孔内深层强夯法（DDC法）在湿陷性黄土地区原油储罐地基处理中的应用.doc

1、1孔内深层强夯法（DDC 法）在湿陷性黄土地区原油储罐地基处理中的应用摘要：孔内深层强夯法（down-hole dynamic compaction，简称DDC 法）是一种深层地基处理方法，对湿陷性黄土可部分或全部消除湿陷性。应用 DDC 法，对陕北多个工程中的 500020000m3 储罐进行地基处理设计，实测结果表明该方法达到了提高承载力、完全消除湿陷性的设计目的，取得了良好的效果，为 DDC 法在陕北湿陷性黄土地区大型储罐地基处理工程实践积累了经验，为同类工程提供参考。 Abstract： The down-hole dynamic compaction（DDC） is a deep t

2、reating method in foundation treatment， which can totally or partilly eliminate collapsibility of ground. In application with DDC method， design petroleum steel storage tank（500020000m3） subgrade treatment in several projects in north of Shaanxi. The inspection results indicate DDC method can totall

3、y eliminate collapsibility of ground and improve the characteristic value of subsoil bearing capacity significantly， which accumulate experience and make reference to similar projects. 关键词：孔内深层强夯（DDC 法） ；湿陷性黄土；原油储罐地基处理 Key words： down-hole dynamic compaction（DDC method） ；2collapsible loess； petroleu

4、m steel storage tank subgrade treatment 中图分类号：TE972 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）34-0116-02 1 概述 孔内深层强夯法（down-hole dynamic compaction，简称 DDC 法）是一种深层地基处理方法。该方法先成孔至预定深度，然后自上而下分层填料强夯或边填料边强夯，在强夯过程中，桩间土受到挤压，形成高承载力的密实桩体和强力挤密的桩间土，成为人工复合地基。主要作用是提高地基承载力，降低地基压缩性，对湿陷性黄土可部分或全部消除湿陷性1。 应用 DDC 法，对陕北多个工程 500020000m3

5、 储罐进行了地基处理设计，实测结果表明该方法达到了提高承载力、完全消除湿陷性的设计目的，取得了良好的效果，为 DDC 法在陕北湿陷性黄土地区大型储罐地基处理的工程实践积累了经验。 2 设计与计算 2.1 处理范围和处理深度 陕北油区黄土分布广泛，黄土层厚，工程实践中湿陷性达到自重级（严重） 、自重级（很严重）情况很常见。以某 20000m3 储罐地基处理工程为例，站址位于陕西省定边县，地貌单元属于山前冲积平原，场地的地层除顶部为 0.5m 厚耕土（Q4pd） ，勘探深度范围内均为粉土（Q4al） 。 3场地内湿陷性土层在纵向上分布厚度较大，平面上分布不均，有一定的变化，综合判定拟建场地属于自重

6、湿陷性场地，湿陷等级为级，为严重湿陷，湿陷性土层平均厚度约为 18.0m。 按照湿陷性黄土地区建筑规范3，大型储罐为甲类建筑，应完全消除湿陷性，因此设计处理深度穿透全部湿陷性土层达到 18m。地基处理宽度依据建筑地基处理技术规范4和湿陷性黄土地区建筑规范3中的有关规定，按不小于处理深度的 1/2 确定的。 2.2 桩的布置 桩间距按照建筑地基处理技术规范4提供公式计算： S=0.95d S桩孔间中心距离（m） ；d桩孔直径（m） ；c桩间土经成孔挤密后的平均挤密系数，对重要工程不应小于 0.93，对一般工程不应小于 0.90；dmax桩间土的最大干密度（t/m3） ；d 地基处理前土的平均干密

7、度（t/m3） 。 经过计算确定桩间距 1100mm，冲击成孔，孔径 400mm，成桩直径550mm，要求桩孔内填料压实系数不小于 0.97，扩孔达到设计桩径后，桩间土的平均挤密系数不得小于 0.93，DDC 处理后地基承载力特征值 fak不小于 260kPa，湿陷性完全消除。 2.3 土体含水量的影响 工程实践表明，拟处理场地地基土的含水量是影响成孔施工及桩间土的挤密效果的重要因素。当天然土的含水量小于 12%时，土呈坚硬状态，成孔和挤密施工均很困难，很容易造成孔倾斜，甚至出现串孔现象。由4于桩孔倾斜导致强夯时冲击能量损失，造成桩间土无法挤密，不满足桩间土平均挤密系数不小于 0.93 的要求

8、，最终导致湿陷性无法完全消除。 因此，在施工过程中，应使地基土接近最优含水量，当土的含水量低于 12%时，宜对拟处理范围内的土层进行增湿，并且应于地基处理前46 天，通过一定数量和一定深度的渗水孔，按计算所得加水量，均匀地渗入拟处理范围土层中。 该 20000m3 储罐地基处理施工时，首先按设计 1.1m 桩距进行试桩施工，试验结果表明，按 1.1m 桩距无法达到设计关于桩间土平均挤密系数不小于 0.93、完全消除湿陷性的要求。最终调整设计桩距为 900mm，施工方式调整为掏挖成孔，同时对土体提前采取了增湿作业措施，经检验达到完全消除湿陷性的目的。DDC 桩布置如图 1 所示。 2.4 垫层

9、垫层是复合地基的重要组成部分。在实际工程设计中，在 DDC 桩顶设厚度约 2.0m 的 2：8 灰土垫层，由于灰土垫层厚度较大，具有较好的刚度，因此可以调节基础不均匀沉降，使灰土桩和桩间土受力更为均匀，改善了地基受力状态。 3 施工 成孔施工方法的确定主要应由土质条件并考虑施工方的设备条件确定，宜选用钻孔、掏孔方法。成孔深度应满足设计要求。成孔机械应保持垂直稳定，垂直度偏差不应大于孔深的 2.5%。成孔中心偏差不应超过桩径的 1/4。强夯时，重锤应与桩孔中心对中，保证垂直度。 4 结论 5多项工程实践和现场试验结果表明，采用孔内深层强夯法对大型储罐地基进行处理，能有效地提高地基承载力，通过合理

10、设计可以完全消除湿陷性，是一种有效的大型储罐地基处理方法。 设计时应注意以下几点： 成孔孔径和桩间距是进行 DDC 法地基处理设计的关键，只有恰当的成孔孔径和桩间距能才保证达到提高地基承载力、消除湿陷性、减小地基沉降量的设计目的，应依据工程经验和现场试桩确定。 地基土的含水量是影响成孔施工及地基处理效果的重要因素。陕北地区气候干旱，土体含水量常达不到最优含水量，应通过计算对处理范围内的土层进行增湿作业。 桩间土平均挤密系数是考察 DDC 法地基处理效果的重要指标，建议设计时初选不少于两种桩径和桩间距进行试桩，根据试桩结果最终确定工程桩间距和桩径。 参考文献： 1CECS 197：2006，孔内深层强夯法技术规程S.北京：中国计划出版社，2006. 2GB 50007-2011，建筑地基基础设计规范S.北京：中国建筑工业出版社，2011. 3GB 50025-2004，湿陷性黄土地区建筑规范S.北京：中国建筑工业出版社，2004. 4JGJ 79-2012，建筑地基处理技术规范S.北京：中国建筑工业出版社，2013.