能知道|SSPG，超级地基计划

 Screw Squeeze and 

Pressure Grouting Pile

  解密「SSPG」

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 走进

《超级地基计划》

   发现湿陷性黄土区建设的“秘密武器”

I

当漫画中瘦弱的士兵

接受超级血清注射时

这个看似普通的针剂

就彻底改变了他的身体

结构

在地基工程领域

西北电力设计院首创的

「 旋挤压灌挤密桩技术 」

正如同这支神奇的血清

能将软弱地基

瞬间改造成

“超级士兵”般的存在

湿陷性黄土虽然有着和我们一样的“黄皮肤”，但它的故乡却在中亚地区广袤的戈壁和沙漠，随着西伯利亚的强冷气流一路落脚到黄河中上游干旱半干旱草原地带。

在天然状态下，黄土固结，具有一定强度，

但在遇水和外力的扰动下，会产生显著的结构破坏，

引发地基不均匀沉降，从而导致建筑物倾斜、梁柱开裂、结构破坏等情况出现。

从上世纪50年代至今，黄土的湿陷性一直是西北地区大型电力工程的重要工程问题。从60年代的连城铝厂开始，到80年代的蒲城电厂，再到90年代的宝鸡二电厂以及在建的清水川电厂，中国能建中电工程西北院的工程师们在与湿陷性黄土近60年的“斗争”经验里，总结出许多“克敌制胜”的妙招，获得了诸多奖项和荣誉。

但是，针对黄土的传统地基处理方案，比如灰土挤密桩、强夯、钻孔夯扩挤密桩、灌注桩等，存在质量控制难、施工进度慢、成本高、环境影响等问题。

如何才能更高效、更可靠、更环保地处理湿陷性黄土，

成为了现代电力工程人必须要破解的难题。

I

传统的湿陷性黄土地基处理方法如同把瘦弱的黄土回炉重造，需要漫长周期缓慢见效。

西北院创新团队参考螺杆桩、CFG桩等施工方法，结合预拌流态固化土技术，

创新研发出旋挤压灌挤密桩

（Screw Squeeze and Pressure Grouting Pile-SSPG桩）这一创新性复合地基技术。该技术采用旋挤压灌一体机，利用专用钻具挤压成孔，挤密至设计深度后提钻。

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SSPG桩技术路线

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SSPG桩技术就像精准的超级血清注射器，通过大扭矩旋挤系统与压灌系统直达地层深处。钻头以

350kN

的扭矩旋入地下，再

由孔底向上压灌

流态自密实的可固结材料成桩，在地下上演一场微观世界的超级基因改造计划。

SSPG桩模拟施工工艺视频

STEP ONE

定向钻孔：精准投送“超级血清”

西北院结合SSPG桩技术的特点，联合陕西隆岳公司、工程机械企业

开发了旋挤压灌一体机

，如同战略科学军团定位注射点位，钻机通过定位系统精准识别钻孔位置，并在钻机成桩过程采用数字化监控系统，可自动记录，并具可追溯性。

 旋挤压灌一体机

示意图

STEP TWO

成孔挤密：塑造“超级骨骼”

和常规的钻头不同，SSPG桩技术在钻头上设置有

正、反双向螺旋叶片

，利用正向叶片钻进、反向叶片挤土。在30米深的湿陷性黄土中，钻头如同注射针头般突破重重防线，在成孔过程中不带走“一粒土”，将土体全部挤压、挤密至桩间土层内，直达设计深度。

旋挤钻头 / 数字化监控系统

STEP THREE

固化土灌压：打造“超级士兵”

在SSPG桩技术提钻过程中，由

孔底向上压灌

流态可固结材料，

一次压灌成桩

，最终形成一个增大直径的桩体，桩体与桩间挤密地基共同形成复合地基，打造出黄土地基界的“超级士兵”。

SSPG桩采用

专用流态固化土

回填，与传统挤密桩采用的灰土、水泥土回填材料相比，流态固化土最主要的特点为自密实、固结时间短、泵送性能好；另外，地基处理用流态固化土，可采用电厂产生的粉煤灰和灰渣、场地弃土、建筑垃圾等材料，通过添加一定比例的专用固化剂、分散剂配制而成。材料因地制宜，施工便捷、工程造价低、绿色低碳环保。

STEP FOUR

网络构建：缔造“复仇者联盟”

独木难成林，要想完全解决湿陷性黄土工程建设难题，单个“超级士兵”还远远不够，还需要联合所有的桩体，共同打造软弱地基中的“复仇者联盟”。

西北院勘测工程公司结合SSPG桩技术施工过程中施工机具采取的数据、原体试验采集的数据以及既有的挤密桩研究成果，基于圆孔扩张理论探索了土体结构及其退化对圆柱孔扩张过程的影响，并分析了评估结构性相关参数的影响，为确定合理的桩径和桩间距提供理论依据。

模型示意图

及

成桩效果

采用有限元模拟成孔次序不同、桩间距不同、桩径不同等SSPG桩承载力及抗变形能力的影响，初步建立了SSPG桩的设计方法。

同时，专用试验场地已建立，正在开展SSPG多方面的长期研究，相关规程规范也在积极的申报和编制，为指导行业发展提供坚实依据。

延安原油储备库及配套设施项目场地位于陕西省延安市洛川县。场地属大厚度自重湿陷性黄土场地，地基湿陷等级为IV级（很严重），自重湿陷下限深度在25～27m。设计单位初步建议选用灌注桩桩基方案，但造价超2亿元，严重超出工程预算。

该工程4台15万立方米浮顶罐高约24m，外浮顶直径94m，采用了SSPG桩复合地基处理方案。

较原灌注桩方案节约投资近亿元，

并消纳延长石油延安炼油厂、大唐延安发电厂粉煤灰及场地

弃土10余万方

，创造了显著的经济效益、环境效益和社会价值。

延安原油储备库及配套设施项目

SSPG桩技术负责人、陕西省工程勘察设计大师刘志伟表示：

“SSPG桩技术为项目带来了三大改进：

一是经济效率显著提升

，单桩作业时间缩短，软弱地基处理深度可达25米以上。与灌注桩相比，可节约投资约40%；

二是环保效益突出

，桩体材料大量使用电厂粉煤灰、矿渣等工业固废，既降低了成本又实现了资源再利用；

三是质量管控智能可靠

，新型旋挤压灌一体机可实时监测施工参数，自动记录数据，大幅减少了人为因素的影响，切实保障了桩基工程的质量。”

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目前

SSPG桩技术已在

多个地基试验与生产实践项目中

得到了广泛应用

获得项目建设单位和业内专家的高度认可

西北院也将继续

发力“两创”攻坚

为“双碳”“双新”目标的达成贡献更多力量

从漫画里充满奇幻色彩的实验室

到全球各地热火朝天的建筑工地

“超级血清”的魔法仍在继续

下次当你看到黄土高原上

高耸建筑物拔地而起时

或许会想起：

在地基深处

正有一群“超级士兵”

在默默守护着我们的电力能源安全

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