砂桩挤密法在软弱地基工程中的应用

砂桩挤密法在软弱地基工程中的应用砂桩挤密法在软弱地基工程中的应用砂桩挤密法在软弱地基工程中的应用xxx公司砂桩挤密法在软弱地基工程中的应用文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度砂桩挤密法在软弱地基工程中的应用

摘要:砂桩挤密法可使较大深度范围内的地基土挤密,与软弱土形成复合地基共同承受建筑物的荷载,从而使土的压缩性减小,变形模量增大,提高地基土垢抗剪强度和承载力。该方法适用于低层建筑浅基础下的软弱地基加固处理。

关键词:砂桩挤密法.软弱地基.承载力.

在淤泥质土等软弱地基上修建民用建筑,必须进行地基处理,目前在新疆对于2-5层民用建筑,地基常用设砂垫层换填法进行加固置换,基础类型采用钢筋混凝土筏板。用这种方法设计的地基基础,工程量大,成本高,一般地基基础隐蔽部分工程费用要占到工程总投资的1/4-1/3。我们在农七师130团职工文化中心建筑工程中,采用砂桩挤密法来加固地基,其施工简单,工期短,造价低,地基基础工程费用只占工程总投资的1/5左右,取得了较好的效果。

1．砂桩挤密法加固机理

130团职工文化中心工程为三层砖混局部框架建筑,总建筑面积2400M2,占地面积800M2,其基础设计采用2m宽混凝土条形基础,埋深,条基下地基土为粉质粘土,建筑场地不仅地下水位高达地面以下且土壤呈饱和状态含水量ω=35%,液限ωL=36%,淤泥层厚度4-6m。设计采用6m宽的梅花点砂桩带进行加固处理,其桩长5m，桩距1m，桩径300mm，桩顶夯填碎石土层与砂桩复合成砂桩（图１），可发挥砂桩自身强度较高及其排水效果较好的作用。

１）．通过砂桩置换，在粘土中形成大直径密实砂桩体，其加固面积约占松软土的２０％左右，使砂桩与粘土形成复合地基，共同承担上部荷载，提高了地基承载力和整体稳定性。

２）．建筑物上部荷载产生对砂桩的应力集中，可减少粘土的应力，从而减少地基的固结沉降量。经测试，砂桩处理淤泥质粘性土地基可减少沉降量２０％－３０％。

３）．砂桩在粘土地基中能形成排水通道，从而加速固结速率，达到排水固结的效果。

2.砂桩设计

130团文化中心工程采用振动成桩法,砂桩设计包括以下内容。

确定砂桩直径与平面布置

根据地基土质和成桩设备,确定砂桩直径采用300mm；排列采用等边三角形或梅花形,

砂桩的间距

通过现场试验和砂桩间距不宜大于砂桩直径４倍的要求，确定桩孔间距为1m，也可采用下式计算：

ｓ＝√λcρdmax

/λcρdmax－ρd

……………(1)

式(1)中s-桩孔间距m:d-为桩孔直径；m、λc-为地基挤密后桩土的平均压实系数宜采用；ρdmax-为桩间最大密度t/m3；ρd-为地基挤密前土的平均干密度t/m3,ρdmax和ρd均可由试验得到。

２.3砂桩长度

当地基中松软土层厚度不大时,砂桩长度应穿过松软土层,当松软土层厚度大时,桩长应根据建筑地基的允许变形值来确定,砂桩处理地基深度可达5-15m。

砂桩挤密地基的宽度

挤密地基宽度应超出基础的宽度,每边放宽不应少于1-3排,该工程的加固宽度采用大于倍的基础宽度。

砂桩孔内填砂量

可按下式计算。

1)按砂的重量计:

G=APLds

/1+e0·(1+ω)…………(2)

式（2）中:G-为填砂量kn；AP-为砂桩的截面积m2；L-为砂桩的长度m；dS-为砂桩的相对密度(或叫土垢比重),一般为；ω-为砂料的含水量%。

2)按砂料的体积计,每根砂桩单位长度灌砂量为:

q=e0-ey/1+e0·A×1……(3)

式(3)中:q-为单位长度灌砂量m3；e0-为天然孔隙比；A-为每根砂桩影响面积m2。

砂桩填料

填料应先备料,一般粗粒洁净材料,包括砾砂(大于2mm粒径达25%-50%)；粗砂(大于粒径超过50%)；中砂(大于粒径超过50%)等。填料中含泥量不得大于5%。这种砂粒材料在新疆广为分布,可就地取材。130团文化中心工程在奎屯河取砂,运距短、成本低,砂粒质量高,经过筛分总用量300m3。

3.

砂桩施工

施工方法与要求

用振动成桩法,其工序和要求为:1)钢套管在地面准确定位，可用白石灰点标明；2)开动套管顶部的振动机，把套管打入土中设计深度；3)将砂料从套管上部的送料斗投入套管中；4)向上拉拔套管，边拔边振动将砂料从套管底部压出；5)振动套管振密底部砂料，并挤密周围土体。

施工质量要求

控制每根套管的灌砂量、提升的高度与速度、振动频率和时间，以保证挤密均匀和砂桩本身的连续性。

施工中应主意的问题

1)砂桩正式施工前应进行现场挤密试验，试桩数量为7-9根。如发现质量不能满足设计要求时，应调整桩的间距及填入的砂量等有关参数。

2)施工顺序按从中间向两侧进行成桩的施工顺序进行施工。

3)质量检验。(1)控制砂桩的偏差，桩位水平位移偏差应不大于一个桩管直径，桩身垂直偏差不应大于桩管长度的%；(2)实际填入的砂量应大于设计值的倍；(3)桩及桩间土挤密量，可采用标准贯入、静力触探(Ps)或动力触探(N10、等方法检测。检测结果若占检测总数10%以上的桩未达设计要求时，应采取加桩或其它补救措施。

4结语

130团文化中心工程软弱土地基实测承载力标准值为50-70KPa，压缩模量为，无法承受设计荷载。采用档桩挤密法,在加固地基上采用条形基础,