挤密砂桩在冲填区路基的应用

挤密砂桩在冲填区路基的应用【摘要】本文结合南昌市一工程实例，介绍了挤密砂桩地基处理的设计、施工及质量控制过程，指出了在冲填区路基地基采用挤密砂桩能取得较好的效果，使冲填区地基强度得到提高，改善地基的整体稳定性，并且均匀化，变形较小，经济效益较好。关键词：挤密砂桩加固原理施工方法一、工程概况南昌市某道路路基位于规划的赣江防洪堤与现有的防洪堤之间的冲填区，整个场地地面高程已冲填至23.5米以上，本场区均填筑中粗砂。根据勘探资料，工程范围内覆盖土层由上而下分部为：（1）冲填土：黄色，褐黄色，赣江河砂吹填，近期堆积，未经压实，相对密度多小于0.20，松散，厚度0～9.60米，变化大。（2）素填土：黄褐色、黄色，以中液限粘质土回填，局部含砂粒。填土时间长，主要分布在赣江河堤部位，可塑状。厚度2.00～6.00米。（3）中液限粘质土：褐黄色、黄色，以粉粘粒为主，局部含少量砂粒，中压缩性，可塑。厚度1.80～5.50米。（4）细砂土：黄色、灰黄色，颗粒粒径自上往下渐粗。局部夹中液限粉质土薄层。松散、饱和。厚度1.60～4.90米。（5）中砂土：黄褐色、黄色，矿物成分以石英为主。中密，饱和。厚度2.00～5.70米。（6）粗砂土：黄色、黄褐色，矿物成分为石英，中密，饱和，厚度1.30～3.40米。（7）砂砾土：黄色，矿物成分主要为石英。中密，饱和。厚度4.90～10.0米。冲填土及其以下的细砂土的地基容许承载力[R]=100KPa，且均为松散砂，沉降尚未完成，不能满足道路工程地质要求，应进行地基加固处理，设计处理方法为挤密砂桩。二、挤密砂桩的加固原理及设计方法与参数的确定2.1根据国内目前的主要设计理论，挤密砂桩主要通过以下三个作用起到处理可液化土和软弱土层的效果：（1）挤密作用：采用振动法往地基土中下沉桩管和一次拔管成桩时，于桩管下沉对周围软土产生很大的横向挤压力，使其孔隙比减小，增加了密实度。（2）置换作用：密实的砂桩在软弱粘性土中取代了同体积的软弱粘性土，形成“复合地基”，使承载力有所提高，地基沉降也变小。（3）排水作用：在软弱粘性土地基中，砂桩可以象砂井一样起排水作用，大大缩短了孔隙水的平均渗透路径，从而加快地基的固结沉降速率，加速软土的固结。王2派.勇2歌试验段设计参恨数：根据试验炕区地层条件，泰本试验段挤密抵砂桩区的设计韵参数如下：挤奏密砂桩直径挠5烤0cm足，姨桩位采用丧1.1塑0翁米喇的等边三角形鞋排列，即孔距葡（沿线路横向压）采用魔1.10m取，行距（沿线庸路方向）采用搏0.953m混。设计平均桩样长为牺12.5m持，要求保证桩肯底穿过细砂层贵，进入砂砾层矛0.5m坚。元2浓.储3首试验段游处理效果分析顾通常标准贯入限试验锤击数什及静载试验渔是判别砂土是图否可液化的指申标，因此，在责挤密砂桩施工井一周梦后帜，试验段均进资行了标贯试验齿、静载试验和沟砂相对密度的丛检测第，以方便对吼设计参数进行吵调整姨。欢经持试验，地基承盏载力特征值竿为师120Kp竭a泡，成桩控制标燃贯值暂为许1滋0块～斧1睛3稿击（相当于承钉载力特征值只为朱14娃0洁～忌180Kp仪a雨），桩间土相峰对密度但为再0.6呜8诊～雕0.7晶5庆，熔可知，砂桩的纪挤密作用很明问显，大幅度提父高了地基强度圣，栋满足仇了预设计要求。永三伍、狡振动沉管甘砂桩施工方法叉结合试验段的极效果，采用微振动沉管法谨。它牛是在振动机的款振动作用下，糟把套管打人规拢定的设计深度微，套管人士后嚷，挤密厂套管上周围的土，然螺后再投入砂子饥，排砂于土中激，振动密实、喘振动拔管成桩多，多次循环后乔，就成为挤密观砂桩。这种施墨工工艺处理效阁果较好，既有什挤密作用又有慈振密作用，使着桩与桩间土形涂成较好的复合元地基，提高地贵基承载力、防户止了砂土液化腿、增大了软弱括地基土的整体巧稳定性。请振动打桩示意贺图如下：振动打桩机打设砂桩作业示意图振动打桩机打设砂桩作业示意图减振器振动器钢套管活瓣桩尖砂下料斗活瓣桩尖钢套管锁轴破3炼.仅1夜施工准备灰将原地面用推杀土机清表后，忠进行场地平整杀、压实，即可牲开始砂桩姓放样韵。剑测量放样搭首先应对业主动提供的导线点垮、水准点进行究校核，确认无誉误后方可进行场线路中线的测亦量放样。然后袍根据线路中线昼桩和砂桩的布圾置图进行施工尺放样，测量要剃坚妥持区“闲双检贩制浓”俱。桩位测量误廉差要控制在二怨分之一桩径范呈围内。忌用于砂桩填料符的砂必须是级算配良好的中粗辨砂，弊细度杰模数看2.熟8蒸以上，含泥量倦小陷于芬5%和。弦机械设备选用货浙江瑞安振冲敢工程机械厂生督产奥的兽DZ60KS筒A纵振动沉桩机，梁内置平底活页低式桩尖，并设秤有二次投料口艰。该机激振力品为拳460KN遣。准3竟.侍2月施工工序弊挤密砂桩施工路工艺应按以下逗程序进行：越整平原地末面洗→堂机具定帽位嘉→域桩管沉妙入规→敏加料墨振辛密井→密拔礼管邪→吵机具移位。促（揪1释）漫对桩位进行编盘号，以成桩先垫后为序，注明神于布桩图上，探然后在场地上茧放线，用骄塑料鸡桩朋或竹桩室定位，按序号殿施工避免张冠侮李戴。笔（开2握）口导管莲必须高出设计鸭桩弊长扛3苏～色5粒米，桩头活页叉平底式。昼（先3筐）忆桩架就位后，晃应该调整导杆慕的竖直度，提弓升桩管，将桩君头活页闭合。闭（济4复）落加压并开动振两动锤，将钢管愤沉入至设计要畏求深度。扑（烫5莲）谱在桩管内灌满串水，为使砂料导呈饱和水状态殃。适（鲁6互）坟应按桩孔体积调和砂在中密状耳态时的干密度谁计算其实际灌强砂量，然后留按剧1.年3趟充沙盈秘系数估算用料派量，一次上足幸或分两次投料滤。亦可超量投隔砂，即增投砂撒量，当桩管全际部拔出地面时迷，仍剩余一些书砂料腿。碌（宿7龙）摸边振边均匀缓扩慢拔出桩管，台直至桩管全部目拔出首。蹲桩管拔起时速搜度不能过快，淋根据试验确定扫，通常为鼓2m砍/mi涉n更。衰（窄8毕）涝在孔口部位进鸡行反插。谣（庙9待）桨移动机具，至浪下一桩施工。扒（岁10青）就施工完毕后，海整平场地，测振量标高，整理蹦施工记录。鹰3哗.酒3宏施工的注意事盐项模（搜1棒）说砂桩的成孔施见工顺序为：先碑外排后内排，婶同一排桩间候隔斑1~株2期个孔进行。辛（心2毅）堪桩管拔起时速辅度不能过快，刺要根据试验确羽定，通常为惨2m辛/mi柳n稿。女填砂量由试桩荷初步确定，实勤际施工时根据仰试桩确定的填酱砂量和施工过载程中砂排出的咏难易程度进行但控制。尸（漠3勇）跟逐步沉管法中青，每段拔出高肿度和留振时间市由现场试验确椒定。丑（床4骆）湿向桩管内灌砂秋的同时，向桩染管内通水，利音于砂排出桩管恋。铜同时也要对灌犁入砂的含水量殿加以控制，对估于饱和土层，淡砂可采用饱和殃状态，对于非京饱和杂填土，浮或能形成直立坊孔的土层，砂幻的含水量可采缓用轻7%~9堤%慈。答（辫5俘）矩桩管排砂不畅本通时，可适当饥加大水压。裤3.佛4柜、菠从砂桩的质量检盟验族（板1鸽）乳砂桩施工结束辜后，应间隔一碍定时间方可进背行质量检验。术对饱和粘性土匪应待孔隙水网压力基本消散累后进行，间隔叉时间宜求为增1-垦2烂周，对其他土孝可在施工结束牺后科3-吩5掀天。历（鄙2资）蝇砂桩处理地基六可采用标准贯详入方法检验桩音及桩间土的挤窜密质量，以不李小于设计要求耕为合格。桩间典土质量的检测府位置应在等边调三角形的中心慨。纳（返3千）垄检验数量应不歌少于桩孔总数腐的杰2帖%申，检测结果如猾有占检测总数苹的门10阿%迎的桩未达到设算计要求时，采太取加桩或其他贪措施。吼（犯4框）粥穴砂桩允许偏差膜及桩深桩径要租求如下表：群检查项目发质量标准和允久许偏差热检查方法装桩身垂直军≤她1.5L泼/100(爷L你为桩照长医)焰现场外观检查盛观测桩架和桩贼管垂直度爆桩位蔽≤址D/2(辩D扎为桩杠径刊)忘查幕侧鲜X蜓、畏Y志轴二个方向最宽大值静灌砂量拜满足每米灌砂充量也检查施工记录怕和钻孔检查泉标准贯入试验柳N眨≥下10迅钻孔检查京桩深材≤挡100mm客检查施工记录渠曲线或钻孔检厕查让桩间土相对密动度肾≥扑0.67锅现场取样检测碰桩径挺-20