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侮水作用，泄大大缩短辩了孔隙水竹的平均渗尖透路径，似从而加快密地基的固的结沉降速胁率，加速泽软土的固结。仗2召.笑2镜试验段设壶计参数：趁根据试验愿区地层条枣件，本试轮验段挤密候砂桩区的钳设计参数翻如下：挤汉密砂桩直氧径螺5液0c饮m略，疲桩位采粉用撇1.1资0盛米的等边活三角形排颈列，即孔竞距（沿线乎路横向）涂采凝用愚1.10极m耽，行距（粮沿线路方丙向）采击用友0.95屋3葬m遗。设计平健均桩长选为票12.5消m火，要求保遭证桩底穿浆过细砂层叔，进入砂斩砾吨层蛛0.5挑m猾。盐2础.3愿试验段狮处理效果缠分析击通常标准幸贯入试验痒锤击数脊及静载试养验秧是判别砂薪土是否可滨液化的指颜标，因此标，在挤密化砂桩施工赔一周泉后，试验们段均进行激了标贯试屡验厨、静载试丸验和砂相贤对密度的贪检测歇，以方便跃对告设计参数原进行调整循。蜂经试验，遇地基承载醒力特征值位为累120K棚p树a塔，成桩控牵制标贯值们为竞1魄0蓝～羊1凶3衡击（相当增于承载力铁特征值蜜为恋14丙0税～冒180骨Kp棚a灭），桩间姨土相对密松度余为壳0.6式8底～果0.7店5锻，睁可知，砂纠桩的挤密偶作用很明夺显，大幅工度提高了眉地基强度根，满足了遭设计要求棵。情三椒、振动沉赶管饥砂桩施工料方法渴结合试验适段的效果充，采用鸽振动沉管穿法呜。它咐是在振动葵机的振动示作用下，胀把套管打妇人规定的饥设计深度墓，套管人脑士后，挤如密厂套管鲁周围的土侍，然后再测投入砂子承，排砂于遮土中，振桑动密实、怨振动拔管施成桩，多购次循环后博，就成为跪挤密砂桩俘。这种施弹工工艺处区理效果较密好，既有限挤密作用洋又有振密剪作用，使悟桩与桩间邪土形成较插好的复合逆地基，提以高地基承榨载力、防弯止了砂土讨液化、增纳大了软弱耻地基土的室整体稳定悔性。田振动打桩池示意图如垄下：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司3.列1邪施工准备良将原地面奉用推土机纵清表后，粥进行场地鞭平整、压谜实，即可傲开始砂桩陷放样。世测量放样娇首先应对墓业主提供武的导线点晶、水准点恒进行校核继，确认无匹误后方可并进行线路反中线的测茎量放样。员然后根据剂线路中线足桩和砂桩黄的布置图长进行施工析放样，测资量要坚跌持胆“起双检匙制基”贪。桩位测仙量误差要旬控制在二狼分之一桩击径范围内叉。帖用于砂桩恋填料的砂百必须是级美配良好的欺中粗砂，的细度乎模数肢2.赢8记以上，含含泥量小赞于桌5%顾。胞机械设备耳选用浙江恋瑞安振冲搅工程机械段厂生产画的幸DZ60裳KS虹A内振动沉桩伏机，内置任平底活页江式桩尖，屿并设有二魔次投料口牧。该机激辟振力厨为垦460K棚N进。册3.2菌施工工序剧挤密砂桩参施工工艺塌应按以下吩程序进行衔：遇整平原地迹面埋→兴机具定秩位骄→驾桩管沉报入觉→尿加料收振虏密议→悬拔川管多→丘机具移位扶。喂（胜1乳）沸对桩位进贯行编号，箭以成桩先厕后为序，剖注明于布仙桩图上，唤然后在场绑地上放线谢，用粱塑料恋桩念或竹桩鹅定位，按订序号施工租避免张冠往李戴。绣（派2情）布导管晨必须高出层设计桩更长占3数～少5罩米，桩头炕活页平底作式。屋（禁3它）宣桩架就位晨后，应该闸调整导杆仇的竖直度且，提升桩灾管，将桩留头活页闭杯合。帆（毫4伐）耻加压并开保动振动锤饱，将钢管估沉入至设插计要求深捧度。克（帆5蹲）住在桩管内孙灌满水，涌为使砂料礼呈饱和水惜状态。暑（来6占）嫌应按桩孔摆体积和砂庭在中密状赚态时的干唱密度计算见其实际灌毛砂量，然话后确按灶1.苦3宫充丢盈伯系数估算黑用料量，避一次上足刮或分两次昆投料。亦冤可超量投崭砂，即增忍投砂量，治当桩管全甘部拔出地鹅面时，仍喜剩余一些阴砂料林。魂（头7狭）跨边振边均足匀缓慢拔朝出桩管，疾直至桩管殊全部拔出罚。肯桩管拔起梢时速度不捧能过快，盖根据试验白确定，通嫁常巡为姨2m/m祥i键n俘。译（民8玩）委在孔口部证位进行反杀插。劳（须9址）宏移动机具粥，至下一卸桩施工。辱（荐1吨0为）听施工完毕现后，整平骨场地，测搬量标高，盟整理施工尝记录。扔3.3乎施工的注罢意事项括（尚1狱）巡砂桩的成拿孔施工顺肥序为：先融外排后内底排，同一雕排桩间狂隔光1~术2挺个孔进行院。束（马2雀）衬桩管拔起携时速度不怠能过快，围要根据试冻验确定，基通常壶为郑2m/m蒜i标n航。疑填砂量由证试桩初步森确定，实偶际施工时门根据试桩扣确定的填宅砂量和施耍工过程中挪砂排出的围难易程度视进行控制缝。痛（虫3锁）箱逐步沉管蹄法中，每烧段拔出高男度和留振史时间由现秀场试验确议定。百（尝4鲜）概向桩管内甲灌砂的同劳时，向桩始管内通水穿，利于砂干排出桩管方。签同时也要训对灌入砂更的含水量亮加以控制氏，对于饱瞧和土层，圣砂可采用赛饱和状态肾，对于非事饱和杂填缓土，或能没形成直立船孔的土层恼，砂的含撑水量可采塞用邪7%~9师%级。屋（春5阵）匹桩管排砂驳不畅通时街，可适当潮加大水压押。填3.权4西、飞君砂桩的质使量检验裂（另1胶）洞砂桩施工使结束后，炮应间隔一舌定时间方吼可进行质缺量检验。田对饱和粘腊性土应待静孔隙水银压力基本宴消散后进蛮行，间隔他时间宜需为鼓1-着2压周，对其防他土可在匆施工结束此后会3-键5验天。抓（源2发）荷砂桩处理亏地基可采角用标准贯湿入方法检船验桩及桩摘间土的挤轰密质量，惧以不小于黄设计要求鉴为合格。嗽桩间土质碗量的检测智位置应在楚等边三角毅形的中心积。伞（文3介）跪检验数量自应不少于核桩孔总数忍的订2洲%到，检测结妨果如有占抵检测总数器的置10沿%贡的桩未达垦到设计要唐求时，采衔取加桩或济其他措施观。年（磨4欺）固墙砂桩允许骆偏差及桩篇深桩径要燕求如下表瞎：殊检查项目啊质量标准孔和允许偏芝差庭检查方法艳桩身垂直厨≤忙1.5L呀/100现(究L员为桩萝长洗)臣现场外观勒检查观测席桩架和桩钓管垂直度困桩位警≤平D/2(师D馋为桩盗径通)霸查臂侧哑X段、财Y弃轴二个方夜向最大值至灌砂量岗满足每米倾灌砂量黎检查施工忙记录和钻酸孔检查蚀标准贯入旱试验受N后≥汉10钻钻孔检查剑桩深貌≤蓄100m亚m珠检查施工帖记录曲线洋或钻孔检弹查催桩间土相配对密度趋≥笨0.67擦现场取样藏检测牺桩径忘-20