1、砂桩挤密法在软基施工中的应用摘要：软基处理是工程建设中所需面临的重要问题。需根据其工程特点、使用范围，选择适合的软基施工方法进行路基加固处理。本文重点对砂桩挤密法在软基处理的相关问题进行分析和阐述，并通过实例，对砂桩挤密法的具体操作及施工效果进行说明和验证。 关键词：软基施工；砂桩挤密法；应用 中图分类号： TU74 文献标识码： A 引言 施工过程中，软基承载力较低，荷载作用下变形较大，会容易发生路基沉陷、路面脱空或路面变形过大等病害，特别是桥头、通道台背等与路基接头处两者沉降量不同，直接影响路面的平整度、线型的平顺和路面结构的稳定。同时，给养护部门也带来了诸多不便。因此在施工过程中，软土地
2、基需要特殊处理。 软基处理的方式多种多样，如砂桩挤密法、强夯置换法、堆载预压法等。不同的软基处理方法适用范围各有不同，需选择适合的软基施工方法进行路基加固。砂桩挤密法在高速公路软基处理较为常见，多用于处理松散砂土和塑性指数不高的非饱和粘性土壤，其挤密效果十分理想，因此得到了较为广泛的应用。 1 砂桩挤密法的原理及作用 砂桩挤密法是一种利用振动和挤压作用对地基土进行挤密处理，并在挤密过程中在地基土中回填砂砾材料，砂砾材料通过挤压形成挤密砂砾桩，砂桩与地基土形成复合地基，使得地基的承载力得以加强。 砂砾在打桩机的作用下挤密成桩，砂桩与周围软性土产生挤压，使桩间地基土层的空隙比减小，密实度增强。砂砾
3、桩形成的桩孔在空隙水压力升高时可以起到排水减压的作用；在成桩过程中，振动锤的振动作用对砂砾填料和地基土也起到了预震效果，增强了地基的抗液化能力。砂桩在软基处理过程中主要起了挤密和排水两种作用，对于不同的地基土质发挥的作用也有所不同。砂桩通过桩身与桩间之间的摩擦力对土层中的水分进行挤压，同时桩孔形成的排水通道加快了地基土中的排水能力，提高了土地的固结速度；对于颗粒空隙较大的砂性土，砂桩的主要起到挤密作用，通过桩体与桩体周围土层之间的挤压，减小砂性土颗粒之间的距离，增加土体的强度，提高了地基的承载能力；对于非饱和粘性土而言，砂桩的作用既有挤密效果，又起到了排水作用。 2 砂桩挤密法的施工 2.1
4、砂桩材料的选择 砂桩填料宜用级配较好的中粗砂，也可用砾砂。对于饱和软黏土，因为原地基较软弱，侧限不大，为了利于成桩应选用级配好、强度高的砂砾混合料；填料中最大颗粒尺寸由桩管直径和桩尖的构造决定，以能顺利出料为宜，但最大不应超过 50cm。 2.2 施工顺序 砂桩施工前首先要进行清场处理，包括场地的平整、清除地面及高空的障碍物，然后测量路基的高程和轴线，根据设计需要绘制布桩图，包括布桩的位置、布桩的面积以及布桩的深度，随后运用试桩试验对相关施工参数进行确认，并对施工材料进行检验。施工时，桩管要按照图纸标定就位，桩管深度达到桩体的设计深度。桩管深入软基土层之后，将砂砾材料灌入导管，桩孔灌满之后拔起
5、导管，同时想桩管灌入压缩空气，在气压差的作用下使砂砾更容易的落入桩孔，桩管拔起后要对砂砾的排除情况进行检查。最后运用振动机将灌好的砂石压下，通过范围的振动将砂桩压实。在施工过程中对于桩管的长度、孔径大小、桩管抬起的高度等进行详细记录。另外合理的打桩顺序也需要重视，对于高速公路路基而言，宜从公路的一侧打向公路的另一侧，尽量避免由公路的两端向中间施打，进而增加不必要的施工难度。 2.3 施工机械 砂桩机械通常包括桩机架、桩管及桩尖、提升装置、挤密装置(振动锤或冲击锤)、上料设备及检测装置等。高能量的振动砂石桩机配有高压空气或水的喷射装置，同时还配有自动记录桩管贯入深度、提升量、压入量、管内砂石位置
6、及变化以及电机电流变化等的检测装置。 2.4 施工质量控制 （1）相关指标要求 桩长控制：足够的桩长是成桩质量的重要保证，砂桩桩长有两方面要求：一是砂桩桩尖为圆锥形，桩尖深度要比设计深度深一个桩尖长度；二是砂桩桩头也要比原始砂桩设计高出 0.5 米左右。 碎石填料的要求：碎石桩应选用未风化的干净砾石或轧制碎石，碎石粒径要控制在 2 5cm，最大粒径应5cm，粒径过大，容易卡孔。含泥量应10 （2）关键工艺要求 “三通一平”和标高 施工现场首先要做好“三通一平”工作，即保证路通、水通、电通和场地平整。场地平整时，一方面要注意平整地表、清除地上、地下的障碍物，另一方面，当地表土强度较低时，要铺设适
7、当厚度的垫层，以利于重型施工机械的通行。 砂石料含水量 采用单管振动法重复压拔管成桩时，砂石料含水量为 7%-9%，在饱和途中施工时，可以用天然湿度或干的砂石料。 平面施工顺序 一般而言，平面施工的顺序要根据施工的目的和地形情况进行确定。以砂砾为填充材料的砂桩施工时，首先要先打外围的 3-6 排的砂桩，然后再带内部的砂桩。内部的砂桩按照跳打原理进行施工，在实际施工过程中，由于打桩机械的限制，内部的砂桩通常被划分为若干个小区，然后按照小区进行逐排施工。 成桩试验 在施工前要对砂桩进行成桩工艺和成桩质量试验，如果成桩质量不达标，就要对成桩工艺进行改进，包括砾石填充量、桩间距离、砾石挤密时间等等，直
8、到砾石桩质量达标，在施工前，需要对施工技术参数进行确认，主要通过反复试桩，结合振动锤和桩管的设备情况获得最佳参数，试桩过程中，对不理想的时装结果进行调整并重新试桩，直到获得满意的技术参数。 2.5 现场检验 现场检测包括对桩径、桩距、桩长、垂直度以及投料数量的检查，该项工作由监理及质检人员完成。在现场检验过程中，主要运用三种方法对砂桩进行检验： 重型动力触探检测 重型动力触探的检测有两个目的，一是检测成桩的密实度，看是否达到要求的标准；二是 检测桩长是否达到设计要求。要求动力触探检测频率 2，每贯入深度 10cm 击数5 击为合格。 单桩载荷试验 单桩载荷试验，可按每 200400 根随机抽取
9、一根进行检验，但总数不得少于 3 根。 复合地基载荷试验 复合地基载荷试验检验数量不应小于总桩数的 0.5%，且每个单体工程不应少于 3 点。 2.6 效果检验 在成桩 30 天后，经检验合格后开始填土。根据沉降观测资料，路基填筑过程中累计沉降在合理范围内，路基稳定，不能出现塌方、滑坡等现象。铺筑路面后，路面平整、完整，不出现下沉、开裂。 3 结语 挤密砂桩在各类地区条件下的地基加固都能适应，既能消除砂土液化，又能加固软弱土层，路基使用高强编织土工布加筋，可以大大提高路基承载力，增强地基土的抗滑稳定性施工方法简单、工作效率高、质量好控制、成本造价低等优势，正在越来越多地受到各行各业的高度重视。
10、但是该方法缺乏一种有效的检测方法，在实际施工过程中砂桩的成桩质量的判断受工作人员凭借自身的意识以及凭经验等主观因素影响较大，施工质量难以得到保证。因此在进行高速公路软基处理时，要综合施工的地质条件、机械条件、人工条件以及经济社会条件等多方面因素，通过全面分析，选择最为合理的软基处理方法进行施工，以达到提升软土承载能力并且节约费用，缩短工期的目的，取得令人满意的加固效果。参考文献 1冯志军,王向上.高速公路软基施工监测J.中外公路,2004.4 2华南理工大学、湖南大学等合编.地基及基础M.北京,中国建筑工业出版社,1998,6 :53-76 3刘玉卓.公路工程软基处理M.北京:人民交通出版社.2004,124-152 4陈一统.软土地基路堤填筑施工监控J.中外公路，2006,4:34-36 5龚晓南.高速公路软弱地基处理理论与实践M.上海:上海大学出版社.1998:26-36
