浅析袋装砂井在加固软土地基的应用

　　浅析袋装砂井在加固软土地基的应用
　　李昌春
　　四川建筑职业技术学院四川德阳618000
　　摘要：袋装砂井是一种常用的软土地基处理方法。介绍了袋装砂井的作用及优点，分析了袋装砂井的施工工艺、施工中注意事项以及袋装砂井的质量控制及检验。
　　关键词：袋装砂井法施工工艺?质量控制
　　时代在发展，科学在进步，越来越多的新技术及新方法都应用到处理软土地基中（如塑料排水板等）。但是各种新技术及新方法都必须要有一个验证过程,其间必然会存在各种各样的难点暂时无法解决（如施工工艺还不够完善、质量难于控制等问题）,因此袋装砂井在处理软土地基上还是很受欢迎的。
　　一、软土地基概述
　　软土是指强度低、压缩性高的软弱涂层。根据孔隙比及有机质含量，结合含水量、压缩系数、渗透系数、抗剪强度及天然容积率等，可将软土划分为软粘土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭等五种类型。具有含水量大、渗透性差、压缩性高、天然抗剪强度低、具有触变性、流动性显著等特性。其物理力学指标为：天然含水量：wn≥35%；天然孔隙比：e0=1.0—1.9；压缩模量：Es<4000kPa(压缩性系数为0.005MPa-1~0.02MPa-1)；渗透系数：k<1×10-6cm/s（10-8~10-7cm/s）；不排水抗剪强度：Cu<30kPa。软土地基处理就是控制这些物理力学指标,使之达到规范要求,袋装砂井等排水固结法正好能解决这些问题。
　　二、袋装砂井的作用及优点
　　1、袋装砂井的作用
　　根椐固结理论,软粘土固结所需时间的长短与其相对排水距离的平方成正比。为了加述地基的固结,最有效的方法就是增加土层的排水途径。袋装砂井就是为此目的而设置的。
　　2、袋装砂井的优点
　　袋装砂井与普通砂井相比具有显著的优点：?
　　（1）袋装砂井能适应软土固结产生的地基变位，在受力时能与地基变形相协调，故砂井的连续性不会受到砂井错位、断颈等影响。?
　　（2）袋装砂井直径大为缩小，目前我国采用直径多为7cm，加固同样面积的土，袋装砂井的用砂量要比普通砂井少得多，能节省费用近半。?
　　（3）袋装砂井施工机具轻便简单、效率高，一般每台班（8h）可打设100根左右。?
　　（4）袋装砂井打设时，排泥量较普通砂井要少，对土体扰动也小，施工比较便捷，对周围影响也小。?
　　三、袋装砂井的施工
　　1、清理场地。将路幅范围内原地面的淤泥、树根、腐植土等不适用材料全部挖除。
　　2、填筑土拱坡。以4%的横坡填成路拱形,并碾压密实。
　　3、填筑砂垫层。在路拱横坡上按设计要求和砂垫层施工要求均匀等厚的铺设砂垫层。
　　4、测量放线。绘制方格网图并现场放样，用方格网控制，标示打孔位置，使打孔距误差控制在允许范围内。
　　5、机具定位。根据设计布置的行间距可采用小木桩正确定位,机具定位时要保证锤中心与地面定位在同一线上,并用经纬仪观测控制导向架的垂直度。
　　6、打设套管。打设套管方法有锤击沉入法、射水法、钻孔法、压入法、振动灌入法等。打设时可选择适合实际情况成孔方法，并沉入到要求的深度。
　　7、成孔检查。通过水准仪、经纬仪以及重锤等设施检查成孔的深度和垂直度。
　　8、下砂袋并填砂。扎好砂袋下口后，在其下端放入20cm左右高的砂子作为压重，将袋子放入套管中沉入到要求的深度。然后将袋口固定在装砂用的漏斗上，通过振动将砂填满袋中。
　　9、拔套管。关闭投砂口，一边将压缩空气送进套管，一边提升套管至地面。
　　10、机具移位。
　　11、埋设砂袋头。将留在砂井外的砂袋（大于0.3m），按照要求伸入砂垫层中。
　　12、填写施工记录。
　　四、袋装砂井施工注意事项
　　1、砂袋露天堆放时，应有遮盖、避免太阳光长时间直接照射。
　　2、砂井灌砂不得过急,并保证砂桩的连续性,砂井内应灌中粗砂,灌砂率不得小于90%。
　　3、袋中砂宜用风干砂，不易采用湿砂。
　　4、砂料含泥量不大于3%。
　　5、砂袋应垂直下井，不得扭结、缩颈、断裂、磨损。
　　6、拔钢套管时,要垂直起吊，防止带出或顺坏砂袋。如出现此情况，则机具要重新定位,砂井要重新灌注。
　　7、桩机移位至下一桩位,同时及时清理套管带出的淤泥土,并用干净的砂砾回填留下的洞穴,确保排水畅通。
　　四、袋装砂井的质量控制及检验
　　1、加强对材料的管理检验,按规定做好砂子质量和含泥量的控制。
　　2、打设套管前要检查套管长度和直径是否与设计相符,管内有无杂物,桩尖活动门开启是否灵活,封闭是否良好。
　　3、施工中随时检查套管成孔位置,垂直度是否满足设计要求,并检查灌砂量是否符合理论计算值。
　　4、砂井质量控制及检验应符合下表的规定。
　　袋装砂井施工质量标准
　　序号检查项目规定值或
　　允许偏差检查方法和频率
　　1 井距（mm） ±150mm 按中心线长度丈量抽查3%
　　2 井长 ±300mm 以套管上划线为准,查记录-100mm
　　3 井径（mm） +10，0 挖验3%
　　4 井的垂直度（%） 1.5 用经纬仪观测桩锤导向架
　　5 灌砂率（%） ±5 查施工记录
　　五、结束语
　　软土地基是公路工程施工中经常遇到的地质情况，为避免其影响公路构造物的稳定性，必须对其进行加固处理。施工中若能严格按照施工工艺与质量控制要求合理施工,选用较为适宜的打桩设备,砂井施工工效就好,经济效益也就有所提高,也易保证较好的施工质量。
　　参考文献：
　　1、杨渡军，唐德兰，谢远光．公路施工技术．北京：人民交通出版社，2007.
　　2、俞高明。公路施工技术．北京：人民交通出版社，2002.
　　3、战高峰等。公路路基路面工程。武汉：武汉理工大学出版社，2007.
　　4、中华人民共和国行业标准。公路路基施工技术规范（JTGF10—2006）．北京：人民交通出版社，2007.