1、堆载预压法（袋装砂井排水）在软土地基加固工程的应用广东建材 2006 年第 2 期施工技术堆载预压法(袋装砂井排水)在软土地基加固工程的应用敖长荣(广州市财贸建设开发监理有限公司)摘要:本文阐述了堆载预压法(袋装砂井排水)在软土地基加固的原理,及在加固软土中的施工工艺要求以及注意事项.关键词:堆载预压:袋装砂井;软土地基;施工1 前言近年来,软土地基加固处理的新方法,新技术越来越多,例如:水泥土搅拌法(即深层搅拌桩),高压喷射注浆法,静压注浆法,排水固结法(包括堆载预压法,真空预压法,动力排水固结法)等,而堆载预压法(袋装砂井排水)因其施工简便,费用较低,加固效果较好,成为应用最广泛的软基加固
2、方法之一.下面就介绍堆载预压法(袋装砂井排水) 的加固原理及应用注意事项.2 堆载预压法(袋装砂井排水)加固原理在含水量大,孔隙比大,压缩性高,软土深厚的软土地基中打入砂袋作为滤水层兼排水通道以增加土层的排水途径,缩短排水的距离.在上部荷载(堆载)的作用下产生的附加应力,使土址颗粒间的孔隙水通过插在软土层中的砂井排出地层外面以使土址颗粒间位移密实,降低孔隙比和含水量,从而增加土体密实度,减少压缩性,在较短时间内达到较高的固结度,以提高软土地基的承载力和抗剪能力.3 袋装砂井的设计布置,成孔方法,以及砂袋,砂料的选取袋装砂井的平面布置形式一般采用等边三角形或正方形,砂井直径为 70120mm,井
3、间距可取为井径的1522 倍.砂井深度应根据土层分布和设计要求而定,一般宣穿过受压软土层.袋装砂井成孔的方法有锤击打入法,水冲法,静力压力把相邻的桩推向一侧或涌起;桩位放线不准:偏差过大;施工中桩位标志丢失或挤压偏离,施工人员随意定位;桩位标志与墙,柱轴线标志混淆等,造成桩位错位较大;选择的行车路线不合理;土方开挖方法及顺序不正确.预防措施:沉桩期间不得同时开挖基坑,需待沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖,一般宜两周左右;基坑开挖注意有一定排水措施,留置边坡.基坑边不得堆放土方,基坑较深应分层开挖;认真按设计图纸放好桩位,设置明显标志,并做好复查工作,选择合理桩机行车路线.(4)桩身倾斜: 桩身垂
4、直偏差过大 .原因分析:场地不平,有较大坡度.桩机本身倾斜,则桩在沉入过程中会产生倾斜;稳桩时桩不垂直,送桩器,桩帽及桩不在同一条直线上.预防措施:场地要平整,如场地不平,施工时应在压桩机行走路线加垫木等物,使压桩机底盘保持水平.(5)接桩处开裂:原因分析:焊接连接时,连接处表面未清理干净,桩端不平:焊接质量不好,焊缝不连续 ,不饱满,焊肉中夹有焊渣等杂物;焊接好后停顿时间较短,焊缝在高温下遇地下水出现脆裂;两节桩不在同一轴线上,接桩处产生曲折,压桩过程中接桩处局部产生集中应力而破坏.预防措施:接桩前,保证连接部件清洁;接桩时,两节桩应在同轴线上,焊接预埋件应平整服贴.5 结语虽然目前静压管桩
5、工程实践经验尚不够丰富,但随着静压管桩技术的推广应用及人们对静压管桩的理论研究和工程实践经验的不断积累,静压管桩技术必将不断地得到提高.一73施工技术广东建材 2006 年第 2 期压入法,钻孔法,振动贯入法.袋装砂井的编织袋要有良好的透水性,袋内砂不易漏失,同时装砂后砂袋的渗透系数应不小于砂的渗透系数.袋子材料要有足够的抗拉强度,能承受袋内砂自重及弯曲所产生的拉力,有一定的抗老化性能和耐环境水腐蚀的性能,同时又要便于加工制作,价格低廉.袋子材料一般可选聚丙烯或聚乙烯编织布.砂料宜采用渗水率较高的风干砂.4 确定加载的数量,范围,速率预压荷载的大小,应根据设计要求确定,通常呵与基底压力大小相同
6、.对沉降有严格限制的建筑,应采用超载预压法处理地基.超载数量应根据预定时间内要求消除的变形量通过计算确定.加载的范围应不小于建筑物基础外缘所包围的范围,以保证地基得到均匀加固.加载速率应待地基在前一级荷载作用下达到一定的固结度后,再施加下一级荷载.5 袋装砂井的施工要点采用振动式打桩机械施工,具体步骤如下:(1)测量放样, 定出砂井桩位:开工前首先对导线点,水准点进行复测,其精度须符合技术规范要求,对主要控制点同时设保护桩,并布设施工控制网,测量设备可配备全站仪,水准仪.全线导线点,水准点在施工中应进行保护,并经常复测检查;(2)清理及平整场地:先对施工场地进行全面清理 ,包括表土,杂物,树根
7、等,用挖掘机清除运走.施工前做好施工期间的临时排水设施,对常年地表水,水塘地段,按设计要求先做好抽水,清淤,回填工作.场地清理,平整后先铺 20cm 砂砾垫层,且用推土机推平,然后再进行袋装砂井作业;(3)打设机定位,对中:根据设计布置的间距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;(4)将钢套管打入土中深入到设计要求深度;(5)将预先准备好的比砂井长 2m 左右的聚丙稀编织袋底部装入大约一锹重的砂,并将底子扎紧,然后放入孔内;(6)将袋的上端固定在装砂漏斗上,将干砂从漏斗口振动流入砂袋,装实装满为止;(7)将套管拔出到砂垫层以上,砂袋则
8、留在土层孔74中,埋砂袋头.移动套管至下一桩位,依照上述程序重复施工.6 袋装砂井施工质量控制措施(1)选用的砂料含泥量要小于 3%;袋中砂要用风干砂,不能用湿砂,以免袋内砂干燥后,体积减少,造成袋装砂井缩短与排水垫层不搭接等质量事故;(2)砂袋灌入砂后,露天堆放应有遮盖,聚丙烯编织袋在施工时避免太阳光长时间直接照射,以免砂袋老化;(3)打设机定位要准确,保证打设垂直度.为控制砂井的入土深度,在钢套管上划出标尺,以确保井底标高附合设计要求;(4)砂袋入井, 用桩架吊起垂直下井,防止砂袋发生扭结,缩颈,断裂和砂袋磨损;(5)拔钢套管时应注意垂直起吊,防止带出或损坏砂袋.若发现上述现象,应在原孔边
9、缘重打;连续两次将砂袋带出时,应停止施工,待查明原因并整改后再施工;(6)施工中要经常检查桩尖与导管口的密封情况,避免导管内进泥过多,影响加固深度:(7)确定袋装砂井的长度时,需考虑袋内砂体积减小,袋装砂井在孔内的弯曲,超伸以及伸入水平排水垫层内的长度等因素,避免砂井全部伸入孔内,造成与砂垫层不连接.砂袋留出孔口长度应保证伸入砂垫层至少30cm,并不得卧倒.7 监测与检验在预压过程中应进行竖向变形,侧向位移,孔隙水压力等项目的监测.检验点数应根据不同的地质及设计要求确定,对以稳定性控制的重要工程,应在预压区内选择有代表性地点预留孔位,进行不同深度的十字板抗剪强度试验和室内土工试验,以检验处理效果.8 结束语堆载预压(袋装砂井) 方法施工工艺简单,成本低廉,处理软土地基技术可靠,经济合理,相对于其它加固处理方法,具有施工工期短,造价低等优点.在施工中若严格按照施工工艺与质量控制要求合理施工,选用适宜的打桩设备,砂井施工工效就好,经济效益也提高,易保证施工质量,值得在软=i 二加固工程中推广应用 .
