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振动挤密砂桩在软土地基处理中的应用探讨

摘要:结合工程实践经验,详细地探讨了振动挤密砂桩施工技术在软土地基中的处理工艺,同时结合工程实例来进一步探讨该工艺的技术要点,从工程实践效果表明,该方法具有桩体密度大、充盈系数高、加固效果显著等优势,值得同类工程所参考。
关键词:振动挤密砂桩;软土地基;地基处理
引言
振动挤密砂桩法通过以振动荷裁将砂压入软土地基中,形成直径较大的密实砂桩,从而提高软土地基的抗剪强度,减小沉降量,加速软土地基的固结,提高地基的稳定性。其对于处理软土地基具有较好的处理效果,以下将深入探讨其该软基处理工艺。
振动挤密砂桩法处理软土地基的原理
从工程试验等表明,振动挤密砂桩法通过振动荷裁将砂压入软土地基中,形成直径较大的密实砂桩,从而提高软土地基的抗剪强度,减小沉降量,加速软土地基的固结,提高地基的稳定性。振动挤密砂桩法,对于松散砂质土和软弱粘性土,其加固目的和效果是有所不同的。
结合工程实践,对于松散的砂质土,松散砂质土受振动、挤密双重作用之后,孔隙比减小至临界孔隙比之下,从而可有效地防止砂土地基受地震或其他动荷载影响时产生液化;提高地基的抗剪强度;显著地减少压缩沉降量。对于软弱粘性土,砂桩与软粘土形成复合地基,提高软土地基的抗剪强度和承敦力;可起到防止滑动破坏的作用;砂桩可造成应力集中,因而可减少软土地基的固结沉降;砂桩体成为软土地基中良好的垂直排水通道,因而可加速饱和软土地基的固结,缩短软土地基的稳定时间;因此,振动挤密砂桩法,具有广泛的实用价值。从土质条件来说,除上述的松散砂质土和软弱粘性土地基之外,还可应用于人工填土和泥炭土地基的挤密加固。从工程对象来说,除用于加固油罐地基,各种堤坝的地基以及各种堆场地基等之外,还可应用于船坞、飞机跑道等地基加固处理。
振动挤密砂桩施工技术
施工机具采用履带式砂桩机、砂料装载机、空气压缩机、振动锤(机)、下端带有活门的桩管、减振器、上砂料斗、压缩空气罐(风包)等。结合工程实践经验,对于振动挤密砂桩施工应当按下列顺序进行施工:
(1)将钢套管对准桩位,移动桩机,使钢套管垂直。
(2)开启振动锈,将钢套管员入到软土地基中至设计深度。
(3)利用装载机向砂料斗中装砂,提升料斗,从上部向钢套管内灌砂。
(4)向钢套管中通入压缩空气,将钢套管振动拔起一定高度,在振动力和压缩空气作用下,桩下端两片月牙形活门开启,砂子排出,填满孔洞。
(5)钢套管振动下压,桩端活门关闭将砂桩压实并扩径,同时桩间土体受到挤密,然后再向管内灌砂。
(6)再振动提升钢套管,活门开启排砂。
(7)最后重复(5)的动作,如此反复多次,直到把套管提升到地面从而形成一根砂桩。
施工质量控制技术要点
振动挤密砂桩的施工过程和主要参数,如钢套管的贯入时间,排砂压实作业过程和时间,工作电流和灌砂量等均通过自动记录仪器自动记录在专用纸上。通过记录曲线的分析,可以确定套管的沉入深度,排砂情况、灌砂量及成桩质量,如是否断桩夹泥,缩颈等,对保证砂桩的施工质量,起着重要作用。
同时应当注意施工对于砂桩用砂,应具有良好的渗透性,因此除对含泥量做出严格要求(含泥员不大于5%)外,还要求满足粒径级配的要求。通常为中粗砂,并夹少量砾石,其不均匀系数取3—5之间。另外对于,在超软弱粘性土层中,由于侧向约束力太小,砂机