陕北榆林地区砂土地基处理与加固技术分析

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇陕北榆林地区砂土地基处理与加固技术分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：陕北榆林地区，地处毛乌素沙漠的南端，地表覆盖着大面积的风积砂，由于砂土的厚度大，造成砂土地基的承载力很低，一般在40kPa～90kPa，不经过处理与加固的砂土地基不能作为建筑物持力层。榆林地区目前处理砂土地基的主要办法有深层搅拌法、振冲法和水泥粉煤灰碎石桩法等。本文综合榆林地区的地理条件，结合砂土地基的特点，探讨了榆林砂土地基处理与加固的技术方法。

Abstract： The northern region of Yulin is located in the southern tip of Maowusu Desert， and its ground is covering a large area of eolian sand. The sand thickness is too large， resulting in very low of bearing capacity of the sandy soil， generally in the range of 40kPa～ 90kPa， so without any treatment and reinforcement， sand soil can not be the bearing layer of buildings. The main measures for the treatment of sandy soil foundation in Yulin area include deep mixing method， vibroflotation method and cement flyash gravel pile method. In this paper， with the Yulin geographical conditions， combined with the characteristics of sand foundation， it discusses the technical method of Yulin sand soil foundation treatment and reinforcement.

关键词： 砂土地基；处理与加固技术；深层搅拌法；振冲法；水泥粉煤灰碎石桩法

Key words： sand foundation；treatment and reinforcement；deep mixing method；vibroflotation；cement flyash gravel pile

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）25-0096-02

0 引言

陕北榆林地区，地处沙漠边缘，形成了松散的厚砂土层。榆林地区是我国重要的能源基地，近年来西部大开发的进程不断加快，榆林地区的基础建设和发展，涉及到砂土地基的处理，本文在总结多年经验的基础上，提出了几种适合于榆林地区的砂土地基加固方法。

1 榆林地区砂土地基的特点

陕北榆林地区的风积砂土，其粒径主要分布在0.074～0.250mm之间，含量大于90%，不均匀系数1.35左右，属细砂，黄褐色或褐黄色，松散～稍密，承载力一般为40kPa～90kPa。这种砂土需要进行处理加固后才能满足荷载对地基的要求。砂土地基勘察选择原位测试和钻探相结合的方法。原位测试包括标准贯入试验、容重试验和波速测试等。标准贯入试验用来评价砂土地基承载力和均匀性、密实度等，钻探方法鉴别砂土的颜色、成因及其矿物组成，通过分析颗粒级配，对砂土进行定名。

2 砂土地基处理与加固技术分析

2.1 深层搅拌法 深层搅拌法通过机械搅拌的方法，对土体和固化剂在地层深部进行强制搅拌，形成圆柱状的桩体，桩体与地基共同作用下，形成复合地基，共同承担上部的荷载。该法分为浆液喷射法（湿法）和粉体喷射法（干法）。榆林地区主要采用湿法，其加固机理体为：①水泥的水解、水化反应，水泥浆液中水泥颗粒与水很快发生水解反应和水化反应，生成含水硅酸钙、含水铁酸钙、含水铝酸钙和氢氧化钙等，氢氧化钙对强度具有决定性的作用。②水泥和砂土的粘结硬化，泥浆泵和搅拌桩机共同把水泥浆液送到土层的深部，然后和砂土一块进行强制的搅拌，砂土和水泥发生粘结硬化，即混凝土的硬化。③水泥水化物和砂土中的黏土颗粒共同作用，发生一系列的化学物理反应，包括硬凝反应、离子交换、碳酸化作用和团粒化作用，从而提高了水泥的强度和水稳性，降低了水泥的压缩性。

运用该法处理加固砂土地基时，设计和施工中应注意几点问题：①设计深层搅拌桩，桩周土的侧阻力特征值一般选取30-35kPa。②搅拌桩进行施工时，注意设备的选型，砂土颗粒的密实度较大时，选择转盘式的大扭矩桩机，主要是因为砂土对搅拌机械的阻力很大，正确的选型会减少阻力。③因为砂土对搅拌桩机的钻杆和钻头磨损，对钻杆和钻头应经常进行检查、补强，保证钻头的尺寸不小于设计的桩径。④采用自动计量系统对浆液的喷送进行计量，可以保证喷浆量和桩体的均匀性，保证工程的整体质量。

2.2 振冲法 通过振冲器的强烈振动作用以及压力水对砂土的冲贯作用，使松砂土层振密，同时在砂土中加入一些碎石等颗粒材料，这种对砂土地基进行处理加固的方法就是振冲法。

振冲法的作用机理为：①振冲器在强烈的振动作用下，会产生振密作用，通过振动松散的砂土使其变得更加密实。②水冲和振动的共同作用下，饱和的砂土能够产生液化，通过在液化孔中添加振密填料，砂层会挤压的更加密实。③通过发生置换作用，碎石置换砂土桩体，和周围的振密砂土形成复合地基。

运用该法时，在设计、施工和检测过程中须注意以下几个问题：①砂土地基采用振冲法处理时，应根据建筑物的荷载、变形要求和经济因素等综合考虑，选择填料类型。②在选择振冲器时，要考虑砂土颗粒的级配、密实度、桩径及桩长等因素。③控制好留振的时间和上拔的速度，在榆林地区的留振时间一般为30s，上拔中的留振时间一般为5-10s。④通过标贯试验、静探试验检测振冲砂桩，通过连续动探试验对碎石桩进行检测。

2.3 水泥粉煤灰碎石桩法（CFG桩） 由粉煤灰、水泥、碎石和石屑加水搅拌形成的具有高粘结度的桩就是CFG桩。桩、桩间土和褥垫层（碎石层）共同构成了复合地基。在榆林地区，建筑物对地基的承载力要求比较高，桩体的材料通常使用当地的碎石砂岩。在设计桩时，桩长一定要保证能够穿透松散的砂层，桩端一般放在较密实的砂层中。桩径也不宜过大，这是由于砂土对长螺旋会产生比较大的阻力，一般不大于500mm。

运用该法进行施工时，选用长螺旋钻孔和管内泵压混凝土的方法，施工时注意以下几点问题：①桩顶和基础之间应设置褥垫层，厚度一般150～300mm。②采用CFG桩进行砂土地基加固处理时，通常会遇到堵管问题，该问题的产生有两个原因：一是该地区属于沙漠性气候，夏季炎热冬季寒冷，温度的过高过低易导致混凝土失去水分或结冰，造成堵管；另一原因是该地区春季易发生沙尘暴，如果得不到及时处理，易导致堵管问题。③发生堵管后，如果不及时处理，一方面会造成钻杆和输送管内的混凝土损失，另一方面会使砂土抱住钻杆，起钻时变得很困难，甚至造成埋钻，钻具损失。④CFG桩机进行钻进时，螺旋钻杆和钻头受到砂土的磨损较大，要经常检查钻杆和钻头的磨损状况，及时对钻杆和钻头进行补强，确保螺旋钻杆的直径和钻头的尺寸不小于设计的桩径。

3 结语

本文讲述的几种地基加固处理方法，通过大量的工程实践来证明非常适合榆林地区砂土地基的加固处理，对榆林地区砂土地基的处理起到了积极的借鉴作用。

参考文献：

[1]李志忠.砂土地基加固方法比较及成本分析[J].山西建筑，2011（20）.

[2]肖红兵.水振冲碎石桩加固高层建筑砂土地基实例分析[J].建筑技术，2011（9）.

[3]王敬广.浅谈灰土井处理粉砂土填方地基技术[J].科技资讯，2011（24）.

[4]李博.无填料振冲挤密法在砂土地区地基处理中的应用[J].铁道建筑，2011（7）.