袋装砂井在加固软土路基中的应用
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摘要：结合作者管理的施工项目系统地阐述了软土路基加固的原理,以及袋装砂井在加固软土路基中的施工工艺
关键词：袋装砂井；软土路基；施工
中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
佛山市北滘至乐从公路主干线工程路线经过地区地形以平原为主，没线地貌为珠江三角洲腹地冲淤积平原，属第四纪海陆交互相冲淤积第一阶地，河网密布，沟渠纵横，具鲜明珠三角基塘农业特色。
由于路线所经区域属于珠江三角洲凹陷区，主要为海陆交相冲淤积层，土层种类较多，土的物理力学性质差，且差异性大。软土类型主要为淤泥、淤泥质土、淤泥质亚砂土及淤泥质粉砂，埋藏浅，厚度变化大，工程性质差。
2袋装砂井排水法加固软土路基的原理
2.1 软土的定义及其物理力学指标
软土是指近代水下沉积的饱和粘性土,具有含水量大、渗透性弱、天然强度低、压缩性高等特性。其物理力学指标为：天然含水量： wn≥wl；天然孔隙比： e0>1.0；压缩模量：Es
2.2 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。为了加快地基的固结，最有效的方法就是增加土层的排水途径。袋装砂井在深层软基处理中起到了竖向排水固结的作用。
2.3 袋装砂井排水法的加固原理
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。在上部荷载的作用下,产生的附加应力使土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达到土颗粒间位移密实,从而大大加速了地基的固结与沉降。减少压缩性,降低孔隙比和含水量,增加土体密实度,在较短时间内达到较高的固结度,以提高软土路基的承载力和抗剪能力,从而保证路堤和地基的稳定。
3袋装砂井施工
本标段全长2.2Km，路基宽度79m，全线均属软基路段。除桥头及雨水管线采用预应力管桩处理外，其余部分采用袋装砂井处理。袋装砂井设计直径0.07m，桩距1.2m，正三角形布置，处理深度11～20m，总计工程量约1755188m。
3.1施工准备
3.1.1机具设备：根据工程量及施工工期要求，确定采用导管式振动打桩机。
3.1.2材料选定：
⑴袋：采用聚丙烯编织袋，具有良好的透水性、耐腐蚀及一定的抗拉强度。渗透系数不小于5×10-3cm/s，容许抗拉强度不低于5KN/m。
⑵砂：采用渗水率较高的中、粗砂，大于0.05mm的砂的含量宜占总重的50％以上，含泥量不大于3％，渗透系数不小于5×10-3cm/s。
3.2施工工艺及质量控制
3.2.1袋砂砂井施工工艺流程图
施工准备监理批准开工桩机就位砂袋灌砂成孔施放砂袋振动拔管绑扎带口移机
3.2.2工艺要求及技术措施
⑴认真熟悉施工图纸，编制作业指导书。
⑵清理场地，将袋装砂井处理范围内抛细砂挤淤或挖除淤泥后填细砂至砂垫层底面高程。
⑶抛砂稳定后，填筑0.5米厚砂垫层，按设计要求和砂垫层施工要求分层压实。
⑷机具定位，根据设计布置的行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。
⑸套管吊起定位后即可开锤施打，开始时落锤要轻、稳，防止套管偏移。套管入土深度距设计深度约2米时，应控制锤打的频率，防止超深。
⑹套管拔出后，将砂袋竖直埋入砂垫层，并出露20cm，砂袋口应扎牢，不得卧倒。
⑺桩机移位至下一桩。
3.2.3砂井的质量控制及检验
袋装砂井作为竖向排水体，直接决定着排水固结效果，施工时控制好以下技术环节：
⑴优化处理。由于设计前的勘察往往不能满足精度要求，应先在施工区域试打，确定合理的袋装砂井长度。
⑵原材料管理。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。
⑶机具检查。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。
⑷灌砂的密实度。若灌砂的密实度不够，施工时会出现砂桩不连续现象，俗称“断桩”，将无法起到竖向排水作用。应注意：
①袋装砂井用砂采用风干的中粗砂，防止湿砂经阳光照射，就会松散，达不到密实状态。
②采用机械灌砂配合人工抖实代替人工灌砂，打设完毕如果砂袋顶端出现空段，须采取补砂处理。
⑸井位控制。施工中准确定出砂井位置，随时检查套管成孔位置，垂直度是否满足设计要求，保证定位准确。
⑹“回带”现象。回带1.0m以上的需复打，现场一般采用清管与灌注清水等方法。套管拔出地砂袋露出20-30cm，并将其埋入砂层。
⑺袋装砂井质量控制及检验应符合下表的规定
4结束语
软土地基是公路工程施工中经常遇到的地质情况，为避免其影响路基、桥梁构造物等的稳定性，必须对其进行加固处理。袋装砂井法是一种常用的处理软土地基的方法，它具有施工工艺简单、施工质量可靠、成本低廉等优点，在工程施工中应用较为广泛，并取得了较好的工程效益和经济效益。
参考文献：
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