袋装砂井（精选7篇）
袋装砂井 篇1
摘要：袋装砂井加固软土地基法属于垂直排水加固地基方法, 是在一般砂井法的基础上发展起来的一种新工艺、新技术。它是在需要加固地段的地面上先填筑好排水坡 (路拱或横坡) , 并铺设好排水垫层, 再将加工好的砂袋垂直置入地基中已成孔内, 形成袋装砂井, 然后对地基加载预压, 使地基中的水分迅速从袋砂井中排出, 从而达到加速地基工沉降固结的目的。
关键词：袋装砂井,软土地基,应用
随着科学技术的发展, 越来越多的新技术及新方法都应用到处理软土路基中 (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路基上还是很受欢迎的。
1 袋装砂井排水法的特点及适用范围
排水固结法是处理粘土地基的有效方法之一, 它可以解决沉降与稳定问题。沉降问题即是使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成, 使构筑物在使用期间不产生不利的沉降或沉降差。稳定问题即加速地基土的抗剪强度的增长, 从而提高地基的承载力和稳定性。其特点主要表现为:
1.1 本工法采用袋装砂井的直径一般为7~
12cm, 间距为100~350cm, 加固地基深度20m左右。
1.2 由于本工法采用的砂袋具有一定的抗拉
强度和韧性, 能在地基产生变形的情况下, 保持砂井排水的连续与畅通, 所以排水加固效果明显、可靠。
1.3 本工法成功地解决了施工中砂袋随套管上拔的问题, 使砂井合格率达100%。
1.4 施工机具设备简单、轻便, 振动及噪音小, 施工灵活, 对地基及周围建筑物扰动小。
1.5 成本低、效率高, 以较小的投入, 即可达到理想的加固效果。
本工法适用于软粘土和超软粘土地区的铁路、公路、机场、码头、工业与民用建筑物等地基加固工程, 尤其适用于对周围受扰动条件限制的地基加固工程。
2 袋装砂井排水法的施工工艺
2.1 施工准备
本工法强调在施工前必须认真熟悉和掌握设计标准、质量要求及操作规范, 仔细进行现场踏勘及地质调查取样分析, 在此基础上, 编制施工组织设计, 合理调配施工机具及组织劳力, 搞好各工种的岗前培训及认证工作, 为正常的施工作好前期准备。
2.1.1 主要机具选配
目前国内常用的袋装砂井打设机有以下几种。
(1) 专用打设机:该机配有宽履带行走、机架、起升、振动锤、灌装砂袋等系统。机体对地压强较小, 运转灵活, 打设深度可达20m, 每台班可打设2000延米。
(2) 轻型柴油打设机 (DD-6型) :该机构造简单, 拆装方便, 移位灵活, 打设深度单节可达8m, 按长套管可达24m, 每台班可打设300~400延米。
(3) 门式打设机:该机需铺轨行走, 转向较困难, 振动锤打设深度可达20m, 宜用于地形平坦的大面积区域施工。
2.1.2 配套设备
(1) 灌砂袋设备:除专用打设机随机配有灌砂袋系统外, 采用其它打设机时, 应自制灌砂袋设备, 常用的有门式机械振动灌砂袋架、三角架、独角架等。
(2) 成孔套管:所用套管应为无缝钢管, 内径比砂袋稍大, 内壁光洁。其长度、刚度要与设计的袋装砂井相适应。当打桩架高度不够时, 套管可分节接长 (可采用法兰盘连接) 。
(3) 桩尖与桩帽:桩尖多采用在导管端口设置一活瓣封门, 利用套管内砂袋的压力将其顶开, 随套管拔出, 可多次使用;也有一次性使用的桩尖, 套管到位后, 桩尖不再随套管拔出。桩帽可根据套管直径与桩锤型号加工配套。桩尖与桩帽都要有一定的密封性, 防止套管内进入泥浆等杂物。
2.1.3 主要材料的选定
(1) 砂袋:应采用透水性、耐水性好、韧性强的麻布或聚丙乙烯编织布制作, 砂袋长度应比设计井深多150~200cm。
(2) 砂料:应选用渗水率较高的干燥粗砂, 大于0.5mm粒径的应占总量的50%以上, 含泥量不得超过3%。
(3) 劳动力组织:袋装砂井属隐蔽工程, 要求操作人员必须具有良好的施工经验与操作技能。符合一定的配比。
2.2 工艺要求及技术措施
2.2.1 认真熟悉施工图纸, 领会设计要点, 编制特殊作业指导书。
2.2.2 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。
2.2.3 填筑土拱坡, 以4%的横坡填成路拱形, 并碾压密实。
2.2.4 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。
2.2.5 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。
2.2.6 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%。
2.2.7 砂井顶部应铺设砂垫层, 使与砂井联结, 以利排水, 砂井回填使用的中粗砂含泥量不大于3%。
2.2.8. 拔套管时, 若带出砂袋, 则机具要重新定位, 砂井要重新灌注。
2.2.9. 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。
3 施工质量控制
为保证施工质量与进度, 工作中应注意几个问题:
3.1 考虑砂井两端头灌砂打结需要, 砂袋事先
要下足材料长度;灌砂要逐段灌满并用力抖落密实。这种预装的袋装砂井便于质理检验, 可防止偷工减料行为。过去一些砂井质量问题常发生在砂袋下料短, 灌砂率不够, 达不到要求打设的深度造成排水功能不理想, 使软基加固效果差。
3.2 桩管断面尺寸应尽量小并有足够刚度, 壁
厚一般不少于8mm, 圆形或菱形, 以减少施插时对土层扰动。为提高效率, 软土导层或超软土层施工时可使用双管机。本次施工感到双管机使用效率并不高, 主要是机组人员配备较少, 灌砂与装砂袋入桩管中速度缓慢所致。双管机最大毛病是, 如土层中有硬层或石块等, 一根管难以施插则影响了打设速度。
3.3 比较和总结过去批设塑料排水板所使用
过的许多桩靴, 认为薄铁皮桩靴和钢筋桩靴加工方便, 简单适用, 回带现象少, 淤泥堵管少。但砂井施工较之亦有所区别。为防止泥浆挤入管仙以至砂井在管上拨时上牵问题, 需采用定装置或生尖活页瓣式防泥装置。但究竟使用何种桩靴, 应视土质、具体各种试验情况而定。
3.4 施插砂井是地下隐蔽工程, 砂井打设是符
合设计要求, 一般只有堆载预压后从砂垫导排水量大小才能真实地了解到, 排水效果好能加速软基固结, 土强度提高。如果在砂井打设后钻控埋设监测仪器, 如地表沉九权, 孔隙水压力计或深层沉降仪等就可准确、形象观测到软基应力应变状态。由于受条件所限, 监测难以实施时, 砂井的质量控制关键应是加强施工前材料检查, 施工过程的中间控制和最后验收, 防止漏打, 短桩或打高不到位等情况发生。因此, 每班都应派施工员, 质检员进行仔细检查、指导和监督, 掌握每个工序质量, 包括检查砂袋质量, 是否有损坏、老化、污染;检查灌装的砂袋是否符合设计长度与灌砂饱满率要求, 是否有漏砂现象;施工中要进一步核定设计要求的施工区域及桩体位置, 防止间距拉大或布置不均匀, 同时应检查桩机垂直度, 以免砂井打设倾斜度过大。
在科学技术日异发展的今天, 处理软基的新方法及新工艺越来越多, 但由于各种新型的排水固结法的施工工艺还不够完善, 施工中存在质量控制难等一系列问题, 所以袋装砂井在铁路及公路建设中被认为是一种软土路基加固的好方法。而且被广泛应用在加固软土路基中。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]《地基处理手册》编写委员会.地基处理手册[M].北京:中国建筑出版社, 1993.
[2]张诚厚, 袁文明, 戴济群.高速公路软基处理[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.
袋装砂井 篇2
关键词：袋装砂井施工工法,软弱地基处理,注意事项
0 引言
本次试验的沿线分布特殊岩体主要为软弱土、软土。根据该项目软土、软弱土分布区段的地层结构特点,我项目专门成立了课题小组,对该地区的软土进行研究、分析和总结,根据施工中的经验、教训及课题研究成果,特制订袋装砂井施工工法。
1 袋装砂井施工工法特点
袋装砂井施工工法用于土质为软弱土、软土,特点是天然含水量较大,孔隙比较大,地基容许承载力低的施工区域。
2 适用范围
此工法可用于对高速公路路基及其它公路路基的处理,对建筑地基软弱部位的处理也有一定的参考作用。
3 工艺原理
工程的竖向排水:根据项目软土、软弱土分布区段的地层结构特点,配合堆载预压的竖向排水体采用袋装砂井。试验的砂袋材料采用透水性能良好的土工织物。采用预压土的重力将软弱土里的水排出,从而达到对软弱地基的处理。
4 施工程序
4.1工艺流程
①清理场地;②填筑排水坡;③铺设砂垫层;④测量放样;⑤机具定位,接着也可以检查沙袋的质量,需达到要求的沙袋质量后,再进行下沙袋的工作;⑥打设套管;⑦成孔检查;⑧下砂袋;⑨检查砂袋入土深度,如深度不够,需再次打设套管;⑩机具移位;11埋设砂袋头;12填写施工记录。
4.2 准备工作
4.2.1 技术准备
①熟悉和分析施工现场的工程地质报告、水文资料,编制袋装砂井的施工先向施工组织设计,向实际现场管理工作的技术人员、班组长等进行书面的一级技术、安全保障和环保交底。(2)施工放样。施工袋装砂井前,应做好基准测量,并准确测方线路中线、桩位。放样完后,均应申报驻地工程师,且办理签认手续。(3)工程开工前,对具体施工人员(包括技术人员、装沙袋的工人和机械操作人员、安全人员)进行二级交底,确保施工过程中的技术、质量和安全满足规定要求。
4.2.2 人员、设备、器具准备
①人员准备(如表1所示);②设备、机具准备(如表2所示)。
4.2.3 仪器准备
①全站仪,型号为TC1102C;②水准仪,型号为OP24X;③管卷尺,长度为50米即可。
4.2.4 材料准备
①砂料:砂经试验后,符合规定要求方可采用;②砂袋:袋材,各项技术指标应满足标准要求。所使用砂袋的抗拉强度应能保证承受砂袋自重,装砂后砂袋的渗透系数应不小于砂的渗透系数。
各项材料需经检查后才可以进行下步工序。
4.2.5 作业条件
①正式开施前,施工场地应完成三通一平。②清除路基表面杂物并进行初步整平,做好临时排水系统。③架设临时供电线路、安装安全设施、警示标志等,各项准备工作均以就绪。④机械设备及时进行维修保养,确保使用完好,满足施工需求,确保使用安全。⑤施工作业人员要求。袋装砂井属隐蔽工程,要求作业人员必须具有良好的操作技能和施工经验,对操作工人应进行培训、技术安全交底,做到熟练掌握打设砂井技术。
4.3 施工控制:
4.3.1加强材料管理和检验,确保砂子质量,含泥量不得超标;对砂袋应进行试验,并有厂家合格证。
4.3.2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。
4.3.3为控制砂井的设计入土深度,在钢套管上应划出标尺,以确保井底标高符合设计要求。
4.3.4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。
4.3.5对砂井施工质量应按如下方法进行:①井间距,采用实测实量,只要间距的误差范围在±150mm即可。②井长度,在套管上做一个明显的设计桩长的标记,每次只要套管打到此位置即可。③砂井直径,采用挖验,在每个砂袋头周围往下挖30cm再用钢卷尺进行测量,它的周长应该大于31.4cm,才能符合设计要求。④垂直度,在井架树一个侧球,在每次成桩时看侧球的垂直度,只要满足设计要求即可。⑤灌砂量,在现场通过灌完砂的砂袋的周长和砂袋的长度可控制灌砂量。
4.3.6成品保护:①砂袋灌入砂后,露天堆放要有遮盖,切忌长时间暴晒,以免砂袋老化。②用桩架吊起砂袋入井时,应确保砂袋垂直入井,防止砂袋发生扭结、缩径、断裂和砂袋磨损。③拔钢套管时,应注意垂直起吊,以防带出或磨损砂袋。施工中若发现上述想象,应在原孔边缘重打,连续两次带出砂袋时,应停止施工,查明原因后再施工。④防止车辆碾压及其他活动损坏砂井。
5 重点注意事项说明
(1)按照施工方案的要求作业;(2)施工现场临时用电,必须按照《施工现场临时用电安全技术规程》的要求进行三相五线配电,所有用电设备必须装设漏电保护装置,电器设备及电箱应有防雨、防水措施,用电设备以及金属外壳必须接有可靠牢固的接地或(接零)保护,防止人体触电,用电安装、接线及拆卸必须由持证电工实施;(3)袋装砂井机进场后,作业人员必须戴安全帽,机长安排人员装机、竖支架、布设临时用电,做到安全合理;(4)袋装砂井机按要求就位后,由安保部进行一次全面的施工前安全检查。检查内容有:用电安全、桩架的稳定性,操作部位的性能,导向部件的稳固程度等,确保安全符合要求后才准予施工;(5)每次施工前,由施工员负责对袋装砂井机进行安全检查,不符合安全要求的禁止强行施工;(6)操作手必须经过专业培训,熟练掌握袋装砂井机施工操作规程;(7)严禁违章指挥;严禁违章作业;严禁酒后操作;机械作业时,操作人员不准擅自离开工作岗位或将机械交给非本机操作人员操作。
6 经济效益
软基处理中袋装砂井施工工艺简单,成本低廉,虽然现今处理软基的新方法及新工艺很多,但由于各种新型的排水固结法的施工工艺还不够完善,所以袋装砂井在铁路及公路建设中被认为是一种软基加固的好方法。施工若能严格按照施工工艺与质量控制要求合理施工,选用较为适应的打桩设备,砂井施工功效就好,保证较好的施工质量,经济效益也就有所提高。
参考文献
[1]JTGD63-2007公路桥涵地基与基础设计规范[M].人民交通出版社,2007.
[2]JTG/T F50-2011.公路桥涵施工技术规范[M].人民交通出版社,2000.
袋装砂井 篇3
（一）工程概况及其地质条件
佛山市第一个环城公路主干线 (简称佛山“一环”) 为一级公路兼城市快速路。主路行车速度为100km/小时，辅路行车速度为50km/小时，路幅宽度为88m，主路为双向8车道，辅路为双向6车道。桥涵设计荷载主路按汽-20、挂-120设计，按城-A级验算，辅路按城-A级设计。工程路基项目的施工期仅为1年左右，工期较紧，而且要求的质量标准高于一般公路工程 (特别是工后沉降标准) 。存在路基横向排水难度大、汽车荷载的影响深度大等特点。
DS17标NW匝道K0+158.44～K0+350袋装砂井处理试验段工程地质为软土工程地质区，上复一层耕植土，耕植土以下为0～2m厚的亚粘土硬薄壳层，以下均为软质土，含水率高(42%～58%)层厚10～40m不等。由于地理位置处于珠江三角洲地区，沿线范围内普遍分布有软土地基，该类软土具有含水量、压缩性高、渗透性低、天然强度低的特点。珠江三角洲滨海相冲积平原，上覆第四系，主要可分为亚粘土4m，粉细砂4～7m，淤泥质亚粘土8～17.5m，中粗砂层在17.5m以下。软土 (淤泥、淤泥质土等) 厚度较均匀，厚度约7.5～10m。部分路段软土层夹薄砂层较多或含砂量较大。软土有机质含量较少，约1.34%～2.65%。软土层下普遍下卧砂层。该软土具有以下特性：含水量高，孔隙比大，塑性高，强度低，压缩性大。
（二）袋装砂井施工与质量控制
1. 软土路基处理施工
（1）施工准备
先将沿线水塘、沟坑水排干，并填以砂性土或中粗砂，与砂垫层袋装井构成统一排水系统;其次，选择合格的料场和适用的施工机械设备。
(2）材料
(1) 砂袋：
应选用渗透系数不小于砂的渗透系数的聚丙烯或其他合适材料制成的编织袋，且其抗拉强度5㎝大于900N，灌砂率偏差小于5%;
(2) 砂：
必须是大于0.5mm的颗粒占总重50%以上、含泥量不大于3%、渗透系数不小于5×10-3cm/s的中粗砂。
2. 施工工艺与质量控制
袋装砂井处理软弱地基是一比较成熟的技术，目前常用的施工工艺流程为：整平地面→铺设下层砂垫层→设备定位→打入套管→沉入砂袋→拔出套管→设备移位→埋砂袋头→铺上层砂垫层。
为保证施工质量，在施工中应重点对以下内容进行有效控制：
(1)对原材料按一定频率进行检验，保证其质量和稳定性;
(2)严格控制砂袋灌砂率，并避免长时间曝晒，以保证灌砂后的砂袋达到预期的质量效果;
(3)打入的套管应保证符合规范要求的垂直度，同时打入深度必须符合设计要求，否则难以保证排水固结的效果;
(4)砂袋入井应首先垂吊，然后经套管口端部滚轮徐徐放入套管内，此间砂袋不得发生扭结、断裂等现象，同时应防止套管拔起时将砂袋带出乃至损坏;
(5)砂袋孔口预留长度必须满足能伸入砂垫层不少于30cm。在砂垫层上面铺设土工布，两端施以不小于5 kN/m的预拉力，在路基两侧挖沟锚固。土工布之间采用缝接，缝接长度为20cm。土工布两侧挖排水沟，并用盲沟管插入土工布导流以确保软土地基中排出的水顺畅流出路基范围，以提高路基整体强度。
3. 路基填筑及监测
(1)为了对路堤填筑及预压过程中软土路基的稳定和变形进行现场监测，路堤施工中，为了进行沉降和稳定监测，在控制断面上分别埋设了：
(1) 斜管，进行道肩及坡脚的水平位移测量;
(2) 分层沉降环，掌握路基填土各层的沉降规律;
(3) 沉降板及位移边桩，用以监测原路基表面的变形;
(2)普通路段监测断面每隔50～100m设置1个，每个断面设置表面沉降板3块，分别埋设于路堤中心及两侧路肩处，沉降板在软基处理施工完成后埋设，测斜管2个，分别埋设于路堤两侧坡脚处。堆载过程中检测频率如下：
(1) 加载期间：沉降板1次/天，测斜1次/天，分层沉降1次/2天;(下转第60页)(上接第72页)
(2) 加载后7天内：沉降板1次/2天，测斜1次/3天，分层沉降1次/3天;
(3) 加载后7～15天：沉降板1次/3天，测斜1次/7天，分层沉降1次/7天;
(4) 加载后15～60天：沉降板1次/7天，测斜1次/15天，分层沉降1次/15天。
(3)监测标准采用侧向位移、沉降两项指标综合控制：
(1) 加载期间稳定控制标准为：沉降速率不大于10mm/天;侧向位移不大于5mm/天。观测结果应结合沉降和位移发展趋势进行综合分析。其填筑速率，应以水平位移控制为主，如超过此限应立即停止填筑路堤。
(2) 每一级加载完成后进行下一级加载控制标准为：沉降速率小于6～8mm/天。
(3) 超载预压的路堤填料应分层填筑(30cm)，填筑完成后，路基最后填筑标高应达到设计图上的预压填土高度。设计预压期为不小于6个月，同时满足连续3个月的观测沉降速率小于5mm/月时，可判断路基沉降稳定。
（三）处理效果监测
NW匝道K0+158.44～K0+350，填土期为2005.1.28～2005.5.29，历时123天，设计填土厚度3.86m，预压填土厚度0.5m，平均填土速率为3.54cm/d。
施工和填筑中对路基进行了沉降、侧向位移的动态跟踪观测。路基填筑过程中，其中心沉降板沉降速率为4～7mm/d，平均5mm/d，小于设计要求的控制沉降速率10mm/d;地面位移桩位移为2～5 mm/d，平均4mm/d，小于设计要求的5mm/d;地面位移桩在测试过程中，没有发生沉降和抬起现象。经对观测数据分析，路堤完成预压填土后第2个月开始连续连续3个月的观测沉降速率小于5mm/月，达到设计要求，可以卸载预压土方。
（四）结论
通过监控结果分析，可以得出以下结论：
1. 处理效果观测结果数据表明：该路基一直都在稳定的状态下进行加载，其设计结果参数与工后的观测数据能基本吻合。通过近3年的道路通车运行，该路段路基、路面目前均未出现明显的沉降、失稳等病害。
2. 袋装砂井处理软土路基可以加快路基排水，加速路基固结，使路基土的变形模量得到提高，从而减小总沉降量和坡肩水平位移，路基加固效果较好，是一种适合深厚软土路基处理的方法。
3. 在工程设计、施工中，对所在区域的工程地质和水文条件进行详细的勘察，因地制宜、就地取材，通过合理的技术经济比较，在众多的软基处理方案中选择一种效率费用比高、效果合理的方案是软土地基处理的关键所在。
摘要：由于软土路基变形机理的复杂性及其影响因素的多样性, 在软土地基上建造公路, 如何确保路堤的稳定和减少路堤的沉降, 是软土路基处理的最终目标。文章结合佛山市“一环”DS17标NW匝道K0+158.44～K0+350袋装砂井处理试验段为例, 采用理论分析、现场试验和数值模拟相结合的方法, 对砂井处理软土路基的工程效果进行初步研究。
关键词：袋装砂井,加固,软土地基
参考文献
[1]祝龙根, 等.地基基础测试新技术[M].北京:机械工业出版社, 1999.
[2]刘玉卓.公路工程软基处理[M].北京:人民交通出版社, 2006.
[3]郑华, 王志亮.基于参数反演的软土路基沉降计算与分析[J].水文地质工程地质, 2004, (3) .
袋装砂井 篇4
1.1 施工前机具、材料的准备
1.1.1 主要机具的选配
(1) 打桩机:选用DZ60KS专用打桩机, 该机配有履带行走。使用DZ60 型振动锤与ZJ40 桩架, 利用振动沉管。
(2) 配套设备:门式灌砂机。套管为无缝钢管, 内径比砂袋稍大, 内壁光洁。其长度、刚度要与设计的袋子装砂井相适应。在导管端口设一活门形成桩尖, 利用套管内砂袋的压力将其顶开, 随后拔出套管。桩帽与桩尖都具有一定的密封性, 可以防止泥浆等杂物进入套管。
1.1.2 主要材料的选定
(1) 砂袋:采用透水性好、耐久性好、韧性强的聚丙乙稀编织布制作, 抗拉强度不小于15KN/m, 装砂后砂袋的渗透系数应不小于砂的渗透系数。
(2) 砂料:采用渗水率较高的中、粗砂, 含泥量不大于3%, 渗透系数不小于5×10-3cm/s, 细度模数大于2.7 的干燥砂。
1.2 袋装砂井施工工艺
袋装砂井法排水固结的施工工艺为:测量放样→桩机就位→裁剪砂袋灌砂→成孔 (→冲水) →下沉砂袋→振动拨管→桩机移位
1.2.1 施工准备及工序
(1) 清理淤泥及整平层施工:施工前应对软基处理范围测量放样, 并清除路基范围内耕植土及上部淤泥, 防止因淤泥可能出现的路基盆形沉降、失稳和沉降差等问题。再用土质较好的填料分层填筑并压实, 填筑时须成路拱式横坡, 坡度不小于2%~4%, 形成排水横坡, 要求回填土的压实度达到80%以上即可, 压实度即可能无法打入沉桩。
(2) 砂垫层施工:均匀地铺设透水性好的粗砂, 砂垫层厚度不小于50 ㎝, 宽度应宽出路基护坡道边沿2.0m, 防止机具无法施工边沿桩位及因沉降造成砂垫层砂量不能足, 两侧端应以砂包砌或采用其他方式防护, 以免砂料流失。表面平顺, 形成不小于2%~4%的路拱坡度, 以利于袋装砂井排出的水迅速的从砂垫层中流出。砂垫层材料采用透水性好、洁净、级配良好的中、粗砂、由于砂具有水密性, 且在袋装砂井施工完后, 铺设土工布时易受干扰, 故对砂垫层密实度不作严格要求。
(3) 砂井布置:袋装砂井直径7cm。袋装砂井间距为1.1~1.5m, 按等边三角形布置。在砂垫层上按设计图的尺寸放样, 孔位用塑料绑条作出标记。完成后要进行复核, 复核的方法是:当孔位按等边三角形布置, 边长S=1.0m时, 丈量10排桩的距离L=8.66m (±15cm) ;当边长S=1.2m时, 丈量10 排桩的距离L=10.39m (±15cm) ;当边长S=1.3m时, 丈量10 排桩的距离L=11.26m (±15cm) , 若误差超过±15cm, 要调整间距。
(4) 机具定位:在正式开工前应打试孔, 根据地形、地貌情况, 每个设计段打3~5 个孔, 检验地质与设计是否相符, 并确定砂袋井的长度。通过对该路段软基的试桩, 砂井长度一般为9.8~16m。机具定位时要根据设计布置的行间距采用的塑料绑标记正确定位, 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。
(5) 砂井灌砂:灌砂必须使用灌砂机, 灌满后需吊振两次, 吊振后的空袋用人工补灌, 以保证达到95%以上的灌砂率 (灌砂率在现场测定) , 当天灌的砂袋要当天打完, 不得过夜。灌砂率的计算:ρ= rd/r×100%, 要求灌砂率ρ≥95%。
砂井袋长度L
砂井袋直径d
砂井袋重量Q (Kg) ;
砂井袋中砂的含水量 (w%)
(6) 套管打入、成孔:将桩机移至桩位, 并检查导管的垂直度, 偏差不得大于1.5%。将钢套管 (下端用可开闭的底盖或预制桩靴) 打入土中要求的深度 (管径较砂袋直径大, 导管采用89×4.5 ㎜无缝钢管) ;当套管吊起定位后, 即可轻缓打击。入土困难时, 再进行大幅振动打击, 直至达到试桩的深度为止。套管打入前, 在套管上放置注水用的水管, 用以向套管内注水。
均匀振动沉管, 判定导管是否穿过软土层的条件是:
(1) 与设计深度对比, 判定是否达到设计深度;
(2) 导管下沉过程中速度无明显变化 (减缓) 而又超过设计深度时, 应暂停施工, 并随即报告监理, 确认是否地质与设计不符, 待情况明白, 确定是否需增加桩长后再开工。
(3) 当未达到设计深度导管下沉困难时, 可用静力触探明确软土埋藏深度和厚度。
(7) 冲水:导管沉入设计标高以后即向管中冲水, 其目的是:
(1) 保证在拨管时, 管底阀门顺利打开。
(2) 减少砂袋与管壁的摩擦力, 确保拨管时不回带;冲水压力不能太大, 以免使桩底原状土振动过大。
(8) 运输、下沉砂袋:砂袋运输要用专门的运送工具, 严禁在地上拖拉。下放砂袋时, 应在套管口设滑槽, 将砂袋缓慢顺直地放入套管。砂袋应用吊绳吊起并徐徐下沉, 防止扭曲、与管口摩擦撕破, 以及产生掉带的现象。
(9) 振动拨管:砂袋到位后即可起拔套管, 拨管时应该垂直起吊, 并且要连续缓慢地进行, 中途不得放松吊线, 以防止掉带、回带或损坏砂袋的现象。在施工中发现上述现象应在原孔边缘重打。连续两次发生以上的现象时, 应停止施工, 查明原因并采取纠正措施后再继续施工。
1.3 袋装砂井施工要点及质量控制
(1) 砂袋必须选用透水性和耐水性好以及韧性较强的麻布、再生布或聚丙烯编织布制作。
(2) 严格控制砂井的设计入土深度, 在钢套管上划出标记, 确保井底标高符合设计要求, 并做好施工记录。
(3) 袋装砂井定位要准确, 确保排水距离。
(4) 施工当中经常检查套管端部的密闭情况, 避免套管内进入泥土过多, 影响加固深度。
(5) 当砂袋灌入砂后, 露天堆放应遮盖, 切忌长时间暴晒, 以免砂袋老化。且装好的砂袋不得过夜。
(6) 砂袋入井吊起时, 应垂直下井, 防止砂袋发生扭结, 缩颈断裂和砂袋磨损。
(7) 拔管时应垂直起吊, 以防止带出或损坏砂袋, 施工中若发生上述现象, 应在原孔边缘重打, 当带出长度大于0.5m时, 应重新补打, 对已施设的袋装砂井要及时向袋内补砂, 每隔三天补一次, 一般补2~3 次。
(8) 每根砂井的长度均须露出地面50~100cm, 伸入砂垫排水层以利于排水通道流畅, 如果长度所留很少或多余过多 (可能砂袋被拔套管时部分带出) 皆应重新施工, 以保证成井质量。
2 等载预压及卸载
一般路基填筑至设计预压荷载的大小, 必要时可超过设计荷载10%~20%。施加预压荷载, 任何情况下作用于地基的荷载不得超过地基的极限荷载, 以免地基失稳破坏, 在需要施加较大荷载时, 应分级加载, 并控制加荷速率, 使之与地基的强度增长相适应
当达到以下条件时, 可以进行卸载:
(1) 地面总沉降量达到预压荷载下计算最终沉降量的80%以上。
(2) 理论计算的地基总固结度达到80%以上。
(3) 地面沉降速率连续两个月观测的沉降量每月不超过5mm。
3 结束语
软土地基是公路工程施工中经常遇到的地质情况, 为避免其影响公路使用过程的中质量及稳定性, 必须对其进行加固处理。袋装砂井法施工简便、节约材料、效果显著, 在软土地基处理中应用较为广泛, 并取得了较好的工程效益和经济效益。通过6~8 个月的软基观测及数据整理, 沉降观测资料表明, 采用袋装砂井+等载预压对软基处理, 路基加固达到了预期的效果, 使路基工期沉降及工后沉降满足公路正常使用的要求。
参考文献
[1]《公路软土地基路堤设计与施工规范》 (JTJ017-96)
袋装砂井 篇5
关键词：袋装砂井,软土地基,应用
1 袋装砂井排水法加固软土路基的应用原理分析
1.1 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<4000k Pa;渗透系数:k<1×10-6cm/s;不排水抗剪强度:Cu<30k Pa。软土路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。
1.2 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。
1.3 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。
2 袋装砂井排水法的特点及适用范围
排水固结法是处理粘土地基的有效方法之一,它可以解决沉降与稳定问题。沉降问题即是使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成,使构筑物在使用期间不产生不利的沉降或沉降差。稳定问题即加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的承载力和稳定性。其特点主要表现为:(1)本工法采用袋装砂井的直径一般为7~12cm,间距为100~350cm,加固地基深度20m左右。(2)由于本工法采用的砂袋具有一定的抗拉强度和韧性,能在地基产生变形的情况下,保持砂井排水的连续与畅通,所以排水加固效果明显、可靠。(3)本工法成功地解决了施工中砂袋随套管上拔的问题,使砂井合格率达100%。(4)施工机具设备简单、轻便,振动及噪音小,施工灵活,对地基及周围建筑物扰动小。(5)成本低、效率高,以较小的投入,即可达到理想的加固效果。
本工法适用于软粘土和超软粘土地区的铁路、公路、机场、码头、工业与民用建筑物等地基加固工程,尤其适用于对周围受扰动条件限制的地基加固工程。
3 袋装砂井排水法的施工工艺
3.1 施工准备
本工法强调在施工前必须认真熟悉和掌握设计标准、质量要求及操作规范,仔细进行现场踏勘及地质调查取样分析,在此基础上,编制施工组织设计,合理调配施工机具及组织劳力,搞好各工种的岗前培训及认证工作,为正常的施工作好前期准备。
(1)主要机具选配。目前国内常用的袋装砂井打设机有以下几种:a.专用打设机:该机配有宽履带行走、机架、起升、振动锤、灌装砂袋等系统。机体对地压强较小,运转灵活,打设深度可达20m,每台班可打设2000延米。b.轻型柴油打设机(DD-6型):该机构造简单,拆装方便,移位灵活,打设深度单节可达8m,按长套管可达24m,每台班可打设300~400延米。b.门式打设机:该机需铺轨行走,转向较困难,振动锤打设深度可达20m,宜用于地形平坦的大面积区域施工。(2)配套设备。a.灌砂袋设备:除专用打设机随机配有灌砂袋系统外,采用其它打设机时,应自制灌砂袋设备,常用的有门式机械振动灌砂袋架、三角架、独角架等。b.成孔套管:所用套管应为无缝钢管,内径比砂袋稍大,内壁光洁。其长度、刚度要与设计的袋装砂井相适应。当打桩架高度不够时,套管可分节接长(可采用法兰盘连接)。c.桩尖与桩帽:桩尖多采用在导管端口设置一活瓣封门,利用套管内砂袋的压力将其顶开,随套管拔出,可多次使用;也有一次性使用的桩尖,套管到位后,桩尖不再随套管拔出。桩帽可根据套管直径与桩锤型号加工配套。桩尖与桩帽都要有一定的密封性,防止套管内进入泥浆等杂物。(3)主要材料的选定。a.砂袋:应采用透水性、耐水性好、韧性强的麻布或聚丙乙烯编织布制作,砂袋长度应比设计井深多150~200cm。b.砂料:应选用渗水率较高的干燥粗砂,大于0.5mm粒径的应占总量的50%以上,含泥量不得超过3%。(4)劳动力组织:袋装砂井属隐蔽工程,要求操作人员必须具有良好的施工经验与操作技能。
3.2 工艺要求及技术措施
(1)认真熟悉施工图纸,领会设计要点,编制特殊作业指导书。(2)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。(3)填筑土拱坡,以4%的横坡填成路拱形,并碾压密实。(4)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。(5)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。(6)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%。(7)砂井顶部应铺设砂垫层,使与砂井联结,以利排水,砂井回填使用的中粗砂含泥量不大于3%。(8)拔套管时,若带出砂袋,则机具要重新定位,砂井要重新灌注。(9)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。
袋装砂井在深厚软基处理中的实例 篇6
关键词：道路工程,沉降,深厚软基,超长袋装砂井
软土在我国的沿海和内陆地区都有相当大的分布范围,由于软土地基的高压缩性、低渗透性、固结变形持续时间长,所以有效的处治方法对施工的特殊要求起着决定作用。在高速公路软基处理中排水固结法应用最多,其中尤以袋装砂井排水固结法应用最为普遍。特别当软土层深厚时,在软土地基内人为设置超长的砂井竖向排水通道,以改变传统的地基处理的排水边界条件,缩短排水距离以增加排水效果,使深层地下水能较迅速地排出,从而达到软基处理的目的[1,2,3,4]。
1 工程实例
1.1 工程地质概况
广东省江珠高速公路珠海段软基试验段,位于珠海市斗门区白蕉镇八围农场,处于珠江三角洲水网河口、滨海冲积平原地貌区。该路段地基土层为:软土揭露总厚32.70 m～55.0 m。路基土体具有易触变性、高压缩性和易剪切滑动等不良地质特征,其抗滑稳定性差,地基承载力低,易出现地基沉降和不均匀沉降,影响地基路堤的稳定。
1.2 袋装砂井加固软基设计方案
试验段全长0.46 km(K53+200～K53+660),设计路基顶宽26 m,路堤最大填高4.8 m,平均填高为3.7 m。针对该路段的地质条件,经方案优选后确定采用袋装砂井处理,由于该试验段的软土层很厚,对于以沉降为主要控制点的高速公路工程,当受压层很厚时,砂井较大深度处的附加应力与土体自重应力相比已很小,砂井排水固结作用已经不大,因而砂井不必打穿整个压缩层。通过总工期下固结度要求利用式(1)计算后确定砂井设计参数(见表1)。
m
2 路堤地基沉降分析
2.1 沉降理论分析与设计
软基的总沉降由瞬时沉降、主固结沉降和次固结沉降三部分组成:
S=Sc+Sd+Ss (1)
其中,Sd为瞬时沉降;Sc为主固结沉降;Ss为次固结沉降。
由土体的侧向位移引起的瞬时沉降由下式计算:
Sd=100A·ρ·h (2)
其中,A=12.4-0.44Equ,Equ为由无侧限抗压试验得到的弹性模量的平均值(分层厚度的加权平均);ρ为填料单位密度,g/cm2;h为路堤填筑高度,cm。
软土地基主固结沉降量由下式计算:
其中,e0i为第i层在自重应力作用下稳定时的孔隙比;e1i为第i层在自重应力与附加应力共同作用下稳定时的孔隙比;ΔHi为第i层计算分层厚度;n为地基沉降计算分层层数;m为修正系数,一般地基取m=1.0,对于海堤软土地基可采用1.20～1.60。
次固结沉降由土的蠕变性质引起,它可在有效应力不变的条件下仍随时间变化。常用的计算公式如下:
其中,Ss为t时间时的次固结沉降量;t1为主固结达到100%的时间;H为土层厚度;Ca为次固结系数。在缺乏试验资料的情况下,Ca按天然含水量W来估计,其计算公式为:
Ca=0.001 8W (5)
由式(3)～式(5)计算得:Sc=Sc0=2 380 mm(取m=1.0),Sd=204 mm,初步设计次固结沉降(工后沉降)Ss=276 mm<300 mm,则总沉降量:
S1=Sc+Sd+Ss=2 860 mm。
如果取m=1.2,Sc=2 856 mm,则:
S2=Sc+Sd+Ss=3 336 mm。
2.2 施工过程中沉降量分析
采用地表沉降观测和位移观测来对路基进行严格控制,沉降板观测采用二级水准精度,其精度不大于1 mm;位移观测采用全站仪准线法。K53+242.47断面在恒载期的沉降数据见表2。
现场沉降观测资料表明,软土路基沉降变化基本经历了发生→发展→稳定→极限的过程。
1)根据K53+242.47断面在加载期和恒载期沉降观测数据绘制成荷载—沉降量—时间曲线(见图1)、荷载—沉降速率—时间曲线(见图2),从表2和图1,图2中分析得出如下规律:
在加载期,路基沉降量与加载速率成正比,地面沉降量与荷载大小也成正比。沉降对加载速度具有较强的敏感性——随着填土高度的增加,在填土速率加快的同时,沉降速率也随之加快,停载阶段,沉降速率变小。三者基本上成线性关系。
沉降速率与加载速率成明显的正相关性,填土时间长,填土高度小,沉降速率的变化幅度较小,表明地基处于正常的固结过程。而前期由于填土速率过快,停载预压时间不足,沉降速率出现大幅度的波动。加荷期的沉降速率较快而且沉降量也较大,而预压期内产生的沉降速率明显减小,沉降的发展变化也减缓。二者的对比可以说明本试验段软土地基固结发展较快,在施工、预压期内可以较快的完成大部分固结沉降。
2)根据沉降观测资料显示,从路基横向上看,呈现路肩小、路中大的凹形沉降特征,路肩沉降量大致为路中沉降量的89.4%。因此通过对路肩沉降与路中沉降的分析,可确定出路堤合理的预留拱度和边坡拱度。
2.3 固结沉降效果预测
通过分析地基沉降曲线(或数据),预测地基土的最终沉降量,并进一步了解到地基的动态变形、稳定程度和固结效果。以K53+242.47断面和K53+402.47断面为例,利用恒载预压期沉降观测值,采用双曲线模型线性回归可推算得到该断面的最终沉降量和工后沉降量(见表3)。
mm
双曲线模型公式为:
St=S0+(t-t0)/[a(t-t0)+b] (6)
其中参数a,b由式Δt/Δs=a·Δt+b求得。根据实测沉降数据,可以分别计算一组Δt/Δs和Δt,得到散点图,由散点图用最小二乘法拟合直线求得a,b值(见图3,图4)。
从表3,图3和图4中可以看出:
1)K53+242.47断面和K53+402.47断面在设计总工期内均能达到地基加固要求,分别达到91%和85.5%(≥80%)。根据实测沉降数据预测的工后沉降量均小于设计要求(<300 mm)。通过对比两种不同处理深度的软基固结情况,K53+242.47断面(h=25 m)在施工预压前期固结情况明显优于K53+402.47断面(h=22 m),软基固结速率更快,含加载期和预压期固结度达到80%时,前者在350 d就完成了固结,比后者提前了183 d(见图5),因而袋装砂井h=25 m处理软基十分有效。
2)K53+402.47断面预测的工后沉降量与理论计算值基本吻合,而K53+242.47断面的总沉降量预测值超过理论设计值,因此此段要加强对本路段深厚软基的深入分析研究,以便为后期路段施工制定更为准确的沉降控制标准和填筑速率。
3 结语
本文对超长袋装砂井加固深厚软基的设计施工进行了有益的尝试,但是目前袋装砂井在超深软土地基内排水固结的理论研究尚不深入,还存在着某些方面的局限性,理论计算上应加强考虑土的扰动、砂井砂料渗透性、逐渐加载条件等对固结速率与固结度的影响,因此在实际设计与施工中,应针对不同情况灵活运用,从而更好的利用袋装砂井服务于人类。
参考文献
[1]刘玉卓.公路工程软基处理[M].北京:人民交通出版社,2003.
[2]JTJ 017-96,公路软土地基路堤设计与技术规范[S].
[3]曹永琅,蔡金荣,丛建.高速公路宕碴路堤超深软基的真空联合堆载预压加固[J].长安大学学报(自然科学版),2002,22(4):23-27.
[4]陈根援.多层地基的一维固结计算方法与砂井地基计算的改进建议[J].水利水运科学研究,1984(2):1-3.
[5]梁合诚,高付才,彭苓.超长袋装砂井在软基处理中的应用效果分析[J].中外公路,2005,25(4):22-26.
袋装砂井 篇7
本工程路基的软基处理大部分均采用袋装砂井排水固结法, 其原理是一般地基软土层的水平渗透系数远大于垂直渗透系数, 设置砂井即可充分发挥空隙水易于水平流动的特点, 在荷载的作用下, 地基内空隙水缓慢流向砂井, 再沿着砂井流向铺设在地基上的砂垫层从砂垫层外侧设置的临时排水沟排出。从施工角度分析, 要保证排水固结的加固效果, 主要做好以下的环节:铺设水平排水垫层、设置竖向排水体、施加固结压力和砂垫层外围排水沟的设置。而按设计图纸上砂垫层处于地表水以下, 而且该路段大部分的鱼塘征迁只征迁1/2、1/3个鱼塘的施工范围, 征地红线正好处于路基坡脚线, 排水沟的设置难度较大, 且排水沟长期处于常地表水位以下, 再加上南方天气多雨的特点, 临时排水沟排水困难, 将影响预压效果。而且由于该种淤泥流塑为主的特殊性, 承载力极低, 需要进行清淤换填并平整场地后作为满足施工机具作业的要求。而换填作业的前提是换填后的地表层有一定厚度的硬壳层, 方能满足得了换填工作的推进, 而相对于现场某些鱼塘的实际情况, 换填深度将相对较大。故为保证处理效果, 需由地表的清淤工作开始, 就要采取各种施工措施保证施工质量。
1 原地表清淤工作
根据南方水文地质的普遍情况, 地下常水位较高, 根据地质勘测施工范围内的地下常水位为夏天0.6～1.5m、冬天-0.2～0.8m。而地表原地面高程最低为-0.9, 沿线鱼塘的常水位多在1.6m以内。而且南方雨季较多, 预计鱼塘清淤施工时间将会跨越珠三角的雨季天气, 长期的晾晒不符合现场施工及进度的要求。如清淤换填后的砂垫层厚度较小, 再加上淤泥厚度较深的话, 砂垫层并不具备有承载力, 而且砂砾的透水性强, 雨水会通过渗透砂层进入地表, 造成地表淤泥层进一步恶化, 不利用于施工质量、进度及安全作业的要求。
基于以上原因, 需采用以下的软基处理施工方案保证换填效果:
⑴基于该路段沿河段、鱼塘段淤泥的特殊性, 鱼塘段硬壳层的承载力较低, 换填砂采用顺序推进摊铺法进行, 鱼塘、沿河段的黑色淤泥层按现场实际的厚度进行推进换填处理, 并以保证换填后的沙层工作面具备有一定的持力性承载力, 能上到一般运输机械、作业机具为原则。
⑵因地下水位较高, 南方雨水多的特点, 防止填筑层长期在过湿状态下作业影响施工, 填筑的材料采用具有一定承载力及透水性较强的材料 (海砂) , 而不采用现场的弃土填筑, 以保证该种超软地基表面的持力性。
⑶鱼塘段清淤后海砂填筑平整面宜控制在+1.6m左右 (鱼塘的常水位) 作为软基桩体打设的施工水平面, 则相对于下一步的工序如袋装砂井的施工、砂垫层的铺设、路基填筑层施工及预压过程的临时排水沟设置均能保证其施工质量要求。
⑷其施工工序为:鱼塘 (沿河) 抽水→确认换填深度→监理工程师验收→自卸车运输透水性材料→人工配合挖土机、推土机摊铺推进清淤→监理工程师验收→进入下一步软基处理施工工序。
⑸施工控制要点及注意事项:进行清淤换填施工时, 废弃料要随挤迫后随时挖出外运, 不得随地堆放以免污染地基。施工时按照处理面的大小, 可以随挖随填, 但不论利用何种方法进行施工组织, 均要在换填之前对基地进行检测, 保证黑色软土彻底清除干净。施工前, 要先开挖临时排水沟, 采用临时动力排水设施加强排水, 疏导排干地表水, 施工安排要尽量避开雨天, 防止雨水对基底的侵蚀。清淤工作尽量安排在晴好天气时进行, 在清淤完成后立即进行砂砾土的回填, 避免下雨时, 雨水影响清淤的效果;清淤前应该先在路基两侧红线范围内挖两条60cm×120cm左右的纵向排水沟和一定数量横向排水沟, 将软土处理地段的积水排除。
2 袋装砂井施工
袋装砂井排水固结法的成败关键在于排水通道的畅通, 其排水通道指由深入淤泥层形成空隙的排水通道至砂垫层排出到外围路基边的临时排水沟, 故在进行该排水系统施工的过程就要从原材料的选拔到施工主体成型进行严格的控制。
2.1 材料的选择
施工前对所用的砂袋进行试验, 达到强度后才能使用, 砂袋抗压强度大于14KN/m, 延伸率不小于25%, 渗透系数应小于砂的渗透系数;砂布袋运到工地时, 查验出厂合格证, 确认无质量问题后, 准许进入创库, 并进行取样作为原材料试验, 合格后方可使用。砂袋内的砂采用渗水率较高、中粗砂大于0.6毫米颗粒的含量宜占总量的50%以上, 含泥量小于3%渗透量大于5×10-2mm/s。砂进场时必须对砂质量检验合格后才能使用。
2.2 砂袋入井
砂袋入井前要注意检查砂袋长度, 灌砂量是否满足设计要求, 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, 砂采用干燥中粗砂, 含泥量小于3%, 渗透系数大于5×10-2mm/s, 砂袋用聚丙烯制成, 灌制密实, 放入孔内至少高出孔口30cm, 并不得卧倒。
2.3 砂井施工
袋装砂井施工所用的钢管内径略大于砂井直径 (井径7cm) , 打入套管深度必须穿透软土层进入下土层0.5米。施工时导轨应垂直, 钢套管不得弯曲, 沉桩时用经纬仪或重锤控制垂直度。拔钢套管时注意垂直起吊, 防止带出或损坏砂袋。施工中若发现上述现象, 在厚孔边缘重打, 连续两次将砂袋带出时停止施工, 待查明原因后再施工。埋砂袋头:埋砂袋头采用中粗砂, 用推土机配合人工进行施工, 注意检查砂袋留出孔口有足够长度和袋头垂直, 在进行上层砂垫层时, 注意其埋砂袋头时要保证其垂直, 并埋设至袋头找平, 密实, 以保证填筑时砂袋不卧倒。
2.4 施工注意问题
砂袋灌入砂后, 露天堆放要有遮盖, 切忌长时间暴晒, 以免砂袋老化。砂井施工时, 导轨应垂直, 钢套管不得弯曲, 沉桩时应用经纬仪等控制垂直度。砂袋入井时, 应确保砂袋垂直下井, 防止砂袋发生纽结、缩径、断裂和磨损。砂袋留出孔口长度应保证伸入砂垫层至少30cm, 并且不能到卧。井位放线偏差必须小于1cm, 井管垂直度小于1.5%, 以确保排水距离与理论计算一致。袋中袋砂须用风干砂, 以确保砂井与排水垫层搭接不中断。
3 填筑砂垫层
深入淤泥层的砂井形成的排水通道最终由砂垫层排出, 故砂垫层的施工尤其关键, 在进行砂垫层铺设时, 砂的选择必须要要满足较大的渗透性及较小的含泥量, 应满足:中、粗砂 (或砂砾) , 大于0.5mm的砂的含量不少于50%, 含泥量小于3%, 渗透系数不小于5×10-3cm/s。填筑时, 为满足其路基要求的密实度要求, 根据不同的工艺要求分两次填筑 (以完成砂填筑总厚度为50cm为例) :
第一次填筑;铺设压实后厚度为30cm的砂垫层, 砂垫层厚度误差为+5mm, 此层砂垫层作为施工袋装砂井的工作面, 在此砂垫层上打设袋装砂井。
第二次填筑;袋装砂井打设完经检验合格后, 经大致整平, 然后再铺20cm砂垫层, 此层砂垫层平整后用轻型机械压实, 相对密度达设计要求。至此砂垫层施工完毕, 可进行下一道 (填土) 工序。
4 结语
袋装砂井排水固结法至今是一种较为成熟的软土地基处理工艺, 而且比较合适南方同类型的地质条件, 但南方地质水文的普遍情况是淤泥层较厚, 地下水位较高, 令到许多时候大地的地表水水位比排水通道还高, 影响到排水的效果, 从而达不到排水固结的的作用。因此, 为保证预压期的排水效果, 必须要保证地表淤泥层的清除、排水通道的顺畅及排水水位能满足到自然流出的状况。而为了能达到这样的一个效果, 在前期的地表勘察、清淤换填施工等阶段, 就要从其理论、实际、科学等方面进行可行性的论证, 以保证施工质量。●
摘要：讨论某公路软土路基袋装砂井排水固结法处理;主要针对南方广东典型的珠三角“桑基鱼塘”低洼地带采用该种处理方法的问题探讨。
关键词：软土路基,袋装砂井排水固结法处理
参考文献
[1]《公路路基施工技术规范》JTGF10-2006
【袋装砂井】推荐阅读：
袋装技术06-13