试论砂桩挤密法在处理软土地基中的应用

试论砂桩挤密法在处理软土地基中的应用

王锦刚王璟坤

王锦刚王璟坤

山东电力工程咨询院有限公司山东济南250100

摘要：随着经济的发展，建筑工程行业也快速发展起来，规模越建越大，工程量越加繁重，对于工程建设质量的要求也越来越高。特别是随着城市化推进建筑行业的进展，作为基础工程建设的土木工程建设也越发显得重要。针对于土木工程中地下地基处理环节是保障整个工程正常开展、提高总体质量的关键点，这就需要作为企业自身尽可能的重视土建工程中的地基处理这一环节，加大对于工程的管理，实现最大经济效益，同时在市场竞争中占有一席优势地位。本文通过论述砂桩挤密法的应用原理、施工工艺及在处理软土地基中的应用，从而对砂桩挤密法在处理软土地基中的应用有更好的认识，进而提高土木工程质量。

关键词：砂桩挤密法；软土地基；振动机管砂桩

在建筑行业的快速发展的同时，作为建筑工程中重要组成部分之一的地下工程，往往会由于其工程质量不过关及工程造价不合理造成投资亏损、质量不过关等现象，导致工程进展困难、后期验收困难，并且存在后期使用安全等问题。随着现代建筑行业的发展，城市化的发展，大多数建筑工程项目也越来越多，对于现代化多功能城市的发展来说，各个城市开始注重多功能建设项目的开发，因此对于建造整个工程来说相当复杂，这对于土木工程中地下建设的地基处理就有了更高的要求。其次随着建筑行业的发展，其市场规范标准也随之发展起来，城市建设对于建筑工程的质量及效率要求也不断加强，所以建筑工程施也日益凸显其重要地位，对工程建设质量的有效控制也越来越重要。提高土木工程质量的同时保障工程项目安全按期正常进行，是建筑行业发展的重要环节。

1对于软土地基的基本方法

在处理软土地基中由于各工程基质不同、区域土壤性质的不同，对于软土地基的处理方法也有很多种，其中包括：压密固结法、加筋复合垫层处理、更换垫层、浆液加固法等。通过对地基加固处理，达到满足工程建设需求。

1.1压密固结法

压密固结法常应用的方法有：强夯实、降水、压密注浆、真空预压等压密对软土地基进行压密夯实处理，这种方法适用于大面积软地基处理。

1.2加筋复合垫层处理

加筋垫层处理是一种在压实土体中分层加入筋骨构成地基垫层，加入的筋骨可以包括水泥钢筋、碎石、灰土等材质。由于土体加筋骨体系共同承受荷载，能够支持土体可承受抗压抗剪力，从而提高土体的承受力，提高土体的稳定性，从整体上限制地基沉降作用。这种处理方法节约费用且工期短、工程简单便于施工。

1.3更换垫层法

更换垫层法就是更换下层地基土体的方法。由于地基土壤松软，基础土质难以满足上层建筑结构建造荷载的承重要求而采取的一种方法。

更换垫层法的处理就是将基础下层一定范围内的松软土体挖去，然后用一些强度较大的砂石、碎石或灰土等回填，并分层夯实至设计建筑构造要求的密实程度，作为地基的支撑层。这种地基处理的方法改善了地基松软现象，保证建造质量。但是在实际建筑建设中，由于土方工程量大且工程复杂，更换垫层往往很难大面积使用。

1.4浆液加固法

浆液加固法是对已有建筑地基进行加固处理的一种地基处理方法。按其施工性质不同可分为：水泥注浆、化学注浆等不同方法。浆液可以很好的与岩土体固结使岩土体能够成为强度高、抗渗性好、稳定性高的新结构体，从而达到改善岩土体的承重性质的目的。

2砂桩挤密法在处理软土地基的应用原理

砂桩挤密法是在松软承载力弱的地基土壤中加施桩骨，通过向地基土壤中打入套管，在套管中加入沙石、碎石、灰土等材料，凝却后拔出套管形成桩骨架。桩骨架与土体形成良好的基础体，提高地基承载力。在打入桩骨架的同时，将桩周围的土体压实，提高土体密实度，从而大大提高了地基密实度及其承重能力。

3砂桩挤密法在处理软土地基中的应用

砂桩也称为砂桩挤密法或挤密砂桩法，是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再向空中灌注沙石、碎石、灰土等材料形成砂桩与土体一体的地基处理方式，砂桩属于散体桩复合地基的一种。砂桩法可以用于挤密松散砂土、粘性土、粉土、素填土、杂填土等地基处理，在软弱地基处理中有着良好的用途。

3.1砂桩挤密法分类

砂桩挤密法按其制桩材料不同可分：砂桩、水泥粉煤灰碎石桩、碎石桩、灰土桩等。其中最常用：水泥土桩、混凝土搅拌桩、灰土桩等，灌注方便，施工简单且使用寿命长。

制作砂桩材的料料除单纯用砂子外，还有砂石桩、灰砂桩（灰：砂＝3：2）。砂石桩使用砂石料，比纯砂桩桩身具有更好的颗粒级配，有更大的桩身密实度，单桩强度有所改进；灰砂桩主要材料是灰砂料，灰砂桩随着时间的增加，土中固化作用提高，桩体强度也不断增加且桩身密实度增大，能够起到挤密地基土体结构，提高地基土体承载力的作用；水泥粉煤灰碎石桩砂桩挤密法是在碎石桩砂桩挤密法的基础上发展起来的，以石屑、粉煤灰和少量的水泥按一定的配比配料加水搅拌后制成的一种具有一定黏结强度的桩体。这是一种类似强度较低的混凝土桩，与周围土体组成的复合地基能够更好的提高地基承载力。

3.2砂桩挤密法适用范围

砂桩法适用于地基土壤松散的沙土、粘性土、素填土、杂土等地基。通过砂桩挤密法处理地基起到加固地基提高地基土壤承载力的作用。

3.3砂桩挤密法施工工艺

砂桩挤密法施工工艺简单，由砂桩施工前期放线定位、钻凿引导孔、钻孔、下管（注浆头、管路连接）、浆液拌制（水泥、水、外加剂）、开注浆机、吸浆振浆，最后按步距提管清洗完成。其工艺流程简单，且施工方便，便于控制。

4振动机管砂桩在处理软土地基中的应用

振动机管砂桩法是在砂桩挤密法的基础上对松软承载力弱的地基土壤中加施桩骨，通过振动机管向地基土壤中打入套管，在套管中加入沙石、碎石、灰土等材料通过振动机管振动凝却后，拔出套管形成桩骨架。桩骨架与土体形成良好的基础体，提高地基承载力。是集挤密与振动一体的新型施桩法，在打入桩骨架的同时，将桩周围的土体压实，同时将桩体自身通过振动加密防止其老化，提高土体密实度增加其使用寿命。

振动机管砂桩是一种砂桩施工新型的施工工艺，其在砂桩工艺流程中多了一步振动环节。这一环节提高桩体自身强度且桩身密实度增大，防止桩体液化，大大提高了地基使用寿命。

4.1振动机管砂桩

振动机管砂桩法适用松散的砂石、粘性土、素填土、杂土等地基。是近十余年来发展起来的一种砂桩施工新工艺。

4.2、振动机管砂桩施工工艺

振动沉管法是在振动机的振动作用下，把振动机管向地基土壤中打入，在套管中加入沙石、碎石、灰土等材料置入规定的设计深度，再通过振动密实、振动拔出套管形成成密实桩体，多次循环后，就成为挤密砂桩。

4.3振动机管砂桩施工优点

这种施工工艺处理效果较好，既有挤密的作用同时又有振实作用，使桩与桩间土形成较好的复合地基，提高地基土体的承载力、增大了软弱地基土的整体稳定性，同时防止了砂桩液化导致土体松动下沉。

5结语

随着现代经济的发展，建筑工程行业也快速发展起来，规模也越建越大，城市化推进建筑行业的进展，砂桩工艺在我国也快速发展起来，在工业及民用建筑中有了很大的应用，对于建筑行业起到了很大的推进作用，砂桩挤密法在处理软土地基中的应用也越来越重要。

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