試論砂樁擠密法在處理軟土地基中的應(yīng)用

張 新

（身份證號：210724197612202018）

0 前言

砂樁擠密法作為一種造價相對較低，且應(yīng)用效果較為顯著的軟土地基處理方式，近幾年在軟土地基加固工程中的中的應(yīng)用較為廣泛，通常都應(yīng)用于在公路、市政道路等行業(yè)，因此，為了將砂樁擠密法的優(yōu)勢特點(diǎn)充分發(fā)揮出來，使其能夠?qū)浲恋鼗龀龈玫奶幚?，相關(guān)施工單位應(yīng)重視、加強(qiáng)對砂樁擠密法的應(yīng)用研究，以此來促進(jìn)砂樁施工質(zhì)量的不斷提升，基于此，建設(shè)出更多高品質(zhì)的地基基礎(chǔ)工程。

1 砂樁加固機(jī)理分析

首先，能夠發(fā)揮出良好的置換作用。在軟黏土中，砂樁在成樁之后，通常都會形成一定的樁長、樁徑和樁距，并逐漸形成與土共同作用的復(fù)合地基，通過這種較為密實(shí)的砂樁體來將相同體積的軟土替換掉，相比與樁周的軟土來講，砂樁通常都具有更強(qiáng)的強(qiáng)度、抗變形能力，所以，與天然地基承載力相比，復(fù)合地基通常都具有更大的承載力[1]。

其次，可以發(fā)揮出理想的擠密作用。在成樁過程中，周圍土層會受到較大的來自樁管的橫向擠壓力，樁管體積的土體會向樁管周圍土層擠壓，以此來有效減少樁管周圍土層的孔隙比，有效增加密實(shí)度。

最后，能夠發(fā)揮出顯著的排水作用。砂樁設(shè)置在軟土中后，通常都會具備相應(yīng)的置換率，不會產(chǎn)生很大的間距，再加上砂材料具有的良好的透水性能，能夠使得軟土排水距離得到大幅度縮短，進(jìn)一步提升地基的排水固結(jié)、地基沉降速度。同時，在地基中，砂樁發(fā)揮的加固作用主要增強(qiáng)地基承載力、盡可能減少地基沉降，促進(jìn)土體抗剪強(qiáng)度的不斷提升。

2 軟弱地基特點(diǎn)與處理方法

近代水下沉積的飽和粘性土就是軟土，我國沿海內(nèi)陸平原、山間盆地的分布較為廣泛，同時，也具有天然孔隙比、含水量較高，以及滲透系數(shù)、強(qiáng)度較小等特征，且能夠呈現(xiàn)出靈敏性結(jié)構(gòu)，若將其應(yīng)用作建筑物的地基，通常都要結(jié)合具體情況給予恰當(dāng)處理，不然則會呈現(xiàn)不同程度的沉降、坍滑現(xiàn)象。就目前來看，排水固結(jié)、墊層，以及水泥攪拌樁和加筋墊層法都是軟土地基處理中應(yīng)用較為廣泛的方式，尤其是在巖土工程建設(shè)事業(yè)高速發(fā)展帶動下，各種處理方式也在工程建設(shè)中也得到了廣泛應(yīng)用推廣[2]。

3 砂樁擠密法在軟土地基處理中的應(yīng)用探究

3.1 適用范圍

運(yùn)用砂樁的毛細(xì)管來進(jìn)行排水是砂樁的工作原理，能夠發(fā)揮出良好的排水固結(jié)功效，同時，砂樁具有的顯著擠密、支撐作用也能夠促進(jìn)地基承載能力的大幅度提升。砂樁通過有效發(fā)揮擠密、排水和置換等積極作用，不僅可以打得較深，也能夠促進(jìn)地基強(qiáng)度的不斷增加，但由于砂樁的造價相對較高，且存在一些不適宜的地方，如地基穩(wěn)定性較差、高路堤等，會給砂樁的應(yīng)用效果帶來不利影響，所以應(yīng)用推廣范圍還有待拓展。

3.2 施工工藝

一是，測量放樣?？梢赃\(yùn)用全站儀放樣出土路拱上的砂樁施打邊線，打木樁拉線，施工范圍標(biāo)識出來。在此范圍內(nèi)，按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計要求，放樣出每根樁的施工位置，然后運(yùn)用木樁進(jìn)行定位標(biāo)識，在此過程中要對控制樁、砂樁樁位，以及水準(zhǔn)基點(diǎn)等方面的測量定位精度要求做出準(zhǔn)確把握；二是，樁機(jī)就位。在按照放樣點(diǎn)將樁機(jī)就位后，可以運(yùn)用全站儀對樁管水平、垂直度做出全面檢查和矯正，然后結(jié)合放樣位置對樁管進(jìn)行縱橫向移動，對中管尖與樁位；三是，樁管振動下沉。在啟動樁機(jī)后，振動樁錘，使得樁管能夠緩緩下沉，且要結(jié)合實(shí)際情況，將下沉速度合理控制在2～3m/min，在此過程中，要對樁管的偏斜情況給予認(rèn)真觀察，以確保樁管在出現(xiàn)偏斜時，能夠及時發(fā)現(xiàn)和扶正；四是，樁管灌砂。結(jié)合沉管的具體刻度，在其下沉到設(shè)計標(biāo)高之后，要按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計要求進(jìn)行適當(dāng)砂量的灌入，若無法將灌砂量一次性全部裝下，可以在振動擠密中給予恰當(dāng)補(bǔ)足；五是，對于拔管、振動擠密來講，要在完成樁管灌砂之后，首次拔管時，可以提升0.8～1米，同時自動打開樁尖，從而讓管內(nèi)的砂料能夠順著樁管向孔內(nèi)流入，按照標(biāo)準(zhǔn)要求的速度來完成樁管降落，然后進(jìn)行 20s的振動擠壓，具體擠壓時間要以樁管無法下沉來確定，以此來進(jìn)行樁管的反復(fù)升降壓拔，一直到灌砂樁能夠?qū)⒌鼗鶖D密固結(jié)[3]。

3.3 質(zhì)量控制

首先，在具體施工中，若擠密砂樁施工不當(dāng)，或者是沒有準(zhǔn)確把握其要領(lǐng)，不僅會導(dǎo)致諸多質(zhì)量隱患的產(chǎn)生，也會給處理效果帶來嚴(yán)重影響。同時，若灌砂量不足，砂的含水率未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，也會給樁身密實(shí)度帶來不利影響，并引發(fā)不同程度的疏松現(xiàn)象。所以，必須要結(jié)合實(shí)際情況，對投砂量做出科學(xué)控制，樁管內(nèi)必要加入充足的水量，現(xiàn)場所有砂料也要按照標(biāo)定后的斗車來給予科學(xué)計量。砂料在進(jìn)場之前，要按照標(biāo)準(zhǔn)要求做出科學(xué)檢驗，采用中粗砂，嚴(yán)禁未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的砂料投入使用。

其次，在具體沉樁時，若樁管沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)豎直度要求，或者是受到鄰樁振沖的影響，極易導(dǎo)致砂樁出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。所以，在成樁過程中，應(yīng)對樁管的豎直度給予矯正，相鄰樁之間，要給予跳躍性施工，從而避免樁管相互之間受到振動影響，同時，為了減少施工影響到土體，在具體施工中，應(yīng)運(yùn)用從路基中間向兩側(cè)隔跳打這一施工順序。此外，粘性土地基在受到打樁擾動之后，其強(qiáng)度一般都會出現(xiàn)不同程度的降低情況。在具體施工中，樁體應(yīng)充分保障密實(shí)、連續(xù)性，從而有效防止因為樁距相對較近而給地基原狀土的結(jié)構(gòu)帶來一定程度的破壞，對此，可以采用從周邊向中心的順序，運(yùn)用各行跳打的方式來進(jìn)行施工。

4 砂樁擠密法的應(yīng)用注意事項

首先，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，對振拔速度，以及復(fù)打次數(shù)、時間給予科學(xué)控制，在此基礎(chǔ)上，對灌砂量給予科學(xué)控制；其次，實(shí)際灌砂量若未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計要求，應(yīng)在其原位出，將樁管重新打入，再一次進(jìn)行灌砂，或者是在旁邊進(jìn)行砂樁的補(bǔ)打；再者，為了給振拔位置的準(zhǔn)確性提供有力保障，應(yīng)運(yùn)用紅旗給予標(biāo)明，以 m為進(jìn)尺單位，同時，要以秒表來進(jìn)行振拔速度、時間的控制，以此來為灌砂量提供有力保障；最后，按照標(biāo)準(zhǔn)要求科學(xué)開展自檢工作，在灌砂之前，必須要進(jìn)行認(rèn)真檢查，避免不合格材料投入使用。

5 結(jié)語

綜上所述，砂樁擠密法不僅能夠促進(jìn)地基強(qiáng)度的不斷提升，也具有施工便捷且價格低廉的優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)就地取材，同時還能夠取得顯著的加固效果，可以在相對較短的時間內(nèi)完成施工，在促進(jìn)地基承載力不斷提升的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)對建設(shè)資源的有效節(jié)約，應(yīng)結(jié)合其積極作用，加強(qiáng)其在同類工程中的應(yīng)用推廣。但是就目前來看，砂樁擠密法在具體運(yùn)用中還處在諸多有待完善的問題，需要其施工人員給予深入研究。

[1]崔軍,崔民,周暢.淺談砂樁擠密法在處理軟土地基中的應(yīng)用[J].中國科技信息,2005(04):121.

[2]陳友富,許建峰.用生灰砂樁擠密法處理高含水黃土地基的研究與實(shí)踐[J].防滲技術(shù),2002(04):5-7+15.

[3]王志成,薛興旺,周曉熙,許政,王振華.砂樁擠密法在軟弱地基工程中的應(yīng)用[J].石河子大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2000(02):151-154.