试论砂桩挤密法在处理软土地基中的应用

张 新

（身份证号：210724197612202018）

0 前言

砂桩挤密法作为一种造价相对较低，且应用效果较为显著的软土地基处理方式，近几年在软土地基加固工程中的中的应用较为广泛，通常都应用于在公路、市政道路等行业，因此，为了将砂桩挤密法的优势特点充分发挥出来，使其能够对软土地基做出更好的处理，相关施工单位应重视、加强对砂桩挤密法的应用研究，以此来促进砂桩施工质量的不断提升，基于此，建设出更多高品质的地基基础工程。

1 砂桩加固机理分析

首先，能够发挥出良好的置换作用。在软黏土中，砂桩在成桩之后，通常都会形成一定的桩长、桩径和桩距，并逐渐形成与土共同作用的复合地基，通过这种较为密实的砂桩体来将相同体积的软土替换掉，相比与桩周的软土来讲，砂桩通常都具有更强的强度、抗变形能力，所以，与天然地基承载力相比，复合地基通常都具有更大的承载力[1]。

其次，可以发挥出理想的挤密作用。在成桩过程中，周围土层会受到较大的来自桩管的横向挤压力，桩管体积的土体会向桩管周围土层挤压，以此来有效减少桩管周围土层的孔隙比，有效增加密实度。

最后，能够发挥出显著的排水作用。砂桩设置在软土中后，通常都会具备相应的置换率，不会产生很大的间距，再加上砂材料具有的良好的透水性能，能够使得软土排水距离得到大幅度缩短，进一步提升地基的排水固结、地基沉降速度。同时，在地基中，砂桩发挥的加固作用主要增强地基承载力、尽可能减少地基沉降，促进土体抗剪强度的不断提升。

2 软弱地基特点与处理方法

近代水下沉积的饱和粘性土就是软土，我国沿海内陆平原、山间盆地的分布较为广泛，同时，也具有天然孔隙比、含水量较高，以及渗透系数、强度较小等特征，且能够呈现出灵敏性结构，若将其应用作建筑物的地基，通常都要结合具体情况给予恰当处理，不然则会呈现不同程度的沉降、坍滑现象。就目前来看，排水固结、垫层，以及水泥搅拌桩和加筋垫层法都是软土地基处理中应用较为广泛的方式，尤其是在岩土工程建设事业高速发展带动下，各种处理方式也在工程建设中也得到了广泛应用推广[2]。

3 砂桩挤密法在软土地基处理中的应用探究

3.1 适用范围

运用砂桩的毛细管来进行排水是砂桩的工作原理，能够发挥出良好的排水固结功效，同时，砂桩具有的显著挤密、支撑作用也能够促进地基承载能力的大幅度提升。砂桩通过有效发挥挤密、排水和置换等积极作用，不仅可以打得较深，也能够促进地基强度的不断增加，但由于砂桩的造价相对较高，且存在一些不适宜的地方，如地基稳定性较差、高路堤等，会给砂桩的应用效果带来不利影响，所以应用推广范围还有待拓展。

3.2 施工工艺

一是，测量放样。可以运用全站仪放样出土路拱上的砂桩施打边线，打木桩拉线，施工范围标识出来。在此范围内，按照标准设计要求，放样出每根桩的施工位置，然后运用木桩进行定位标识，在此过程中要对控制桩、砂桩桩位，以及水准基点等方面的测量定位精度要求做出准确把握；二是，桩机就位。在按照放样点将桩机就位后，可以运用全站仪对桩管水平、垂直度做出全面检查和矫正，然后结合放样位置对桩管进行纵横向移动，对中管尖与桩位；三是，桩管振动下沉。在启动桩机后，振动桩锤，使得桩管能够缓缓下沉，且要结合实际情况，将下沉速度合理控制在2～3m/min，在此过程中，要对桩管的偏斜情况给予认真观察，以确保桩管在出现偏斜时，能够及时发现和扶正；四是，桩管灌砂。结合沉管的具体刻度，在其下沉到设计标高之后，要按照标准设计要求进行适当砂量的灌入，若无法将灌砂量一次性全部装下，可以在振动挤密中给予恰当补足；五是，对于拔管、振动挤密来讲，要在完成桩管灌砂之后，首次拔管时，可以提升0.8～1米，同时自动打开桩尖，从而让管内的砂料能够顺着桩管向孔内流入，按照标准要求的速度来完成桩管降落，然后进行 20s的振动挤压，具体挤压时间要以桩管无法下沉来确定，以此来进行桩管的反复升降压拔，一直到灌砂桩能够将地基挤密固结[3]。

3.3 质量控制

首先，在具体施工中，若挤密砂桩施工不当，或者是没有准确把握其要领，不仅会导致诸多质量隐患的产生，也会给处理效果带来严重影响。同时，若灌砂量不足，砂的含水率未达到标准要求，也会给桩身密实度带来不利影响，并引发不同程度的疏松现象。所以，必须要结合实际情况，对投砂量做出科学控制，桩管内必要加入充足的水量，现场所有砂料也要按照标定后的斗车来给予科学计量。砂料在进场之前，要按照标准要求做出科学检验，采用中粗砂，严禁未达到标准要求的砂料投入使用。

其次，在具体沉桩时，若桩管没有达到标准竖直度要求，或者是受到邻桩振冲的影响，极易导致砂桩出现倾斜现象。所以，在成桩过程中，应对桩管的竖直度给予矫正，相邻桩之间，要给予跳跃性施工，从而避免桩管相互之间受到振动影响，同时，为了减少施工影响到土体，在具体施工中，应运用从路基中间向两侧隔跳打这一施工顺序。此外，粘性土地基在受到打桩扰动之后，其强度一般都会出现不同程度的降低情况。在具体施工中，桩体应充分保障密实、连续性，从而有效防止因为桩距相对较近而给地基原状土的结构带来一定程度的破坏，对此，可以采用从周边向中心的顺序，运用各行跳打的方式来进行施工。

4 砂桩挤密法的应用注意事项

首先，应结合实际情况，对振拔速度，以及复打次数、时间给予科学控制，在此基础上，对灌砂量给予科学控制；其次，实际灌砂量若未达到标准设计要求，应在其原位出，将桩管重新打入，再一次进行灌砂，或者是在旁边进行砂桩的补打；再者，为了给振拔位置的准确性提供有力保障，应运用红旗给予标明，以 m为进尺单位，同时，要以秒表来进行振拔速度、时间的控制，以此来为灌砂量提供有力保障；最后，按照标准要求科学开展自检工作，在灌砂之前，必须要进行认真检查，避免不合格材料投入使用。

5 结语

综上所述，砂桩挤密法不仅能够促进地基强度的不断提升，也具有施工便捷且价格低廉的优势，能够实现就地取材，同时还能够取得显著的加固效果，可以在相对较短的时间内完成施工，在促进地基承载力不断提升的同时，能够实现对建设资源的有效节约，应结合其积极作用，加强其在同类工程中的应用推广。但是就目前来看，砂桩挤密法在具体运用中还处在诸多有待完善的问题，需要其施工人员给予深入研究。

[1]崔军,崔民,周畅.浅谈砂桩挤密法在处理软土地基中的应用[J].中国科技信息,2005(04):121.

[2]陈友富,许建峰.用生灰砂桩挤密法处理高含水黄土地基的研究与实践[J].防渗技术,2002(04):5-7+15.

[3]王志成,薛兴旺,周晓熙,许政,王振华.砂桩挤密法在软弱地基工程中的应用[J].石河子大学学报(自然科学版),2000(02):151-154.