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1、第四章砂桩 1 一 概述 1 定义砂桩是指用振动或冲击荷载在软弱地基中成孔后 再将砂挤压入土中 形成大直径的密实柱体 2 发展概况砂石桩最早于1835年由法国工程师设计 用于在海湾沉积软土上建造兵工厂的地基工程中 我国在1959年首次引入砂桩法处理地基 在上海重型机器厂采用锤击沉管挤密砂桩即是由失败走向成功的过程 2 上海重型机器厂铸钢车间荷重很大 对沉降和不均匀沉降要求较严格 根据苏联专家建议采用挤密砂桩进行地基加固 试验面积12m 17m 采用复打方法使砂桩直径达到60cm 桩距110cm 加固深度20m 共布置202根砂桩 铺设50cm厚的砂垫层 打设砂桩后 地基加固区域中心隆起最大值达
2、139cm 地基土遭到严重扰动 最后否定了砂桩加固地基方案 金工车间采用砂桩加固软土地基 吸取前苏联经验 进行了与基础设计尺寸相同的6m 9m的大型砂桩复合地基静荷载试验 经过试验 分析 证明砂桩的地基加固效果是好的 试验取得成功 3 3 应用范围松散砂土 粉土 粘性土 素填土 杂填土等地基4 研究与应用趋势砂桩与其它地基处理方法 柔性 刚性或半刚性桩基础联合形成多桩型复合地基 如 砂桩法 强夯法 砂桩法 水泥土搅拌法 砂桩法 钢管桩法 砂桩法 CFG桩法等 4 二 加固机理 1 在松散砂土地基中的加固机理挤密作用振密作用 在挤压和振动作用下 土的结构逐渐破坏 孔隙水压力逐渐增大 由于土结构的
3、破坏 土颗粒重新排列 向较低势能的位置移动 从而使土由较松散状态变成密实状态 随着孔隙水压力的进一步增大 大于主应力值时 土体开始液化成流体状态 土中水沿排水通道排出 施工中可见喷水冒砂现象 随着孔隙水压力的消散 土粒重新排列 固结 密实度提高 抗液化作用 5 2 在粘性土地基中的加固机理砂桩对粘性土地基的主要作用是置换而不是挤密 粘土为蜂窝结构或絮状结构 土粒间联接较弱且不稳定 在受力作用下 土粒接触点可能脱离 部分结构破坏 强度降低 置换作用 桩土应力比一般为2 4排水作用 6 2020 4 4 7 三 设计计算 1 加固范围2 桩位布置砂土地基宜用等边三角形布置 粘性土地基采用正方形或等边三角形均可 3 砂桩直径300 800mm4 砂桩长度主要取决于需加固处理的软土层的厚度 8 5 桩距计算 规范方法 砂性土中 正方形布置等边三角形布置粘性土中 正方形布置等边三角形布置6 复合地基沉降计算 9 四 砂桩施工 砂桩材料宜用中粗砂 也可用砾砂施工机械振动式砂石桩机锤击式砂石桩机施工工艺土质条件不同 施工顺序不同 10 11 2020 4 4 12
