第8章砂桩(SandPile)

1、l砂桩是指用振动或冲击荷载在软弱地基中成孔后，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。再将砂挤压入土中，形成大直径的密实柱体。l作用：作用：提高地基的强度，减少地基的压缩性，提提高地基的强度，减少地基的压缩性，提高地基的抗震能力，防止饱和松散砂土地基的振高地基的抗震能力，防止饱和松散砂土地基的振动液化。动液化。l适用土层：适用土层：松散砂土、人工填土、粉土和杂填土松散砂土、人工填土、粉土和杂填土等地基。等地基。l适宜建筑：适宜建筑：砂桩适用于中小型工业与民用建筑物、砂桩适用于中小型工业与民用建筑物、散料堆场、码头、路堤、油罐等。散料堆场、码头、路堤、

2、油罐等。 3. 3.加固深度加固深度 加固深度应根据软弱土层的性能、厚度或工程加固深度应根据软弱土层的性能、厚度或工程要求按下列原则确定：要求按下列原则确定： （1 1）当软土层不厚时，应穿透软土层；）当软土层不厚时，应穿透软土层； （2 2）当软土层较厚时，对按变形控制的工程，）当软土层较厚时，对按变形控制的工程，加固深度应满足砂桩复合地基变形不超过地基容许加固深度应满足砂桩复合地基变形不超过地基容许变形值的要求；变形值的要求； （3 3）对按稳定性控制的工程，加固深度应不小）对按稳定性控制的工程，加固深度应不小于最危险滑动面以下于最危险滑动面以下2m2m的深度；的深度； （4 4）在可液化

3、地基中，加固深度应按要求的抗）在可液化地基中，加固深度应按要求的抗震处理深度确定；震处理深度确定； （5 5）桩长不宜小于）桩长不宜小于4m4m。 4.4.桩径桩径 目前国内采用的桩径一般为目前国内采用的桩径一般为0.30.30.7m0.7m，国外最大达国外最大达2m2m。 5.5.桩体材料桩体材料 宜使用中粗混合砂，含泥量不大于宜使用中粗混合砂，含泥量不大于5 5。桩孔填料量应通过现场试验确定，估算时可按桩孔填料量应通过现场试验确定，估算时可按设计桩孔体积乘以充盈系数设计桩孔体积乘以充盈系数1.21.21.41.4确定。确定。 6.6.垫层垫层 砂桩施工完毕后，地面应铺设砂桩施工完毕后，地面

4、应铺设303050cm50cm厚厚的砂垫层或砂石垫层。的砂垫层或砂石垫层。 100195. 0eeeds100189. 0eeeds)(minmax1max1eeDeer式中式中 ss砂桩间距（砂桩间距（m m）；）； dd砂桩直径（砂桩直径（m m）；）； 修正系数，当考虑振动下沉密实作用时，可取修正系数，当考虑振动下沉密实作用时，可取 1.11.11.21.2；不考虑振动下沉密实作用时，可取；不考虑振动下沉密实作用时，可取1.01.0； e e0 0地基处理前砂土的孔隙比，可按原状土样试验确地基处理前砂土的孔隙比，可按原状土样试验确 定，也可根据动力或静力触探等对比试验确定；定，也可根据动

5、力或静力触探等对比试验确定； e e1 1地基挤密后要求达到的孔隙比；地基挤密后要求达到的孔隙比； e emaxmax、e eminmin砂土的最大最小孔隙比，可按现行国家标准砂土的最大最小孔隙比，可按现行国家标准 土工试验方法标准土工试验方法标准GB/T 50123GB/T 50123的有关规定的有关规定 确定；确定； D Dr1r1地基挤密后要求达到的相对密实度，可取地基挤密后要求达到的相对密实度，可取0.700.70 0.850.85。 eAs08. 1 eAs mAApe a.a.根据所提供的天然地基容许承载力、已确定的砂根据所提供的天然地基容许承载力、已确定的砂石桩容许承载力、要求达

6、到的复合地基承载力，利石桩容许承载力、要求达到的复合地基承载力，利用复合地基承载力计算公式，求出满足上述要求的用复合地基承载力计算公式，求出满足上述要求的置换率。置换率。b.b.按碎石桩设计直径，计算出碎石桩截面积。按碎石桩设计直径，计算出碎石桩截面积。 c.c.求出一根桩所分担的地基处理面积。求出一根桩所分担的地基处理面积。d.d.求桩间距。求桩间距。 （2 2）对粘性土或粉土地基）对粘性土或粉土地基，可按以下公式计算：，可按以下公式计算：或或 skpkspkfmmff)1 ( 22/eddm skspkfnmf)1(1 式中式中 f fspkspk砂桩复合地基承载力特征值（砂桩复合地基承载

7、力特征值（kPakPa）；）； f fpkpk桩体承载力特征值（桩体承载力特征值（kPakPa），宜通过单桩），宜通过单桩 载荷试验确定；载荷试验确定；桩土应力比。桩土应力比。2113. 1ssde 1.1.砂料的选用：级配良好的中粗砂、砾砂；对饱砂料的选用：级配良好的中粗砂、砾砂；对饱和软粘土，选用级配好、强度高的砂砾混合料。和软粘土，选用级配好、强度高的砂砾混合料。 2.2.含水量：饱和土中施工，砂的含水量采用饱和含水量：饱和土中施工，砂的含水量采用饱和状态；非饱和土中可以直立成桩时，采用状态；非饱和土中可以直立成桩时，采用7 79 9。二、施工机械二、施工机械 振动式砂石桩机和锤击式砂石

8、桩机。振动式砂石桩机和锤击式砂石桩机。 砂石桩机的设备组成：桩机架、桩管、桩尖、提砂石桩机的设备组成：桩机架、桩管、桩尖、提升装置、挤密装置、上料设备以及检测装置。升装置、挤密装置、上料设备以及检测装置。进料口进料口套管套管管嘴管嘴 （二）施工顺序（二）施工顺序 1.1.砂性土地基砂性土地基 从外围或两侧向中间施工，对挤密为主的砂桩间隔从外围或两侧向中间施工，对挤密为主的砂桩间隔施工。施工。 2.2.淤泥质粘土地基淤泥质粘土地基 从中间向外围或隔排施工。从中间向外围或隔排施工。 3.3.邻近存在建筑物时邻近存在建筑物时 应背离其方向施工。应背离其方向施工。 4.4.在路堤和岸坡上在路堤和岸坡上

9、 应背离岸边或坡顶方向施工。应背离岸边或坡顶方向施工。图4.3-2 砂桩施工顺序图Aeeeq1010)01. 01 ( 11pwpseAdg或或 图 4.3-3 单 管 法 成 桩 工 艺 桩 管 就 位 ， 闭 合 桩 靴 ； 将 桩 管 打 到 设 计 深 度 ； 灌 砂 ； 拔 管 图 4.3-4 双 管 法 成 桩 工 艺 定 位 ； 锤 击 沉 管 ； 拔 出 内 管 ， 同 时 灌 砂 ； 放 下 内 管 至 外 管 砂 面 ， 拔外 管 与 内 管 平 齐 ； 锤 击 桩 管 ， 将 砂 压 实 ； 拔 内 管 ， 灌 砂 ； 重 复 ，直 到 桩 管 拔 出 。 l（1）砂桩处理砂土和粘性土时的作用机）砂桩处理砂土和粘性土时的作用机理有何不同？理有何不同？l（2）采用砂桩处理地基时，对于砂土