袋装砂井处治软弱土地基技术

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1、袋装砂井处治软弱土地基技术（摘自：《公路》2008年4期。《宁夏冲湖积平原软弱土地基袋装砂井处治技术》一文）附：“土基方面的常识性资料”袋装砂井是将散体砂装入化纤纺织物做成的细长袋子，内置于软土中，作为竖向排水体的一种软土处治方法。袋子可以做成很细的形状，直径通常为7～12cm，同时，根据“细而密”的原则，能将井间距大大缩小，从而加快排水固结时间，是一种有效、简便而又普遍采用的软基处理方法。一、三个作用：①排水固结作用。快速排除软基中的水分，从而缩短固结时间，加快软土固结速率，使土体强度增长，地基承载力提高。②承重作用。袋装砂井起到一定的加密与置换软土的

2、作用，随着砂井间距的缩短，其承重作用将更加突出。③加筋和抗滑作用。由于装砂的砂袋通常由化纤纺织物制成，它具有较大的拉伸强度，在施工加载时，竖向砂袋正好处在与土体滑动带相交位置，起到了竖向加筋和抗滑作用。二、适用于：软土厚度大，路堤稳定、填土高的软土路基，如软粘土、淤泥、和淤泥质地基。如果天然土层的水平排水性比垂直方向大，或软土中有薄层粉细砂夹层时，效果会更好。三、袋装砂井设计参数12根据勘察数据、并考虑工期、容许工后沉降、路堤高度、施工条件等因素，并通过固结理论计算确定：袋装砂井的直径、间距和长度。在预压期内要求完成的固结度大小，则根据路基剩余沉降以及不

3、均匀沉降可能造成道路路面结构破坏考虑，一般取固结度U＝80％～95％①直径和间距。袋装砂井的布置形式一般有两种，即等边三角形（梅花形）和正方形。设间距为L,当采用等边三角形排列时，其影响圆的直径d，为根据“宁夏工程”软弱地基处治经验，并考虑到经济和施工的因素，该项目采用：直径为10cm，间距分别为1.2m、1.4m两种砂井，采用梅花形布置。②砂井长度主要取决于软土层排水固结效果，该项目路段淤泥质软土层较薄，层厚一般为2～5米，所以，取4～6米的砂井长度。具体长度应根据各不同地段的软弱土层具体厚度确定。③袋装砂井地基固结度计算对砂井地基固结度度计算目的，是

4、为了求出在给定的预压荷载、预压时间以及容许沉降量等条件下，求出井径和井距。文中无计算过程，仅列出计算结果，如下设计项目单位K38+622～K38+980K43+000～K43+480最大填土高度m3.56.312工后沉降基准期月180.0180.0井直径m0.10.1井间距m1.41.2预压期月6.06.0固结度％80.089.0预压结束时沉降量cm19.034.0基准期内残余沉降量cm5.04.0注：①文中没有给出计算参数和公式，只有表中结果。②固结度：软土地基在预压荷载作用下，经过一段时间（t）所产生的变形量（St）与土层的最终变形量（S）之比。四、

5、袋装砂井构造（一）材料①砂袋：采用聚丙烯编织袋，具有足够的抗拉强度，耐腐蚀，价格低廉。但编织袋抗老化能力差，应避免阳光长时间直接照射。成品砂袋的周长为28.8cm，为设计尺寸的91.7％，当其脱离导管进入井孔后，直径将有所放大。砂袋当渗透系数大于0.005cm/s，膨胀系数为1.107。砂井袋装满后弯折（半径7.5m），应无断裂、无拔丝现象。②砂：应有一定的级配，（本项目中，采用的砂井材料为银川镇北堡的中、砂粗。粒经大于0.6mm的砂的含量占总量的70％。砂料的实测含泥量为2.6％。含水量为3.5％。渗透系数大于0.005cm/s）12（二）砂井构造。本

6、工程采用“袋装砂井＋砂砾垫层＋土工织物”的综合处治方案。袋装砂井顶部铺设50cm厚砂砾垫层与单向土工格栅，并且坡脚各包裹2米宽无纺针刺土工布（上下各压入坡脚50cm）。五、施工（一）施工机具。采用振动锤打桩机，带活瓣桩靴，内径108mm，外径133mm。打桩机为轨道门架式。砂井的成孔速度约为2m/min。施工过程中，用垂球控制垂直度，实测成孔倾斜度为0.8％。（二）施工流程①平整场地。清除草皮及表土，用推土机将场地大致平整，铺设30cm厚下垫砂砾层。②施工放样。在平整好的场地上，按坐标法用全站仪进行中桩、边桩的放样。根据处理宽度、设计桩距绘出布桩图，并用

7、白石灰作出明显标记。③机具定位，沉入套管。将带有可开闭底盖的套管或带有预制桩尖的套管（内径略大于砂袋直径）按井孔定位沉入到要求的深度。④沉入砂袋。原则上应用桩架将砂袋垂直吊起沉入。当受桩架高度限制时（袋装砂井长度超过桩架高度），可采用两节套管。用人工输入砂袋。⑤拔出套管，作施工记录。记录内容为：井距、径长、井径竖直度、灌砂率等。12⑥重复③～⑤工序至全部砂井施工完。⑦施工完毕，整平场地，测量标高，整理施工记录。试验检测后编写袋装砂井施工总结。铺筑砂砾垫层和土工格栅。（三）施工要点共8点，主要为①砂料含泥量要小。一般要求小于3％。②宜采用风干砂，不宜采用潮

8、湿砂。以免袋内砂干燥后体积变小，造成袋装砂井缩短后与排水垫层不搭接。③砂袋露出孔