浅谈软基袋装砂井处理措施

孙瑞涛

摘 要：本文以袋装砂井法的地基处理方法为重点，简单介绍了此方法的施工工艺等。

關键词：软基；袋装砂井；施工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.188

1 工程概况

二广线高速公路基软基主要分布在K37+936.714～K38+490段，该段地表分布着层厚0.5m左右的种植土，下面淤泥质土厚度约1.9～7.3m，下部为层厚3.4～13m的亚粘土或中粗砂，下伏中密的卵石。针对该段软土路基工程地质条件及工程具体要求，采用清淤换填处治、砂垫层+等载预压+袋装砂井处治。

2 施工专项措施

2.1 袋装砂井处治工艺流程

测量放样→灌砂→成孔→冲水→下沉砂袋→拔管

（1）测量放样：孔位放样之前，首先要测量出线路中心线，在砂垫层上按照设计，以中心线为基准线向两边放样横向布孔，在孔位处作出标记，放样完成后要进行孔位复核，确保孔位位置准确，满足设计要求。

（2）灌砂：使用灌砂机灌砂，灌满后吊振两次，吊振后的空袋要补灌，要当天打完当天灌的砂袋，不得过夜，灌砂率要满足要求，灌砂率检查具体方法如下：

1）确定标准最大干密度（r）：①抽查一条已灌满砂的砂井袋，用钢尺丈量长度（L）。②用游标卡尺丈量砂井袋直径（d）；③用台秤称砂井袋重量Q（Kg）；④取样测定砂井袋中砂的含水量（w%）（可以用“酒精燃烧法”测定）。⑤计算砂的干密度（rd）

2）灌砂率的计算：ρ= rd/r×100%，要求灌砂率ρ≥95%。

（3）成孔：1）将桩机移至桩位，并检查导管的垂直度，偏差不得大于1.5%。2）均匀振动沉管，判定导管是否穿过软土层的条件是：①与设计深度对比，判断是否达到设计深度；②如果导管下沉过程中下沉深度超过设计深度，下沉速度又无明显变化（减缓），此时应暂停施工，要确认地质是否与设计相符，确定后再按设计要求施工。 ③若导管下沉困难又未达到设计深度时，要明确软土具体的埋藏深度和软土的厚度。

（4）冲水：导管沉入设计标高以后即向管中冲水，其目的是：1）保证拔管时管底阀门能够顺利打开。2）可以减小管壁与砂袋的摩擦力，确保拨管时不回带；冲水压力不能太大，以免使桩底原状土振动过大。

（5）下沉砂袋：砂袋要徐徐下沉，以防止其扭曲、避免与管口摩擦撕破以及产生掉带的现象。

（6）拔管：拔管时要连续缓慢、垂直起吊，为防止掉带、回带或损坏砂袋的现象发生，起吊中途不得放松吊线，若发生上述现象应在原孔边缘重打。若上述现象连续发生两次，此时应暂停施工，查明原因并采取措施后再继续施工。

（7）顶部砂袋：砂袋顶部要伸入砂垫层≥25cm。伸入段应保持密实、饱满，要保证“灌砂率”满足要求，袋口要扎牢，砂袋不得卧倒，待施工完成并检验合格后可将露出部分弯折埋置于砂垫层中。实际施工中砂垫层顶部应有空袋外露，以方便交工验收。

2.2 填土加载

（1）临界高度的估算（临界高度原则上由设计予以确定），在加载前需计算临界高度，估计地基极限高度的计算式为：

还可以用公式：确定第一级荷载大小。

式中：Cu-十字板强度； -安全系数，取1.3～1.5

（2）加载速率控制。在临界高度内，加载速率可控制在约40cm/d，超过了临界高度加载速率应遵守以下条件：1）路基每层填土松铺厚度不超过30cm；桥头与路堤连结处松铺厚度不超过20cm。2）每填筑一层土均应进行监测，控制标准按设计图及规范有关规定执行，但可根据试验段成果调整。3）当沉降量、水平位移超过第2点规定值时必须停止加载。停载期间连续两天沉降量稳定在5mm/d以下时，可进行下一级加载。4）当日沉降量大于15mm时要进行稳定性验算。

2.3 等载预压

A、预压荷载的换算。

（1）参数选择： 土的湿容重用20KN/m3；路面结构层容重用24KN/m3。

（2）换算系数等于路面结构层容重除以土的湿容重，即24/20=1.2。

（3）预压填土高度的换算：设： HS-路面设计标高；Hm -路面结构层厚度（m），则等载时，填土标高HD=（Hm×1.2-Hm）+HS，超载时， 填土标高Hc=（Hm×1.2-Hm）+HS+Hh，Hh-设计超载填土高（m）。

B、超压高度的保持

任何情况下超压路堤的顶面不应高于超压标高20cm，也不应低于10cm；否则，应补填土方，以保持超压标高。

3 变形（位移）观测

施工中要每天观测路基变形，若路堤中线地面沉降速率≥10mm/天，或坡脚处水平位移≥5mm/天，或测斜仪测得的最大位移≥5mm/天，则表示路基处于不稳定状态，要立即停止加载。当连续三天的沉降与位移在控制值之内时才能继续加载。路基稳定需要满足下列要求：

（1）推算的工后沉降量小于设计容许值；

（2）连续两个月观测的沉降量每月不超过5mm。