砂桩挤密法在软弱地基工程中的应用

摘要。砂桩挤密法可使较大深度范围内的地基土挤密，与软弱土形成复合地基共同承受建筑物的荷载，从而使土的压缩性减小，变形模量增大，提高地基土垢抗剪强度和承载力。该方法适用于低层建筑浅基础下的软弱地基加固处理。

关键词：砂桩挤密法.软弱地基.承载力.

在淤泥质土等软弱地基上修建民用建筑，必须进行地基处理，目前在新疆对于2-5层民用建筑，地基常用设砂垫层换填法进行加固置换，基础类型采用钢筋混凝土筏板。用这种方法设计的地基基础，工程量大，成本高，一般地基基础隐蔽部分工程费用要占到工程总投资的1/4-1/3。我们在农七师130团职工文化中心建筑工程中，采用砂桩挤密法来加固地基，其施工简单，工期短，造价低，地基基础工程费用只占工程总投资的1/5左右，取得了较好的效果。

1.砂桩挤密法加固机理

130团职工文化中心工程为三层砖混局部框架建筑，总建筑面积2400m2，占地面积800m2，其基础设计采用2m宽混凝土条形基础，埋深1.2m，条基下地基土为粉质粘土，建筑场地不仅地下水位高达地面以下1.5-2.0m，且土壤呈饱和状态含水量ω=35%，液限ωl=36%，淤泥层厚度4-6m。设计采用6m宽的梅花点砂桩带进行加固处理，其桩长5m，桩距1m，桩径300mm，桩顶夯填碎石土层与砂桩复合成砂桩（图１），可发挥砂桩自身强度较高及其排水效果较好的作用。

１）.通过砂桩置换，在粘土中形成大直径密实砂桩体，其加固面积约占松软土的２０％左右，使砂桩与粘土形成复合地基，共同承担上部荷载，提高了地基承载力和整体稳定性。

２）.建筑物上部荷载产生对砂桩的应力集中，可减少粘土的应力，从而减少地基的固结沉降量。经测试，砂桩处理淤泥质粘性土地基可减少沉降量２０％－３０％。

３）.砂桩在粘土地基中能形成排水通道，从而加速固结速率，达到排水固结的效果。

2.砂桩设计

130团文化中心工程采用振动成桩法，砂桩设计包括以下内容。

2.1确定砂桩直径与平面布置

根据地基土质和成桩设备，确定砂桩直径采用300mm；排列采用等边三角形或梅花形，

2.2砂桩的间距

通过现场试验和砂桩间距不宜大于砂桩直径４倍的要求，确定桩孔间距为1m，也可采用下式计算：

ρd……………（1）

式（1）中s-桩孔间距m。d-为桩孔直径；m、λc-为地基挤密后桩土的平均压实系数宜采用0.93；ρdmax-为桩间最大密度t/m3；ρd-为地基挤密前土的平均干密度t/m3，ρdmax和ρd均可由试验得到。

２.3砂桩长度

当地基中松软土层厚度不大时，砂桩长度应穿过松软土层，当松软土层厚度大时，桩长应根据建筑地基的允许变形值来确定，砂桩处理地基深度可达5-15m。

2.4砂桩挤密地基的宽度

挤密地基宽度应超出基础的宽度，每边放宽不应少于1-3排，该工程的加固宽度采用大于1.0倍的基础宽度。

2.5砂桩孔内填砂量

可按下式计算。

1）

按

砂

的

重

量计：g=aplds/1+e0·（1+0.001ω）…………（2）

式（2）中。g-为填砂量kn；ap-为砂桩的截面积m2；l-为砂桩的长度m；ds-为砂桩的相对密度（或叫土垢比重），一般为2.65-2.69；ω-为砂料的含水量%。

2）按砂料的体积计，每根砂桩单位长度灌砂量为：

q=e0-ey/1+e0·a×1……………………（3）

式（3）中。q-为单位长度灌砂量m3；e0-为天然孔隙比；a-为每根砂桩影响面积m2。

2.6砂桩填料