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软地基处理中袋装砂井施工工艺


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内蒙古公路与运输 H ighw ays & T ran spo rta tion in Inner M ongo lia

2001 年第 4 期

~ 3 m . 再下层为粘砂土, 粘土透镜体, 软塑, 厚 2 6 ~

m . 软层以下为中粗砂层及花岗岩极严重风化层. 因

文章编号: 1005205742( 2001) 0420020202

软地基处理中袋装砂井施工工艺
程海波 王永艳
( 乌兰察布盟公路工程局, 内蒙古 集宁 012000)

【摘 要】 三灵高速公路软地基处理中采用了袋装砂井的处治措施, 袋装砂井大幅度缩短排水距离, 满足了排出孔 【关键词】 软地基; 袋装砂井; 排水; 中图分类号: U 41611+ 5 文献标识码: C 表 1 地质物理力学指标
W% 90 50 V kN ·m 1513 18 1715 18 e qu (° ) cu ( kqa ) 14 30 7 40 Q cu Ceu (Kqa )

隙水的要求, 加速土层固结, 增加排水途径, 从而使地基强度得以提高.

Abstract: T he trea tm en t m ea su res w ith sand bag w ell w a s taken in the trea tm en t of soft ground in S an ling

Exp ressw ay, to m eet the need of dra in ing po re w a ter, reduce dram a tica lly the distance of dra inage, qu icken con so lida tion of so il layers and ex tend the w ay to dra in, increa se the bea ring cap acity of the ground. Key words: soft ground; sand bag w ell; dra inage

三灵高速公路地表层为粘土或淤泥, 褐色, 深灰 色, 软塑 流塑, 厚 1 2 m .其下层为粘土, 硬塑, 厚 2 ~ ~

普通砂井不连续或缩颈现象很难避免; B, 所用设备 A, 相对比较笨重, 不便于在很软弱的地基上进行大面积 施工; C, 因施工需要普通砂井断面大, 材料消耗大; D, 造价相对较高. ② 袋装砂井断面小, 重量轻, 减轻了施工设备重 量, 简化了施工, 提高了打设效率. ③ 袋装砂井避免了水力喷射成孔法对场地的污 染, 并克服了塌孔现象. ④ 在沉管过程中, 对地基还有一种挤密作用.
2 袋装砂井的平面布置原则

此, 软土路基处理在工程中具有突出重要的地位, 对工 程的进度, 质量等具有决定性意义. 其地质物理力学指 标见表 1.
序 号
1 2 3 4

名 称

淤泥 ( 流塑) 粘土 ( 硬塑) 砂粘土 ( 软塑) 填土



1 软地基设置砂井的特点

软地基设置砂井, 可以改善地基排水条件, 大大加 土层的排水固结效果和它的排水边界有关. 根据

快排水固结, 进而使地基强度得以提高.

固结理论, 粘性土固结所需的时间和排水距离的平方 成正比. 为加速土层固结, 最有效的方法是缩短排水距 离, 增加排水途径. 砂井正是为此而设置的.

饱和软粘土地基在荷载作用下孔隙水沿着砂井被

慢慢排出, 再通过砂垫层排出, 孔隙体积慢慢地减小, 地基发生固结变形. 同时, 随着超静水压力逐渐消散, 有效应力逐渐提高, 地基的强度逐渐增大. ① 袋装砂井克服了普通砂井施工中出现的问题:

215 114



914 0 711 25

15° 15° 1418° 25°

m.

距为 113 m , 砂井深度为 415 1316 m ; ~
015 m 长; 3 袋装砂井施工机械设备

透出来的孔隙水引到路堤坡脚之外. 垫层厚度为 016 ⑤ 垫层和砂井的分布宽度稍多于路堤底宽. ① 灌砂设备: 四管式灌砂机; ③ 发电设备: 发电机. ② 施打设备: 宽履式振动砂进机;
4 袋装砂井用料选择 411 对渗水材料的要求

① 砂井直径采用 0107 m , 砂井间距为 115 m , 行 ② 砂井的平面布置采用正三角形排列;

③ 砂井打穿软土层, 袋装砂井灌砂应露出地面 ④ 路堤底部铺设砂垫层, 以沟通砂井, 将砂井渗

总第 70 期

程海波等: 软地基处理中袋装砂井施工工艺

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① 地基土中的孔隙水能自由地流入砂井; ② 井周和路堤的细粒土不致被水流携带入砂井 和砂垫层中, 以保证砂井及垫层能长期有效地起排水 作用. 本工点选用级配良好的中粗砂, 其质量标准为: 含 泥量≯3% ; 有效直径 d10> 011 0135 mm ; 不均匀系 ~ 数为 3 5. ~
412 砂袋材料的选择

③ 灌砂率要求不小于 95% , 使砂井形成连续柱 体, 不得有中断现象. 充填要密实, 袋口要扎紧. ④ 避免砂井全部深入孔内, 造成与砂垫层不连 接. ⑤ 施工过程中, 避免太阳光长时间直接照射聚丙 烯编织袋, 以免编织袋老化, 变脆, 从而降低抗拉强度. ⑥ 布砂袋时需经套管入口滚轮, 平稳迅速地送入 套管内, 并拉住袋尾, 待起管提升 015 m , 才准放手, 让 砂袋坠入孔内. ⑦ 拔管前在孔内充水, 以减少砂袋与管壁的摩擦 力. ⑧ 拔管时应先启动激振器, 后提升套管, 拔管应 先振后起. ⑨ 拔管时如出现砂袋带出现象, 应认真分析原 因, 当带出长度大于 015 m 时应重新清除干净. κ β 施工中要经常检查桩尖导管的密封情况, 避免 导管时井泥过多, 影响加固深度. λ β 对已施设的袋装砂井应及时向袋内补砂, 每隔 3 d 补一次, 如下雨后随即补砂, 一般补砂 2 3 次. ~ β 直径 7 cm 的砂井, 套管管径不宜大于 10 cm , 各种软土层, 应大力推广使用.
8 参考文献
[ 1 ] 地基处理手册 [S ] 1 北京: 中国建筑工业出版社 1 [ 4 ] 吴邦颖 1 路基工程 [M ] 1 西南交通大学出版社 1 1981, 3 (3) 1 [ 2 ] 福冈正已 ( 日) 1 最新软弱地基处理手册 [S ] 1 北京: 中国铁道出版 [ 3 ] 梁钟祺 1 土力学与路基 [M ] 1 北京: 中国铁道出版社 1 [ 5 ] 曾国熙, 王铁儒, 顾章 1 砂井地基若干问题 [ J ] 1 岩土工程学报,

要求编织袋具有良好的透水性, 袋内砂不易漏失.

袋子材料应具有足够的抗拉强度, 使其能承受袋内砂 自重及变曲所产生的应力, 还要有一定的抗老化性能 和耐环境腐蚀的性能, 便于加工制作, 价格低廉. 本工点选用聚丙烯编织布, 其质量标准为: 抗拉强

度≮70 N cm ; 渗水系数> 10- 3. 5 袋装砂井施工程序 ① 施工前, 应清除含植物根茎的种植土, 并整平 地基. ② 铺设砂垫层: 每层的施工工艺如图 1 所示.

图 1 砂垫层的施工工艺

本工点采用顺序推进摊铺法铺砂. 在排水砂垫层 的施工中, 应避免对软土表层的过大扰动, 以免造成砂 和淤泥混合, 影响垫层的排水效果. 布置图上编号. 桩. ③ 放砂井孔位: 用塑料排水板条标明, 并在平面 ④ 在施打砂井前 2~ 3 d 开始灌砂袋并同时试 ⑤ 施打砂井: 每根砂井的施工工序见图 2.

管内壁应光滑, 不得有毛刺. 7 结语 袋装砂适用范围较广, 可以实现了沉管和灌砂的 分离. 所以, 和排水板一样, 袋装砂井施工工艺适用于 深层软基处理, 既可以保证质量, 提高效率, 又适用于

定位 → 成孔 → 下砂袋 → 拔管 → 补砂 → 埋外露桩尖

图 2 砂井的施工工序

砂井施工顺序: 安排 ( 垂直于线路者) 由左至右, 再 由右至左的顺序进行, 砂井机置于打过砂井一侧; 反之 亦然. 或按行 ( 平行于线路者) 从最外行, 由前至后顺序 进行, 反之亦然.
6 施工注意事项

① 定位要准确, 井位偏移不大于砂井直径 7 cm , 砂井垂直度要好. ② 灌入砂袋的砂应选用干砂, 含泥量要小, 其含 泥量不大于 3% .

原 稿 收 稿 日 期: 2001204225 修改稿收稿日期: 2001209218

社1

( 编辑 柴金义)


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