淺談軟基袋裝砂井處理措施

孫瑞濤

摘 要：本文以袋裝砂井法的地基處理方法為重點，簡單介紹了此方法的施工工藝等。

關鍵詞：軟基；袋裝砂井；施工

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

1 工程概況

二廣線高速公路基軟基主要分布在K37+936.714～K38+490段，該段地表分布著層厚0.5m左右的種植土，下面淤泥質土厚度約1.9～7.3m，下部為層厚3.4～13m的亞粘土或中粗砂，下伏中密的卵石。針對該段軟土路基工程地質條件及工程具體要求，采用清淤換填處治、砂墊層+等載預壓+袋裝砂井處治。

2 施工專項措施

2.1 袋裝砂井處治工藝流程

測量放樣→灌砂→成孔→沖水→下沉砂袋→拔管

（1）測量放樣：孔位放樣之前，首先要測量出線路中心線，在砂墊層上按照設計，以中心線為基準線向兩邊放樣橫向布孔，在孔位處作出標記，放樣完成后要進行孔位復核，確保孔位位置準確，滿足設計要求。

（2）灌砂：使用灌砂機灌砂，灌滿后吊振兩次，吊振后的空袋要補灌，要當天打完當天灌的砂袋，不得過夜，灌砂率要滿足要求，灌砂率檢查具體方法如下：

1）確定標準最大干密度（r）：①抽查一條已灌滿砂的砂井袋，用鋼尺丈量長度（L）。②用游標卡尺丈量砂井袋直徑（d）；③用臺秤稱砂井袋重量Q（Kg）；④取樣測定砂井袋中砂的含水量（w%）（可以用“酒精燃燒法”測定）。⑤計算砂的干密度（rd）

2）灌砂率的計算：ρ= rd/r×100%，要求灌砂率ρ≥95%。

（3）成孔：1）將樁機移至樁位，并檢查導管的垂直度，偏差不得大于1.5%。2）均勻振動沉管，判定導管是否穿過軟土層的條件是：①與設計深度對比，判斷是否達到設計深度；②如果導管下沉過程中下沉深度超過設計深度，下沉速度又無明顯變化（減緩），此時應暫停施工，要確認地質是否與設計相符，確定后再按設計要求施工。 ③若導管下沉困難又未達到設計深度時，要明確軟土具體的埋藏深度和軟土的厚度。

（4）沖水：導管沉入設計標高以后即向管中沖水，其目的是：1）保證拔管時管底閥門能夠順利打開。2）可以減小管壁與砂袋的摩擦力，確保撥管時不回帶；沖水壓力不能太大，以免使樁底原狀土振動過大。

（5）下沉砂袋：砂袋要徐徐下沉，以防止其扭曲、避免與管口摩擦撕破以及產生掉帶的現象。

（6）拔管：拔管時要連續緩慢、垂直起吊，為防止掉帶、回帶或損壞砂袋的現象發生，起吊中途不得放松吊線，若發生上述現象應在原孔邊緣重打。若上述現象連續發生兩次，此時應暫停施工，查明原因并采取措施后再繼續施工。

（7）頂部砂袋：砂袋頂部要伸入砂墊層≥25cm。伸入段應保持密實、飽滿，要保證“灌砂率”滿足要求，袋口要扎牢，砂袋不得臥倒，待施工完成并檢驗合格后可將露出部分彎折埋置于砂墊層中。實際施工中砂墊層頂部應有空袋外露，以方便交工驗收。

2.2 填土加載

（1）臨界高度的估算（臨界高度原則上由設計予以確定），在加載前需計算臨界高度，估計地基極限高度的計算式為：

還可以用公式：確定第一級荷載大小。

式中：Cu-十字板強度； -安全系數，取1.3～1.5

（2）加載速率控制。在臨界高度內，加載速率可控制在約40cm/d，超過了臨界高度加載速率應遵守以下條件：1）路基每層填土松鋪厚度不超過30cm；橋頭與路堤連結處松鋪厚度不超過20cm。2）每填筑一層土均應進行監測，控制標準按設計圖及規范有關規定執行，但可根據試驗段成果調整。3）當沉降量、水平位移超過第2點規定值時必須停止加載。停載期間連續兩天沉降量穩定在5mm/d以下時，可進行下一級加載。4）當日沉降量大于15mm時要進行穩定性驗算。

2.3 等載預壓

A、預壓荷載的換算。

（1）參數選擇： 土的濕容重用20KN/m3；路面結構層容重用24KN/m3。

（2）換算系數等于路面結構層容重除以土的濕容重，即24/20=1.2。

（3）預壓填土高度的換算：設： HS-路面設計標高；Hm -路面結構層厚度（m），則等載時，填土標高HD=（Hm×1.2-Hm）+HS，超載時， 填土標高Hc=（Hm×1.2-Hm）+HS+Hh，Hh-設計超載填土高（m）。

B、超壓高度的保持

任何情況下超壓路堤的頂面不應高于超壓標高20cm，也不應低于10cm；否則，應補填土方，以保持超壓標高。

3 變形（位移）觀測

施工中要每天觀測路基變形，若路堤中線地面沉降速率≥10mm/天，或坡腳處水平位移≥5mm/天，或測斜儀測得的最大位移≥5mm/天，則表示路基處于不穩定狀態，要立即停止加載。當連續三天的沉降與位移在控制值之內時才能繼續加載。路基穩定需要滿足下列要求：

（1）推算的工后沉降量小于設計容許值；

（2）連續兩個月觀測的沉降量每月不超過5mm。