袋裝砂井 砂墊層處理軟土路基

袋裝砂井+砂墊層處理軟土路基工程概況：xx高速公路珠海段第九合同段（K43+234.855~K45+800）工程，本標(biāo)段全長2.565km，其中路基總長為2.014km，大橋2座，涵洞7座。全標(biāo)為整體式路基（詳見下圖）：圖1本標(biāo)段處于xx三角洲西江河口的沖積平原地區(qū)，軟土主要由水流緩慢淤積而成，形成年代比較久遠(yuǎn)，沉積厚度一般較深。在漫長的沉積過程中，由于植物的腐爛，在軟土中有時(shí)夾有少量的腐泥或泥炭層。其中，上部濱海沖積淤泥、淤泥質(zhì)土，層厚多在11.60~43.20m之間，多為高液限黏土夾低液限黏土及粉土，呈流塑、軟塑狀，具高壓縮性，承載力在50~100kPa之間，軟土層面埋藏淺，厚度大，分布穩(wěn)定，透水性差，具有易觸變性，易剪切滑動(dòng)等不良工程地質(zhì)特征。地表水入浸后易軟化，不宜作各類構(gòu)筑物天然基礎(chǔ)的持力層。不同粒徑的沖積砂、礫砂、卵石，層厚多在3.50~22.4m之間。透鏡狀、層狀分布，呈松散、中密狀，承載力在200~400kPa，大部分厚度小，變化大，呈透鏡狀局部分布，在側(cè)向上存在相變?yōu)閬嗮ね?、粉土，穩(wěn)定性差，大部分不宜作基礎(chǔ)持力層?？偟膩碚f，上部軟土呈流塑、軟塑狀，擾動(dòng)易失水離析，具高壓縮性、高含水量、欠固結(jié)、高靈敏度、低強(qiáng)度，低承載力的特點(diǎn)，工程地質(zhì)較差。底部殘積亞黏土，部分為低液限黏土或粉土，呈塑狀，承載力為100~180kPa，該層厚度變化大，層頂層底起伏變化大，且承載力低，不宜作構(gòu)筑物基礎(chǔ)持力層。處治方法及選用：根據(jù)工程需要和地基本身的特點(diǎn)，軟土地基處理的理論和手段也在不斷發(fā)展。軟基處理方法很多，歸納起來有五大類，即：置換、排水固結(jié)、振動(dòng)擠密、膠結(jié)和加筋（勁）等，細(xì)分起來約有70余種。在公路工程的實(shí)際施工中，除在一些試驗(yàn)工程選用一些新的方法外，大多數(shù)的工程選用常規(guī)的、傳統(tǒng)的方法，即置換、固結(jié)排水和振動(dòng)擠密等法。其特點(diǎn)是技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)適用、施工容易、效果顯著且不受時(shí)空限制，故得到推廣應(yīng)用。每種方法都有它的適用范圍。由于具體工程條件千變?nèi)f化，對(duì)地基處理的要求不盡一致，施工部門采用的機(jī)具、當(dāng)?shù)氐牟牧隙紩?huì)不同。因此必須進(jìn)行具體分析，從地基條件、經(jīng)濟(jì)效益、處理范圍、工程進(jìn)度、材料機(jī)具等方面進(jìn)行綜合考慮，以確定合適的處治方案。根據(jù)本標(biāo)段的特點(diǎn)，按照經(jīng)濟(jì)合理的原則。對(duì)于一般軟基地段采用“袋裝砂井+砂墊層+土工格柵”排水固結(jié)方法加固地基。對(duì)于涵洞、橋頭高路堤地段，采用CFG樁、水泥攪拌樁擠密復(fù)合地基及換填加筋等方法。本文重點(diǎn)闡述袋裝砂井處理方法在本標(biāo)段軟基的應(yīng)用、施工及成效。袋裝砂井排水法加固軟土路基的原理在含水量大、孔隙比大、壓縮性高、軟土深厚的軟土地基中打入砂袋作為排水通道以增加土層的排水途徑,縮短排水的距離（見圖2）。在上部荷載的作用下,產(chǎn)生的附加應(yīng)力使土顆粒間的孔隙水通過插在軟土層中的砂井排出地層外面以達(dá)到土顆粒間位移密實(shí),從而大大加速了地基的固結(jié)與沉降。減少壓縮性,降低孔隙比和含水量,增加土體密實(shí)度,在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的固結(jié)度,以提高軟土路基的承載力和抗剪能力,從而保證路堤和地基的穩(wěn)定。地基土層的排水固結(jié)效果與它的排水邊界有關(guān)。根據(jù)固結(jié)理論，軟粘土固結(jié)所需時(shí)間的長短與其相對(duì)排水距離的平方成正比。如果淤泥質(zhì)土層厚度大于10～20m，要達(dá)到較大固結(jié)度U>80%，所需的時(shí)間要幾年至幾十年至久。為了加速固結(jié)，最為有效的方法是在天然土層中增加排水途徑，縮短排水距離，在天然地基中設(shè)置豎向排水體，如圖2所示。這時(shí)在路基土體荷載的作用下，土層中的空隙水主要通過砂井、經(jīng)由砂墊層排出，縮短了路基工程的預(yù)壓期，在短期內(nèi)達(dá)到了較好的固結(jié)效果，使沉降提前完成，加速地基土強(qiáng)度的增長。只要地基承載力提高的速率始終大于施工荷載增長的速率，就可以保證路基的穩(wěn)定性。圖2為了使從袋裝砂井豎向排出的水流處路基外，達(dá)到持續(xù)排水的效果，通常會(huì)在路堤和砂井頂部之間鋪設(shè)一定厚度的砂墊層，以起到增強(qiáng)排水和加固地基的作用。砂墊層質(zhì)量很重要，它取決于砂粒大小和含泥量多少，一般以中、粗砂和含泥量少于3%為宜，同時(shí)又應(yīng)注意其厚度和設(shè)置位置。目前厚度多控制在50—80cm，改變了過去僅用30cm。本標(biāo)段采用的是80cm的砂墊層，其原因是地基原地面施工前雖經(jīng)平整，但不一定理想，如出現(xiàn)凹凸不平，其厚度不盡如人意，為保證安全，應(yīng)適當(dāng)?shù)卦黾有┖穸?。同時(shí)為了使砂井和砂墊層之間形成良好的流通渠道，必須將部分砂井頭埋入砂墊層里面，一般以30cm為宜，這樣可充分發(fā)揮砂井的排水作用。施工工藝本標(biāo)段砂井加固深度為25m,,砂井直徑為7cm，砂井按三角形布置，樁間距為1.1m~1.3m，砂墊層厚為80cm，砂井總工程量為1526167m。累剪騾代推冰獸圖鐘3幕4.1荷施工準(zhǔn)備呈施工機(jī)具：脊袋樁砂井施工稻機(jī)械主要是導(dǎo)襪管式振動(dòng)打樁劍機(jī)，按行走方顛式分類有：履娛帶臂架式、有印軌道門架式、枯吊機(jī)導(dǎo)架式等非。其中，履帶肥式砂井機(jī)行走姨方便，操作簡矮單，施工方便隨，在本標(biāo)段中框便采用此類砂擾井機(jī)。蓋材料選定：勻①撤砂袋：選用聚緞丙烯編制袋，今抗拉強(qiáng)度應(yīng)能扮保證承受砂袋卡自重，裝砂后激砂袋的滲透系屢數(shù)應(yīng)不小于砂追的滲透系數(shù)昏；蒜②計(jì)砂：采用滲透甘系償數(shù)較高的中、括粗砂，大于吉0.材5置毫米滲的砂的含量宜租占總量鋤的滿50用%思以上，含泥量常不應(yīng)大疑于椒3屢%帝，滲透系數(shù)不晨應(yīng)小鳥于醋5×10栗-3cm燕/蘿s耀。淺申勞動(dòng)力組織：酷袋裝砂井屬隱韻蔽工似程葬,于要求操作人員膨必須具有良好烘的施工經(jīng)驗(yàn)與柳操作技煮能毛,束施工中每臺(tái)班罪勞力可按下表加配置縫蹦：昨序號(hào)計(jì)工種榮數(shù)量協(xié)備注丈1倘班長夜1駱

升2滔司機(jī)駛1味

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滾4.融2娃工藝流程扣：吸總體流程：排豆除地表鳳水表占→卵外整平原地疑面塌妻→覆深鋪設(shè)下墊砂末層爭綁→繼炎井位放筑樣欄愉→且享機(jī)具定脫位剖列→優(yōu)生打入套捧管腳周→錯(cuò)泡沉入砂乘袋增淺→毀尚拔出套搭管窩俯→扒絮機(jī)具移吃位腦燙銅→距樓依此施工完全絹部砂袋井后鋪她設(shè)上層砂墊層唯。用具體施工工藝洞圖見下圖：抄（擴(kuò)1完）清理平整場云地：電施工前應(yīng)對(duì)軟答基處理范圍測惡量放樣，并用喊挖溝機(jī)、推土洲機(jī)清理不符合活要求的表土、襯樹根，對(duì)常年酬積水地表挖溝稠排水、曬干，勞并作好填前壓坡實(shí)。對(duì)水塘、能魚塘淤泥層厚岸地段，由于地區(qū)基經(jīng)常浸水濕傷軟，含水量大勞，施工前應(yīng)做堤好抽水清淤、謀清淤至水塘、謹(jǐn)魚塘底硬土層尸，防止因淤泥撿可能出現(xiàn)的路誦基盆形沉降、聯(lián)失穩(wěn)和沉降差籍等問題。并應(yīng)星按設(shè)計(jì)要求作拖好回填整平。呀（適2唇）砂墊層施工舒：治a孤、下層砂墊層禍厚度一般殘30cm箭為宜，寬度應(yīng)房寬出路基護(hù)坡球道邊腳棕1.排5啄米降，防止因沉降此將造成砂墊層磁不足，影響砂碧墊層排水沉降的固結(jié)。兩側(cè)端瞎應(yīng)以砂包護(hù)砌氏或采有其他方加式防護(hù)，以免雹砂料流失。在份對(duì)場地進(jìn)行碾務(wù)壓平整后，即括可進(jìn)行砂墊層邀的分層碾壓攤朵鋪施工，每層亭的攤鋪厚度為閘30cm給，并且在壓實(shí)紅好的層次上進(jìn)由行下層次的填監(jiān)筑時(shí)，應(yīng)采用柜推進(jìn)、整平、誦進(jìn)料的方式填斗筑。套b牙、眉襯砂墊層材料采丹用透水性好、持潔凈、級(jí)配良當(dāng)好的中、粗砂叛，含泥量不應(yīng)靈大榴于胸5考%慕，滲透系數(shù)不坡小桐于批10碗-3切cm虛/銀s高，細(xì)度模數(shù)大玻于仙2.赴5營。中粗砂在軟垂基處理中作用糞是為袋裝砂井趁向上排水后，盼由砂墊層水平床向外排水，為組保證路基施工饞質(zhì)量，必須控掉制中粗砂的質(zhì)犁量滿足設(shè)計(jì)要?jiǎng)偾?。倘（?江）布樁及測量某放線孫根據(jù)施工設(shè)計(jì)繪圖，按里程分蜓段畫出布樁圖產(chǎn)。布樁圖上應(yīng)普標(biāo)明線路中心擾線、里程、路像基底寬線、樁駝號(hào)和樁長等。伯（詳眼圖斤3斬）施打前，準(zhǔn)原確布樁，經(jīng)檢徹查后方可進(jìn)行癢施工，并在施揉工過程中經(jīng)常付檢查樁位，確塵保井距及整體群布井位置準(zhǔn)確桑。材料采集和試驗(yàn)平整場地材料采集和試驗(yàn)平整場地修筑預(yù)拱坡面修筑預(yù)拱坡面灌制砂袋攤鋪下層砂墊層灌制砂袋攤鋪下層砂墊層測量標(biāo)定袋裝砂井位置測量標(biāo)定袋裝砂井位置砂井機(jī)具就位砂井機(jī)具就位打補(bǔ)打入套管打補(bǔ)打入套管帶出0.5m以上砂袋損壞或沉入砂袋帶出0.5m以上砂袋損壞或沉入砂袋拔出套管拔出套管機(jī)具移位機(jī)具移位下根砂井埋砂袋頭下根砂井埋砂袋頭分段砂井施工完成后攤鋪上層砂墊層分段砂井施工完成后攤鋪上層砂墊層忽施工過程的常躬見問題及處理撞辦糖法將:學(xué)袋裝砂井施工怕期間常會(huì)出現(xiàn)類問題有：袋裝江砂井回袋、砂強(qiáng)袋灌砂量不足隊(duì)、砂袋間距不腹符合要求、砂系袋縮頸、斷裂規(guī)。撓5.紗1安袋裝砂井回袋疤本標(biāo)段軟土層墨較厚，袋裝砂救井處理深度達(dá)汁25m儀，底層是很厚爹的淤泥質(zhì)粘性燒土層，深層袋潑裝砂井施工容羽易出現(xiàn)回袋（喪鋼套管在打入剃設(shè)計(jì)深度后，傾在提升的過程劉中，砂袋隨著挎鋼管的提升而咱上升的現(xiàn)象叫橡做抱“凱回脅袋邁”否）。贏袋裝砂井回袋臨可采取以下辦筒法預(yù)防：幫（濕1眠）鋼管沉至設(shè)苗計(jì)深度后，往傭鋼套管內(nèi)灌水般以平衡管內(nèi)外揮水壓，因?yàn)闃顿p深，管底壓力糠大，容易將淤膏泥從管口壓入堆管內(nèi)，為了減舉小管內(nèi)壓力往嗽管內(nèi)灌水反壓齒，將減少淤泥科進(jìn)入管內(nèi)造成紋回袋。擁（滔2?。╀撎坠苌w口駝不應(yīng)過小或過藍(lán)大，過小或過孩大容易在沉樁深過程中淤泥進(jìn)襲入鋼套管，應(yīng)找將鋼套管蓋口闖控制在牽1mm尤空隙之內(nèi)。軍（濕3朵）拔出鋼管時(shí)宵將砂袋吊在袋凳裝砂井機(jī)上，脅由于砂袋自重塞大，將砂袋直副接放入鋼套管刃容易引起砂袋絮回袋、斷裂、劉破裂的質(zhì)量問勤題，將砂袋垂待直吊在袋裝砂濁井機(jī)上緩慢放僑入鋼套管，保查證了砂袋的質(zhì)柏量，防止拔管爽時(shí)回袋。調(diào)5.摘2何砂袋灌砂量不藥足窩砂袋的灌入砂框宜采用天然級(jí)盲配良好中粗河謙砂，并保持風(fēng)連干狀態(tài)，以免磨袋內(nèi)砂干燥后炕體積減小，造皆成砂袋砂井縮險(xiǎn)短或排水砂墊紅層不搭接的問躍題。不宜采用姜海砂，因療海砂具有鹽度擔(dān)高、粘性大、節(jié)吸濕性強(qiáng)、級(jí)娛配不均勻的特腔點(diǎn)，因而導(dǎo)致崇裝袋困難、不嬸利于軟基排水貼固結(jié)，所以在松施工中盡量避香免使用海砂。質(zhì)砂袋灌砂使用絲灌砂機(jī)灌砂，后人工鋪助抖實(shí)坑，導(dǎo)管拔出時(shí)鍛如果發(fā)現(xiàn)砂袋火頭量不足，需桃人工補(bǔ)灌。裝墓好后保證砂袋蠻飽和密實(shí)、砂刻袋呈柱狀，砂刊袋應(yīng)隨裝隨打指，不應(yīng)堆存過費(fèi)多過久，以免膛砂袋老化、松反弛，更不宜在圣太陽底下暴曬蔽，砂袋暴曬后包容易松弛，無錦法滿足砂樁密蠟實(shí)要求。愁砂袋灌砂應(yīng)飽胸滿，砂袋灌砂解率（鋒r壁）按下式計(jì)算努:式中：寶m浩sd叨----蝕宗實(shí)際灌入砂的抄質(zhì)量（久kg打）壟;博d它、臟L----蛇踐依序?yàn)樯熬睈倧?、深度（峰m繼習(xí)為Pd到---辭-夢中粗砂的干密欣度（純kg/m威3灣）賽5洽．約3這砂袋間距因施工前嚴(yán)格按恒設(shè)計(jì)圖紙繪制免布樁圖，并用缸硬膠條準(zhǔn)確布柳樁，施工過程屈中應(yīng)經(jīng)常檢查徹樁位，確保樁薦距及整體布樁眾位置線形。打巡樁班組人員應(yīng)粗固定，并盡量毀采用熟練操作燒工人，鋼套管克下管時(shí)應(yīng)由專覺人負(fù)責(zé)，保證濾砂袋間距符合聾設(shè)計(jì)要求。施材工現(xiàn)場必須放燦出中線、邊線進(jìn)作布樁控制點(diǎn)龍，方便施工。厚5字．吼4橋砂袋縮頸、斷壟裂墳砂袋頭應(yīng)綁扎致引袋，入井時(shí)雄操作人員應(yīng)抓滔緊引袋，垂直犁緩慢地放入井鉤內(nèi)，拔鋼套管疾時(shí)，也應(yīng)注意屆垂直起吊，以策防止帶出或損峰壞砂袋。每條嚴(yán)砂樁施打完畢麥后必須將現(xiàn)場豪淤泥清理干凈趴，保證砂袋留急出孔口伸入砂草墊層長度至少潔30昨cm幼。伸入砂墊層鍵的砂袋要豎立李，不得臥倒。望使的砂井和砂異墊層充分銜接蹤，確保排水暢敏通。敞6躁．辣砂井的質(zhì)量控紫制及檢驗(yàn)?zāi)梗ㄏ?摧）少橋加強(qiáng)對(duì)材料的閉管理檢豆驗(yàn)仇,瓦按規(guī)定做好砂艙子質(zhì)量和含泥夠量的控制。全（集2懼）打設(shè)套管前堂要檢查套管長稱度和直徑是否傷與設(shè)計(jì)相活符冠,納管內(nèi)有無雜末物壘,壁樁尖活動(dòng)門開摧啟是否靈箏活愿,梢封閉是否良好禾。灘（鹽3瓶）藝梳施工中隨時(shí)檢經(jīng)查套管成孔位品置蠻,賭垂直度是否滿掀足設(shè)計(jì)要扣求鞋,挺并檢查灌砂量跡是否符合理論晌計(jì)算值。串（掘4輸）袋裝砂井軟極基處理屬隱蔽否工程，且通常掠是晝夜連續(xù)施默工，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)燃施工工藝、樁叉長變化、砂袋閘灌砂質(zhì)量進(jìn)行辜嚴(yán)格監(jiān)控，確煮保工程質(zhì)量。房（圖5鈔）臥詢砂井質(zhì)量控制砌及檢驗(yàn)應(yīng)符合迅下表的規(guī)定姜項(xiàng)鵲衛(wèi)賀目華單位惡允許偏差執(zhí)井距誠Cm面±15松井長煎Cm盲不小于設(shè)計(jì)婦井徑員mm坐+1象0孝，駛0算豎直度燕%完1.5倘灌砂率絮%董+5結(jié)論：乎在深層袋裝砂以井施工完畢后羅，通過在上層鉛的路堤填筑中奏沉降觀測顯示紹，袋裝砂井加旦快了土層違中的空隙水豎應(yīng)向排出，縮短榴了軟土路基工諷程的預(yù)壓期，慌在短期內(nèi)達(dá)到猛了較好的固結(jié)忌效果，使沉降滑提前完成；加兔速地基土強(qiáng)度狼的增長，保證嘴了地基的穩(wěn)定讀性，充分說長明槐“墾袋裝砂組井糟+矛砂墊及層遵”撇在本標(biāo)段軟基違