淺析袋裝砂井排水法在軟土路基中的應(yīng)用工學(xué)論文

第頁(yè)共頁(yè)淺析袋裝砂井排水法在軟土路基中的應(yīng)用工學(xué)論文淺析袋裝砂井排水法在軟土路基中的應(yīng)用工學(xué)論文【摘要】：^p：隨著科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展，越來(lái)越多的新技術(shù)及新方法都應(yīng)用到處理軟土路基中(如塑料排水板等)。但是各種新技術(shù)及新方法都必需要有一個(gè)驗(yàn)證過(guò)程，其間必然會(huì)存在各種各樣的難點(diǎn)暫時(shí)無(wú)法解決(如施工工藝還不夠完善、質(zhì)量難于控制等問(wèn)題)，因此袋裝砂井在處理軟土路基上還是很受歡送的。本文針對(duì)這種方法的理論根底、特性及施工工藝進(jìn)展了簡(jiǎn)要的闡述。關(guān)鍵字：袋裝砂井；軟土地基；應(yīng)用隨著科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展，越來(lái)越多的新技術(shù)及新方法都應(yīng)用到處理軟土路基中(如塑料排水板等)。但是各種新技術(shù)及新方法都必需要有一個(gè)驗(yàn)證過(guò)程，其間必然會(huì)存在各種各樣的難點(diǎn)暫時(shí)無(wú)法解決(如施工工藝還不夠完善、質(zhì)量難于控制等問(wèn)題)，因此袋裝砂井在處理軟土路基上還是很受歡送的。一、袋裝砂并排水法加固軟土路基的應(yīng)用原理分析^p1、軟土的定義及其物理力學(xué)指標(biāo)軟土是指近代水下沉積的飽和粘性土，具有含水量大、浸透性弱、天然強(qiáng)度低、壓縮性高等特性。其物理力學(xué)指標(biāo)為：天然含水量：wn≥wl；天然孔隙比：e0》1.0；壓縮模量：Es<4000kPa；浸透系數(shù)：k<1×10-6cm／s；不排水抗剪強(qiáng)度：Cu<30kPa。軟土路基處理就是控制這些物理力學(xué)指標(biāo)，使之到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)要求，袋裝砂井等排水固結(jié)法正好能解決這些問(wèn)題。2、袋裝砂井的作用根椐固結(jié)理論，軟粘土固結(jié)所需時(shí)間的長(zhǎng)短與其相對(duì)排水間隔的平方成正比。為了加述地基的固結(jié)，最有效的方法就是增加土層的排水途徑。袋裝砂井就是為此目的而設(shè)置的。3、袋裝砂井排水法的加固原理在含水量大、孔隙比大、壓縮性高、軟土深沉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，縮短排水的間隔。在上部荷載的作用下，產(chǎn)生的附加應(yīng)力使土穎粒問(wèn)的孔隙水通過(guò)插在軟土層中的砂井排出地層外面以到達(dá)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)到達(dá)較高的固結(jié)度，以進(jìn)步軟土路基的承載力和抗剪才能，從而保證路堤和地基的穩(wěn)定。二、袋裝砂井排水法的特點(diǎn)及適用范圍排水固結(jié)法是處理粘土地基的有效方法之，它可以解決沉降與穩(wěn)定問(wèn)題。沉降問(wèn)題即是使地基的沉降在加載預(yù)壓期問(wèn)大局部或根本完成，使構(gòu)筑物在使用期間不產(chǎn)生不利的沉降或沉降差。穩(wěn)定問(wèn)題即加速地基土的抗剪強(qiáng)度的增長(zhǎng)，從而進(jìn)步地基的承載力和穩(wěn)定性。其特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：1、本工法采用袋裝砂井的直徑一般為7～12cm，間距為100～350cm，加固地基深度20m左右。2、由于本工法采用的砂袋具有一定的抗拉強(qiáng)度和韌性，能在地基產(chǎn)生變形的情況下，保持砂井排水的連續(xù)與暢通，所以排水加固效果明顯、可靠。3、本工法成功地解決了施工中砂袋隨套管上拔的問(wèn)題，使砂井合格率達(dá)100％。4、施工機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單、輕便，振動(dòng)及噪音小，施工靈敏，對(duì)地基及周?chē)ㄖ飻_動(dòng)小。5、本錢(qián)低、效率高，以較小的投入，即可到達(dá)理想的加固效果。本工法適用于軟粘土和超軟粘土地區(qū)的鐵路、公路、機(jī)場(chǎng)、碼頭、工業(yè)與民用建筑物等地基加固工程，尤其適用于對(duì)周?chē)軘_動(dòng)條件限制的地基加固工程。三、袋裝砂井排水法的施工工藝1、施工準(zhǔn)備本工法強(qiáng)調(diào)在施工前必須認(rèn)真熟悉和掌握設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量要求及操作標(biāo)準(zhǔn)，仔細(xì)進(jìn)展現(xiàn)場(chǎng)踏勘及地質(zhì)調(diào)查取樣分析^p，在此根底上，編制施工組織設(shè)計(jì)，合理調(diào)配施工機(jī)具及組織勞力，搞好各工種的崗前培訓(xùn)及認(rèn)證工作，為正常的施工作好前期準(zhǔn)備。(1)主要機(jī)具選配目前國(guó)內(nèi)常用的袋裝砂井打設(shè)機(jī)有以下幾種。①專(zhuān)用打設(shè)機(jī)：該機(jī)配有寬履帶行走、機(jī)架、起升、振動(dòng)錘、灌裝砂袋等系統(tǒng)。機(jī)體對(duì)地壓強(qiáng)較小，運(yùn)轉(zhuǎn)靈敏，打設(shè)深度可達(dá)20m，每臺(tái)班可打設(shè)2000延米。②輕型柴油打設(shè)機(jī)(DD-6型)：該機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，拆裝方便，移位靈敏，打設(shè)深度單節(jié)可達(dá)8m，按長(zhǎng)套管可達(dá)24m，每臺(tái)班可打設(shè)300～400延米。③門(mén)式打設(shè)機(jī)：該機(jī)需鋪軌行走，轉(zhuǎn)向較困難，振動(dòng)錘打設(shè)深度可達(dá)20m，宜用于地形平坦的`大面積區(qū)域施工。(2)配套設(shè)備①灌砂袋設(shè)備：除專(zhuān)用打設(shè)機(jī)隨機(jī)配有灌砂袋系統(tǒng)外，采用其它打設(shè)機(jī)時(shí)，應(yīng)自制灌砂袋設(shè)備，常用的有門(mén)式機(jī)械振動(dòng)灌砂袋架、三角架、獨(dú)角架等。②成孔套管：所用套管應(yīng)為無(wú)縫鋼管，內(nèi)徑比砂袋稍大，內(nèi)壁光潔。其長(zhǎng)度、剛度要與設(shè)計(jì)的袋裝砂井相適應(yīng)。當(dāng)打樁架高度不夠時(shí)，套管可分節(jié)接長(zhǎng)(可采用法蘭盤(pán)連接)。③樁尖與樁帽：樁尖多采用在導(dǎo)管端口設(shè)置一活瓣封門(mén)，利用套管內(nèi)砂袋的壓力將其頂開(kāi)，隨套管拔出，可屢次使用；也有一次性使用的樁尖，套管到位后，樁尖不再隨套管拔出。樁帽可根據(jù)套管直徑與樁錘型號(hào)加工配套。樁尖與樁帽都要有一定的密封性，防止套管內(nèi)進(jìn)入泥漿等雜物。(3)主要材料的選定1、砂袋：應(yīng)采用透水性、耐水性好、韌性強(qiáng)的麻布或聚丙乙烯編織布制作，砂袋長(zhǎng)度應(yīng)比設(shè)計(jì)井深多150～200cm。2砂料：應(yīng)選用滲水率較高的枯燥粗砂，大于0.5mm粒徑的應(yīng)占總量的50％以上，含泥量不得超過(guò)3％。(4)勞動(dòng)力組織：袋裝砂井屬隱蔽工程，要____作人員必須具有良好的施工經(jīng)歷與操作技能，施工中每臺(tái)班勞力配置如表1：2、工藝要求及技術(shù)措施a、認(rèn)真熟悉施工圖紙，領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，編制特殊作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。b、清理場(chǎng)地，將路幅范圍內(nèi)原地面的淤泥、樹(shù)根、腐植土等不適用材料全部挖除。c、填筑土拱坡，以4％的橫坡填成路拱形，并碾壓密實(shí)。d、填筑砂墊層，在路拱橫坡上按設(shè)計(jì)要求和砂墊層施工要求均勻等厚的鋪設(shè)砂墊層。e、機(jī)具定位，根據(jù)設(shè)計(jì)布置的行間距采用小木樁正確定位，機(jī)具定位時(shí)要保證錘中心與地面定位在同一線(xiàn)上，并用經(jīng)緯儀觀(guān)測(cè)控制導(dǎo)向架的垂直度。f、砂井灌砂不得過(guò)急，并保證砂樁的連續(xù)性，砂井內(nèi)應(yīng)灌中粗砂，灌砂率不得小于90％。g、砂井頂部應(yīng)鋪設(shè)砂墊層，使與砂井聯(lián)結(jié)，以利排水，砂井回填使用的中粗砂含泥量不大于3％。h、拔套管時(shí)，假設(shè)帶出砂袋，那么機(jī)具要重新定位，砂井要重新灌注。i、樁機(jī)移位至下一樁位，同時(shí)及時(shí)清理套管帶出的淤泥土，并用干凈的砂礫回填留下的洞穴，確保排水暢通。在科學(xué)技術(shù)日異開(kāi)展的今天，處理軟基的新方法及新工藝越來(lái)越多，但由于各種新型的排水固結(jié)法的施工工藝還不夠完善，施