第8 砂桩法

－－修正系数，当考虑振动下沉
密实作用时，可取1.1～1.2；不考虑振动
源自文库
下沉密实作用时，可取1.0；
e0－－地基处理前砂土的孔隙比，
可按原状土样试验确定，也可根据动力
或静力触探等对比试验确定；
e1－－地基挤密后要求达到的孔
隙比；
emax、emin－－砂土的最大最小孔隙比，可 按现行国家标准《土工试验方法标准》
（5）桩长不宜小于4m。
4 桩径
目前国内采用的桩径一般为0.3～0.7m， 国外最大达2m。
5 材料
宜使用中粗混合砂，含泥量不大于5％。
桩孔填料量应通过现场试验确定，估算时可
按设计桩孔体积乘以充盈系数1.2～1.4确定。
6 垫层
砂桩施工完毕后，地面应铺设30～50cm
厚的砂垫层或砂石垫层。
思考题 (Problems)
（1）砂桩处理砂土和黏性土时的作用机 理有何不同？
（2）采用砂桩处理地基时，对于砂土地 基和黏性土地基，分别如何确定桩距和 复合地基承载力？
（3）砂桩的施工方法有哪些？ （4）砂桩施工后，必须间歇多长时间方
可进行质量检验？
应根据建筑物的重要性和场地条件及基础形
式而定。对一般基础，在基础外应扩大1～3排；
对可液化地基，在基础外缘扩大宽度不应小于可
液化土层厚度的1/2，并不应小于5m；对高等级
公路，一般应处理至边缘外1～3m。
2 桩位布置
对大面积满堂处理，桩位宜用等边三角形布
置，对独立或条形基础，桩位宜用正方形或矩形
布置。
3 加固深度
加固深度应根据软弱土层的性能、厚度或工 程要求按下列原则确定：
（1）当软土层不厚时，应穿透软土层； （2）当软土层较厚时，对按变形控制的工程，
加固深度应满足砂桩复合地基变形不超过地基容 许变形值的要求；
（3）对按稳定性控制的工程，加固深度应不 小于最危险滑动面的深度；
（4）在可液化地基中，加固深度应按要求的 抗震处理深度确定；
(2)施工时桩位水平偏差不应大于0.3倍 套管外径；套管垂直度偏差不应大于1％。
• 重复压拔管法施打振动挤密砂桩施工示意图
8.5 质量检验 8.5 Quality Verification Test
（1）对饱和黏性土地基，应间隔28d 后进行质量检验，对粉土、砂土和杂填土 地基，不宜少于7d。
一、在松散砂土中的作用
（1）挤密作用；（2）振密作用
二、在软黏土中的作用
（1）置换作用；（2）排水作用
三、砂桩用途
（1）在松散砂土中，可用于增大相 对密度，
防止振动液化。
（2）在软黏土中，可用于提高地基 承载力，
加速固结沉降，改善地基的整
体稳定性。
8.3 设计计算(Design)
1 加固范围
d －－桩身平均直径（m）；
de－－1根桩分担的处理地基面积的等效圆直径；
等边三角形布桩 de＝1.05 s
正方形布桩
de＝1.13 s
矩形布桩
de 1.13 s1s2
n－－桩土应力比。
8.4 施工 (Construction)
(1)施工可采用振动沉管、锤击沉管或 冲击成孔等成桩法。当用于消除粉细砂及粉 土液化时，宜用振动沉管成桩法。
fspk [1 m(n 1)] fsk
m
d
2
/
d
2 e
式中 fspk－－砂桩复合地基承载力特征（kPa）；
fpk －－桩体承载力特征值（kPa），宜通过
单桩载荷试验确定；
fsk－－处理后桩间土承载力特征（kPa），
宜按当地经验取值，如无经验时，可取天
然地基承载力特征值；
m－－桩土面积置换率；
7 桩距计算
（1）砂土和粉土地基
来确可定根。据挤密后要求达到的孔隙比e1
等边三角形布置
正方形布置
s 0.95 d 1 e0
e0 e1
s 0.89 d 1 e0
e0 e1
其中 e1 emax Dr1(emax emin )
式中 s－－砂桩间距（m）；
d－－砂桩直径（m）；
（2）砂桩的施工质量检验可采用单 桩载荷试验，对桩体可采用动力触探试 验检测，对桩间土可采用标准贯入、静 力触探、动力触探或其他原位测试等方 法进行检测。检测数量不应少于桩孔总 数的2％。
（3）砂桩地基竣工验收时，承载力 检验应采用复合地基载荷试验。试验数 量不应少于总桩数的0.5％，且每个单体 建筑不应少于3点。
GB/T 50123的有关规定确定；
Dr1－－地基挤密后要求达到的相对
密实度，可取0.70~0.85。
（2）黏性土地基
等边三角形布置 s 1.08 Ae
正方形布置
s Ae
式中 Ae－－1根砂桩承担的处理面积 （m2）
Ae
Ap m
式中 Ap－－砂桩的截面积（m2）；
m－－面积置换率。
8 复合地基承载力
8.1 概 述 8.1 Introduction
砂桩于19世纪30年代起源于欧洲。20 世纪50年代后期，日本产生了振动式和冲 击式的施工方法，处理深度可达30m。砂 桩技术自20世纪50年代引进我国后，在工 业与民用建筑、交通、水利等工程建设中 得到了广泛应用。
8.2 加固原理 8.2 Mechanism of Reinforcement
砂桩复合地基承载力特征值应通过现 场复合地基载荷试验确定，初步设计时， 也可通过下列方法估算：
（1）砂土地基，可根据挤密后砂土的 密实状态，按现行国家标准《建筑地基基 础设计规范》GB 50007的有关规定确定。
（2）对黏性土或粉土地基，可按以下公式计算：
或
fspk mf pk (1 m) fsk