巖土專業(yè)知識(shí)(二)輔導(dǎo):砂石樁法

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4.3 砂石樁法
    4.3.1 基本概念
    砂石樁法是指采用振動(dòng)、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后,再將砂或碎石擠壓人已成的孔中,形成大直徑的砂石所構(gòu)成的密實(shí)樁體,包括碎石樁、砂樁和砂石樁,總稱為砂石樁。砂石樁與土共同組成基礎(chǔ)下的復(fù)合土層,作為持力層,從而提高地基承載力和減小變形。
    4.3.2 適用范圍
    砂石樁用于松散砂土、粉土、黏性土、素填土及雜填土地基。砂石樁法早期主要用于擠密砂土地基,隨著研究和實(shí)踐的深化,特別是高效能專用機(jī)具出現(xiàn)后,應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。為提高其在黏性土中的處理效果,砂石樁填料由砂擴(kuò)展到砂、礫及碎石。砂石樁處理飽和黏土地基,如不經(jīng)過預(yù)壓,處理后地基仍將可能發(fā)生較大的沉降,對(duì)沉降要求嚴(yán)格的建筑結(jié)構(gòu)難以滿足允許的沉降要求。因此,飽和軟黏土上變形控制要求不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理。
    4.3.3 加固機(jī)理
    砂石樁加固地基的幾種主要作用如下。
    1 擠密、振密作用:砂石樁主要靠樁的擠密和施工中的振動(dòng)作用使樁周圍土的密度增大,從而使地基的承載能力提高,壓縮性降低。當(dāng)被加固土為液化地基時(shí),由于土的空隙比減小、密實(shí)度提高,可有效消除土的液化。
    2 置換作用:當(dāng)砂石樁法用于處理軟土地基,由于軟黏土含水量高、透水性差,砂石樁很難發(fā)揮擠密效用,其主要作用是部分置換并與軟黏土構(gòu)成復(fù)合地基,增大地基抗剪強(qiáng)度,提高軟基的承載力和提高地基抗滑動(dòng)破壞能力。
    3 加速固結(jié)作用:砂石樁可加速軟土的排水固結(jié),從而增大地基土的強(qiáng)度,提高軟基的承載力。
    【例題21】砂石樁的加固機(jī)理包括( )。
    A、擠密作用;
    B、置換作用;
    C、加速固結(jié)作用;
    D、振密作用;
    答案:A、B、C、D
    4.3.3 設(shè)計(jì)
    砂石樁設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有樁徑、樁位布置、樁距、樁長、處理范圍、材料、填料用量、復(fù)合地基承載力、穩(wěn)定及變形驗(yàn)算等。對(duì)于砂土地基,砂土的、最小孔隙比以及原地層的天然密度是設(shè)計(jì)的基本依據(jù),應(yīng)事先提供資料。
    1 樁徑
    砂石樁直徑可采用300~800mm,可根據(jù)地基土質(zhì)情況和成樁設(shè)備等因素確定。對(duì)飽和黏性土地基宜選用較大的直徑。
    2 樁位布置
    砂石樁孔位宜采用等邊三角形或正方形布置。對(duì)于砂土地基,因靠砂石樁的擠密提高樁周土的密度,所以采用等邊三角形更有利,它使地基擠密較為均勻。對(duì)于軟黏土地基,主要靠置換,因而選用任何一種均可。