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摘要：砂桩地基处理技术是指利用设置于软基中的砂桩，形成竖向排水通道，在地坪荷载或附加荷载作用下，加速软基的固结，从而使地基沉降在强夯期间基本完成或大部分完成，使地坪在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差，同时，可增加地基土的抗剪强度，以便提高地基的承载力和稳定性。基于此，本文主要对强夯砂桩复合地基在软弱地基处理中的应用进行了有效的分析，以供参考。
关键词：强夯；砂桩；复合地基；软弱地基处理；应用
引言
软土表示谷底、沙滩、湖泊、滨海所沉积的具有天然孔隙比大于或等于1.0、且天然含水量大于液限的细粒土，具高压缩性、低承载力与抗剪强度低的软塑至流塑状态细粒土。强夯砂桩复合地基适用于处治各类软土地基，可有效改善软土性质，故在软弱地基处理加固工程中得到广泛应用。
1强夯砂桩复合地基处理概述
1.1强夯法
强夯法表示为了促进软弱地基承载力有效提高，利用重锤的自身作用，在一定高度处下楼，使得地基可迅速固结，又名为动力固定法。强夯法具有较多优点，例如：使用土类广、加固效果好、施工方便、施工期短、设备简单、施工费用低、节省劳力、施工文明、节约材料等优点，但对周边环境产生振动影响较大，应做好防震措施，如挖防震沟等，在世界各地迅速传遍。强夯法除了不适用于厚层淤泥与淤泥质土层以外，对部分类型软土进行强夯具有显著效果。对土性质进行分析，地基土孔隙比大小、粒径级配、含水量决定了软土的强夯效果。强夯参数如何确定应根据加固效果和软土性质综合考虑。
1.2砂桩法
水泥粉煤灰碎石桩复合地基处理方法具有地理处理效果好、施工条件方便、使用范围广、形成碎石桩承载力高、质量比较有保证等优点，具有非常广泛的应用范围，此技术逐渐发展成为当前为成熟、普及的软基础处理方法。在上世纪八十年代，由中国建筑科学研究院的院士带领，开展该地基处理技术有关讨论，并实施了大量的实践、试验分析。经过几十年的应用实践与研究探索，水泥粉煤灰碎石桩技术获取了显著成就，适用于细砂土、粘土、淤泥、粉质黏土、淤泥质土等地层。
2强夯砂桩复合地基在软弱地基处理中的应用
2.1工程概况
拟建工程位于，长江下游。拟建场地地形相对平坦，场地标高（黄海高程）基本在+3.2m～+7.9m范围内。浅表部分布有农作物和灌木丛，场地中部和两侧分布有河、塘。地貌类型属于长江漫滩地貌单元。
2.2土层分布
①填土：杂色，松散，主要为素填土。层厚0.30~1.90左右，平均厚0.90m。场地均有分布。②淤泥质粉质黏土：灰色，流-软塑状态，含少量有机质成分，有臭味，摇震反应无，干强度低，韧性低，层厚2.70m~6.70m，平均厚4.62m。高压缩性土。③粉砂：灰色，饱和，中实，无光泽，摇震反应迅速，干强度低，韧性低。颗粒大小均匀，呈亚圆形，分选性较好。主要矿物成分为石英、长石和少量云母片。层厚0.70m~2.80m，平均厚1.50m。中压缩性土。④粉质黏土：黄褐色，硬塑，稍光滑，摇震反应无，干强度中等，韧性中等。层厚7.60m~10.50m，平均厚9.26m。中压缩性土，场地均有分布。⑤粉砂：黄灰色，饱和，中实，无光泽，摇震反应迅速，干强度低，韧性低。颗粒大小均匀，呈亚圆形，分选性较好。主要矿物成分为石英、长石和少量云母片。
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2.3强夯法设计方案
强夯法设计前在场地处选择20m×20m的表空间来确定最佳夯实能量、最佳夯实数、夯实间距和间距周期：1⑴土方平衡，将0.5m的砂填充到地基处理区域，动态压缩后，地面高程接近设计地面高程；⑵点击夯能量和动态压缩次数：第一点夯能量4，000knm，第二点夯能量4，000knm，全夯2次，能量1，000knm，全夯后轧制；⑶夯点布局：5m×5m方形布局，全夯1/4锤打印实验室；⑷锤击标准：作为锤击标准，最后2击夯进入数≤50毫米；☆夯扩间隔：根据测试夯扩结果，夯扩后土壤超孔隙水压的耗散时间为5d，因此夯扩间隔为5d。强夯阶段的砂桩、水平排水层和强夯补填料均采用吹填砂（粉细砂），吹填砂含泥量不大于5%，粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%，粒径小于0.25mm的颗粒质量超过总质量50%的砂土。强夯区域褥垫层采用级配碎石。
2.4CFG桩设计方案
根据CFG桩复合地基的承载力和沉降计算结果，该文件设计如下：⑴强夯+CFG桩处理区（5层北房区）地基处理后承载力特性值≥280kpa，桩径400mm，有效桩长8m，桩端承载力2>；砂，方块布桩，桩距1.8米，总桩数1436；⑵强夯+CFG桩处理2区（7层南房区）地基处理后承载力特征值≥320kpa，桩直径400mm，有效桩长10m，桩端承载力<；2>；砂，方形桩，桩距1.2米，总桩数4416；⑶桩材料：骨料使用坚硬的新鲜机械碎石，颗粒大小为15~30mm，石材颗粒大小为2~10mm，砂选砂，水泥开采p.o42.5水泥。⑷垫子：厚度500mm，材质使用中等沙子、粗砂、等级碎石和碎石，最大粒子大小不超过30mm，压缩系数大于0.95。
3强夯砂桩复合地基施工
3.1施工部署
试验区砂井强夯施工整体思路：吹填砂→砂井施工→强夯施工。试夯区施工步骤：砂井施工→设置排水明沟→强夯→振动碾压→地基处理效果检测→验收。
3.2试验区暂定的技术参数
对于软粘土，夯击能量过大可能导致土体破坏，甚至出现橡皮土。因此，“由轻到重、少击多遍”的施工工艺被应用于施工中。此次试验区夯锤直径≥2.5m。第1次点夯：夯点间距6m×6m，夯击能500～800kJ，正方形布置；第2次点夯：夯点间距6m×6m，夯击能800～1200kJ，正方形布置；第3次点夯：夯点间距6m×3m，夯击能800～1200kJ，梅花型布置；第4次普夯：夯印搭接1/4锤底直径，2击，夯点间距6m×3m，夯击能1000kJ，每次夯击完成后超静孔隙水压力消散80%以上后方可进行下一遍夯击。
3.3地基加固效果
为了检测强夯加固后地基中各土层的加固效果，依据《建筑地基检测技术规范》（JGJ340-2015），对本工程试验区进行了压实度检测、载荷板试验、静力触探试验标准贯入试验及回弹模量试验，各项检测指标均优于设计要求，估算承载力特征值在150kPa以上，大于设计要求的100kPa。
结束语
综上所述，针对本场地工程地质条件，采用强夯砂桩复合地基方法对本地块软土地基的加固是有效的，从不能满足施工机械进场到满足设计要求，地基承载力显著提高，满足设计要求。
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论文作者:陈佳锡
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/17
标签：地基论文; 承载力论文; 碎石论文; 压缩性论文; 间距论文; 淤泥论文; 孔隙论文; 《建筑细部》2019年第14期论文;