砂桩法
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第五章1(砂石桩法)
第五章 挤密桩法
5.1 砂石桩法
d. 大功率振冲器投料不提出孔口，小功率振冲器下料困难 时，可将振冲器提出孔口投料，每次填料厚度不宜大于50cm。将 振冲器沉入填料中进行振密制桩，当电流达到规定的密实电流值 和规定的留振时间后，将振冲器提升30~50cm。 e. 重复以上步骤，自上而下逐段制作桩体直至孔口，记录 各段深度的填料量、最终电流和留振时间，并均应符合设计规定。 f. 关闭振冲器和水泵。
第五章 挤密桩法
5.1 砂石桩法
对挤密砂桩和碎石桩的沉管法或干振法，由于在成桩过程中 桩管对周围砂层产生很大的横向挤压力，桩管中的砂挤向桩管周围 的砂层，使桩管周围的砂层孔隙比减小，密实度增大，这就是挤密 作用。有效挤密范围可达3～4倍桩直径。 对振冲挤密法，在施工过程中由于水冲使松散砂土处于饱 和状态，砂土在强烈的高频强迫振动下产生液化并重新排列致密， 且在桩孔中填入大量粗骨料后，被强大的水平振动力挤入周围土中， 这种强制挤密使砂土的密实度增加，孔隙比降低，干密度和内摩擦 角增大，土的物理力学性能改善，使地基承载力大幅度提高，一般 可提高2～5倍。同时，由于地基密实度显著提高，其抗液化的性能 也得到改善。
第五章 挤密桩法
5.1 砂石桩法
(9) 砂石桩复合地基承载力特征值 砂石桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基荷载试 验确定，初步设计时也可采用单桩和处理后桩间土承载力特征值按 下式估算：
f spk mfpk (1 m) f sk
对小型工程的粘性土地基如无现场载荷试验资料时，初步 设计时复合地基的承载力特征值也可按下式估算：
形成渗透性能良好的人工竖向排水减压通道，可有效地消散和防止 超孔隙水压力的增高和砂土产生液化，并可加快地基的排水固结。
深层密实法(砂石桩)详解
Ap
当复合地基上作用荷载p时
则有
pA e p p Ap ps A e Ap
Ap p pp 1 p s mp p (1 m) p s Ae Ae Ap
复合地基承载力
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002规定,振冲桩（砂桩) ①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 ,初步设计时也可用单桩和处理后桩间土的承载力特征值估 算. 2 2
中密
稍密
松散
砾砂、粗砂、 e<0.60 中砂
细砂、粉砂
0.60<e<0.75 0.75<e<0.85 e>0.85
e<0.70 0.70<e<0.85 0.85<e<0.95 e>0.95
2）根据抗震规范要求，确定加固后地基的相对密度Dr
e1 emax Dr (emax emin )
复合地基的复合 csp、sp 值
tansp tan p (1 ) tans csp (1 )cs
m p ——与桩土应力比n和置换率m有关的参数，
一般取0.4~0.6
第三节 施工
一、施工方法
振冲法 干振法 施工方法
振冲法
振动沉管法 沉管法 内击沉管法 心管密实法 强夯置换法 射水成孔袋装法
l方 0.89d H h e0 e1 H h 1 e0
规范 d 给出 l三角 0.95
1 e0 e0 e1
l方 0.89d
1 e0 e0 e1
3、地基挤密后的孔隙比 e1
1）根据加固后地基承载力的要求，由密实度推算加固后孔隙比
砂土密实度参考表
第8章 砂桩法
等边三角形布桩 等边三角形布桩 正方形布桩 正方形布桩 矩形布桩 矩形布桩
n－－桩土应力比。 －－桩土应力比。 －－桩土应力比
de＝1.05 s de＝1.13 s
d e = 1.13 s1s2
8.4 施工 (Construction)
(1)施工可采用振动沉管、锤击沉管或 施工可采用振动沉管、锤击沉管或 施工可采用振动沉管 冲击成孔等成桩法 等成桩法。 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。 土液化时，宜用振动沉管成桩法。 (2)施工时桩位水平偏差不应大于 倍 施工时桩位水平偏差不应大于0.3倍 施工时桩位水平偏差不应大于 套管外径；套管垂直度偏差不应大于1％。 垂直度偏差不应大于 套管外径；套管垂直度偏差不应大于 ％。
• 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 ）对饱和黏性土地基，应间隔28d 后进行质量检验，对粉土、 后进行质量检验，对粉土、砂土和杂填土 地基，不宜少于7d。 地基，不宜少于 。
（2）砂桩的施工质量检验可采用单 ） 桩载荷试验， 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、 验检测，对桩间土可采用标准贯入、静 力触探、 力触探、动力触探或其他原位测试等方 法进行检测。 法进行检测。检测数量不应少于桩孔总 数的2％。 数的 ％。 （3）砂桩地基竣工验收时，承载力 ）砂桩地基竣工验收时， 复合地基载荷试验。 检验应采用复合地基载荷试验 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 量不应少于总桩数的 ％，且每个单体 建筑不应少于3点 建筑不应少于 点。
土木工程施工第5章 挤密法
d e 1.05s d e 1.13s
d e 1.13 s1s2
正方形布桩
矩形布桩
连续投料法施工 间断投料法施工
单管锤击成桩工艺
一次拔管和逐步拔管成桩工艺
重复拔管成桩工艺
芯管密实双管法成桩工艺
内击沉管法制桩工艺
3、土挤密桩桩法和灰土挤密桩法
1）概述 土挤密桩法由原苏联阿别列夫教授于1934年首创，并在 工程建设中得到广泛应用。 我国自20世纪50年代中期开始在西北黄土地区进行土挤
我国1959年首次在上海重型机器厂采用锤击沉管挤密砂
桩法处理地基；
1978年又在宝山钢铁总厂采用振动重复压拔管砂桩施工 法处理原料堆场地基。这两项工程为我国在饱和软弱粘性土 中采用砂桩，特别是砂桩地基处理方法积累了丰富的经验。 近十多年来，砂桩法在我国工业与民用建筑、交通、水
利等工程建设中得到了广泛应用。
3)桩体直径 碎石(砂)桩的直径取决于施工设备的能力、
处理的目的和地基土类型等因素。振冲桩直径通常为0.81.2m、可按每根桩所用填料量计算，对饱和粘性土地基应采 用较大的直径，采用沉管法成桩时，碎石和砂桩的桩径一般 为0.30-0.70 m。 4)桩体长度 当相对硬层埋深不大时，桩长按相对硬层埋 深确定；当相对硬层埋探较大时，桩长按建筑物地基变形允 许值确定；在可液化地基中，桩长应按要求的抗震处理深度
密效果差，此时不宜采用。灰土挤密桩法和土挤密桩法处理 地基深度一般为5—15m。若用于处理5m以内土层，其综合效 果不如强夯法、重锤夯实法以及换填垫层法。对大于15m的 土层，若地下水位较深，近年来有采用螺旋钻取土成孔，分 层回填灰土，并强力夯实，使加固深度超过20m的黄土地基 加固实例。
2）加固机理
砂桩
一、工程内容本工程软土地基排水处理可采用打排水砂桩，长度以穿透淤泥层，间距1.3米，正方形布置。
1. 材料：本工程采用的袋装砂井，直径7厘米，滤水沙袋采用土工编织布缝制，其渗透系数布小于5×10-3厘米/秒，抗拉强度不小于150牛顿/厘米2，具体指标须提前向沙袋的生产厂家提出设计要求的各项技术指标（拟采用型号的沙袋桩）……2. 设备：拟进场2~3台砂桩机。
负责运输施工设备进场的机械为30吨平板拖车3辆，30吨汽车吊机1辆，（打砂桩需备二辆自卸汽车运砂）。
3. 人员：采用沙袋桩施工，施工班组约需要50人。
设备运输装卸工为10人。
4. 施工用水电：施工用电为150KW，施工用水主要是生活用水，两者均由建设单位提供。
5. 收锤标准：，袋装砂井均按穿透淤泥层至不透水层1.0米。
6. 进度计划：每台砂桩机每天可施工1000延米。
二、施工组织设计1.进场组织根据项目部的网络计划，提前准备进场的施工机械、材料、人员；在公司基地进行进场前相关设备的检修、保养、维护，施工操作人员的操作技术培训，本工程特殊工艺要求的学习掌握。
在接到项目部的通知后二天内，组织相关的施工机械设备进场拼装施工。
2.塑料排水桩施工流程塑料排水板桩的施工工艺流程为：根据项|考试|大|目部提供的有关基线，测量出各桩位的定点，并与项目部一起联系监理工程师与业主代表进行基线与桩位的复核、签证工作。
桩位确定后指挥桩机进入施工地点，调整桩机的位置、桩架的垂直度。
并将砂桩通过导管从管靴穿出，与桩尖连接贴紧管靴，并对准桩位，然后开动震动砂桩机上的震动锤将沙袋桩插入土中，在插入到标高后拔出套管，从地面上20厘米左右处剪断沙袋，并移动桩机到下一个桩位继续施工。
3.袋装砂井施工：袋装砂井施工工艺流程该工艺采用现场灌制砂袋的方法：现场灌制砂袋每组需要3人配合，先扎紧袋尾，一人固定袋口与漏斗结合部，一人灌砂，一人抖动砂袋，使砂袋灌制需要长度。
穿桩鞋、栓砂袋、压套管、提砂袋、拔套管、放砂袋：由于砂桩机震插套管和提升砂袋做双向运动，套管焊在横梁上，提升砂袋细钢丝绳一端固定在横梁上，一端穿在机架顶端的滑轮上，所以套管穿上铁鞋后，插管机压迫横梁插孔，同时带动砂袋提升，待达到设计深度后，砂袋底端刚好离开地面，与套管顶端的插袋斜口在同一高度，前一组砂袋刚好利用自重下至孔底，剪断砂袋栓绳，将砂袋头进行埋设保护。
第四章砂桩
1 e0 e 0 e1
桩体直径为d：
Ap d 2 / 4
正方形布置
两式联立：
l 0.90 d
（3）地基挤密后的孔隙比 e1
1）根据加固后地基承载力的要求，由密实度推算加 固后孔隙比
砂土密实度参考表
材料 状态 密实 砾砂、粗 e<0.60 砂、中砂 细砂、粉 e<0.70 砂 中密 稍密 松散
砂石桩桩孔宜采 用等边三角形或 正方形布置。
d
l
l
d
三、桩径 采用300～800mm，对饱和粘土地基宜采用较大桩径 四、桩长
1、软弱土层厚度不大时，砂桩应 穿过软弱土层，以减少地基变形
3、软弱土层厚度较大时，对 按稳定性控制的工程，砂桩长 度应不小于最危险滑动面以下 1m（一般为1.5～2.0m）深度； 对按变形控制的工程，砂桩长 度应满足砂桩复合地基沉降量 不超过建筑物地基容许沉降量 的要求。
f sp ,k [1 m (n 1)] f s,k
3、选定砂桩直径d，计算砂桩截面积
m
f sp , k / f s , k 1 n 1
Ap d 2 / 4
4、பைடு நூலகம்面积换算率m计算一根砂桩的分担面积A。
m Ap / A A Ap / m
5、计算桩距 正三角形布置：L 1.08
Vp
处理前体积：
V0 l 1 Vs (1 e0 )
2
VV
VV
V0
处理后体积：
V1 Vs (1 e1 ) V0 V p V0 Ap 1
V1 1 e1 V0 A p V0 1 e0 V0
Vs
Vs
e0 e1 2 Ap l 1 e0
桩体直径为d：
Ap d 2 / 4
正方形布置
两式联立：
l 0.90 d
（3）地基挤密后的孔隙比 e1
1）根据加固后地基承载力的要求，由密实度推算加 固后孔隙比
砂土密实度参考表
材料 状态 密实 砾砂、粗 e<0.60 砂、中砂 细砂、粉 e<0.70 砂 中密 稍密 松散
砂石桩桩孔宜采 用等边三角形或 正方形布置。
d
l
l
d
三、桩径 采用300～800mm，对饱和粘土地基宜采用较大桩径 四、桩长
1、软弱土层厚度不大时，砂桩应 穿过软弱土层，以减少地基变形
3、软弱土层厚度较大时，对 按稳定性控制的工程，砂桩长 度应不小于最危险滑动面以下 1m（一般为1.5～2.0m）深度； 对按变形控制的工程，砂桩长 度应满足砂桩复合地基沉降量 不超过建筑物地基容许沉降量 的要求。
f sp ,k [1 m (n 1)] f s,k
3、选定砂桩直径d，计算砂桩截面积
m
f sp , k / f s , k 1 n 1
Ap d 2 / 4
4、பைடு நூலகம்面积换算率m计算一根砂桩的分担面积A。
m Ap / A A Ap / m
5、计算桩距 正三角形布置：L 1.08
Vp
处理前体积：
V0 l 1 Vs (1 e0 )
2
VV
VV
V0
处理后体积：
V1 Vs (1 e1 ) V0 V p V0 Ap 1
V1 1 e1 V0 A p V0 1 e0 V0
Vs
Vs
e0 e1 2 Ap l 1 e0
第8章 砂桩法
1 置换作用 不是挤密而是置换。即以性能好的碎石或砂 代替了同体积的软弱不良地基土，形成复合地基， 使承载力有所提高，地基沉降也变小。对桩间土 的挤密效果不明显。 2 排水作用 在软弱粘性土地基中，砂桩可以像砂井一样起
排水作用，从而可以加快地基土的固结沉降速率。
8.3 设计计算
1 加固范围
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。
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
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。
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？
7 桩距计算
（1）砂土和粉土地基 可根据挤密后要求达到的孔隙比e1来 确定。 等边三角形布置 1 e0
s 0.95 d e0 e1
正方形布置
1 e0 s 0.89 d e0 e1
其中
e1 emax Dr1 (emax emin )
排水作用，从而可以加快地基土的固结沉降速率。
8.3 设计计算
1 加固范围
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。
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
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。
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？
7 桩距计算
（1）砂土和粉土地基 可根据挤密后要求达到的孔隙比e1来 确定。 等边三角形布置 1 e0
s 0.95 d e0 e1
正方形布置
1 e0 s 0.89 d e0 e1
其中
e1 emax Dr1 (emax emin )
挤密方法
挤（振）密法一、挤密砂桩法二、夯(压)实法1.重锤夯实法2.强夯法三、振冲法一、挤密砂桩法用振动、冲击或打入套管等方法在地基中成孔(直径可采用300mm～800mm)然后向孔中填入含泥量不大于5%的中、粗砂,粉、细砂料应同时掺25%~35%碎石或卵石，再加以夯挤密实形成土中桩体适用于松散砂土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等地基，对饱和黏性土地基上对变形要求不严的工程也可采用该方法进行置换处理，该方法也可用于处理可液化地基。
对松散的砂土层，砂桩的加固机理有挤密作用、排水减压作用和砂土地基预振作用对于松软粘性土地基中，主要通过桩体的置换和排水作用加速桩间土的排水固结，并形成复合地基，提高地基的承载力和稳定性，改善地基土的力学性质对于砂土与粘性土互层的地基及冲填土，砂桩也能起到一定的挤实加固作用挤密砂桩法的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。
振动沉管法是靠振动机的垂直上下振动作用，把带桩靴或底盖的钢套管打入土中成孔，填入砂料振动密实成桩（一面振动一面拔出套管）锤击沉管法是将钢套管打入土中，其他工艺与振动式基本相同，但灌砂成桩和扩大是用内管向下冲击而成。
挤密砂桩法的质量检验砂桩施工的沉管期间，各深度段的填砂量、提升及挤压时间等是施工控制的重要手段，也可以作为评估施工质量的重要依据，再结合抽检便可以较好地做出质量评价。
因此，应在施工期间及施工结束后，检查砂桩的施工记录。
对沉管法，尚应检查套管往复挤压振动次数与时间、套管升降幅度和速度、每次填砂石料量等施工记录。
施工后应间隔一定时间方可进行质量检验。
对饱和黏性土地基应待孔隙水压力消散后进行，间隔时间不宜少于28d；对粉土、砂土和杂填土地基，不宜少于7d。
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。
桩间土质量的检测位置应在等边三角形或正方形的中心。
湿软地基加固方法
湿软地基加固方法
湿软地基加固方法指的是在处理地基的时候，如果发现土壤湿软，无法承载重量，就需要采用不同的处理方法，以加固地基。
常见的湿软地基加固方法有以下几种：
1. 砂桩法
砂桩法是一种把砂土加固到原有的泥土表层下面的加固方法。
在地基处理过程中，先在地面上进行预掏井或预埋管等工作，然后在预埋好的钢管内注入特殊的混凝土砂浆，当混凝土强度达到要求后，就可以达到加固目的。
2. 潜孔桩法
潜孔桩法是一种通过开挖土体，钻设孔眼，同时把钢筋网、混凝土砂浆等加固材料混合装配到孔内并强制固结，形成桩体的加固方法。
在地基处理的时候，潜孔桩法因为具有抗剪切和抗弯曲的优势，特别适用于加固湿软地基。
3. 压实加固法
压实加固法是指将土壤均匀压实，使其具备足够的承载能力的一种加
固方法。
在地基处理的过程中，通常会使用机械设备将土壤挖掘和压实，同时加入特殊的粘结材料和纤维增强材料，以提升土壤的稳定性
和承载能力。
4. 地基加固技术
地基加固技术是指在地基处理过程中，采用现代化的技术，将材料处
理成特殊的地基加固材料，然后对地基进行加固。
在处理湿软地基时，常见的加固技术有喷浆加固技术、地基桩基技术、高分子材料加固技
术等。
总之，湿软地基加固方法虽然有许多，但是每一种方法都有其先天的
优点和适用范围。
在实际应用中，需要结合具体的工程情况，科学选
择合适的加固方法，才能真正达到加固和提高地基稳定性的目的，保
障工程安全和质量。
砂石桩法学习
乘以充盈系数 β 确定， β 可取 1.2～1.4。如施工中地面有下沉或隆起现象， 则填料数量应根据现场具体情况予以增减。
8.2.6 桩体材料可用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑等硬 质材料，含泥量不得大于 5%，最大粒径不宜大于 50mm。
第5页/共20页
• 8.2.7 砂石桩顶部宜铺设一层厚度为 300～500mm 的砂石垫 层。
第2页/共20页
沉密实作用时，可取 1.0； e0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 GB/T 50123 的有关规定确定；
桩长范围内的复合土层按复合土层的压缩模量取值
• 9.2.9 地基变形计算深度应大于复合土层的厚度，并符合现行 国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007 中地基变形计算 深度的有关规定。
• 9.3
施工
• 9.3.1 水泥粉煤灰碎石桩的施工，应根据现场条件选用下列施 工工艺：
• 1 长螺旋钻孔灌注成桩，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、 素填土、中等
9.2.3 桩顶和基础之间应设置褥垫层，褥垫层厚度宜取 150～300mm，当 桩径大或桩距大时褥垫层厚度宜取高值。
9.2.4 褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石或碎石等，最大粒径不宜大 30mm。
9.2.5 水泥粉煤灰碎石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，初步设计时也可按下式估算：
• 4 成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一天应做一组（3 块）试块（边
• 长为 150mm 的立方体），标准养护，测定其立方体抗压强度。
9.3.3 冬期施工时混合料入孔温度不得低于 5℃，对桩头和桩间土应采取保 温
8.2.6 桩体材料可用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑等硬 质材料，含泥量不得大于 5%，最大粒径不宜大于 50mm。
第5页/共20页
• 8.2.7 砂石桩顶部宜铺设一层厚度为 300～500mm 的砂石垫 层。
第2页/共20页
沉密实作用时，可取 1.0； e0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 GB/T 50123 的有关规定确定；
桩长范围内的复合土层按复合土层的压缩模量取值
• 9.2.9 地基变形计算深度应大于复合土层的厚度，并符合现行 国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007 中地基变形计算 深度的有关规定。
• 9.3
施工
• 9.3.1 水泥粉煤灰碎石桩的施工，应根据现场条件选用下列施 工工艺：
• 1 长螺旋钻孔灌注成桩，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、 素填土、中等
9.2.3 桩顶和基础之间应设置褥垫层，褥垫层厚度宜取 150～300mm，当 桩径大或桩距大时褥垫层厚度宜取高值。
9.2.4 褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石或碎石等，最大粒径不宜大 30mm。
9.2.5 水泥粉煤灰碎石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，初步设计时也可按下式估算：
• 4 成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一天应做一组（3 块）试块（边
• 长为 150mm 的立方体），标准养护，测定其立方体抗压强度。
9.3.3 冬期施工时混合料入孔温度不得低于 5℃，对桩头和桩间土应采取保 温
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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 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。
二、在软粘土中的作用 （1）置换作用
密实砂桩在软弱粘性土中取代了同体积的软弱粘性 土，形成复合地基，使承载力有所提高。地基沉降量也减 小。
（2）排水作用
在软弱粘性土地基中，砂桩可以像砂井一样起到排水 的作用，从而加快地基的固结沉降速率。
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）在软粘土中，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。
思考题
（1）砂桩处理砂土和粘性土时的作用机 理有何不同？ （2）采用砂桩处理地基时，对于砂土地 基和粘性土地基，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？
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。
7 桩距计算 （1）砂土和粉土地基 可根据挤密后要求达到的孔隙比e1来 确定。 等边三角形布置 s 0.95 d 1 e0
8.4 施工
参考书籍p107 (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。 (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％。
8.5Fra bibliotek质量检验
（1）对饱和粘性土地基，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。 （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。
fsk－－处理后桩间土承载力特征值（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； 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。
第8章
砂桩（Sand Pile）
8.1 概述
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 得到了应用。
8.2 加固原理
一、在松散砂土中的作用 （1）挤密作用 砂土和粉土属于单粒结构，常存储于松散至紧密 状态。松散状态时，颗粒的排列位置是极不稳定的， 在动力作用下会发生重新排列，趋于较稳定的状态。 松散砂土在振动力作用下，其体积可以缩小20%。 （2）振密作用 采用振动法往砂土中沉桩管和逐步拔出桩管成桩 时，下沉桩管对周围砂层产生挤密作用，拔出桩管 对周围砂层产生振密作用，有效振密范围可达到6被 桩直径左右。振密作用比挤密作用更显著
（2）对粘性土或粉土地基，可按以下公式计算： 或
f spk mf pk (1 m) f sk
f spk [1 m(n 1)] f sk
m d 2 / d e2
式中 fspk－－砂桩复合地基承载力特征值（kPa）； fpk －－桩体承载力特征值（kPa），宜通过 单桩载荷试验确定；
1
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； （5）桩长不宜小于4m。
e0 e1
正方形布置
1 e0 s 0.89 d e0 e1
e1 emax Dr1 (emax emin )
地基挤密后要求达到 的相对密实度，可取 0.70-0.85
式中 s－－砂桩间距（m）； d－－砂桩直径（m）； －－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；
8.3 设计计算
加固范围 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。
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》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）粘性土地基 s 1.08 Ae 等边三角形布置 正方形布置 s Ae 式中 Ae－－1根砂桩承担的处理面积（m2）