第8章 砂桩法 (NXPowerLite).ppt

第8章 砂 桩Chapter 8 Sand Column 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 一、在松散砂土中的作用 （1）挤密作用；（2）振密作用 二、在软粘土中的作用 （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。 8.3 设计计算(Design) 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。 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； （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。 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 正方形布置 其中 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； 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 等边三角形布置 正方形布置 式中 Ae－－1根砂桩承担的处理面积（m2） 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。 （2）对粘性土或粉土地基，可按以下公式计算： 或 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； 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；