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岩土研究院

砂桩对勘察工作的要求及桩身材料的选择和桩参数的确定

315 2022-03-08 09:17:39

除按岩土工程勘察规范进行勘察外,对砂桩处理地基的工程项目.还应满足下列要求;

1.对粘性土地基,应有地基土的不排水抗剪强度指标;

2. 对砂土和粉土地基应有地基土的天然孔隙比、相对密实度或标准贯入击数等;

3.砂料特性。勘察确定取料场及储量、材料性能、运距等。

桩身材料的选择和桩参数的确定

一、桩身材料的选择

桩孔内的材料应选用级配良好的中砂、粗砂、砾砂或石屑等硬质材料。填料中最大颗粒尺寸取决于桩管直径和桩尖的构造,以能顺利出料为准。一般情况下,填料的最大粒径不宜大于50mm。考虑到有利于排水,同时保证桩身有较高的强度,《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2002)中规定,砂桩用料中小于0.005mm的颗粒含量(即含泥量)不得超过5%。在对砂桩成型没有足够约束力的软弱粘性土中,可以使用砂和角砾混合料。

二、桩参数的确定1.桩径

砂桩的直径可以根据成桩方法、施工机械能力和置换率来综合确定。在软弱粘性土中,尽量采用较大的直径。采用振冲法成桩时,桩径一般为700~1000mm;采用沉管法成桩时,桩管的直径一般采用300~800mm.设计成桩直径与套管直径比不宜大干1.5。我国常用的桩径为300~800mm,国外常用的桩径为600~800mm,最大的可达2000mm。

2.桩长

砂桩长度的确定主要取决于加固土层的厚度、软弱土层的性能和工程要求 要通过计算确定。一般不超过 12m,其范围多在8~20m 之间。桩长可按下列原则确定∶

(1)当相对硬层的埋深不大时,砂桩可穿过其上的软弱土层到达相对硬层的顶面,以减少地基的变形。

(2)当相对硬层的埋深较大时,对按变形控制的工程,桩长应满足砂桩复合地基沉降量不超过建筑物地基允许沉降量的要求,并满足软弱下卧层强度的要求;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 2m。

(3)当用砂桩处理易液化的饱和松散砂土时,砂桩的长度应按《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)要求的抗震处理深度确定。

(4)桩长不宜小于4m。3.布桩形式

对大面积满堂处理的工程,桩位应取等边三角形布置;对于独立和条形基础,桩位应取正方形、矩形或等腰三角形布置;对于圆形或环形基础应用放射性形布桩。如图6.3.1。

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4.砂桩加固范围

砂桩的加固范围,应根据建筑物的重要性和场地条件来确定。由于基础的压力都向基础外一定范围内扩散,另外,考虑到外围的2~3排桩挤密效果较差,应在外围加宽一定砂桩的加固范围,原地基土越松应加宽越多,重要的建筑或要求荷载较大的建筑或抗震要求高的建筑应加宽多些。《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-一2002)中规定∶砂石桩处理范围应大于基底范围,处理宽度宜在基础外缘扩大1~3排;用于防止砂土液化时,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。

5.垫层设置

砂桩施工结束后,基础底面应铺设300~500mm 厚的砂垫层或砂石垫层,且须分层铺设,用平板振捣器振实。在地面很软、不能保证施工机械正常行驶和操作时,可在砂桩施工前,铺设施工用的临时垫层,其厚度可视现场土质情况而定。

6.灌砂量计算

每根桩的灌砂量可按下式计算;

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7.其他计算

对砂性土地基,应根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)和《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)进行必要的承载力、沉降和稳定性分析。