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公路液化地基处理中振动挤密砂桩的有效运用分析

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：陈发明

[导读] 摘要：公路软基处理的方式较多，适用范围也有所差异，工程师需要仔细分析工程特点，并选择合适的方式处理公路软基，保障路基的牢固性，是当前路桥建设过程中一个重要的环节。

        山东省大通公路工程有限责任公司山东省济南市 250100
        摘要：公路软基处理的方式较多，适用范围也有所差异，工程师需要仔细分析工程特点，并选择合适的方式处理公路软基，保障路基的牢固性，是当前路桥建设过程中一个重要的环节。本文简要分析振动挤密砂桩这一处理技术的有关概念，希望通过本文分析能够有效推动该项事业的发展。
        关键词：公路地基；振动挤密砂桩；运用
        一、前言
        振动挤密砂桩处理的主要目的是将砂压入地基中，以此保障地基的密实度，提高其牢固性，避免地基沉陷，由于其加固技术的效果较为显著，这一处理技术在公路软基施工中得到了推广使用。有关工作人员应当在具备一定工程经验的基础上，仔细研究软基土质的种类，明确振动挤密砂桩施工的主要目的，才能达到良好的施工效果。一般来说，对于松散的砂质土来说，采取振动挤密砂桩技术进行处理时，在受到振动以及挤密等力的作用后，其孔隙比将会大幅度减小，以此能够有效防止砂质土受到不良影响时地表沉降、砂土液化，同时能够提高地基的牢固度。而对于软质粘性土来说，采用振动挤密砂桩法对其进行加固能够形成复合基地，以此改善公路路面的承载力，提高路面强度；同时，由于砂桩能够集中地基力量，能够有效防止软基沉降，而砂桩作为软基主要的排水通道，进而可缩短施工时间并取得良好的施工效果。
        二、施工质量控制技术要点
        在这项技术施工的活动当中，需要关注到整个施工过程和各项参数的变化，例如钢套管需要灌入的时间，以及排砂压实作业所需要工作的时间，在整个工作活动当中，整个工作过程所涉及到的电流情况和灌砂情况，都会通过自动记录仪器，自动记录在专用纸张上。通过对于各项内容的记录能够画出相应的曲线来进行分析，确定出套管的沉入深度，排砂的整体情况，灌砂的量以及成桩的完成质量，这些内容都会对之后的佳段庄你曾憧憬的内容有着很大的影响，对于整个砂桩的施工质量起着极其关键的作用。
        在进行这项施工内容的活动当中，需要对于砂桩用砂的情况进行明确的关注，需要保证它具有良好的渗透性。所以除了需要对含泥量作出严格的要求之外，要求含金量不能超过5%，还需要满足粒径级配的各项要求，通常所采取的沙砾程度为中粗砂，并夹有少量的砾石，整体所呈现出来的，不均匀系数应该保证在3~5之间。除此之外对于超软弱粘性土层来说，由于对于侧向的约束力比较小，杀鸡很难完成压实工作，为了在超软地基当中形成砂桩，就可以使用内摩擦角比较大的搀有棱角砾石的沙砾，同时在击打的过程当中采取跳打的方式，即按照一定的间距来打建砂桩，放置一定时间之后，等到软土的强度得到恢复之后，在与已有的砂桩之间进行的是新的砂桩，这样能够有效增加整体的约束力，形成良好的砂桩，从而保证软土加固处能够达到预期的目标。
        三、公路软基处理中振动挤密砂桩的运用
        3.1工程介绍
        在某新建公路中，地质勘探人员表示，在某段公地基下存在一层约8-10 m厚的软质土层，其主要成分为淤泥、软质弱土，遇水容易液化，同时，路面周围水系较为发达，地下水位较深，不利于路基的稳定性，容易引发安全事故，所以，针对该路面采取振动挤密砂桩技术进行处理，以达到软土地基加固的目的。本部分以此案例分析振动挤密砂桩技术的操作方法，同时介绍相关质量控制措施以及质量测试方案。

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        3.2振动挤密砂桩技术方案
        施工人员在准确分析施工现场地质情况后，可将砂桩技术流程设定为：以正方形分布范围设置砂桩，保障桩径约50cm，桩心距约1.4m，砂桩下端插入软土层，并确保桩端至硬土层1.5m，桩身填充物含泥量低于5%，采用粗砂混合，保障其颗粒级别的合理性。在砂桩处理结束后，在桩顶部预设约25 cm的垫层，且在上方预压路基土，路基土应采用质量合格的砂土，厚度约2 m，以此促进软土水的快速排除，缩短软基排水固结时间。
        3.3振动挤密砂桩施工操作
        施工人员结合自身工作经验，规范其自身振动挤密砂桩施工的行为，一般可为：（1）移动钢套管，使其对中桩位，保障钢套管与地面互相垂直；（2）打开振动机械，将钢套管压入土层，保障其深度达到预先规划范围；（3）使用装载机填充砂砾材料，自钢套管上部灌装砂料；（4）需要使钢套管进行不断的震动，并向其中不断的注入空气，使其在两者共同作用下顺利提升，使钢套管中的砂砾材料排出，填满桩孔；（5）振动钢套管，使其下压，以此压实桩孔，扩大孔径，在自上方灌入砂砾材料；（6）在振动作用下提升钢套管，开启活门使物料排出；（7）多次重复第五步，直至完整砂桩的形成。
        四、砂桩施工质量控制技术分析
        在进行砂桩的施工之前，施工人员需要对当地的环境进行实验，以了解施工现场的各种参数，找出适合施工场地的技术方式。一般来讲，实验过程中所需要用到的沙装数目应该为总数的1%，同时需要根据当地的具体环境特征以及地貌地质条件进行实验。在进行整个实验的过程当中，相关的工作人员需要充分了解到灌砂量以及钢套管的速度，以及振动机在工作过程中所通过的电流流量，振动的具体时间以及压缩空气的灌入量等内容。通过成桩实验这项技术，能够有效的掌握到施工场地的各种参数内容，因此能够更好的保证整个工作顺利完成。在进行施工之前，施工人员需要对实际的施工要求进行具体的了解，在设计过程当中，对于装厂装具以及灌沙量等具体参数要进行严谨的设计，以此来保证整个砂桩的完整性，同时，需要确保装饰材料的均匀性。在钢套管压入地基之前，需要主动的去了解地质的各项特征，同时需要设计科学合理的插入深度，以油漆作为标记，以准确的将插入的内容控制在一定范围之内。在整个施工活动当中，施工的工作人员需要保证整个设备的正常运行，确保钢套管与地面的垂直性尽可能的减少施工过程所存在的误差，同时需要保证灌装砂砾材料时，应该按照严格的操作流程进行，一旦砂料无法正常的进入，就可以增添适当的水，以保证它的正常注入。
        结束语：这篇文章通过对振动机砂桩加固处理过程中等各项操作技术进行分析，充分了解到了整个施工活动的各项环节以及控制技术内容。从工程的整体实践情况表明，振动挤密砂桩法能够有效起到加固作用，并且整个施工的时间相对来说较短，能够有效提升地基的承载能力，同时节约相关施工单位的投资，在未来值得推广。
        参考文献：
        [1]林昆.振动挤密砂桩施工技术在高速公路软基处理中的应用[J].工程建设与设计，2020（08）：191-192.
        [2]张鹏.挤密砂桩法处治软基在柬埔寨公路施工中的应用[J].浙江交通职业技术学院学报，2020，21（01）：31-35.
        [3]黄国庆.振动挤密砂桩施工技术在高速公路软基处理中的应用[J].安徽建筑，2019，26（07）：172-174.
        作者简介：陈发明（1977-01-01），男，汉族，籍贯：山东省德州市，当前职务：董事长，当前职称：工程师，学历：本科，研究方向：公路工程