第8章砂桩
第7章 桥梁基础施工
图7.1 基础的表面 排水设施
2)井点法降低地下水位
井点降水是人工降低地下水位的一种方法。故又称“井点 降水法”在基坑开挖前，在基坑四周埋设一定数量的滤水 管(井)，利用抽水设备抽水使所挖的土始终保持干燥状态 的方法。所采用的井点类型有：轻型井点、喷射井点、电 渗井点、管井井点、深井井点等。如图7.2所示。
1)表面排水法
它是基坑整个开挖过程及基础砌筑和养护期间，在基坑四周开挖集水沟开挖 集水沟汇集坑壁和基底的渗水，并引向一个或多个比集水沟挖得更深一些的 集水坑，集水沟和集水坑应在基础范围以外，在基坑每次下挖以前，必须先 挖沟与坑，集水坑的深度要大于抽水机吸水龙头的高度，在吸水龙头上罩竹 筐围护，以防土体塞入龙头，这种排水方法设备简单、费用低，一般土质条 件下均可以采用，当地基土为饱和粉细砂土等粘聚力较小的细料土层时，由 于抽水会引起流砂现象，造成基坑的破坏与坍塌，因此应避免采用表面排水 法。如图7.1所示。
6 基础的施工
与一般建筑物基础相比，桥梁基础埋置较深，由于作用在基础上的荷载集中 而强大，加之浅层土一般比较松软，很难承受住这种荷载，故有必要把基础 向下延伸，使置于承载力较高的地基上；对于水中墩台基础，由于河床受到 水流的冲刷，桥梁基础必须有足够的埋深，以防冲刷基础底面(简称基底)而造 成桥梁沉陷或倾覆事故。一般规定桥梁的明挖、沉井、沉箱等基础的基底按 其重要性和维修加固难易，应埋置在河床最低冲刷线以下至少2~5m。
电力建设工程预算定额章节说明及计算规则
第1章土石方工程1．土壤分类见附录G。
定额中的普土为附录G中所列一、二类土壤；土壤中的坚土为附录G中所列三、四类土壤。
2．人工挖地槽、地坑定额深度为6m，若所挖深度超过定额规定时，可分别按相应定额，每增加1m，增加用工9％（不足1m者按1m算）。
3．干土、湿土、淤泥（或流砂）的划分应根据地质资料确定。
含水率≥25％为湿土；或以地下水位标高为准，地下水位标高以上为干土，以下为湿土。
堆积起来不能成形或具有流动性的为淤泥（或流砂）。
人工土方定额是按干土编制的，如挖湿土时人工乘以系数 1.16，干、湿土工程量应分别计算，采用降水措施的土方按干土计算。
4．大面积换土套用填料碾压相关子目。
5．土石方定额中未包括地下水位以下的施工降、排水费用，发生时套用相应定额另行计算。
施工中如有地表水（雨水除外）需要排除时，亦应另行计算。
6．支挡土板定额项目，分密撑和疏撑。
密撑是指满支挡土板，疏撑是指间隔支挡土板，实际间隔不同时不作调整。
7．在有挡土板支撑下挖土时，按实际体积，人工工日数乘以系数1.39。
8．挖桩间土方时，按实挖体积计算（扣除桩体占用体积），人工工日数乘以系数1.45。
9．计算场地竖向布置挖填土方后，不再计算平整场地工程量。
10．石方爆破定额是按炮眼法松动爆破编制的，不分明炮、闷炮，但闷炮的覆盖材料应另行计算。
11．石方爆破材料定额是按电雷管导电起爆编制的。
如采用火雷管爆破时，雷管应换算，数量不变。
扣除定额中的胶管导线，换为导火索。
导火索的长度按每个雷管2.12m计算。
12．人工挖冻土如需爆破时，每100m3冻土的人工工日数乘以系数0.5，同时增加实心工具钢6.6kg，硝胺2号炸药27.86kg，火雷管64个，导火索132.06m。
13．人工挖土方超过2m时，深度4m以内者，在"深2m以内"定额基础上每100m3增加11.06工日；深度4m以外者，在"深2m以内"定额基础上每100m3增加21.6工日。
公路工程质量验收评定标准JTG F080-2004 第1-7章
1总则1.0.1目的为了加强公路工程质量管理，统一公路工程质量检验标准和评定标准，保证工程质量，制定本标准。
1.0.2适用范围本标准适用于四级及四级以上公路新建、改建工程的质量检验评定，其环保、机电工程部分按相应具体规定执行。
本标准适用于公路工程施工单位、工程监理单位、建设单位、质量检测机构和质量监督部门对公路工程质量的管理、监控和检验评定。
1.0.3与相关规范关系公路工程质量检验评定应以本标准为准。
质量标准与其他规范不一致时，宜以颁布年份最新者为准。
在公路施工、质量管理和工程质量检验评定中，除应符合本标准外，尚应符合现行国家、交通部颁布的相关规范的规定。
1.0.4特殊工程对特大桥梁、特长隧道、特殊地区，或采用新材料、新结构、新工艺的工程，在本标准中缺乏适宜的技术规定时，在确保工程质量的前提下，可参照相关标准或按照实际情况制定相应的技术标准，并按规定报主管部门批准。
2术语2.0.1检验inspection对检验项目中的性能进行量测、检查、试验等，并将结果与标准规定要求进行比较，以确定每项性能是否合格所进行的活动。
2.0.2评定evaluation依据检验结果对工程质量进行评分并确定其等级的活动。
2.0.3关键项目dominant item分项工程中对安全、卫生、环境保护和公众利益起决定性作用的实测项目。
2.0.4一般项目general item分项工程中除关键项目以外的实测项目。
2.0.5外观（质量）quality of appearance通过观察和必要的量测所反映的工程外在质量。
2.0.6权值weight number对工程项目或检测指标根据其重要程度所赋予的数值。
3工程质量评定3.1 一般规定3.1.1根据建设任务、施工管理和质量检验评定的需要，应在施工准备阶段按本标准附录Ａ将建设项目划分为单位工程、分部工程和分项工程。
施工单位、工程监理单位和建设单位应按相同的工程项目划分进行工程质量的监控和管理。
建筑桩基技术规范2018
建筑桩基技术规范2018前言根据住房城乡建设部《关于印发(2012年工程建设标准规范制订、修订计划)的通知》(建标〔号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,修订了《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB-2002。
新修订的标准共分为10章和1个附录,主要技术内容是:总则、术语、基本规定、地基工程、基础工程、特殊土地基基础工程、基坑支护工程、地下水控制、土石方工程、边坡工程等。
本标准修订的主要技术内容包括:1.调整了章节的编排;2.删除了原规范中对具体地基名称的术语说明,增加了与验收要求相关的术语内容;3.元善了验收的基本规定,增加了验收时应提交的资料、验收程序、验收内容及评价标准的规定;4.调整了振冲地基和砂桩地基,合并成砂石桩复合地基;5.增加了无筋扩展基础、钢筋混凝土扩展基础、筏形与箱形基础、锚杆基础等基础的验收规定;6.增加了咬合桩墙、土体加固及与主体结构相结合的基坑支护的验收规定;7.增加了特殊土地基基础工程的验收规定;8.增加了地下水控制和边坡工程的验收规定;9.增加了验槽检验要点的规定;10.删除了原规范中与具体验收内容不协调的规定。
第一章总则1.0.1为加强建筑地基根蒂根基工程施工质量管理,同一建筑地根蒂根基工程施工质量的验收,保证工程施工质量,制定本标准1.0.2本标准适用于建筑地基基础工程施工质量的验收。
1.0.3建筑地基基础工程施工质量验收除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
与本规范相干的国家现行规范1《砌体工程施工质量验收规范》GB－20022《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB－20023《钢结构工程施工质量验收规范》GB－20014《地下防水工程施工质量验收规范》GB－20025《建筑基桩检测技术规范》106－20146《建筑地基处理技术规范》79－20127《建筑地基基础设计规范》GB－20118《建筑桩基技术规范》94－2008第二章术语略第三章根本划定3.0.1地基基础工程施工质量验收应符合下列规定:1地基基础工程施工质量应符合验收规定的要求2质量验收的程序应符合验收规定的要求3工程质量的验收应在施工单位自行检查评定及格的根蒂根基上进行;4质量验收应进行分部、分项工程验收;5质量验收应按主控项目和一般项目验收3.0.2地基根蒂根基工程验收时应提交下列资料:1岩土工程勘察报告;2设计文件、图纸会审记实和技术交底资料;3工程丈量、定位放线记实;4施工构造设计及专项施工方案;5施工记录及施工单位自查评定报告6监测资料;7隐蔽工程验收资料;8检测与检验报9竣工图。
《公路工程预算定额》(2018版)章节说明汇总
《公路工程预算定额》（2018版）章节说明汇总预算定额的章节说明大致分两部分，前一部分表述了定额的适用范围，后一部分是工程量的计算规则，它对定额的具体使用有很重要的影响。
总说明一、《公路工程预算定额》（JTG/T 3832—2018）（以下简称本定额）是全国公路专业定额。
它是编制施工图预算的依据；也是编制工程概算定额（指标）的基础，适用于公路基本建设新建、改扩建工程。
二、本定额是以人工、材料、机械台班消耗量表现的公路工程预算定额。
编制预算时，其人工费、材料费、机械使用费，应按现行《公路工程建设项目概算预算编制办法》（JTG 3830-2018）的规定计算。
三、本定额包括路基工程、路面工程、隧道工程、桥涵工程、交通工程及沿线设施、绿化及环境保护工程、临时工程、材料采集及加工、材料运输共九章及附录。
四、本定额是按照合理的施工组织和一般正常的施工条件编制的。
定额中所采用的施工方法和工程质量标准，是根据国家现行的公路工程施工技术及验收规范、质量评定标准及安全操作规程取定的，除定额中规定允许换算者外，均不得因具体工程的施工组织、操作方法和材料消耗与定额的规定不同而调整定额。
五、本定额除潜水工作每工日6h，隧道工作每工日7h外，其余均按每工日8h计算。
六、定额中的工程内容，均包括定额项目的全部施工过程。
定额内除扼要说明施工的主要操作工序外，均包括准备与结束、场内操作范围内的水平与垂直运输、材料工地小搬运、辅助和零星用工、工具及机械小修、场地清理等工程内容。
七、本定额中的材料消耗量系按现行材料标准的合格料和标准规格料计算的。
定额内材料、成品、半成品均已包括场内运输及操作损耗，编制预算时，不得另行增加。
其场外运输损耗、仓库保管损耗应在材料预算价格内考虑。
八、本定额中周转性的材料、模板、支撑、脚手杆、脚手板和挡土板等的数量，已考虑了材料的正常周转次数并计入定额内。
其中，就地筑钢筋混凝土梁用的支架及拱圈用的拱盔、支架，如确因施工安排达不到规定的周转次数时，可根据具体情况进行换算并按规定计算回收，其余工程一般不予抽换。
4 砂石桩(碎石桩)解析
1) 成砂桩方式：振动法和冲击法为主；
2) 成碎石桩方式：有振冲法、沉管法、干振法、强夯置换法、 钻孔锤击法等。
3、适用范围： 碎石桩用于挤密松散砂土、粉土、黏性土、素填土及杂填土地 基。但需注意两点：
1 ）当 处理不排水抗剪强度小于 20kPa 的饱和黏性土和饱
和黄土地基时 ，应在施工前通过现场试验确定其适用性。
第三章 深层密实法
二、加固机理
第三节
砂石桩(碎石桩)
1、松散砂土及粉土的加固机理
① 挤密作用：
a 、对振冲法而言：施工过程中由于水冲使得松散砂土达到饱
和状态，并在高频强迫振动下产生液化、重新排列密实；孔中填
入的粗骨料被强迫振动、密实的同时，桩体半径还不断增大，对 桩周土形成水平挤压作用,甚至有一部分被挤入桩周土中。于是 ， 砂土密实度、孔隙率 ，干密度和内摩擦角，达到力学性 能改善、承载力提高、抗液化性能增强的目的； b 、对沉管法或干振法而言：施工中，桩管对周围砂层产生很
大的水平挤压力，并将桩管处砂子挤向桩管周围的土层中, 桩
管四周砂层孔隙率、密实度 。
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新郑高速公路震动沉管挤密 碎石桩施 工
第三章 深层密实法
二、加固机理
第三节
砂石桩(碎石桩)
1、松散砂土及粉土的加固机理
由于挤压，紧贴于桩周管上的土结构遭到完全破坏。桩管 周围塑性变形区，由于受到挤压和孔隙水压力的共同作用， 强度显著降低。桩管周围塑性变形区(图3-3-2 )半径RP可由下 式确定。
第三节
砂石桩(碎石桩)
1、松散砂土的加固机理
③ 预震抗液化作用: 砂石桩法的预震抗液化作用主要有两个方面： ① 桩间可液化土层受到挤密和振密作用。土层的密实度增 加，结构强度提高，表现在土层标贯击数的增加，从而提高土 层本身的抗液化能力； ② 砂土的液化特性不仅与相对密实度和排水体有关，还与
第四章 砂桩
第四章砂桩（sand pile）第一节概述砂桩也称为挤密砂桩或砂桩挤密法。
是指用振动或冲击荷载在软弱地基中成孔后将砂再挤入土中，形成大直径的密实砂柱体的加固地基的方法。
砂桩属于散体桩复合地基的一种。
砂桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基。
对饱和粘土地基上对变形控制要求不严的工程也可采用砂桩置换处理。
根据国内外砂桩的使用经验，可适用在下列工程：⑴中小型工业与民用建筑；⑵港湾构筑物，如码头、护岸等；⑶土工构筑物，如土石坝、路堤等；⑷材料堆置场，如矿石场、原料场；⑸其它，如轨道、滑道、船坞等。
砂桩在19世纪30年代源于欧洲，最早于1835年由法国工程师设计，用于在海湾沉积软土上建造兵工厂的地基工程中。
当时，设计桩长为2m，直径只有0.2m，每根桩承担荷载10kN。
制桩方法是在土中打入铁钎，拔出铁钎，然后在形成的孔中填入砂。
此后，在很长时间内由于缺乏先进的施工工艺和施工设备。
没有较实用的设计计算方法而发展缓慢。
直到20世纪50年代，砂桩在国内外才得以迅速发展，施工工艺才逐步走向完善和成熟。
在20世纪50年代后期，日本成功研制了振动式和冲击式的砂桩施工工艺，大大提高了工作效率和施工质量，处理进度很快由原来的6m增加到30余m。
砂桩在我国的应用也始于50年代。
起初，砂桩法用于处理松散砂土和人工填土地基的，视施工方法不同，又可分为挤密砂桩和振密砂桩两种，其加固原理是依靠成桩过程中对周围砂层的挤密和振密作用，提高松散砂土地基的承载力，防止砂土振(震)动液化。
现在，在软弱粘性土地基上的应用也已取得了一定的经验。
因为软弱粘性土的渗透性较小，灵敏度大，成桩过程中产生的超孔隙水压力不能迅速消散，挤密效果较差，而且因扰动而破坏了土的天然结构，降低了土的抗剪强度。
根据国外的经验，在软弱粘性土中形成砂桩复合地基后，再对其进行加载预压，以提高地基强度和整体稳定性，并减少工后沉降。
国内的实践也有砂桩处理后的软弱粘性土地基在载荷作用下仍发生大的沉降的事例，如不进行预压，砂桩施工后的地基在荷载作用下仍有较大的沉降变形，对沉降要求较严的建筑物难以满足要求。
特殊土地区的路基施工
复合地基
1、定义 由两种刚度（模量）不同的材料（桩体与桩 间土）所组成，在相对刚性基础上两者共同 分担上部荷载，并协调变形的地基。 2、分类 桩体按成桩采用的材料分为： ➢散体土类桩：碎石桩、砂桩； ➢水泥土类桩：水泥搅拌桩、粉喷桩、旋喷 桩 ➢混凝土类桩：CFG桩
复合地基
按成桩后桩体的强度分： ➢柔性桩：散体土类桩 ➢半刚性桩：水泥土类桩 ➢刚性桩：混凝土类桩
设计方法 • 堆载预压设计
➢ 分级加载：当前期荷载增加到足以承受下级荷载时。 ➢ 利用天然地基土抗剪强度计算第一级允许荷载P1 ➢ 计算第一级荷载下地基强度增长值Cu1 ➢ 计算P1作用下达到所需固结度所需时间t1 ➢ 根据Cu1计算施加的第二级荷载P2=5.52Cu1/K ➢ 依此类推 ➢ 计算预压荷载下地基的最终沉降量和预压期间的沉降量，确定预压时
复合地基
6.2 施工工具
搅拌主机，粉体固化材料供给机，空气压缩机开工 ✓钻孔对位 ✓钻孔至设计深度 ✓打开送料阀门，关闭送气阀门，喷粉。 ✓确认粉到达桩底，提升钻头，继续喷粉。 ✓提升至设计标高，停止喷粉。 ✓打开送气阀，关闭送料阀，空压机不停，搅拌钻头升至桩顶，停止提升，转 2min。 ✓在钻至复搅深度，反钻提升，复搅。 ✓提升至地面，停主电机，空压机
堆载预压、真空预压、井点降水 • 复合地基：水泥搅拌桩、粉喷桩、旋喷桩、砂桩、碎石桩 • 强夯：强夯置换
6-1 软土地区路基施工
地基处理方法的选择
• 软土层厚度小于3米时，浅层处理。 • 一般路基，软土层较厚，排水固结法。 • 路桥过渡段：复合地基 • 松软地基、液化地基： • 软土地基厚，施工受地域影响，采用粉喷桩。
优点与缺点？
• 优化设计
• 反压护道
反压护道是借在路堤两侧填筑一定宽度和一定高度的护道的 反压作用，以防止地基破坏，保证路基稳定的一种有效措施， 如上图所示。
碎石桩与砂桩
碎石桩与砂桩
Vo = L2 ×1 = Vs (1 + eo ) 处理前地基土的体积:
处理后地基土的体积:
从式(3-2) 和(3-3) 可以得到:
(3-2) (3-3) (3-4)
V1 = Vs (1 + e1 ) = Vo Ap
V1 1 + e1 Vo Ap = = Vo 1 + e0 Vo
所以:
碎石桩与砂桩
EsP = 1 + m ( n 1) ES
Esp—复合土层的压缩模量; Es—桩间土的压缩模量.
(2)沉降折减法
一般天然粘性土地基沉降量可以用下式计算:
s = mv ip i H
H—固结土层厚度; p—垂直附加应力平均值; mv—天然地基的体积压缩系数.
设计计算:沉降计算
地基经过处理以后,垂直附加应力,体积压缩系数都 有变化,处理后地基的沉降量应该为:
如果考虑到由于载荷作用产生固结使凝聚力提高,则:
c = c0 + S i p iU itgcu
U—为固结度; φcu—桩间土固结不排水抗剪强度(内摩擦角); a—应力降低系数 若
c = s i p iU itgcu
则强度增长率为:
c = s iU itgcu p
碎石桩与砂桩:施工工艺
碎石桩与砂桩
2π [r0 + (r0 + x)] fn = m 2
f m = 2π r0 h
f R = (r0 + x) 2 π r02π
碎石桩与砂桩
设计计算:粘性土-承载力计算 单桩承载力-Brauns极限承载力法
假设单桩的破坏是空间轴对称问题,桩周土体是被动破坏 则可以得到:
2cu pro = ps + sin 2δ
地基处理复习题给学生
第一章绪论一名词解释1.地基2.地基处理二．判断题1.地基处理对象包括：软弱地基和特殊地基。
三．简答1.地基处理的目的？2.软弱地基包括哪些？特殊地基包括哪些？3.地基处理方案确实定步骤有哪些？第二章换填法一．名词解释1.换填垫层法：二．判断题1.换填粉质黏土、灰土时，为到达设计要求的压实度、宜采用的含水量为最优含水量w.2%op2、地基处理的换填垫层厚度主要取决于垫层的承载力。
3、换填法适用于处理各类软土层，其处理深度通常控制在3m以内范围内，较为经济合理。
4、用于换填垫层的土工合成材料，在地基中主要起的作用是排水作用。
5、采用载荷试验检验垫层承载力时，每个单体工程不宜少于4个点。
6、粉煤灰垫层质量检测可用环刀法或贯入仪法_测定法测定密实度。
7、垫层顶面每边宜大于_基础底边300mm，或从垫层底面两侧向上按当地开挖基坑经验的要求放坡。
8.素土垫层或灰土垫层在湿陷性黄土地区使用较为广泛，是一种以土治土处理湿陷性黄土的一种传统方法，处理厚度一般为1-3m。
三、单项选择题1、在换填法中，一般情况下，垫层的分层铺填厚度应取为〔〕A 100~150mmB 200~300mmC 300~400mmD 350~5002、素土〔灰土〕垫层处理软弱地基的做法和作用是〔〕A 在基础底面标高低挖去一定厚度的软弱土层，换填夯实的素土或灰土，其作用主要在于提高地基承载力，减少地基沉降量，或消除湿陷性；B 在基础底面处挖去厚约100mm的软弱土层，铺设混凝土垫层或三合土垫层，其作用在于提高地基的承载力，减少基础沉降；C 在基础底面处挖去厚约100mm的软弱土层，铺设混凝土垫层或三合土垫层，其作用在于改善基础底面的施工条件；D 将基础底面下一定范围内的软弱土挖去，然后回填以砂、碎石或素土并加以夯实或振密，其主要作用在于提高地基承载力，减少地基沉降量。
3、对于换土垫层的质量检验，以下表达正确的选项是〔〕A 对素土、灰土和砂垫层可用贯入仪检验垫层的质量，对于素土也可用钢筋检验，并均应通过现场试验以控制压实系数所对应的贯入度为合格标准；B 垫层的施工质量检验必须分层进行并在每层的压实系数符合设计要求后，才能铺填上层土；C 当采用贯入仪或钢筋检验垫层的质量时，检验点的间距应小于5mD 当取土样检验垫层的质量时，对大基坑每100~150㎡应不小于1个检验点，对基槽每15—25㎡不应少于1个点，每个独立柱基应不少于1个点。
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5、材料
宜使用中粗混合砂，含泥量不大于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。桩孔填料量应通过现场试验确定，估算时可按桩 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。垫层要分层铺设，用平板振动器振实。
2）振密作用
采用振动法往砂土中下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，拔起 桩管对周围砂层产生振密作用，有效振密范围可 达6倍桩直径左右。振密作用比挤密作用更显著 ，其主要特点是砂桩周围一定距离内地面发生较 大的下沉。采用这种成桩方法的砂桩称为“振密 砂桩”。
2、在软粘土中的作用
砂桩法起源于19世纪30年代的欧洲，用于在海 湾沉积软土上建造兵工厂的地基工程中。当时 的设计桩长为2m，桩径为0.2m，每根桩承担的 荷载为10KN。
此后，在长时间内由于没有实用的设计计算方法 ，缺少先进的施工工艺和施工设备而影响了它的 发展。20世纪50年代后期，随着振动打桩机的出 现，又采用振动式打拔管施工方法，使其施工质 量和施工效率均有显著提高，处理深度可达30m 左右。
1）置换作用
密实的砂桩在软弱粘性土中取代了同体积的软弱粘 性土（置换作用），形成复合地基，使承载力有所 提高，地基沉降也变小。一般地，砂桩复合地基承 受外载荷时，发生压力向砂桩集中的现象，使桩周 围土层承受的压力减小，沉降也相应减小。砂桩复 合地基与天然的软弱粘性土地基相比，地基承载力 增大率和沉降减小率都与置换率成正比关系。根据 载荷试验，在同等载荷作用下，其沉降可比天然地 基减小20%－30%。
地基处理
Ground Treatment
重庆交通大学 河海学院 吴文雪
第8章 砂 桩 Chapter 8 Sand Column
8.1 概 述
8.1 Introduction
砂桩法是指利用振动或冲击荷载，在软弱地基 中成孔后，填入砂并将其挤压入土中，形成较 大直径的密实砂桩的地基处理方法，主要包括 砂桩置换法、挤密砂桩法等。
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，从而加快地基的固结沉降速率。砂桩复合地 基与天然地基载荷试验的对比表明，在荷载相同的 条件下，前者的沉降稳定时间比后者短得多。以上 海宝山钢铁总厂的对比试验为例，在承压板面积影 响范围内为饱和的粉质粘土和淤泥质粉质粘土，在 荷载约为160kPa时，砂桩复合地基沉降稳定时间为 69－70h，而天然地基为190h，说明砂桩对促进地 基固结沉降有十分显著的作用
3、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）在软弱粘性土中，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（构）筑物的重要性和场地条件及基础 型式而定。对于一般基础，在基础外应扩大1～3 排；对于可液化地基，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；对于 高等级公路，一般应处理至边缘外1～3m。
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。
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。
工程实践表明，砂桩法用于处理松散砂土和塑性指数 不高的非饱和粘性土地基，其挤密(或振密)效果较好 ，不仅可以提高地基的承载力、减小地基的沉降，而 且可以防止砂土由于振动或地震所产生的液化。砂桩 处理饱和软弱粘性土地基时，主要是置换作用，可以 提高地基承载力和减小沉降，同时，还起排水通道作 用，能够加速地基的固结。
8.2 加固原理
8.2 Mechanism of Reinforcement
地基土的土质不同，对砂桩的作用原理也不尽相同 。
1、在松散砂土中的作用
1）挤密作用
采用冲击法或振动法往砂土中下沉桩管和一次拔管 成桩时，由于桩管下沉对周围砂土产生很大的横向 挤压力，桩管将地基中同体积的砂挤向周围的砂层 ，使其孔隙比减小，密度增大，这就是挤密作用， 有效挤密范围可达3－4倍桩直径，且地基承载力可 提高2～5倍。这就是通常所谓的“挤密砂桩”。
在地面很软不能保证施工机械正常型式和操作时，可以 在砂桩施工前铺设垫层。
（3）当软土层厚度较大时，对于按稳定性要求控制 的工程，加固深度应不小于最危险滑动面一下2m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
根据置换率要求、成桩方法、施工机械能力等因素综 合考虑确定砂桩直径。在饱和软弱粘性土中尽可能采 用较大的直径。目前国内采用的桩径一般为0.3－ 0.8m，国外最大达2m。
砂桩最初是用于处理松散砂土和人工填土地基的 ，而在软弱粘性土地基上的应用不太成功。因为 软弱粘性土的渗透性小，灵敏度大，成桩过程中 产生的超静孔隙水压力不能迅速消散，挤密效果 较差，而且因扰动而破坏了土的天然结构，降低 了土的抗剪强度。
根据国外的经验，在软弱粘性土中形成砂桩复 合地基后再对其进行加载预压，可提高地基强 度和整体稳定性，并减小工后沉降。国内的实 践也表明，如不进行预压，砂桩施工后的地基 在荷载作用下仍有较大的沉降变形，对沉降要 求较严的建筑物难以满足要求。因此，使用砂 桩构成砂桩复合地基，对它再进行堆载预压， 可显著提高地基强度，改善地基的整体稳定性 ，并减小地基沉降量。
2、桩位布置
对大面积满堂处理，桩位宜用等边三角形布置；对于 独立或条形基础，桩位宜采用正方形、矩形等腰三角 形布置；对圆形或环形基础宜用放射形布置。
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 并满足下卧层承载Байду номын сангаас的要求；