排水砂井

排水砂井(sand drain)又稱砂井。軟土地基中按一定規格排列(一般按梅花形或正方形)，用中粗砂灌注以加固深層軟土地基的圓形砂柱。柱頂鋪設砂墊層或砂溝將各個砂井連接起來，構成完整的地基排水系統。在路基荷載作用下，使軟土中的水分就近滲入砂柱，並向上流經砂墊層或砂溝排出路基，從而加速地基排水固結，提高地基承載能力。施工時在軟土中打入活口鋼管樁，隨拔出樁管，隨向樁孔灌砂，即形成圓形灌砂實體。如砂柱主要用於擠緊鬆軟地基，則稱為砂樁 ^[1]  這種砂井在飽和軟粘土中起排水通道的作用，稱為排水砂井。砂井頂面鋪設砂墊層，以構成完整的地基排水系統。軟土地基設置砂井後，改善了地基的排水條件，縮短了排水途徑，因而地基承受附加荷載後，排水固結過程大大加快，進而使地基強度得以提高。砂井適用於路堤高度大於極限高度，軟土層厚度大於5m的情況。砂井的間距、深度要根據軟土的地層情況、允許的施工期，由計算確定。砂井直徑一般為20~30cm，視施工機械而定。砂井的施工方法有空心管打入法、射水法、爆破法；也可採用袋裝砂井。袋裝砂井是採用鋼管打入式和射水式打孔，在孔中插入袋裝砂粒而形成的柱狀排水體，其直徑約7~10cm，省料且價格低廉。

當地基土達到極限荷載後，沉降速率將迅速增長，説明地基土已達塑性變形階段。對此， 人們採用控制沉降速率的方法來防止這一情形的發生。雖然，現場可採用多種方法控制，但是，沉降觀測為最普遍使用的觀測手段 ^[1]  。

儘管利用沉降速率控制地基的變形與穩定被認為是行之有效的控制方法，然而，取用怎樣的控制指標是一個尚未根本解決的問題。有關規定一般要求控制沉降速率不大於10毫米/天。但是，有些工程實踐表明，儘管超過這一標準，地基土並未出現失穩現象而有的工程的臨界值卻小於10毫米天。可見，沉降速率隨着具體工程條件而不同。不同的地基及其加固方法，採用相同的控制值是不適宜的。因此，需要有一個較為簡明的沉降控制方法應用於工程實踐 ^[2]  。

地基土的沉降速率不僅取決於土的性質、壓縮層厚度、加固方法、荷載的大小與分佈等因素，還取決於加荷速率與加荷歷時。對於一定土質條件的地基，當加固方法確定之後，沉降速率將主要取決於加荷速率和時間。而時間的影響與加荷計劃有關。因此，需要預估允許加荷速率下的沉降速率 ^[1]  。