初探大面积软土地基固结处理方案

摘 要 软土地基工程性质较差，但由于现状的制约，大量的工程设施难以避免地要建设在软土地基之上。软土不同于一般的工程材料，特别是含水量很大的淤泥质软土，其应变要滞后于应力，如果不采取工程措施处理地基，90%的应变都发生在工后。施工期和工后期地基土的持续沉降、变形会造成其上的构筑物损坏、失稳。深厚软土坝基的质量问题体现在孔隙水压力高，地基承载力低，沉降或沉降差较大，因此文章对软土地基固结处理方式进行了阐述，以供参考。

关键词 软土地基；固结处理；方案

前言

软弱性黏土普遍存在于我国沿海地区和内陆，该土层在大部分情况下埋藏深，且具有含水量大、透水性差，强度低、压缩性高的特点，在软土地基上建大型工程，在荷载作用下很容易产生相当大的沉降和沉降差，而且由于其埋深大，渗透性差的特点，沉降往往延续的时间很长，所以，软土的沉降分析是一个不可忽视的问题。

1 工程概况

本文选择了宁波栎社机场三期扩建工程飞行区场道工程二标段，通过预先设置塑料排水板，再铺筑堆载料进行加载预压，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成，使构筑物在使用期间不致产生过大的沉降和不均匀沉降。故场区内预压堆载区域全部打设塑料排水板。塑料排水板采用C型，宽度10cm，厚度不小于4.5mm。塑料排水板入土深度为22m。塑料排水板呈等边三角形平面布置，间距为1.5m[1]。

2 方法及原理

2.1 堆载预压法

（1）堆载填筑

采用分层填筑，分层厚度应根据现场实际条件和施工机械的情况确定，原则上不超过1.0m，标段内相邻分区高差不得超过一个层厚，最高和最低高差不超过2个层厚。分层填筑时应进行含水量控制和必要的排压。

填筑时严格控施工松铺厚度、碾压遍数及含水率，按设计要求控制每一层填筑体的压实度。每一填筑层应按要求检验，经监理验收合格后方能进行下一道工序施工。

填筑现场安排专人指挥，遵循水平分层、先低后高的施工要求，由内向外卸料，并用大型推土机摊平，个别不平处，配合人工找平，碾压采用激振力25T以上振动压路机或冲击压路机进行。

加载分两级进行：第一级在30天内堆载2.5m，预压30天之后在30天内施加第二级荷载，堆载高度为2.5m。加载完成后，持续预压时间不少于240天。

（2）卸载施工

加载全部完成后持续预压时间至少240天，堆载预压区土体的平均固结度达到80%以上，沉降速率连续5天小于1mm/d方可进行卸载。

卸载时分层、分区进行卸载，卸载施工进度应结合卸载土方调配统筹考虑。

卸载时将卸载水引入已修筑永久排水沟或临时排水沟中。

卸载时不得超卸，卸载后应进行平整、碾压找平，找平后高程应符合设计要求[2]。

卸载料按业主要求运至指定地点。

2.2 塑料排水板

采用塑料排水板施工速度快，工人劳动强度低，费用可比袋装砂井降低30%以上。与砂井相比，在施工过程中没有排水孔断面不均匀和受堵塞的情况，断面小，对地基扰动小，打设机械轻，可用于较软的基底。

（1）测量定位

施工时，先以木桩放出每一个小区域的四个角的坐标，然后用带标记的测量绳对每一根排水板的施打位置进行放样布点（插秧式布点），用竹签或白灰为标志定插孔位。监理工程师验收合格后，开始施打。

（2）施打

塑料排水板的施打程序为移动打设架，使套管对准板位，稳固机架，装塑料排水板并喂带至套管底，穿桩靴，沉设套管，开机打设至设计深度，提升套管，砂砾石垫层50cm以上剪断塑料排水板，检查并记录施打过程情况，移动施打设备，使套管对准下一板位。

（3）喂带及剪带

整卷塑料排水板设置于塑排板打设机架的专用平台上，根据施工进度，不断带入套管内，待塑料排水板打设到设计标高后，套管提升到砂垫层顶面以上50cm时，采用人工剪断塑料排水板，保证外露的尺寸大于设计允许值。

（4）排水板接长

塑料排水板一般情况下应尽量避免接长。如果确实需要接长，应采用芯板平搭连接方式。塑料排水板的接长应该满足以下要求：

①两根需要接长时，采用滤水膜内平搭接的连接方法，搭接长度不小于20cm。同时应保证塑料排水板芯板应无接头、表面平滑、无空洞和气泡、齿槽分布均匀；②接长时在塑料排水板上扎穿的孔眼不在芯板的同一条排水槽中；③每一根接长排水板只能有一个接头；④接长板应分散使用，不得相邻；且接长板的使用量不得超过总数量的10%。

（5）技术要点

①施工过程中，严禁塑料排水板出现扭结、断裂和濾膜破损等。排水板与桩尖连接要牢固，避免提管时脱开，将排水板带出。桩尖平端与导管靴配合要适当，避免错缝，防止淤泥在打设过程中进入导管。②施工区域内土体软弱，难以进行砂砾石垫层施工，可先在施工区域内修筑多条施工临时支路，待临时支路辐射区域砂砾石垫层铺筑完成后再拆除临时路，并铺筑砂砾石垫层。③塑料排水板贮存时应码放整齐，并应采取措施避免雨淋、水浸泡和暴晒。④插设深度允许偏差≤10cm，平面定位允许偏差≤5cm，垂直度偏差≤1.5%。每根塑料排水管不得多余1个接头，且有接头的根数不超过总数的10%，相邻的塑料排水板不得同时出现接头。

2.3 应用效果

①地基处理的方案和施工是成功的。经过塑料排水板堆载预压处理，明显地改善了软土层的排水固结过程。②监测工作有效地控制了回填速率，确保了地基的稳定。③从监测成果看，主要影响深度在塑料排水板打设深度范围内，对塑料排水板以下土层的影响较小。④至监测结束时，各地基处理区域的软土层的主固结沉降已完成或接近完成，但由于软土地基的次固结特征比较明显，次固结变形将是长期的[3]。

综上所述，结合工程实例，介绍了堆载预压与塑料排水板相结合对大面积软钻土进行排水固结处理的设计、施工方法，并对工程实例监测结果进行分析，表明了预压固结处理后的饱和软土地基承载能力大为提高，塑料排水板深度范围内，土层固结作用效果明显，工后沉降也大为减小，各区域的地基土主固结变形在几年的时间内固结度均达到了90%以上。

参考文献

[1] 柏炯.冲填软土地基深层加固的优化方案分析[J].工程地质学报，2015，（02）：265-271.

[2] 黄松涛.超软土地基加固现场常见问题及处理对策[J].水运工程，2008，（10）：176-182.

[3] 李华超，李忠海.真空预压法软土地基加固试验研究[J].公路交通科技（应用技术版），2016，（03）：113-115.

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