淺談堆載預(yù)壓地基加固法施工控制要點

張榮喜

【摘要】近年來，堆載預(yù)壓加固地基法作為一項新技術(shù)已廣泛應(yīng)用于填海造地、港口堆場等工程中，相對而言，此方法較為經(jīng)濟適用，技術(shù)上也趨于成熟。對于填海造地面臨的軟土地基問題，通常的處理辦法有堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、淺層置換法等。本文以工程實例來重點論述堆載預(yù)壓處理地基的施工控制要點，以求于大家共同學習、探討。

【關(guān)鍵詞 】 地基加固 堆載預(yù)壓

1 工程概況、特點

連云港西大堤作業(yè)區(qū)范圍內(nèi)陸域形成吹填土為粘土、砂以及淤泥，陸域吹填標高為5.4～9.38m，堆載預(yù)壓區(qū)灘面標高為5.40～9.38m。本工程地基加固面積為66.83萬m2，地基加固采用堆載預(yù)壓法對基礎(chǔ)進行加固。

本工程范圍內(nèi)陸域是通過吹填航道疏浚淤泥而形成，該陸域為新吹填陸域。吹填后晾曬時間約有兩年，場地東側(cè)及南側(cè)大量吹填料堆積，標高高出四周圍堤1.5～2m，該地段承載力較高，吹填料多為砂、礫石和淤泥的混合物。場地北側(cè)及西側(cè)灘面標高較低，表層有約0.5～1m深的覆水，地基承載力極低，該地段吹填料具有強度低，壓縮性高等特征，物理力學指標極差。

2.施工條件分析

本工程施工區(qū)域位于連云港西大堤東南側(cè)海灘上。本期處理陸域內(nèi)高差變化較大，有相當一部分地段表層有覆水且地基強度極低，施工時場地表層需做排水、整平和部分軟弱地段加固處理，形成作業(yè)面，以保證現(xiàn)場施工人員及機械設(shè)備的安全。

3堆載預(yù)壓總體方案

先對加固區(qū)進行整平至6.8m，其后鋪設(shè)一層荊芭，再鋪設(shè)0.8m中粗砂墊層，插打B型塑料排水板至-10.86～-9.4m標高，插打排水板長度為進入粘性土1.5m，間距為1m，待插板完成后在砂墊層中鋪設(shè)盲溝、集水井以及在砂墊層上鋪設(shè)土工格柵，最后對地基加固區(qū)進行堆載，堆載石料容重≥17KN/m3，在砂墊層上分三級進行堆載，要求插板及鋪設(shè)土工格柵完成后，待預(yù)壓時間30天后，第一級堆載厚度為1.5m石料，預(yù)壓時間為30天，第二級堆載厚度為2m石料，預(yù)壓時間為30天，第三級堆載厚度為2.0m石料，預(yù)壓時間為300天，要求完成總固結(jié)度在85%以上方能卸載。待地基沉降排水固結(jié)后，經(jīng)強夯及振動碾壓加固整平至陸域形成設(shè)計標高6.6m。

4.施工工藝流程

測量放線→表層處理（包括排水、初平場地）→鋪設(shè)一層荊笆→鋪設(shè)80cm厚中粗砂墊層→打設(shè)塑料排水板→埋塑料排水板板頭、平整砂面→鋪設(shè)盲溝、集水井→鋪設(shè)土工格柵→分級堆載混合石料→實測沉降曲線推算的固結(jié)度大于85%、卸載并清理現(xiàn)場→邊界區(qū)淺層換填→加固后檢驗→強夯→振動碾壓整平至設(shè)計標高→竣工驗收。

5 主要工序的施工方法

5.1測量放線

5.2場地整平

5.2.1表層處理

分為場地排水、部分極軟弱地段處理和場地初部整平三個大項。

5.2.1.1場地排水

根據(jù)現(xiàn)場勘查情況，本工程范圍內(nèi)陸域是通過吹填航道疏浚淤泥而形成。場地內(nèi)靠近南堤有大量吹填料堆積，標高高出四周圍堤1.5～2m。該地段承載力較高，吹填料多為砂、礫石和淤泥的混合物。而場地北側(cè)及西側(cè)灘面標高較低，表層有約0.5～1m深的覆水，該地段地基承載力極低，吹填料強度低，壓縮性高。

5.2.1.2部分軟弱地段處理

對于場地內(nèi)部分極軟弱地段，采取人工鋪設(shè)編織布、荊笆的方法提高地基承載力。根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定單塊編織布面積，人工鋪設(shè)好后在編織布上鋪設(shè)荊笆，既起到將編織布壓住的作用，又能夠提高承載力。荊笆之間用細鉛絲綁扎牢固。

5.2.1.3場地初步整平

場地內(nèi)承載力較高的地段，采用寬履帶輕型推土機進行初步找平。對于部分軟弱地段，由人工開挖周邊標高較高的吹填料，用獨輪車運輸至低洼軟弱地段進行找平。人工作業(yè)時，用荊笆、艞板鋪設(shè)成作業(yè)通道。在人員作業(yè)時，通道周邊設(shè)立明顯警示標志，確保施工人員安全。

5.2.2鋪設(shè)荊笆

人工鋪設(shè)兩層荊笆，每一層單塊荊笆水平搭接20cm，用鉛絲綁扎牢固，鉛絲每間隔50cm作一次綁扎，上下兩層荊笆呈“十”字形鋪設(shè)。

5.2.3鋪設(shè)山皮土工作墊層

采用山皮土作為工作墊層填料，回填厚度50cm。山皮土為山場不規(guī)則下腳料，含石料為25～35%，石料粒徑D<200mm，黃泥含量65～75%，大小料均勻。鋪填時用人工分層鋪設(shè)，第一厚度為20CM，第二層厚度為30CM，施工中控制各層厚度，防止局部荷載過大引起地基不均勻沉降。

5.3排水工程

5.3.1鋪設(shè)中粗砂墊層

鋪設(shè)中粗砂作為排水砂墊層，中粗砂墊層厚度為80cm，砂墊層采用含泥量<5%，干密度>1.5t/m3，滲透系數(shù)>5×10-3cm/s，無雜質(zhì)和有機物的中粗砂鋪設(shè)。中粗砂墊層采用人工鋪設(shè)。鋪設(shè)時仔細檢查，確保砂中無貝殼和帶尖角石子等尖銳物體，如若砂中有貝殼和帶尖角石子等尖銳物體，則用篩子進行篩除；砂墊層厚度每100m2挖坑用鋼尺檢查一處，允許偏差控制在±50mm。中粗砂墊層鋪設(shè)完成后及時測量砂面標高。

5.3.2打設(shè)塑料排水板

5.3.2.1打設(shè)設(shè)備

塑料排水板打設(shè)深度約為16m～18m，采用16～18T（擊力）的獨臂式插板機進行塑料排水板打設(shè)施工。該種插板機具有重量輕、施打效率高等優(yōu)點，完全可以滿足施工需要。

5.3.2.2 塑料排水板打設(shè)工藝

根據(jù)打設(shè)板位標記進行打設(shè)機定位→安裝管靴→沉沒套管→開機打設(shè)至設(shè)計標高→提開套管→剪斷塑料排水板→檢查并記錄板位等打設(shè)情況→移動打設(shè)機至下一板位。

5.3.2.3施工方法

在中粗砂墊層頂面打設(shè)塑料排水板，采用正方形布置，排水板間距為1米，排水板板頭打設(shè)深度為進入粘土或亞粘土層1.5m。塑料排水板在砂墊層頂面外露不超過25cm，打設(shè)過程中及時填平打設(shè)排水板時留下的孔洞。，先用木樁按10m×10m布置控制點（用水準儀測出各點高程），然后用石灰粉按1×1m間距確定板位，同時根據(jù)地質(zhì)鉆孔資料劃分不同區(qū)段排水板打設(shè)深度，在現(xiàn)場設(shè)立明顯分區(qū)標志，據(jù)此確定樁架和導(dǎo)桿高度。

5.3.2.4 施工中應(yīng)注意的問題

5.3.2.4.1回帶長度的控制主要有兩個方面：一方面要做好樁靴與套管出口的密封，防止淤泥等進入套管引起回帶；另一方面觀測套管上口與塑料排水板之間有沒有相對位移。施工振動錘頭插到底向上提拔套管時，如果回帶，則排水板帶在套管頂口不移動，等到排水板帶移動，量一下套管上提的高度，此高度就是回帶長度；如果回帶超過500mm，則在板位旁補打一根。回帶的總根數(shù)不得大于插設(shè)總根數(shù)的5%，如果超過標準，則進行補打。

5.3.2.4.2塑料排水板搭接：塑料排水板需要接長時，為減少板與導(dǎo)管阻力，采用濾水膜內(nèi)平搭接的連接方法，搭接長度20cm以上，保證表面平整；搭接時先將兩端剝開濾膜使板芯順槽搭接，然后包好濾膜再用釘板機釘牢。保持搭接處不進淤泥，板芯搭接不堵塞通道。

5.3.2.4.3樁機定位時，管靴與板位標記的偏差控制在70mm內(nèi)；套管的垂直度必須調(diào)整合格后才能進行打設(shè)施工。施工過程中，隨時調(diào)整樁機垂直度，要求垂直度誤差≤1.5%，達不到要求時進行調(diào)整直到滿足要求后才能施工。調(diào)整的方法為通過在道木下墊袋裝砂調(diào)整軌道高差來調(diào)整垂直度。

5.3.2.4.4為防止塑料排水板打設(shè)過程中出現(xiàn)扭結(jié)現(xiàn)象，在套管下沉時，用人工拉緊塑料排水板。出現(xiàn)扭結(jié)、斷裂和撕破濾膜等現(xiàn)象時，則在板位附近補插。

5.3.2.4.5打設(shè)過程中逐根做好施工原始記錄。

5.3.2.4.6塑料排水板濾水膜，在搬運、連接和打設(shè)的過程中避免損壞，防止淤泥進入帶芯堵塞輸水孔，影響塑料排水板的排水效果。

5.3.2.4.7 塑料排水板與樁尖連接牢固，避免提套管時脫開將塑料排水板帶出。

5.3.2.4.8 樁尖平端與套管靴配合適當，避免錯縫，防止淤泥在打設(shè)過程中進入套管，增大對塑料排水板的阻力。

5.4 埋塑料排水板板頭、平整砂面

人工將已打設(shè)好的塑料排水板板頭埋入中粗砂墊層中，然后人工將砂面刮平；在打設(shè)塑料排水板過程中套管帶出的淤泥，用人工清理出施工現(xiàn)場。仔細檢查場地內(nèi)是否有荊笆、貝殼和石子等尖銳物體，若有及時清理出現(xiàn)場，保證砂面平整干凈。

5.5 鋪設(shè)盲溝

在中粗砂墊層上人工開挖盲溝深度為50cm， 盲溝按50×50m網(wǎng)格布置，采用級配均勻，粒徑為30～50mm 碎石，含泥量小于3%，用一層150g/m2無紡?fù)凉げ及?。盲溝鋪設(shè)完畢后，人工整平砂墊層。

5.6 設(shè)置集水井

集水井按1個/10000m2布置，井底部為1.5m半徑為35cm，16Ф16長鋼筋籠制濾水管，上接水泥管，水泥管與濾水管搭接長度為200mm左右，水泥管落于砂墊層上。井底濾管內(nèi)填200mm厚碎石；濾水管外包裹鋼絲網(wǎng)（見濾水管結(jié)構(gòu)圖），鋼絲網(wǎng)網(wǎng)格邊長為5～15mm，搭接長度不小于200mm；鋼筋籠采用焊接，井底由Ф14@14×14布置成格狀（具體情況見井底結(jié)構(gòu)圖），底部格狀鋼筋與主筋采用綁扎搭接；集水井外通長（含井底）包裹無紡?fù)凉げ迹罱娱L度不小于500mm。集水井避開地基軟弱處埋設(shè)。

5.7 預(yù)壓工程

堆載預(yù)壓區(qū)在土工格柵鋪設(shè)完成后，開始分級堆載混合石料。在砂墊層上分三級進行堆載，要求插板及鋪設(shè)土工格柵完成后，待預(yù)壓時間30天后，第一級堆載厚度為1.5m石料，預(yù)壓時間為30天，第二級堆載厚度為2m石料，預(yù)壓時間為30天，第三級堆載厚度為2.0m石料，預(yù)壓時間為300天。堆載時翻斗車和推土機始終在堆料上行駛和作業(yè)，翻斗車確保卸下的石料堆放于已平整出的石料場地上，石料粒徑確保不超出設(shè)計要求。

5.8 卸載

堆載預(yù)壓區(qū)據(jù)實測資料推算的剩余沉降量及差異沉降滿足設(shè)計要求，且在壓縮層的平均總固結(jié)度大于85%，并地面沉降速率連續(xù)10天小于2.0 mm/d，可以卸載。卸載分期分級進行，并在卸載過程中觀測地基的沉降和回彈情況。

卸載后的場地經(jīng)過強夯、整平、碾壓再整平基本就可以達到設(shè)計承載要求了。

6、結(jié)束語

以上是本人在施工中的經(jīng)驗總結(jié)，僅供參考。