浅谈堆载预压地基加固法施工控制要点

张荣喜

【摘要】近年来，堆载预压加固地基法作为一项新技术已广泛应用于填海造地、港口堆场等工程中，相对而言，此方法较为经济适用，技术上也趋于成熟。对于填海造地面临的软土地基问题，通常的处理办法有堆载预压法、真空预压法、浅层置换法等。本文以工程实例来重点论述堆载预压处理地基的施工控制要点，以求于大家共同学习、探讨。

【关键词 】 地基加固 堆载预压

1 工程概况、特点

连云港西大堤作业区范围内陆域形成吹填土为粘土、砂以及淤泥，陆域吹填标高为5.4～9.38m，堆载预压区滩面标高为5.40～9.38m。本工程地基加固面积为66.83万m2，地基加固采用堆载预压法对基础进行加固。

本工程范围内陆域是通过吹填航道疏浚淤泥而形成，该陆域为新吹填陆域。吹填后晾晒时间约有两年，场地东侧及南侧大量吹填料堆积，标高高出四周围堤1.5～2m，该地段承载力较高，吹填料多为砂、砾石和淤泥的混合物。场地北侧及西侧滩面标高较低，表层有约0.5～1m深的覆水，地基承载力极低，该地段吹填料具有强度低，压缩性高等特征，物理力学指标极差。

2.施工条件分析

本工程施工区域位于连云港西大堤东南侧海滩上。本期处理陆域内高差变化较大，有相当一部分地段表层有覆水且地基强度极低，施工时场地表层需做排水、整平和部分软弱地段加固处理，形成作业面，以保证现场施工人员及机械设备的安全。

3堆载预压总体方案

先对加固区进行整平至6.8m，其后铺设一层荆芭，再铺设0.8m中粗砂垫层，插打B型塑料排水板至-10.86～-9.4m标高，插打排水板长度为进入粘性土1.5m，间距为1m，待插板完成后在砂垫层中铺设盲沟、集水井以及在砂垫层上铺设土工格栅，最后对地基加固区进行堆载，堆载石料容重≥17KN/m3，在砂垫层上分三级进行堆载，要求插板及铺设土工格栅完成后，待预压时间30天后，第一级堆载厚度为1.5m石料，预压时间为30天，第二级堆载厚度为2m石料，预压时间为30天，第三级堆载厚度为2.0m石料，预压时间为300天，要求完成总固结度在85%以上方能卸载。待地基沉降排水固结后，经强夯及振动碾压加固整平至陆域形成设计标高6.6m。

4.施工工艺流程

测量放线→表层处理（包括排水、初平场地）→铺设一层荆笆→铺设80cm厚中粗砂垫层→打设塑料排水板→埋塑料排水板板头、平整砂面→铺设盲沟、集水井→铺设土工格栅→分级堆载混合石料→实测沉降曲线推算的固结度大于85%、卸载并清理现场→边界区浅层换填→加固后检验→强夯→振动碾压整平至设计标高→竣工验收。

5 主要工序的施工方法

5.1测量放线

5.2场地整平

5.2.1表层处理

分为场地排水、部分极软弱地段处理和场地初部整平三个大项。

5.2.1.1场地排水

根据现场勘查情况，本工程范围内陆域是通过吹填航道疏浚淤泥而形成。场地内靠近南堤有大量吹填料堆积，标高高出四周围堤1.5～2m。该地段承载力较高，吹填料多为砂、砾石和淤泥的混合物。而场地北侧及西侧滩面标高较低，表层有约0.5～1m深的覆水，该地段地基承载力极低，吹填料强度低，压缩性高。

5.2.1.2部分软弱地段处理

对于场地内部分极软弱地段，采取人工铺设编织布、荆笆的方法提高地基承载力。根据现场实际情况确定单块编织布面积，人工铺设好后在编织布上铺设荆笆，既起到将编织布压住的作用，又能够提高承载力。荆笆之间用细铅丝绑扎牢固。

5.2.1.3场地初步整平

场地内承载力较高的地段，采用宽履带轻型推土机进行初步找平。对于部分软弱地段，由人工开挖周边标高较高的吹填料，用独轮车运输至低洼软弱地段进行找平。人工作业时，用荆笆、艞板铺设成作业通道。在人员作业时，通道周边设立明显警示标志，确保施工人员安全。

5.2.2铺设荆笆

人工铺设两层荆笆，每一层单块荆笆水平搭接20cm，用铅丝绑扎牢固，铅丝每间隔50cm作一次绑扎，上下两层荆笆呈“十”字形铺设。

5.2.3铺设山皮土工作垫层

采用山皮土作为工作垫层填料，回填厚度50cm。山皮土为山场不规则下脚料，含石料为25～35%，石料粒径D<200mm，黄泥含量65～75%，大小料均匀。铺填时用人工分层铺设，第一厚度为20CM，第二层厚度为30CM，施工中控制各层厚度，防止局部荷载过大引起地基不均匀沉降。

5.3排水工程

5.3.1铺设中粗砂垫层

铺设中粗砂作为排水砂垫层，中粗砂垫层厚度为80cm，砂垫层采用含泥量<5%，干密度>1.5t/m3，渗透系数>5×10-3cm/s，无杂质和有机物的中粗砂铺设。中粗砂垫层采用人工铺设。铺设时仔细检查，确保砂中无贝壳和带尖角石子等尖锐物体，如若砂中有贝壳和带尖角石子等尖锐物体，则用筛子进行筛除；砂垫层厚度每100m2挖坑用钢尺检查一处，允许偏差控制在±50mm。中粗砂垫层铺设完成后及时测量砂面标高。

5.3.2打设塑料排水板

5.3.2.1打设设备

塑料排水板打设深度约为16m～18m，采用16～18T（击力）的独臂式插板机进行塑料排水板打设施工。该种插板机具有重量轻、施打效率高等优点，完全可以满足施工需要。

5.3.2.2 塑料排水板打设工艺

根据打设板位标记进行打设机定位→安装管靴→沉没套管→开机打设至设计标高→提开套管→剪断塑料排水板→检查并记录板位等打设情况→移动打设机至下一板位。

5.3.2.3施工方法

在中粗砂垫层顶面打设塑料排水板，采用正方形布置，排水板间距为1米，排水板板头打设深度为进入粘土或亚粘土层1.5m。塑料排水板在砂垫层顶面外露不超过25cm，打设过程中及时填平打设排水板时留下的孔洞。，先用木桩按10m×10m布置控制点（用水准仪测出各点高程），然后用石灰粉按1×1m间距确定板位，同时根据地质钻孔资料划分不同区段排水板打设深度，在现场设立明显分区标志，据此确定桩架和导杆高度。

5.3.2.4 施工中应注意的问题

5.3.2.4.1回带长度的控制主要有两个方面：一方面要做好桩靴与套管出口的密封，防止淤泥等进入套管引起回带；另一方面观测套管上口与塑料排水板之间有没有相对位移。施工振动锤头插到底向上提拔套管时，如果回带，则排水板带在套管顶口不移动，等到排水板带移动，量一下套管上提的高度，此高度就是回带长度；如果回带超过500mm，则在板位旁补打一根。回带的总根数不得大于插设总根数的5%，如果超过标准，则进行补打。

5.3.2.4.2塑料排水板搭接：塑料排水板需要接长时，为减少板与导管阻力，采用滤水膜内平搭接的连接方法，搭接长度20cm以上，保证表面平整；搭接时先将两端剥开滤膜使板芯顺槽搭接，然后包好滤膜再用钉板机钉牢。保持搭接处不进淤泥，板芯搭接不堵塞通道。

5.3.2.4.3桩机定位时，管靴与板位标记的偏差控制在70mm内；套管的垂直度必须调整合格后才能进行打设施工。施工过程中，随时调整桩机垂直度，要求垂直度误差≤1.5%，达不到要求时进行调整直到满足要求后才能施工。调整的方法为通过在道木下垫袋装砂调整轨道高差来调整垂直度。

5.3.2.4.4为防止塑料排水板打设过程中出现扭结现象，在套管下沉时，用人工拉紧塑料排水板。出现扭结、断裂和撕破滤膜等现象时，则在板位附近补插。

5.3.2.4.5打设过程中逐根做好施工原始记录。

5.3.2.4.6塑料排水板滤水膜，在搬运、连接和打设的过程中避免损坏，防止淤泥进入带芯堵塞输水孔，影响塑料排水板的排水效果。

5.3.2.4.7 塑料排水板与桩尖连接牢固，避免提套管时脱开将塑料排水板带出。

5.3.2.4.8 桩尖平端与套管靴配合适当，避免错缝，防止淤泥在打设过程中进入套管，增大对塑料排水板的阻力。

5.4 埋塑料排水板板头、平整砂面

人工将已打设好的塑料排水板板头埋入中粗砂垫层中，然后人工将砂面刮平；在打设塑料排水板过程中套管带出的淤泥，用人工清理出施工现场。仔细检查场地内是否有荆笆、贝壳和石子等尖锐物体，若有及时清理出现场，保证砂面平整干净。

5.5 铺设盲沟

在中粗砂垫层上人工开挖盲沟深度为50cm， 盲沟按50×50m网格布置，采用级配均匀，粒径为30～50mm 碎石，含泥量小于3%，用一层150g/m2无纺土工布包裹。盲沟铺设完毕后，人工整平砂垫层。

5.6 设置集水井

集水井按1个/10000m2布置，井底部为1.5m半径为35cm，16Ф16长钢筋笼制滤水管，上接水泥管，水泥管与滤水管搭接长度为200mm左右，水泥管落于砂垫层上。井底滤管内填200mm厚碎石；滤水管外包裹钢丝网（见滤水管结构图），钢丝网网格边长为5～15mm，搭接长度不小于200mm；钢筋笼采用焊接，井底由Ф14@14×14布置成格状（具体情况见井底结构图），底部格状钢筋与主筋采用绑扎搭接；集水井外通长（含井底）包裹无纺土工布，搭接长度不小于500mm。集水井避开地基软弱处埋设。

5.7 预压工程

堆载预压区在土工格栅铺设完成后，开始分级堆载混合石料。在砂垫层上分三级进行堆载，要求插板及铺设土工格栅完成后，待预压时间30天后，第一级堆载厚度为1.5m石料，预压时间为30天，第二级堆载厚度为2m石料，预压时间为30天，第三级堆载厚度为2.0m石料，预压时间为300天。堆载时翻斗车和推土机始终在堆料上行驶和作业，翻斗车确保卸下的石料堆放于已平整出的石料场地上，石料粒径确保不超出设计要求。

5.8 卸载

堆载预压区据实测资料推算的剩余沉降量及差异沉降满足设计要求，且在压缩层的平均总固结度大于85%，并地面沉降速率连续10天小于2.0 mm/d，可以卸载。卸载分期分级进行，并在卸载过程中观测地基的沉降和回弹情况。

卸载后的场地经过强夯、整平、碾压再整平基本就可以达到设计承载要求了。

6、结束语

以上是本人在施工中的经验总结，仅供参考。