碎石桩与塑料排水板组合处理机场软弱土地基

张 丽

(山西机械化建设集团公司，山西 太原 030013)

碎石桩与塑料排水板组合处理机场软弱土地基

张 丽

(山西机械化建设集团公司，山西 太原 030013)

结合工程实例，针对在施工过程中遇到软弱土地基承载力不足及沉降过大两大问题，经过采用碎石桩与塑料排水板组合处理、试验检测后发现地基承载力和沉降量得到了很大的提高，从而弥补了单方面地基处理效果的不足，值得在类似工程中推广应用。

碎石桩，塑料排水板，软弱土，原地面

1 工程概况

1.1 工程简介

成都天府国际机场位于成都市东南方向，本期主要建设项目为全部场平范围内的地基处理与土石方，包括飞行区、航站区、工作区等所有功能分区及场平工程的填、挖方边坡，总占地面积约2 020万m2。我集团公司承建的主要工程内容为：03标段范围内的土方开挖、拉运、地基处理、清表、回填、平整、护坡刷坡平整，以及排水工程施工。填方区软弱土地基处理采用碎石桩与塑料排水板组合的方式。

1.2 地质情况

此项目软弱土主要分布在填方区的丘间谷槽，地势相对低洼的冲沟地带，呈树枝状，少量分布于挖方区。软弱土在竖向分布上很不均匀、极为复杂，垂直于沟谷方向，软弱土的层底最大埋深一般位于沟谷中心区域，并向沟谷两侧渐至尖灭，顺沟谷方向，软弱土的层底埋深变化较大，一般沟谷上游较浅，下游埋深逐渐加大。有些区域软弱土存在可(硬)塑状覆盖土层，软塑、可塑土层互层或含有硬塑夹层。软弱土的复杂分布给施工带来了较大挑战。

1.3 填方区软弱土地基处理要求

根据软弱土沉降分析和地势设计，结合场地分区、软弱土分布特点，立足本期工程，兼顾远期工程，以控制工后沉降和工后差异沉降为主要目标，充分利用填方荷载，加速地基施工期沉降，综合采用以碎石桩+塑料排水板、碎石桩、排水板等以排水固结为主的地基处理方法，结合采用强夯置换、CFG桩复合地基及换填方法，使处理后的地基满足场地功能要求，同时保证边坡稳定与安全。

2 “碎石桩+塑料排水板”设计要求

飞行区道面影响区、航站楼和工作区道路软弱土厚度大于5 m且填方厚度大于5 m时进行碎石桩+塑料排水板处理。跑道、快滑范围采用1.5 m桩间距，其他区域采用1.8 m桩间距，梅花形布桩，桩间形心插塑料排水板。

碎石桩直径600 mm；桩体碎石饱和单轴抗压强度fr≥30 MPa，软化系数KR≥0.75；粒径不大于5 cm；不均匀系数Cu≥5;曲率系数Cc=1～3；含泥量小于3%。碎石桩要穿透底层软、可塑土层，桩体碎石充盈系数不小于1.2。

塑料排水板采用电子测深式整体SPB-B型，长度与碎石桩长度相同。碎石桩采用振动沉管施工，塑料排水板采用振动插板施工。碎石桩(塑料排水板)顶铺设50 cm厚(压实厚度)砂砾石垫层(垫层材料满足设计要求)，并在砂砾石垫层顶面、底面各铺设一层土工布。土工布、塑料排水板要求见表1，表2。

表1 200 g/m2土工布基本项技术要求

表2 塑料排水板指标要求

3 碎石桩施工

3.1 施工方法

1)施工前应进行成桩工艺和成桩挤密试验，工艺性试桩的数量不应少于6根，当成桩质量不能满足设计要求时，应调整施工参数后，重新进行试验。

2)桩定位偏差不超过5 cm，垂直度偏差不超过1%。

3)采用振动沉管法施工，宜选用平底型活瓣桩靴，沉管困难时可采用尖锥型活瓣桩靴。

4)严格控制成桩速度，拔管宜在管内灌入碎石料高度大于1/3管长后开始。拔管速度应均匀，不宜过快，控制在1 m/min，每提管50 cm留振20 s，每拔管达到1 m向下反插深度不小于30 cm至稳定电流，在距离地表2 m～6 m范围内，反插深度不小于50 cm。

5)石桩孔内的填料量，估算时可按设计桩孔体积乘以充盈系数确定，充盈系数不小于1.2～1.4。

6)碎石桩的施工顺序宜从中间向外围或隔排施工。

7)应做好每根桩的成桩记录，包括桩序号、桩位坐标、沉管起止时间、沉管深度、拔管起止时间、密实电流、反插次数、碎石灌入量、充盈系数及其他特殊情况。

8)垫层施工要求。

a.碎石桩施工后，应将表层的松散土层压实(压实度按93%控制)，随后铺设并压实砂砾石垫层。

b.铺设垫层时，桩体碎石外露，不得有粘性土覆盖，否则应进行人工清除使桩体碎石外露，以使桩体和砂砾石垫层紧密相连。

c.碎石桩及砂砾石垫层严禁被浑浊水流冲刷或浸泡，影响地基固结排水。

d.砂砾石垫层压实厚度不得小于设计值，砂砾石质量应符合设计要求。

e.土石方填筑时，为保护土工布，要求底层50 cm厚度范围填料最大粒径不超过6 cm。

3.2 碎石桩处理检验

1)桩身重型动力触探检验。

评价桩体均匀性和检查桩长，经杆长修正后的动力触探检测结果应符合以下要求：最小值不小于3击，平均值不小于8击，加固面以下1 m～6 m范围平均值(超过10击时应予以剔除)不小于5击。检验数量不少于桩孔数2%，且每个碎石桩作业区至少3点。

2)桩间土标贯检验。

桩间土检验点应位于桩间形心，检验深度不小于桩长，每2 000 m2检验1点，且每个碎石桩作业区至少3点，检测位置应靠近桩身重型动力触探检验点。

3)垫层压实程度检验。

压实标准应符合设计要求，每2 000 m21点，且每个碎石桩作业区不少于3点。

4)检验宜在碎石桩施工21 d后进行。

4 塑料排水板施工

4.1 施工方法

1)塑料排水板布置形式、间距、入土深度等按设计要求进行。为保证插板施工质量，采用电子测深塑料排水板，施工要求插板打穿软土层，进入非软弱土层1 m～2 m。

2)塑料排水板采用SPB系列整体式B型，塑料排水板不宜长时间暴晒，盘带露天堆放时应有遮盖，以防老化。

3)塑料排水板进场地前，应进行性能检验。

a.每批进货抽样进行表中各项目检验。

b.同厂家、同批次产品施工时按每10万延米，小于10万延米按10万延米计，随机抽样三组作检验。

c.不同厂家、不同批次产品分不同批次检验。

4)塑料排水板施工应符合下列要求。

a.塑料排水板插设宜采用振动插板法，宜配置能够检测塑料排水板施工深度的设备。

b.为了保证施工质量，应采用电测深式排水板，以监控施工和工后检验插板深度。

c.插板点位应进行放样，并有明显标志。

d.塑料排水板插板顺序：定位→将塑料板通过导管从管靴穿出→将塑料板与桩尖连接贴紧管靴并对准板位→插入塑料板→拔管并剪断塑料板。

e.塑料排水板插设深度允许偏差不大于10 cm、平面定位允许偏差不大于5 cm、垂直度偏差不大于1.5%；拔管剪断塑料板后，塑料板顶端高出地表的外露长度不小于30 cm；拔管后回带排水板的长度小于50 cm，对超过50 cm且小于200 cm的数量控制在总数的5%以内，如塑料板回带2 m以上，则应进行补打；塑料排水板顶端埋入排水垫层内的长度不应小于0.5 m。

f.插板应穿过软土层，不得小于设计长度，如有异常，及时通知设计单位。

g.塑料排水板滤水膜在转盘和插设过程中避免损坏，防止淤泥进入板芯堵塞输水孔，影响塑料排水板的排水效果。

h.塑料排水板与桩尖连接要牢固，避免提管时脱开，导致塑料板回带。桩尖平端与导管靴配合要适当，避免错缝，防止淤泥在插设过程中进入导管。

i.塑料排水板需接长时，为减小板与导管阻力，应采用滤水膜内平搭接的连接方法，为保证输水畅通并且有足够的搭接长度，搭接长度不小于20 cm。

j.塑料排水板施工应对排水带平面位置、间距、数量、外露长度、深度等及时进行检验，并应根据塑料排水板用量和孔数校核插设深度。

4.2 塑料排水板施工检验

1)塑料排水板入土长度检测，不得低于设计值，要求板长穿透软、可塑层，检测数量不低于插板根数的30%。

2)塑料排水板间距检测，检测数量不低于插板根数的4%，允许偏差±150 mm。

5 结语

本工程填方区软弱土地基处理采用碎石桩与塑料排水板组合处理的方法取得了良好的效果，避免了二者单独施工的局限性，值得在类似工程中得到广大应用。

[1] JGJ 79—2012,建筑地基处理技术规范[S].

[2] MH 5014—2002,民用机场飞行区土(石)方与道面基础施工技术规范[S].

[3] MH 5001—2013,民用机场飞行区技术标准[S].

[4] 成都天府国际机场飞行区工程全场地基处理工程施工图设计说明[Z].

Airport soft ground treatment combining with gravel pile and plastic drainage plate

Zhang Li

(ShanxiMechanizedConstructionGroupCorporation,Taiyuan030013,China)

Combining with the engineering example, according to insufficient foundation bearing capacity of soft soil and exaggerate settlement encountered in construction process, through the use of gravel pile and plastic drainage plate combination treatment, after test detection found that bearing capacity and settlement amount greatly improved, so as to make up the deficiency of unilateral foundation treatment effect, worthy of applying in similar engineering.

gravel pile, plastic drainage plate, soft soil, original ground

1009-6825(2017)21-0068-03

2017-05-14

张 丽(1989- )，女，助理工程师

TU447

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