塑料排水板+強夯綜合地基軟地基處理法

周伏萍 王際良 楊 璐

(江西省地質工程(集團)公司，江西 南昌 330030)

1 概述

軟土地基處理在我國是近20年開始工程實踐的，我國沿江、沿湖、沿海等地區廣泛分布著軟土層和在土地資源日益緊張的情況下大量的吹填土形成的陸域都需要對其進行處理。

以前多采用單一軟土地基處理方法其效果不是十分理想，所以本文將通過京唐港首鋼碼頭軟地基處理項目中的技術攻關，以解決其在該特殊地層的施工難題。

2 項目概況

京唐港首鋼碼頭有限公司礦石、原輔料及成品泊位地基處理工程(第二標段)的施工總工程量約為26.29萬m2，場地-6 m～-15 m之間存在淤泥質粉質粘土層,承載力不足80 kPa,有些區域處于回水通道范圍，一部分區域處于深坑區(深度達24 m)，吹填存在大量淤泥，吹填厚度深淺差異大，下臥地層為粉細砂層(鐵板砂)。為搶抓工期采取了吹填后馬上就開始地基處理，有些區域是邊吹填、邊進行地基處理，地基處理的難度非常大。

我公司承擔的京唐港首鋼碼頭有限公司礦石、原輔料及成品泊位地基處理工程完工后，經工程質量檢測中心檢測：動力觸探(深度8 m)20個測點，地基承載力特征值fak=196 kPa；荷載板檢測20個測點，地基承載力特征值fak=192 kPa,達到了地基土固結和提高地基土承載力的目的，滿足設計要求。

3 塑料排水板施工工藝及工藝流程

3.1 塑料排水板典型施工試驗，確定施工方法

典型施工試驗：由于在7 m～11 m地層為粉細沙層(鐵板沙)，通過勘察標貫擊數在30擊以上，典型試驗施工中普遍采用的30 kW振動錘型排水板打設困難，出現打不動、斷帶和不留帶等一系列問題。面對困難我們積極采取了一系列措施，由原來的30 kW振動錘改用40 kW振動錘型，同時根據不同場地采取改鉆頭、做引孔、換卡子，并邀請相關專家進行研討、論證，最后采用引孔，排水板下系袋裝砂的辦法來進行排水板施工。

通過典型試驗施工總結以下結論：

1)功率30 kW以下的振動錘對于標貫擊數在20擊以上的厚粉細砂層施工難度過大，難以滿足施工質量和進度要求，但是40 kW振動錘可以較順利的在此地層中應用。

2)確定回帶長度不大于50 cm。

3)排水間距為1.4 m×1.4 m網形布置。

3.2 塑料排水板施工工藝

塑料排水板施工工藝流程：地坪平整→全工地鋪設厚度25 cm砂墊層→測量控制整個工地→設備就位→塑料排水板施工→下沉導管→拔出導管→截斷排水板→重復上述步驟。

3.3 施工方法

1)地坪平整。

利用挖機等設備平整場地，測量員及施工員用水準儀對原地坪進行高程測量同時檢查復測。

2)全工地鋪設厚度25 cm砂墊層。

施工前在施工區域范圍內用明顯標識物標出厚度控制格，用自卸車將砂運至施工區域內，由遠及近堆放，采用平地機攤鋪整平，并用壓路機進行壓實，檢查鋪設厚度是否滿足要求，同時排水砂墊層施工中避免混入和清除泥塊及雜物。

3)測量放樣。

用GPS或全站儀對施工區域范圍內進行控制點測量，定出基線和基準點，并用明顯標識物標出施工紅線，按試驗段施工后設計給定的板間距確定板位布置圖，在每個樁位上標出排列序號和塑料排水板施工深度。為避免遺漏，每施工完一處后，及時在圖上對應位置標出已施工樁位，對已施工標志，施工時注意保護，施工過程中經常復核樁位，如發現遺漏丟失應及時補上。

4)設備就位。

將插板機就位，調整好插板機位置，使板靴正對板中，插板定位時保板錘中心與樁位在同一點上，用水平檢查插板底座水平，用經緯或吊垂球等方法檢查垂直度。

5)塑料排水板施工。

豎向排水板經導管傳出樁靴與排水板板尖連接后拉緊，且排水板尖貼緊管靴。

6)沉管。

在設計樁位下沉導管，校準導管垂直度后下沉，再開始振動沉入至設計位置，通過檢查電子導線是否達到設計深度，確認到達后方可拔管。否則繼續振動沉入直到設計位置達到。

7)拔出導管。

首先將導管內排水板放松，使排水板在導管內處于自然下垂狀態，邊振動邊拔出管，當塑料排水板和地基土粘固一起后，無上拔可能時，靜拔至地面。

8)截斷排水板。

塑料排水板在砂墊層上預留長度50 cm后剪斷，并檢查管靴內是否進入有淤泥、泥塊、砂等雜物，確認無雜物后方可將排水板與樁尖連接，接緊移向下一樁位。否則需清除雜物才能進行下步工序。

9)重復上述步驟。

10)塑料排水板打設完成后，用樁位圖檢查對照是否有遺漏，確認無遺漏后清理干凈砂墊層內塑料排水板周圍的淤泥等雜物，保持排水通道通暢。同時認真檢查塑料排水板導孔收縮恢復情況，用砂填滿搗實且完全收縮的塑料排水板導孔。然后將塑料排水板彎折埋入砂墊層中并填筑25 cm厚的砂墊層。

4 強夯施工工藝原理及流程

4.1 工藝原理

強夯施工工藝原理為：屬排水快速、固結快速的工法。

4.2 工藝流程

施工準備→場地放線→平整場地→強夯控制點測定→布管→插管→首遍降水及碾壓(拔出中間淺管(2 m～4 m)后進行碾壓)→低能量輕夯→首遍點第一次強夯→推平或填砂→首遍點第二次強夯→拔出7 m管→第二遍點第一次強夯→推平或填砂→第二遍點第二次強夯→推平或填砂→滿夯→碾壓。

5 質量控制要點

5.1 塑料排水板回帶的控制措施

1)進帶口的改造：在插管進帶口下端增設一組光滑的滾軸，以減小塑料排水板在進帶口的阻力利于塑料排水板下沉。

2)樁靴改造工藝：在樁靴下部焊一塊鋼筋條或鋼板條增加樁靴的自重。

3)采用鉆機引孔，利用鉆頭鉆松并撓動鐵板砂地層。

5.2 高真空擊密質量控制

1)施工過程中嚴格執行塑料排水板和強夯施工規范。對工后土層進行變形量、含水率、動力觸探等項目的檢驗，發現有不合格項應上報并及時調整施工方案。

2)注意加強含水量測量檢測樣品取樣，平均1 500 m2一個。水位監測記錄：排水期間，每天記錄。

3)經塑料排水板+強夯綜合地基處理后設計除要求地基承載力特征值大于180 kPa外，還要沒有地震液化現象。當用本工程的最大能量夯擊時，最后兩擊貫入度差值不得大于15 cm。

4)每一遍抽水時間由施工單位根據土層含水量、水位監測情況確定，以確保達到強夯質量為準。

6 結語

本文通過排水板+強夯綜合地基處理施工工藝在京唐港首鋼碼頭軟地基處理工程實例，闡述了塑料排水板+強夯施工工藝流程及質量控制點。說明用塑料排水板+強夯綜合處理軟地基是可行的，它解決了單一的真空預壓或堆載預壓處理軟地基時地基含水量回彈和強夯工藝處理不到位的問題，是對真空預壓或堆載預壓處理軟地基和強夯工藝的互補，值得在軟地基處理中加以推廣應用。