沿海地区软弱土层堆载预压处理过程质量监控

文琳清

（广州珠江工程建设监理有限公司， 广东 广州 510095）

1 工程概况

工程总投资约8.08亿，建筑面积约155000㎡（四分部70000㎡、七分部85000㎡），安置区总用地面积139938.7㎡，分南北两个地块，包括北地块63035.65㎡，南地块55770.04㎡，以及规划道路用地。共建设15栋24座30层的高层住宅、及其公建配套和局部商业，还包括1个幼儿园（9班）、托儿所（3座），以及1座小学（18班），食堂、肉菜市场，村委等独立公建。分南北两个组团布置，其中南地块规划建设8栋15座高层建筑、以及公建配套和商铺，正分两期施工。

2 水文地质条件因素分析

某沿海地区安置社区工程的小学、幼儿园所在的地质原为珠江三角洲冲-洪积平原地带，该场地上部覆盖有深厚的冲积或淤积而形成的淤泥或淤泥质土，力学性能差，无法直接作为建筑物和区内道路及广场的基础使用。针对该地区的土质性质特点，并结合原有地面标高需填筑加高的情况，且该地区部分建筑物未拆除与成本造价等因素，故需要以分区堆载预压方法进行软基处理。

3 软基方案的探讨

本工程软基处理采用堆载预压法，施工总工期按10个月考虑，其中：场地整理及塑料排水板施工工期1个月，堆填填土施工3个月，满载预压6个月。

本工程土层差、工程紧，常规的堆载预压无法解决。经参建各方共同研究改进方案，通过对比，选定用如下方案：

3.1 堆载预压设计要点

拟建场地分布有农田、鱼塘、房屋和村道。在软基处理工作开展之前，应对现状地表进行平整。场地清理完成后，采用中细砂进行填筑平整，平整后场地标高按5.0m考虑。

3.2 软基排水处理要点

排水垫层采用50cm厚中粗砂垫层；塑料排水板间距1.2m，梅花形布置，塑料排水板插入软土层地面50cm。

3.3 预压荷载设计标准

堆载预压完成标准：连续5天实测沉降速率≤0.5mm/d或地基固结度≥90%。

4 关键性施工监控技术分析

本工程工期紧张，只有10个月，工程量较大，施工强度较高。而排水板施工机械多，安全隐患较大，工作面广，质量不易控制。施工区域内主要为农田、鱼塘、住房，清表工作量大，难度较大。

需要特别抓好以下关键性技术的管控，包括：排水系统设置；土体压缩过程监控；地表沉降监控；孔隙水压力监测；

软土地基堆载预压主要分为排水设置、预压、数据监测。排水材料优先选用SPB-C-FF-100-45(幅宽为100mm、厚度为45mm的C型双面反滤排水板)型号的塑料排水板，按梅花形布置，间距1.2m。

作为竖向排水体的塑料排水板对固结沉降影响较大，为保证工程项目工期，不得不采用比较密的布置，但这样将会对软土层造成较大扰动，因此疏水砂层的设置是为了达到较好的水平排水效果，并加快固结。排水板顶部需埋入中粗砂排水垫层50cm，底部要求穿过淤泥质软土层及软弱下卧层不小于0.5m；然后进行土方堆载至设计值达到预压条件，并在预压过程及正式加载期间进行地表沉降、地基孔隙水压力、地表位移监测，通过各项监测数据研究土体的压缩过程，分析地基土固结情况并预防、控制软基处理期间对邻近建筑物或构筑物带来的影响。

5 施工关键技术监控要点

5.1 排水系统的作用与设置

堆载预压的主要作用在于排水系统，排水系统主要由竖向排水与水平排水两大部分组成；其中竖向排水主要为塑料排水板排水，水平排水由盲沟及中粗砂排水垫层组成。竖向排水主要通过在地基中埋设间距1.2m且呈梅花形布置的塑料排水板，缩短地基土体中孔隙水排水距离，加快孔隙水流动路径，通过排水板将孔隙水排到土体外，从而加快土体孔隙水的消散过程，使得土体逐渐压缩、固结沉降，增加土体的有效应力，提高地基土体的密度，再经过水平排水垫层将水汇聚至盲沟排到指定地点。

5.2 土体压缩过程监控

土体压缩主要通过原有地基上部分层堆载土方，逐渐施加压力至土体，使土体中的水分通过排水系统流出，并消除土体中孔隙水压力从而达到土体逐渐压缩的过程。

5.3 地表沉降及孔隙水压力监测

地表沉降埋点监测：根据场地面积预先放置一些沉降标，其中沉降杆可以选用接长式，每节长度1-2m，并测出初读数，然后通过后期正式加压加载观测地表沉降量及沉降速率。

5.4 孔隙水压力监测

孔压监测点宜设置在路中线附近，最大孔压应为孔压传感器量程的0.5-0.7倍；孔隙水压力计应在插设排水板完成之后埋设，沿深度方向每3m设置一个，主要观测各土层在预压期间孔隙水压力消散规律和水位变化，分析孔隙水压力的消融情况，计算地基的平均固结度，为确定卸载时间提供依据。

6 监控效果

通过严密的监控手段，最终完成了本工程的软基处理质量监理工作，确保了施工符合设计及规范的要求，工程质量、安全、进度能得到有效控制，产生良好的经济效果。而软基处理的成功，为后续的工程施工创造了条件，确保项目顺利进行。

7 经验总结

堆载预压施工允许偏差、检验数量和方法

进行本次软基处理施工监控后，得出以下几点深刻体会

（1）注意因地制宜：应合理理利用资源，将软基处理堆载预压与原地面标高填筑加高处理相结合，降低软基处理成本与土方填筑加高问题。

（2）注意空间利用：采取不同时间段与分区堆载处理，减少因拆迁场地移交影响，更好的利用场地与空间。

（3）注意加载速率控制

如加载速率过快，超过地基软土的抗剪强度，地基土在剪切破坏后重塑，其承载力将收到影响，因此需要特别注意进行堆载预压过程中的日沉降量控制，软基处理规范的要求是10mm/d。

（4）注意强化施工监测和试验

我项目监理部进行了以下监测：地表和分层沉降、边桩水平位移、孔隙水压力、土压力、水位等，并进行钻孔抽芯试验、原位十字板试验。强化施工监测和试验，这是为了控制分级加载速度，推算最终沉降量、固结度，并检验其加固效果。

8 结束语

利用堆载预压法处理软弱地基，要使相对于预压荷载的地基沉降在处理期间基本消除，同时通过排水固结，加速地基土的抗剪强度的增长，使建筑物在使用期间不会产生过大的沉降或沉降差，提高建筑地基强度及稳定性；对于沿海地区软弱粘土层上的地基处理、加载堆高及各地区现场实际情况，可最大程度利用现有资源及降低施工成本，同时通过此项研究对今后类似情况下的施工具有较大的指导和借鉴意义，可促进沿海地区堆载预压施工技术的应用发展，而且本技术施工机具和设备简单，便于操作；施工方便，作业效率高，加固费用低，适于大规模地基加固，易于推广应用，具有显著的社会经济效益。

[1]《软土地基处理技术》（中国电力出版社）