塑料排水板+强夯综合地基软地基处理法

周伏萍 王际良 杨 璐

(江西省地质工程(集团)公司，江西 南昌 330030)

1 概述

软土地基处理在我国是近20年开始工程实践的，我国沿江、沿湖、沿海等地区广泛分布着软土层和在土地资源日益紧张的情况下大量的吹填土形成的陆域都需要对其进行处理。

以前多采用单一软土地基处理方法其效果不是十分理想，所以本文将通过京唐港首钢码头软地基处理项目中的技术攻关，以解决其在该特殊地层的施工难题。

2 项目概况

京唐港首钢码头有限公司矿石、原辅料及成品泊位地基处理工程(第二标段)的施工总工程量约为26.29万m2，场地-6 m～-15 m之间存在淤泥质粉质粘土层,承载力不足80 kPa,有些区域处于回水通道范围，一部分区域处于深坑区(深度达24 m)，吹填存在大量淤泥，吹填厚度深浅差异大，下卧地层为粉细砂层(铁板砂)。为抢抓工期采取了吹填后马上就开始地基处理，有些区域是边吹填、边进行地基处理，地基处理的难度非常大。

我公司承担的京唐港首钢码头有限公司矿石、原辅料及成品泊位地基处理工程完工后，经工程质量检测中心检测：动力触探(深度8 m)20个测点，地基承载力特征值fak=196 kPa；荷载板检测20个测点，地基承载力特征值fak=192 kPa,达到了地基土固结和提高地基土承载力的目的，满足设计要求。

3 塑料排水板施工工艺及工艺流程

3.1 塑料排水板典型施工试验，确定施工方法

典型施工试验：由于在7 m～11 m地层为粉细沙层(铁板沙)，通过勘察标贯击数在30击以上，典型试验施工中普遍采用的30 kW振动锤型排水板打设困难，出现打不动、断带和不留带等一系列问题。面对困难我们积极采取了一系列措施，由原来的30 kW振动锤改用40 kW振动锤型，同时根据不同场地采取改钻头、做引孔、换卡子，并邀请相关专家进行研讨、论证，最后采用引孔，排水板下系袋装砂的办法来进行排水板施工。

通过典型试验施工总结以下结论：

1)功率30 kW以下的振动锤对于标贯击数在20击以上的厚粉细砂层施工难度过大，难以满足施工质量和进度要求，但是40 kW振动锤可以较顺利的在此地层中应用。

2)确定回带长度不大于50 cm。

3)排水间距为1.4 m×1.4 m网形布置。

3.2 塑料排水板施工工艺

塑料排水板施工工艺流程：地坪平整→全工地铺设厚度25 cm砂垫层→测量控制整个工地→设备就位→塑料排水板施工→下沉导管→拔出导管→截断排水板→重复上述步骤。

3.3 施工方法

1)地坪平整。

利用挖机等设备平整场地，测量员及施工员用水准仪对原地坪进行高程测量同时检查复测。

2)全工地铺设厚度25 cm砂垫层。

施工前在施工区域范围内用明显标识物标出厚度控制格，用自卸车将砂运至施工区域内，由远及近堆放，采用平地机摊铺整平，并用压路机进行压实，检查铺设厚度是否满足要求，同时排水砂垫层施工中避免混入和清除泥块及杂物。

3)测量放样。

用GPS或全站仪对施工区域范围内进行控制点测量，定出基线和基准点，并用明显标识物标出施工红线，按试验段施工后设计给定的板间距确定板位布置图，在每个桩位上标出排列序号和塑料排水板施工深度。为避免遗漏，每施工完一处后，及时在图上对应位置标出已施工桩位，对已施工标志，施工时注意保护，施工过程中经常复核桩位，如发现遗漏丢失应及时补上。

4)设备就位。

将插板机就位，调整好插板机位置，使板靴正对板中，插板定位时保板锤中心与桩位在同一点上，用水平检查插板底座水平，用经纬或吊垂球等方法检查垂直度。

5)塑料排水板施工。

竖向排水板经导管传出桩靴与排水板板尖连接后拉紧，且排水板尖贴紧管靴。

6)沉管。

在设计桩位下沉导管，校准导管垂直度后下沉，再开始振动沉入至设计位置，通过检查电子导线是否达到设计深度，确认到达后方可拔管。否则继续振动沉入直到设计位置达到。

7)拔出导管。

首先将导管内排水板放松，使排水板在导管内处于自然下垂状态，边振动边拔出管，当塑料排水板和地基土粘固一起后，无上拔可能时，静拔至地面。

8)截断排水板。

塑料排水板在砂垫层上预留长度50 cm后剪断，并检查管靴内是否进入有淤泥、泥块、砂等杂物，确认无杂物后方可将排水板与桩尖连接，接紧移向下一桩位。否则需清除杂物才能进行下步工序。

9)重复上述步骤。

10)塑料排水板打设完成后，用桩位图检查对照是否有遗漏，确认无遗漏后清理干净砂垫层内塑料排水板周围的淤泥等杂物，保持排水通道通畅。同时认真检查塑料排水板导孔收缩恢复情况，用砂填满捣实且完全收缩的塑料排水板导孔。然后将塑料排水板弯折埋入砂垫层中并填筑25 cm厚的砂垫层。

4 强夯施工工艺原理及流程

4.1 工艺原理

强夯施工工艺原理为：属排水快速、固结快速的工法。

4.2 工艺流程

施工准备→场地放线→平整场地→强夯控制点测定→布管→插管→首遍降水及碾压(拔出中间浅管(2 m～4 m)后进行碾压)→低能量轻夯→首遍点第一次强夯→推平或填砂→首遍点第二次强夯→拔出7 m管→第二遍点第一次强夯→推平或填砂→第二遍点第二次强夯→推平或填砂→满夯→碾压。

5 质量控制要点

5.1 塑料排水板回带的控制措施

1)进带口的改造：在插管进带口下端增设一组光滑的滚轴，以减小塑料排水板在进带口的阻力利于塑料排水板下沉。

2)桩靴改造工艺：在桩靴下部焊一块钢筋条或钢板条增加桩靴的自重。

3)采用钻机引孔，利用钻头钻松并挠动铁板砂地层。

5.2 高真空击密质量控制

1)施工过程中严格执行塑料排水板和强夯施工规范。对工后土层进行变形量、含水率、动力触探等项目的检验，发现有不合格项应上报并及时调整施工方案。

2)注意加强含水量测量检测样品取样，平均1 500 m2一个。水位监测记录：排水期间，每天记录。

3)经塑料排水板+强夯综合地基处理后设计除要求地基承载力特征值大于180 kPa外，还要没有地震液化现象。当用本工程的最大能量夯击时，最后两击贯入度差值不得大于15 cm。

4)每一遍抽水时间由施工单位根据土层含水量、水位监测情况确定，以确保达到强夯质量为准。

6 结语

本文通过排水板+强夯综合地基处理施工工艺在京唐港首钢码头软地基处理工程实例，阐述了塑料排水板+强夯施工工艺流程及质量控制点。说明用塑料排水板+强夯综合处理软地基是可行的，它解决了单一的真空预压或堆载预压处理软地基时地基含水量回弹和强夯工艺处理不到位的问题，是对真空预压或堆载预压处理软地基和强夯工艺的互补，值得在软地基处理中加以推广应用。