堆载预压处理软弱地基施工技术探讨

堆载预压处理软弱地基施工技术探讨

发表时间：2019-05-23T11:45:27.070Z 来源：《建筑细部》2018年第22期作者：孙青[导读] 堆载预压是处理软弱地基的重要处理方法之一，预压法是在建筑物施工前，对建筑场地表面分级推土或其他荷载进行预压，使土体中的水通过砂井或塑料排水带排出，土体逐渐固结，地基发生沉降，土体密实度逐步提高的方法。连云港隆源新型材料有限公司摘要：堆载预压是处理软弱地基的重要处理方法之一，预压法是在建筑物施工前，对建筑场地表面分级推土或其他荷载进行预压，使土体中的水通过砂井或塑料排水带排出，土体逐渐固结，地基发生沉降，土体密实度逐步提高的方法。工程实践经验表明，堆载预压可以有效地处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基的沉降和稳定问题。其施工主要是由排水系统和加压系统两部分共同组合而成。水

平排水体一般为砂垫层，竖向排水体一般为沙井和塑料排水带。不同型号塑料排水带的厚度。加压系统是起固结作用的荷载。加压系统的功能在于增加地基土的固结压力，加速孔隙水的排除，从而加速土体固结。

关键词：堆载预压；处理软弱地基；施工技术；分析研究

1.塑料排水带布置以及加载实施 1.1砂井或塑料排水带直径合理定取

砂井直径主要取决于土的固结性和施工期限的要求。砂井分普通砂井和袋装砂井，结合工程实践经验，一般情况下普通砂井直径适宜采用300-500mm，袋装砂井直径适宜采用70一l00mm。塑料排水带的作用及设计计算方法与砂井相同。砂井或塑料排水带间距选取应当结合工程地基土的固结特性和预定时间内所要求达到的固结度确定。当布置砂井时适宜采用等边三角形或正方形排列。砂井的深度应结合建筑物对地基的稳定件和变形要求确定。以地基抗滑稳定性控制的工程，砂井深度至少应超过最危险滑动面2nh对以沉降控制的建筑物，如压缩土层厚度不大，砂井宜贯穿压缩土层；对较厚的压缩土层，砂井深度应根据在限定的预压时间内消除的变形量确定，若施工设备条件达不到设计深度，则可采用超载预压等方法来满足工程要求。若软土层厚度不大而且预计固结速率能满足工期要求时，可不设置竖向排水体。

1.2堆载预压加载实施

预压荷载通常等于或大于建筑物的基底压力，有时为了加速压缩过程，减少建筑物使用期间的沉降量，采用比建筑物重量大10%一20%的超载进行预压。本工程为有效地确保建筑物范围内的地基能得到均匀加固，因此对于本工程中需要采取堆载预压区域应当不小于建筑物基础外线所包围的范围。加荷速率应通过对地基抗滑稳定计算来确定，与地基土增长的强度相适应，待地基在前一级荷裁作用下达到一定的固结度后，再施下一级荷载。在加荷后期，应当严格控制加荷速率，以有效地保证工程安全。也可通过各种现场观测来控制，对于建筑边水平位移速率适宜控制在3—5mm/d，而且同时控制地基竖向变形速率不宜超过10mm/d。

1.3水平排水垫层

对地基采取堆载预压时，应当在地表铺设排水砂垫层，其厚度宜大于400mm，而且连通各砂井将水引到预压区以外。砂边层砂料宜用中粗砂，含泥量应小于5%，砂料中可混有少量粒径小于50mm石粒，砂垫层的干密度心大于1.5t/m3：在预压区设置与砂垫层相连的排水盲沟，并把地基中排出的水引出预压区。

2.堆载预压法施工技术 2.1水平排水垫层施工

水平排水砂垫层施工应根据地基表层土的承载力情况，采用机械分堆摊铺法、机械顺序推进摊铺法、人工或轻便机械顺序排进铺设法等。

2.2竖向排水体施工

砂井施工一般先在地基中成孔，砂井的灌砂量应按井孔的体积和砂在中密时的于密度计算，其实际灌砂量不得小于计算值的95%。灌入砂袋的砂宜用干砂，并应灌制密实，砂袋放入孔内至少应高出孔口200mm，以便埋入砂垫层中。砂井成孔施工方法有振动沉管法、射水法、螺旋钻成孔法和爆破法四种：振动沉管法以振动锤为动力，将套管沉到顶定深度，灌砂后振动、提管形成砂井；采用该法施工不仅避免了管内砂随管带上，保证砂井的连续性，同时砂受到振密，砂并质量较好。射水法是利用高压水通过射水管形成高速水流的冲击和环刀的机械切削，使土体破坏，并形成一定直径和深度的砂井孔，然后灌砂而成砂井。射水成孔工艺，对土质较好处均匀的粘性土地基是较适用的；但对土质很软的淤泥，因成孔和灌砂过积中容易缩颈，很难保证砂井的直径相连续性；对夹有粉砂薄层的软土地基，若压力控制不严，易在冲水成孔时出现串孔，对地基扰动较大。螺旋钻成孔法通过采用动刀螺旋钻钻孔，属于干钻法施工，提钻后孔内灌砂成形。但从工程实践经验来看，该施工工艺所用设备简单而机动，成孔比较规整，但模砂质量较难掌握，对很软弱的地基也不太适用。爆破法是先用直径73mm的螺纹钻钻成一个砂井所要求没计深度的孔。在孔中放置由传爆线和炸药组成的条形药包，爆破后将孔扩大，然后住孔内灌砂形成砂井。这种方法施工简易，不需要复杂的机具，适用于深度为6—7m的浅砂井。在选取成孔方法时应当有效地确保保证砂井的施工质量，以防缩颈、断颈或错位现象。

对于袋装砂井施工是用具有一定伸缩性和抗拉强度很高的聚丙烯或聚乙烯编织袋装满砂子，填入井孔中，形成排水通道。袋装砂并成孔的方法有锤击打入法、水冲法、静力压人法、钻孔法和振动贯入法五种。首先将成孔用的无缝钢管作为套管埋入土层，到达规定标高后放入砂袋，然后拔出套管.再于地表面铺设排水砂层即可。用振动打桩机成孔时，一个长20m的孔约需20一30s，完成—个袋装砂井的全套工序，亦只需6—8min，施工十分简便。

塑料排水带施工进行打设塑料排水带时，一般将桩尖与导管分离设置，桩尖的作用是防止打设塑料管时泥土进入管内，并对塑料带起锚固作用，可以有效地避免提管时将塑料带拔出。塑料排水带插板施工流程采取：定位→将塑料排水带通过导管从管下端穿出→将塑料带与桩尖连接并贴紧管下端对准桩位→打设桩管插入塑料排水带→拔管、剪断塑料排水带。 3质量控制技术

3.1堆载预压法水平排水垫层施工时，应避免对软土表层的过大扰动，以免造成砂和淤泥混合，影响垫层的排水效果。另外，在铺设砂垫层前，应清涂干净砂井顶面的淤泥或其他杂质，以利砂井排水。

3.2砂井中的砂宜用中、粗砂；袋中砂宜用干砂后，尽量避免采用潮湿砂，以免袋内砂干燥后造成体积减少，从而造成袋装砂井缩短与排水垫层不搭接。

3.3塑料带滤水膜在转盘和打设施工中应避免损坏以及淤泥进入带芯堵塞输水孔而影响塑料带的排水效果。塑料带与桩尖的连接要牢固，避免提管时脱开将塑料带拔出。桩尖平端与导管靴配合要适当，防止错缝出现以及淤泥在打设过程中进入导管，增大对塑料带的阻力，甚至将塑料带拔出。塑料带需接长时，为减少带与导管阻力，应采用滤水膜内平搭接的连接方式，搭接长度宜大于200mm，以确保输水畅通并有足够的搭接强度。

3.4对加载预压工程，不能急于求成，应根据设计要求分级逐渐加固。在加载过程中应当每天进行竖向变形、边桩位移及孔隙水压力等项目的观测，根据观测资料严格控制加载速率。

结语

工程实践表明，塑料插板及堆载预压是地基处理施工中的一种常见的方法，其多用于处理淤泥、淤泥质土等软弱地基。通过设置塑料排水板、砂垫层等措施来人为地提高软基土层的承载力。

参考文献：

[1]叶书麟、叶观宝.地基处理与托换技术（第三版）.中国建筑工业出版社.2005

[2]建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）[s].北京：人民建筑工业出版社，2002