第三节 软基处理施工
一、塑料排水软基础处理施工
1.示意图和施工现场图
塑料排水软基础施工示意图和现场图分别见图1-15和图1-16。
图1-15 塑料排水软基础示意
h—排水点到水平线的高度；r—排水点到排水板的距离
图1-16 塑料排水软基础施工现场
2.注意事项
①施工前需查明施工范围内的地下管线情况，确保施工过程中地下管线的安全。
②塑料板排水施工机具需运行正常，并有相关安全防护设施。
③机具施工时，设置专人指挥，划定作业范围，非作业人员严禁入内。
④临时堆放在施工现场的塑料排水板，应码放整齐、避免雨淋、防止日晒。
3.施工做法详解
工艺流程：清整场地→铺设下层砂垫层→机具定位→打设塑料排水板→拔管→插板机移位，重复打设→铺设上层砂垫层。
（1）清理平整场地，除去杂物废土，进行整平。
（2）铺设下层砂垫层
根据设计厚度及要求铺设砂垫层，铺设时采用机械分堆摊铺法，即先堆成若干砂堆，然后用机械摊平。施工时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。
（3）机具定位
严格按施工图设计的位置、间距进行测放塑料排水板插设位置，并做好标示，严格控制塑料排水板间距，严禁随意施插。
（4）打设塑料排水板
将塑料板通过导管从管靴穿出，并与桩尖连接贴紧，管靴应对准桩位；静压沉入导管达到设计深度。
桩尖与套管要配套，避免淤泥进入套管。一经发现，必须及时清除，以免塑料板与套管壁间的摩擦力增大以致带出塑料板。
为确保塑料排水板打设深度，在插板机塔架上应设有明显的进尺标记，以严格控制排水板的打设深度。打入深度应考虑上拔时的跟带（排水板被导管往上带）长度，如果打入深度达不到设计要求或跟带长度在50cm以上的排水板应废弃，并在距废弃排水板附近及时补打。打设过程中，当塑料排水板长度不够而需要接长时，搭接塑料排水板必须符合《塑料排水板施工规程》（JTJ/T 256—96）的规定，以确保排水性能，搭接长度应大于20cm。
严格控制塑料排水板的打设标高，不得出现浅向偏差；当发现地质情况变化，无法按设计要求打设时，应及时与设计人员联系洽商打设标高。
（5）拔管
塑料排水板与软土粘接锚固留在软基内；在砂垫层中预留50cm，剪断塑料排水板。
（6）插板机移位，重复打设
第二根塑料排水板与桩尖再连接，插板机移位，重复打设。塑料板施工应保证插入地基中的板子不扭曲。
为了避免淤泥进入板芯以致堵塞排水通道，影响排水效果，防止塑料排水板被带出，底部端头的塑料排水板应反折回一定长度，与“一”字或H形锚销可靠连接，并且锚销与导管下端口密封要严。施工中，为了防止打设过程中土层与插板直接接触，损伤排水板可采用H形锚销。
（7）铺设上层砂垫层
每根排水板插设完毕后外露的排水板不得遭污染。检查合格后应及时清除排水板周围带出的泥土并用砂将井眼填实。然后，摊铺上层砂垫层，将砂垫层表面刮平，然后将高出砂垫层的排水板割断，使之与砂垫层顶面持平，保证塑料排水板的顶部伸入砂垫层至少50cm使其与砂垫层沟通，保证排水畅通。
4.施工总结
①进场堆放在现场的塑料板选择在库房或有良好保护条件的场地，并应避免撕裂、剥离、变质老化和混入杂质；当存放期超过1年或发现变质时，使用前应再次进行抽检。
②塑料排水板打设方法应保证排水板不扭曲，透水膜不被撕破和污染，防止淤泥进入板芯以致堵塞排水通道，影响排水效果。
③桩尖与套管要配套，避免淤泥进入套管。一经发现，必须及时清除，以免塑料板与套管壁间的摩擦力增大以致带出塑料板。
二、袋装砂井软基础处理施工
1.示意图和施工现场图
袋装砂井软基础处理施工示意图和现场图分别见图1-17和图1-18。
图1-17 袋装砂井软基础处理施工示意
图1-18 袋装砂井软基础施工现场
2.注意事项
①砂袋露天堆放时，应有遮盖，不得长时间暴晒。
②砂袋应垂直下井，不得扭结、缩颈、断裂、磨损。
③砂袋井排水施工机具需运行正常，并有相关安全防护设施。
3.施工做法详解
工艺流程：清整场地→铺设下层砂垫层→机具定位→安设套管和桩尖→打入套管→沉入砂袋→拔管装砂→铺设砂垫层。
（1）测放线路中线、边线，并按要求清理施工场地，除去杂物废土，进行整平。同时根据施工现场情况，设置临时排、截水设施。
（2）铺设下层砂垫层
根据设计厚度及要求铺设砂垫层，铺设时采用机械分堆摊铺法，即先堆成若干砂堆，然后用机械摊平。施工时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。
（3）机具定位
根据设计的行列间距小木桩或竹板桩正确定出每个井位。根据从低往高处打设的原则安放机械。机具定位时要保证锤中心与地面定位在同一点上，并控制导向架的垂直度。
（4）安设套管和桩尖
根据砂井直径选定套管直径，在套管上划出控制标高的刻划线。套管接长时要试接，连接处要平顺密闭。
活瓣式桩尖固定在套管下端部，并检查管内有无杂物，桩尖活门开启是否灵活，封闭是否良好。
（5）打入套管
机具就位后，按测放的桩位将钢套管打入土中，至设计要求深度。套管打入前将活瓣尖与套管口封闭。砂井可用锤击法或振动法施工，导轨应垂直，钢套管不得弯曲，沉桩时应控制垂直度，且套管压入时，只准往下，不得起管后再往下。
（6）沉入砂袋
打入套管后，将预先准备好的编织袋底部扎紧，装入大约20cm的砂，袋长宜比砂井长2m然后放入孔内。砂井的灌砂量，应按井孔的体积和砂在中密状态时的干密度计算，其实际灌砂量不得小于计算值的95%。灌入砂袋中的砂宜用干砂，并应灌制密实。
（7）拔管装砂
将袋的上端固定在装砂漏斗上，从漏斗口将干砂边振动边流入砂袋，装实、装满为止，然后从漏斗上卸下砂袋，拧紧套管上盖，而后一边把压缩空气送进套管，一边提升套管直至地面。
拔出套管时，如将砂袋带出或损坏，应在原孔边缘重打；连续两次将砂袋带出时，应停止施工，查明原因并处理后方可施工。
（8）铺设砂垫层
机具移位，埋砂袋头，并摊铺砂垫层，砂袋留出孔口长度应保证伸入砂垫层至少30cm，并且不能卧倒。
4.施工总结
①施工前须查明施工范围内的地下管线情况，确保施工工程中地下管线的安全。
②插管机定位后必须垫实、安放平稳，防止机具倾倒或钻具下落。
③机具施工时，设置专人指挥，划定作业范围，非作业人员严禁入内。
④施工现场清理的废料、垃圾等杂物，应按图纸规定或监理工程师指定的地点弃放，防止污染环境。
三、真空-堆载联合预压施工
1.示意图和施工现场图
堆载预压施工示意图和真空-堆载联合预压施工现场图分别见图1-19和图1-20。
图1-19 堆载预压施工示意
1—堆料；2—砂垫层；3—淤泥；4—砂井
图1-20 真空-堆载联合预压施工现场
2.注意事项
①使用抽真空设备前，应严格检查，合格后方可使用，并设专人看管操作。
②施工砂垫层时应加强洒水，避免扬尘。
③路基施工时防止硬石从边坡滚落，以免破坏密封膜。
④真空预压结束后，清除砂槽和腐殖土层，避免在地基内形成水平渗水暗道。
3.施工做法详解
工艺流程：清整场地→铺设砂垫层→设置排水竖井→埋设主管、滤水管→施工密封沟→铺设土工布和密封膜→围堰施工→安装抽真空设备→土工布上铺设细砂及黏土层→抽真空预压固结土层→堆载预压→卸载→检测。
（1）清整场地，分加固单元
清理平整场地，并根据建设单位提供的测量控制基准点进行场地高程测量；布设施工测量基线，按施工图布放施工区域边界线，并办理验收手续。填筑预拱土，按设计分加固单元并开挖排水沟，为了利于排水，中间部分比四周高出20cm。
一般情况下，加固单元面积不大于10000m2，不小于2000m2。此外还应根据地形和地势条件灵活掌握，划分加固单元的技术要求有：地块的长边和短边之比不大于3∶2；地块地势平坦，相对高差不大于0.3m，否则应适当划分小单元面积。
（2）铺设砂垫层
预压法处理地基必须在地表铺设与排水竖井相连的砂垫层，根据设计厚度及要求铺设砂砾垫层，且砂垫层厚度不应小于500mm。铺设采用机械摊铺法，即先堆成若干砂堆，然后用机械摊平。施工过程中避免对软土表层的扰动过大，以免造成砂和淤泥混合，影响垫层的排水效果。
在预拱土上铺设砂垫层并碾压，提供合格的操作场地。为了保证砂垫层具有良好的透水性能和支承性能，砂垫层应采用含泥量小于5%的中粗砂，且不含有机杂质，碾压密实。
（3）设置排水竖井
对真空预压工程，必须在地基内设置排水竖井。排水竖井采用塑料排水板或袋装砂井施工工艺。
（4）埋设主管、滤水管
铺设主支滤排水管：主支滤排水管分为主（干）管和支滤管。滤水管可采用钢管或塑料管外包尼龙纱或土工织物等滤水材料。水平向分布滤水管可采用条状、梳齿状及羽毛状等形式，滤水管布置宜形成回路。滤管应不透砂。滤管距泥面、砂垫层顶面的距离均应大于500mm。滤管周围必须用砂填实，严禁架空、漏填。全部吸水管均需埋入砂层中，并通过出膜器及吸水管与真空泵连接。在挖密封沟的同时，可进行主（干）管和支滤管的加工、连接和安装埋设。
（5）施工密封沟
为保证真空预压加固效果，两个相邻加固单元之间，须沿边界开挖真空预压密封膜沟，其深度应低于地下水位并切断透水层，内外坡应平滑，沟底宽度应大于400mm。
根据密封沟的位置，可分为加固单元外侧的密封沟和两加固单元之间的密封沟。密封沟施工采用液压反铲挖掘机结合人工开挖，在铺设密封膜后，密封沟采用不含杂质的纯黏土进行回填，不得损害密封膜，密封膜与沟底黏土之间应进行密封处理。
（6）铺设土工布和密封膜
铺设土工布和密封膜前，应先拣除砂垫层表面的尖棱小石子、尖锐贝壳及其他杂物，并将细砂平铺在垫层表面。出膜弯管与滤管应连接好，并培实砂子，同时处理好出口的连接。真空表测头应埋设在砂垫层中间，每块加固单元不少于2个真空度测点，真空管出口需防止弯折或断裂。
下料时应根据不同季节预留密封膜伸缩量；热合时，每幅密封膜的拉力应基本相同，防止密封膜形状不正规，不符合设计要求。铺设时，先人工铺设一层土工布，之后分层进行密封膜铺设，上层再铺设一层土工布。每个加固单元用2～3层密封膜，具体层数可根据密封膜性能确定。然后将膜体周边埋入密封沟内，用黏土回填密封沟并压实。
（7）围堰施工
完成后向上修筑密封水围堰，筑堰位置应位于密封沟的外沟沿，堰体应密实牢固。
（8）安装抽真空设备
抽真空设备主要包括出膜装置和射流真空泵。真空主管道通过出膜器及吸水胶管与射流真空泵连接。出膜器的连接必须牢固，密封性可靠安全。真空管路的连接应严格密封，在真空管路中应设置止回阀和截门。
（9）土工布上铺设细砂及黏土层
按设计要求在土工布上铺设细砂层和黏土层，以保护密封膜，细砂层厚度一般为20cm，黏土层厚度一般为30cm。铺设时必须边倒料边向前摊铺，严禁损坏密封膜。
（10）抽真空预压固结土层
在完成上述工作后，即可开始抽真空。
抽真空开始时，应将所有的抽真空设备同时开动，并认真观察真空度的变化，此时应安排专人在加固单元内和密封沟附近巡查，寻找漏气部位。如有漏气，应关停设备进行修理，直至无漏气点为止。巡查时应特别注意压膜处有无漏气，如有漏气应及时停止抽真空，进行全面检修。
开始抽真空以后，加固单元内膜下真空度会持续上升，当其膜下真空压力达到并持续稳定在80kPa以上时，即进入真空预压工程的正常预压阶段。抽真空持续时间应符合设计要求，设计无规定时可持续2～5个月。抽真空过程中应注意观察负压对其相邻结构物的影响。
（11）堆载预压
真空预压的压力与堆载的总压力宜超过路基的荷载。路基填筑宜在抽真空30～40d后开始进行，或按设计规定开始堆载填筑，填筑期间应保持抽真空。堆载顶面的范围应等于或大于路基外缘所包围的范围。堆载速率应符合设计规定分级逐渐施加，确保每级荷载下地基的稳定性。路基填筑高度达到设计标高（考虑沉降）后，应继续抽真空，路基沉降值（或路基固结度）达到设计要求后方可停止抽真空。
（12）卸载
对主要以变形控制的道路，当排水竖井处理深度范围和竖井底面以下受压土层经预压所完成的变形量和平均固结度符合设计要求时，方可卸载。
对主要以地基承载力或抗滑稳定性控制的道路，当地基土经预压而增长的强度满足道路地基承载力或稳定性要求时，方可卸载。
（13）检测
预压过程中应进行竖向变形、真空压力及水平位移等预压参数的检测。真空压力每隔4h观测一次，表面沉降每24h测一次。对竖井地基，最大竖向变形量每天不应超过15mm，对天然地基，最大竖向变形量每天不应超过10mm，水平位移每天不应超过5mm，并且应根据上述观察资料综合分析、判断地基的稳定性。
当连续五昼夜实测地面沉降小于0.5mm/d、地基固结度已达到设计要求的80%时，经验收，即可终止抽真空。
4.施工总结
①施工前需查明施工范围内的地下管线情况，确保施工过程中地下管线的安全。
②机具施工时，设置专人指挥，划定作业范围，非作业人员严禁入内。
③施工期间应设专人负责监测预压地基和坡体表层的裂缝出现情况和变化，建立完善的信息联络。
④在气温高的季节，加工完毕的密封膜应堆放在阴凉通风处；堆放时给密封膜之间适当撒放滑石粉；堆放的时间不宜过长，以防止互相粘连。
⑤在铺设滤水管时，滤水管之间要连接牢固，选用合适滤水层且包裹严实，避免抽气后杂物进入射流装置。
⑥铺膜前应用砂料把排水竖井口填充密实，密封膜破裂后，可用砂料把竖井填充密实至砂垫层顶面，然后分层把密封膜粘牢，以防止砂井孔处下沉密封膜破裂。