中铁十四局集团第四工程有限公司 山东济南 250002
摘要：停机坪大部分处在软土地基地带，地基处理主要采用的是竖向排水体预压法对软基进行处理，并对处理的各项指标和处理效果进行检测，取得了较好的效果，达到了工程预期目标。
关键词：软土地基；竖向排水体预压法
1、工程概况
1.1工程简介
项目位于地中海之畔，距离地中海6公里，占地总面积为587411㎡。堆载及卸载方量各90万m³。为减少堆载所需的土石方，将该区域分为二期堆载加固，其中第一期堆载完成后的堆载料可以用于第二期堆载使用。分期堆载既减少了堆载土的外购需求量，同时在卸载完成后堆载土的外运量也同样减少，故根据堆载效果及时卸载对整个工程的效益显得尤为重要。
1.2工程地质
该区域基底地质层主要是粘土，以黄色坚硬土壤与灰色柔性土壤为主。黄色坚硬土壤是指粘土或者带有淤泥的土壤，颜色为黄色-浅棕色，此类材料透水性比较微弱，天然含水量较高，平均值为22%。一般情况下弹性较弱，一般列为CL-CH等级，此类土质按照GTR分类为A2、A3、A4。灰色柔性土壤是由土壤和柔软土壤构成，颜色由灰色到灰蓝色，材料渗透性弱，富含有机物，土质不太均匀，天然含水量较高，平均值为34%，主要分类为CH-CL，此类土质按照GTR分类为A4。
在黄色坚硬土壤与灰色柔性土壤中的水流动性差，属非自由含水层，只有在砂砾等透水层中才能形成自由含水层，因此形成了受压蓄水层。雨季时，含水层达到饱和。因此，排水处理非常重要。通过堆载可以在排水的同时，达到消除不均匀沉降的作用。
1.3软弱地基处理方案
工程软土采用竖向排水体超载预压加固处理，竖向采用塑料排水板（塑料板宽100±2mm，厚4.0±0.2mm）。塑料排水板间距为2.5m，三角形布置，排水板打设完成后，露出地面长度为0.2m。
1.4设计要求
（1）堆载预压的预压荷载分级逐渐增加，确保每级荷载下地基的稳定性，加载期间沉降速率不大于15mm/天；
（2）当塑料排水板处理深度范围和竖井地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，可进行卸载，按实测沉降曲线推算的固结度≥95％；
（3）当地基土经预压而增长的强度满足地基承载力或稳定性要求时，可进行卸载，满足连续7昼夜的沉降值＜1mm/昼夜。
2、堆载预压施工
2.1 施工工艺
堆载预压施工工艺：铺设复合土工布→分层填筑预压土→沉降观测及数据分析→合格后卸载。
2.2 施工方法
2.2.1 施工准备
（1）路基基床底层填筑完成并验收合格；
（2）由测量人员放出路基基床顶面边线，用白灰将堆载预压填筑范围及土工膜铺设边界洒线做出标记；
（3）完善排水系统。
2.2.2土工膜铺设
土工膜铺设之前，首先清理基床底层顶面的杂物，清理干净并确保顶面平整后按照放好的铺设范围白灰线铺设土工膜。土工膜沿线路轴线横向铺设，铺设时时应按紧，确保土工膜紧贴基床底层顶面，无凸起、无褶皱。土工膜单幅之间的搭接按不小于 30cm 控制，搭接采用热熔连接，确保连接紧密、无褶皱、无孔洞。
2.2.3 堆载土填筑
堆载填筑考虑到首先堆载填料多取自弃土场，各种废料混杂、填料质量不稳定，极易对土工膜造成破坏；其次堆载预压顶面将要架梁通过等因素。堆载弃土场填料填筑取自弃土场的堆载料采用挖掘机装料，自卸车运输至施工现场，推土机平整，振动碾碾压，碾压按照填料的设计重度不小于18kN/m 控制，单层铺设完成后现场采用灌砂法检测密实度，并计算出相应的重度，合格后进入下一层填筑施工。
2.2.4堆载预压卸载
堆载完成后，在预压周期内通过对沉降观测数据分析，堆载料具备卸载条件后，由挖掘机挖除顶部的弃土场填料；为了防止卸载时对基床底层造成破坏，底部的 20cm 以上填料由平地机配合人工挖除，预留 20cm填料保护层由人工清除。卸载全部完成后对基床底层顶面予以恢复并重新检测，合格后即可按照设计断面进行上部结构的施工。
2.3 堆载注意事项
（1）堆载预压不得使用淤泥土或含垃圾杂物的填料，填筑过程中按照设计要求铺设土工布或采取有效措施防止预压土污染填筑好的路基；
（2）预压荷载不应小于设计荷载，预压土的堆载宽度和坡度应符合设计要求，堆载预压土应边堆边推平，顶面应平整；
（3）堆载预压施工时应保护好沉降观测设施；
（4）堆载预压土的填筑速率应符合设计要求，保证路堤安全、稳定；
（5）由于堆载预压时间较长，为了防止雨雪对路堤的侵害，需在预压土顶面及侧坡做好临时排水系统。
3、沉降监测
3.1 施工准备
3.1.1 施工准备
不同区域根据堆载高度不同，监测要求也不相同，本工程刚性路面区30×30m布设一个点，沥青路面区40×40m布设一个点。
观测频率确定：填筑过程中每1次/层，加载期每1次/层；施工暂停期每1次/3~5天；加载后预压期（堆载完成至卸载期间），每天检测一次。
3.1.2 沉降监测仪器设备
3.2 施工工艺
3.2.1 沉降标布设
沉降板采用钢板，底板尺寸为800mm×800mm×6mm，用水平尺校正其水平，用垂球来控制其铅垂，埋设稳固；沉降板的金属测杆、套管和接驳的垂直偏差率应不大于1.5%。
金属测杆采用直径20mm的钢管，其底端与底板焊接为一体，且与钢板之间利用3根25cm长的φ8-φ14钢筋呈三角形进行焊接支撑加固。
套管采用PVC塑料管，直径为110mm，它应具有一定的强度和刚度。随着填土的增高，测杆与套管相应接高，钢管采用焊接的方式接高，每节长度为500mm。
接高后的测杆顶面应略高于套管上口，套管上口应加盖（或用厚塑料薄膜）封住管口，以防止进入掉落物或灌进雨水，盖子顶高出碾压面高度为500mm。
3.2.2 沉降监测方法
①水准点的设置
沉降观测资料的可靠性在很大程度上取决于水准点的稳定性，此次水准点就近采用工程施工高程控制网给定的水准点。每半年进行一次导线闭合测量，确保水准点的准确性。
②沉降检测方法
在确定水准点高程不发生变动的条件下进行沉降监测，整个监测过程保证使用同一个水准尺、固定水准点、固定施测路线和施测方法。
③转点设置标准
当需要转点时，应确保转点高程与导线控制网闭合。此测量方法相比于任意选择观测路线可以提高沉降测量的精度。
3.2.3 沉降监测成果整理分析
每次沉降观测完成后，应及时检查现场记录和计算结果。进而检查测设精度是否符合要求，对误差超限的观测点，应该分析原因重新补测。将观测的高程填入沉降观测表。沉降观测分为3个阶段，包括基层填筑（TUF）阶段、堆载土填筑施工阶段及预压阶段。
A2-1西区沉降观测情况分析：
根据三点法计算固结度：
S1、S2、S3——相同时间间隔观测的沉降量
S∞——相应荷载下的最终沉降量
St——相应荷载下t时刻的沉降量
Ut——相应荷载下t时刻的固结度
预压天数120天，区域平均固结度Ut=98.02%，满足“连续7昼夜沉降<1mm”，同时固结度满足≥95%即满足设计卸载的要求，所以根据现场实际观测情况可缩短堆载工期以达到节约工期目的。
4、结束语
机场停机坪基层的堆载预压、卸载及相关项目的顺利施工，为整个项目的施工质量、合理安排组织施工创造了有利条件。通过加强堆载预压、沉降观测沉降量的数据分析，同时对固结度计算推断出卸载时间，在满足设计的相关指标要求后及时进行下道工序，为工程节约大量的工期。通过对本工程的施工总结，积累出在堆载预压、沉降监测、土体固结度计算的一些经验。停机坪的地基通过采用排水预压法处理，存在的软土地基获得了较高的承载力，达到较好的处理效果，使地基的固结度满足设计要求，为机场下阶段的路面施工提供了可靠的基础界面。
参考文献：
[1]龚晓南主编《地基处理手册（第三版）》中国建筑工业出版社ISBN 978-7-112-09101-0
[2]严晓明竖向排水体预压软基处理及效果检测
[3]唐业清《简明地基基础设计施工手册》中国建筑工业出版社出版2003-11-01ISBN 9787112058495
作者简介：
王兴锦 1975年2月7日出生，中铁十四局四公司阿尔及利亚阿尔及尔机场项目经理，工程师，
论文作者:王兴锦
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/29
标签：预压论文; 荷载论文; 填料论文; 地基论文; 土壤论文; 水准论文; 套管论文; 《基层建设》2017年第31期论文;