市政道路软基处理中堆载预压法施工技术研究

市政道路软基处理中堆载预压法施工技术研究

吴刚

（广东省第一建筑工程有限道司）

摘要：市政道路工程施工过程中，常遇到软基问题，需要对其进行加固处理，提高其承载能力，满足设计及设施要求。堆载预压技术是常用的道路软基处理技术之一，其具有造价低、工艺简单、质量效果好等特点，已普遍应用于软基加固处理，并取得良好效果。文章结合笔者管理实践，对堆载预压法施工技术及有关内容进行详细探讨，以供参考。

关键词：堆载预压法；市政工程；软土地基；处理

前言

堆载预压技术又称堆载预压排水固结技术，该技术主要是通过上部荷载作用前，采用相应的技术，对天然地基进行荷载预压，并采取措施排出土中水份，减小土体孔隙，使其逐渐固结，有效提升软基承载力，减小沉降。

堆载预压技术适应范围较广大，可适用于吹填土、饱和软土、松散粉土、新沉积土等的软土地基处理，此外，在处理薄砂层以及透镜体质地基时，也能取得良好效果。

堆载预压技术应用过程中，必须结合项目实际情况，制定相应的设计、施工方案，保证各工序施工质量，及足够的预压时间，以保证该技术能发挥其最大作用。

一、工程案例介绍

肇庆新区某市政道路工程项目主要新建围网内道路 8 条，总长度约 5405 米。工程施工内容包括围网内道路的土方工程、道路工程、给排水工程、 交通工程、照明工程、绿化工程、电力通信土建工程、附属工程等。

通过认真分析道路工程所处的地质勘察报告，发现施工范围内土质属冲积平原地貌。场地现状多为鱼塘，地势较平坦，土层主要包括松散，稍湿的素填土、饱和，流塑的淤泥等，属于软弱地基，需要对其进行加固处理，才能满足设计及施工要求。在结合规范、设计、现场情况等基础上，从技术、经济、质量等多方因素进行综合考量，确定采用

塑料排水板+堆载预压施工技术处理软基，实践证明，经加固后的软基，其强度、刚度、承载力等得到有效提升，满足设计要求，这次施工技术，取得预期施工效果。现对堆载预压施工技术进行深入探讨。

二、堆载预压技术原理

采用堆载预压技术，其原理是在市政道路路面施工前，根据设计方案指引，先在原有的软基上，进行相应的荷载堆积，以缓慢排出软土内孔隙水，使土体不断固结，有效应力得到有效加强。地基经过压密变形后，能显著提高承载力，减小地基工后沉降。

道路软基以预压处理后，可完成大部份沉降，但会出现回弹情况。

交付使用后，地基受使用荷载作用下再次沉降，如果之前的预压荷载设计方案合理以及有足够的预压时间，则出现工后沉降量很小，符合

工后沉降要求。

采用堆载预压技术时，为加大固结速度及排水能力，通过采用在软土中设置竖向排水体及水平向排水垫层。

竖向排水体主要采用塑料排水板或者袋装砂井等材料，水平向排水垫层则主要采用碎石垫层或砂垫层。

如软土层较薄且接近地表， 施工时间又比较长时，可考虑只在地表面铺设相应定厚度砂垫层，无需再设置竖向排水体。

二、堆载预压技术设计

市政道路应用堆载预压技术主要包括有预压荷载以及地基排水两部分。在设计预压、排水系统方案时，一定要结合市政工程上部结构荷载、路面结构厚度、路堤填筑高度、地基土性质以及施工工期要求等，进行合理设计及布置。

预压系统主要设计内容包括有：

路堤填筑方法、速度与超载高度、预压时间，以及地基稳定性、工后沉降的控制措施等。

排水系统设计包括确定水平向垫层的厚度；竖向排水体的直径、间距、深度和排列方式等。

编制科学合理的设计方案，可以在地基加固处理施工中，对地基实行不断施加预压荷载、使地基沉降，最后达到预期的沉降要求，土体强度、稳定性、密实性能得到有效提高，满足设计及施工要求。

由于市政道路施工里程较长，不同距离的地段，其土层及土体也相应存在变化，因此，一定要根据道路工程的性质及施工规模、地基土层

的厚度以及土体存在的物理力学性质等，制定相应的软基加固设计方案时，要对影响软基土的各项因素进行深入分析，调查研究，经全面考虑后，编制数个软基加固处理方案，并对不同的方案进行比对，分析，包括从技术、经济、质量、安全等多角度进行综合考虑，最后确定最佳加固方案。

设置排水系统，是实现排走土颗粒间水分、加速地基固结的有效措施。

排水系统包括用于水平排水的排水垫层以及安置其中的盲沟、垫层外排水沟等。

软土层较厚时，要通过竖向排水体排小排水路径，加速排水，提升

地基加固效果。具体设计时要结合软土层厚度、地基土质情况、路堤填筑高度等因素进行综合考虑，保证设计方案的合理性及可靠性。

施工所用的塑料排水板， 要满足规范及设计要求，同时要考虑工程性质、加固土层深度等情况，选择合适规格的排水板。

所选择的塑料排水板，其质量、规格、性能等各项技术参数，必须满足有关要求，并对其进行验收检验，尤其是排水板的纵向通水量以及滤膜的横向湿态强度，必须达到规定标准，为工程施工质量提供保障。

采用堆载预压技术加固道路软基时，需要对分级堆载预压施工期间

及投入运营后的地基稳定性进行验算。加强对施工期内的施工监测控制工作，如发现存在地基异常情况时，要及时对地基稳定性进行验算，并做好相应的处理措施，确保工程质量及安全。

三、堆载预压法的施工技术及工艺

要保证堆载预压技术取得预期效果，必须做好施工过程的技术、工艺及质量控制等工作。

1、主要施工工艺（见图1）

图1堆载预压施工工艺流程图

2、水平排水体施工

要保证地基土内水分顺利排出，提升加固效果，在进行铺排水垫层施工前，需要在路堤两旁开挖排水沟。

（1）施工方法

在进行排水砂垫层施工时，如地基表面硬壳层有足够厚度，具有较佳

承载力，满足运输机械作业时，则采用机械进行分堆摊铺，可把施工材料分成若干砂堆，后采用机械或者人工进行摊铺。

如硬壳层没有足够承载力时，通常采用顺序推进摊铺法作业；如软基表面较软，可采用清淤换填等方法，先加强地基持力性能，满足人工作业或轻型远输工具作业条件。无论采用哪种施工技术及方法，均要注意不能对软土表层产生过大扰动，防止砂和淤泥相混合、不利于垫层排水。砂垫层铺设前，要对竖向排水体的顶面位置进行清理，把杂物、淤泥等清除干净，以利于其顺利排水。

（2）施工注意事项

施工所用材料，要选择合适的中、粗砂以及碎(卵)心、砂砾等粒料，

同时要控制粒料最大粒径及含泥量，保证施工质量。

地下水位超过地基表面时，要先采取排水、降水措施，把水排走，保持地基表面无水状态。

铺设垫层时，要注意小心作业，不能对外围软土表面造成扰动。垫层底面铺设标高要相同。

分段施工时，接头位置应处理成斜坡状，每层应错开 0.5～1m为合适。搭接部位施工过程中一定要进行捣实，并根据按先深后浅的顺序进行施工。施工过程中，一定要保证垫层虚铺厚度、密实度、含水量等达到设计规定要求。

3、塑料排水板质量控制。

排水板规格、质量是否达标，会直接影响对软基排水固结的施工效果。

因此，一定要制定塑料排水板验收制度，凡运达现场的批量排水板，要随机抽样进行检查，包括外观检查等，同时委托第三方有检验资质的单位，对样品有关性能进行检验，保证质量合格。

采用插板机，把排水板打进土里，从而形成垂直排水通道，代替排水砂井。排水板具有较好的排水滤水性能，同时能适应地基变形，保证

排水效果良好。此外，插放排水板时，不会对地基产生大的扰动，且施工方便。在具体排水板插入施工期间，要注意避免淤泥等杂物进入板芯造成输出通道堵塞，造成排水效果不佳。

塑料排水板必须与桩尖形成紧密连接，防止提管时脱开带出排水板。桩尖与导管要匹配，防止出现错缝，避免淤泥进入，减少因排水板与导管壁摩擦力增大导致带出塑料排水板。

4、 铺设上层碎石垫层、土工格栅、软式透水管，砂井设置

（1）塑料排水板结束施工后，对其进行质量检查，确认满足设计要求后，在下层碎石垫层上部铺设双层土工格栅，再铺设碎石垫层，

（2）砂垫层采用土工布及土工格栅包边，填筑路基土期间禁止包边土包裹，以利于排水。两端坡脚处采用碎石排水沟，以免填料流失和利于排水。（见图2）

图2  某道路软基工程处理中土工布及土工格栅包边、排水沟做法大样图

4、预压加载施工

通过对软基土层进行加载，达到提升地基强度的效果。路基填筑至设计的预定高程后，排水固结区域预压期要保证至少6个月以上，实际预压时间应根据沉降观测和稳定要求确定。

具体施工时，预压填土料要与路基填土料相同。要保证有足够的加载面积，并分级施加荷载，每级荷载量要对应地基强度增长量。加载速度要适度控制，如发现地基存在高于加载控制标准等异常情况时，要马上暂停加载或者进行卸载，并查找原因，解决后再进行恢复加载工作等。荷载的边缘应超出基础处理的底部，并超出弹筒区。填土施工要做好对已插入的塑料排水板保护工作，不得损坏，不能拔出排水板。

5、 施工监测与检验

根据有关规定要求，需要安排专业人员，做好施工期间的施工监测及检验工作，其中主要包括有：

地面沉降监测、深层土体水平位移监测、 孔隙水压力监测和深层沉降监测等工作，保证监测成果满足规范允许值内。此外，还要做好原位测试和室内土工试验等工作，并对相关试验成果进行详细记录。

6、 卸载

当地基符合设计要求的预压时间或者沉降量要求时，按照施工设计要求可以将其逐级卸载。并且对地基沉降、回弹情况等进行密切观测。卸载完成之后，需要对地基进行静荷载试验，按照施工要求对地

基进行试验操作。

结束语

市政道路采用堆载预压施工技术处理软基过程中，一定要结合路段及范围的软土实际情况，制定相应的堆载预压设计及施工方案，并加强施工过程各工序的质量控制工作，并做好各项施工监测工作，全面提升软基土屋的强度、刚度及承载能力，为市政道路工程质量提升打下坚实基础。

参考文献

[1] 柴先墩，塑料排水板堆载预压在广州沿海工程软基处理中的应用

，城市道桥与防洪， 2023第3期266-268

[2]刘运兴 ， 杨永民 ， 杨智诚，塑料排水板堆载预压技术处理软土路基变形特性研究，广东土木与建筑， 2023，第2期23-26