软土地基边缘区域插打排水板施工方法

◎ 李宏权 保利长大工程有限公司

沿海大面积新近吹填软土地基一般采用真空或堆载预压法处理，即利用真空压力或堆载压力，使土体排水固结加固软土地基的方法，垂直排水系统一般采用塑料排水板。在实际施工中，插打排水板方法的选用以软土地基大部分区域适用性为依据，往往忽略了边缘区域的适用性，从而导致边缘区域的插打排水板难度大、质量不高，地基处理效果也不佳。

本文对新近吹填软土地基边缘区域进行了定义，从插板施工存在的问题出发，对软土地基边缘区域进行了分类，并从设备选用及插打工艺等方面探讨最优的插打排水板方法。

1.软土地基边缘区域定义及存在问题

本文中新近吹填软土地基边缘区域是指离软土地基边界10m以内、吹填淤泥层厚5m以内、底面为原有岸线且呈斜坡走向的区域。软土地基边缘区域存在以下问题：

（1）对于边界为原岸线、原养殖鱼塘等边缘区域，地形复杂，地层不规则，可能存在块石、杂填土等，插打排水板困难。

（2）边缘区域在吹填砂垫层时，吹填管线及出砂口无法均布，导致砂垫层厚度不均匀，局部垫层承载力不足，插板施工机械行走困难。

（3）高水位时，局部边缘区域可能被淹。

表1 软土地基边缘区域分类表

表2 三种插板设备性能参数分析表

2.软土地基边缘区域分类

根据新近吹填软土地基边缘区域的定义及存在问题，划分为插板容易、较难、困难及特别困难等四种区域类型，具体见表1。其中，边界为原填石岸堤、新近吹填砂袋岸堤等边缘区域，因岸堤斜坡作为岸堤基础的一部分，可不破坏，插板至岸堤斜坡面即可，该边缘区域看作无块石杂填层。

3.插板设备适用性分析

插打排水板的设备主要有三种，为挖掘机改装插板机、履带式插板机及门式插板机。三种插板设备的适用性指标参数分析见表2。

从表2分析对比可知，对于新近吹填软土地基边缘区域，场地有限，而门式插板机轨道行走需占用较大面积，且工效低，所以适用性较差。挖掘机改装插板机及履带式插板机各有优缺点，挖掘机改装插板机自重大，且插板需要振动，对地基承载力要求高，适用于砂垫层厚度足够及承载力好的区域。履带式插板机对地基承载力要求较低，且静压插板，适用于砂垫层厚度不均匀及承载力较差的区域。

4.插打排水板施工方法

4.1 插板容易区域施工方法

插板设备可选用挖掘机改装插板机及履带式插板机，采用常规的插板施工工艺施工。施工工艺为：施工准备→场地平整→测量放样→插板机就位→安装管靴→沉设套管至设计底标高→提升套管→剪断塑料排水板→移机至下一板位。施工时可结合中心区域的施工设备及方法共同施工。

图1 引孔装置图

4.2 插板较难区域施工方法

插板设备选用履带式插板机，采用常规的插板施工工艺施工。因砂垫层吹填不均匀，局部厚度不足，承载力局部较差，而履带式插板机重量较轻，且静压插板扰动少，对砂垫层的承载力要求不高，最适宜施工。施工过程中采用砂垫层局部垫板等措施防止设备履带局部下陷，影响插板垂直度。

4.3 插板困难区域施工方法

对于块石杂填层，层厚不大的区域采用挖掘机改装插板机进行振动插板，通过振动使套管穿透块石杂填层；层厚超过0.5m的区域，常规插板机已无法穿透，采用辅助引孔的插板施工方法，即在常规插板工艺前增加一道引孔工序。

引孔设备：在轻型履带挖掘机的基础上改造。引孔装置采用挖掘机上的破碎锤及实心钢棒改装而成，把160mm实心钢棒通过钎杆与破碎锤液压振动系统连接，引孔装置如图1所示。

引孔方法：带引孔装置的履带挖掘机在板位旁就位，引孔装置跟据板位振动下沉引孔，穿透块石杂填层，上拔完成。遇到大块石打不下去时，适当调整引孔间距，在轴线方向移位再引孔。

采用振动引孔时，振动力会影响砂垫层的承载力，适宜采用重量较轻且扰动少的履带式插板机共同施工。带引孔装置的履带挖掘机与履带式插板机在施工中前后紧跟，引孔完成后马上进行插板，防止孔洞受下一引孔振动影响时回堵。

4.4 插板特别困难区域施工方法

根据高低潮位的情况，选择低潮位且砂垫层上无水的时间段进行施工。

插板特别困难区域存在块石杂填层，对于层厚超过0.5m的区域，也采用辅助引孔的插板施工方法，与插板困难区域施工方法基本一致。但是，引孔振动对含水砂垫层的承载力影响很大，机械履带在振动作用下会陷入砂垫层中，且该区域的砂垫层局部厚度不足，甚至会陷入淤泥层中，对施工安全影响很大。因此，引孔插板须采取措施防止履带下沉，可采用板位跳跃及砂垫层上垫钢板的方法进行施工。

对插板特别困难区域的施工方法较复杂，施工工效低、成本高，可从源头上进行改进分析、降低施工难度。对于存在块石杂填层的原地貌无法改变，但在吹填淤泥及砂垫层时可适当提高回填高程，使砂垫层顶面处于高水位以上，这样插板特别困难区域可降为插板困难区域，插板施工容易很多。

5.结语

从新近吹填软土地基边缘区域插板施工存在问题出发，把软土地基边缘区域划分为四种类型，并对三种主要插板设备进行了适用性分析对比，最后根据区域类型特点从插板设备选用、常规插板工艺、引孔插板工艺及插板要点等阐述了新近吹填软土地基不同边缘区域的插打排水板方法，希望能为同类工程提供参考。

另外，新近吹填软土地基边缘区域根据每个项目的实际情况有所不同，复杂性也不一样，插打排水板施工方法也不尽相同，需根据实际合理选择。