人工铺设效率低 插板期间严重冒浆 排水板头支起隔泥 需人工二次补填砂
P21
通过铺土工材料、竹网和荆芭等提高表层承载力，满足初步施工条件
铺设编织布 或土工格栅 架设竹篙架 铺设竹芭和荆芭 铺设无纺布
22
P22
浅表层快速加固处理施工工艺
铺设编织布 插设塑料排水短板 布设滤管和主管
铺设无纺布 铺设密封膜 布设抽真空系统
试验段 (GK2+244~GK2+544)长度为300m 回填到交工标高+3.0m 处理完成后一般路段交工面的地基承载力
特征值要求不小于140kPa 地基残余沉降量要求不大于30cm 差异沉降不大于0.3%
P40
处理思路：真空联合堆载预压——处理效果
荷载（kpa）
150.00 50.00 -50.020010-6-2 -150.00 -250.00 -350.00
settlement （3）total settlement
P24
排水固结——堆载预压法
堆载源可选择砂、土或海水等
堆载预压法
P25
排水固结——真空预压法
密封膜
真空预压法
大气压真空Βιβλιοθήκη 水大气压塑料排 水管
P26
真空预压和堆载预压法的对比
P27
新型的真空预压处理技术：增压式真空预压法
原理： 在塑料排水板间设置增压管，待常规真空预压固结度达40％后，使增 压管开始工作，土体中心增加了正气压(压力为40N)，使土体中心与排水板的 压力差增加，使真空预压的加固效果得到了明显改善。
深厚软土地基处理
报告人：黄涛 教授级高工 中冶集团武汉勘察研究院有限公司
2015年12月11日
P1
目录
1
地基处理技术背景
2
主要岩土工程问题
3 我院在地真基空处预压理方关面键的技技术术创新
4
工程实例
5
展
望
P2
一、地基处理技术背景
天津
江苏
湖北
浙江
广东
福建
主要分布于 滨海区域；
软土地区占 国土面积5％ ，GDP占50％ 以上；
软土厚度： 15 m ~ 50 m。
P3
软土的工程特性
软土含水量高、孔隙比大 w>50%， e=1.2~2.0
软土压缩性高 Cc=0.3~0.7，3m高的填土将会引起约1.0m的沉降
软土强度低 Cu=8Kpa~15Kpa，一次性堆填3m 高的路堤会引起滑坡
软土渗透性差，固结系数低 k=110-8cm/s ~ 510-7cm/s ，Ch、 Cv约1 10-4cm2/s 沉降稳定时间可能长达几十年,甚至上百年
软土具有结构性，结构破坏后工程特性显著降低
P4
一次性堆填1~3m会产生滑坡
3m填土引起 1m最终沉降
压缩性高
强度低
软弱土
处理费用 高
占土建造价 1/3～1/4
难以全断面处理
处理区 下卧层
3h0~10010m0m
分布深度
结构性强
扰动引起工程性质弱化
压缩性增大 强度降低 90% 固结系数降低 90%~95%
P33
施工工艺
铺设排水砂垫层 插设塑料排水板
埋设降水井 密封墙施工
降水预压 试夯或堆载
2~4遍点夯或堆载施工
1遍普夯或堆载
井点降水联合强夯施工工艺
P34
四、工程案例 （一）珠海横琴新区软土地基处理项目
P35
横琴岛鸟瞰图
P36
横琴新区规划图
规划主建设区为大小 横琴山所围区域，即 天沐河（中心沟）两 边沿岸区域，建设开 发区域中约80%为吹 土造地形成的陆域， 均需进行地基预处理
强夯法（置换） 振冲（碎石桩）法、水泥土桩 真空预压/联合堆载预压法 真空预压联合强夯法（动静联合） 浅表层快速加固法 井点降水联合强夯法 高真空击密法
P17
（1）浅表层快速结壳新技术
浅表层流泥~浮泥 承载力极低 含水率高达80%~200% 压缩性高，渗透性差
P18
大面积超软弱吹填土浅表层超软弱土特性
平 面 分 区 图
P48
1 2 前期勘察阶段场景(机械设备无法行走)
利用橡塑板铺设的施工便道(浮桥)
P49
3可载人的橡胶塑料板和塑料薄膜
4可以取代砂垫层的透水管
5人工插短塑料排水板
6铺设主支排水管
P50
7铺设塑料底膜或土工布
8人工铺设表层土工膜
9设置沉降观测标点
10真空度监测点
P51
11真空抽水设备 13真空抽水30天
沉降量(cm)
2010-7-2
2010-8-1
G1地表沉降-荷载时程曲线
平均沉降 荷载Kpa
2010-8-31
2010-9-30 2010-10-30 2010-11-29 2010-12-29
2011-1-28
2011-2-27
日期
P41
处理思路：真空联合堆载预压——处理效果
P42
道路地基处理后
1.7
z B y
C
1.6
1.5
重塑土样
D
1.4
校正曲线
¿×¶Ï ȱ¬£ e
1.3
1.2
薄壁土样
E
1.1
1
10
100
1000
ѹ Á¦ £¬ kPa
压缩曲线由四段组成
1：水平段（AB）2：弹性压缩段(BC) 3：结构破坏突降段（CD）4：重塑压缩段(DE)，最终交于 0.42e0点。
结构屈服应力比
抽真空 砂垫层施工
P23
（2）真空预压和堆载预压加固深厚软土处理技术
排水固结法提高地基承载力原理
Load system
Bedrock
Drainage system
Pore pressure e↘
PP Dissipation
Es ↗ fak ↗
Key issues： （1）stable during filling （2）post-construction
上海莲花河畔景苑堆载致灾
P12
2.3 大面积地基沉降问题
工业场地-----宝钢德盛
粘土矿随地面沉陷
堰塞河道
P13
2.3 大面积地基沉降问题
工业场地-----宝钢德盛
钢坯 沉陷
约2万吨价值2亿元的成品钢坯一夜间沉入地下
地面下 沉、管 道拉脱
P14
2.3 大面积地基沉降问题
市政民用场地--------武汉市泛后湖地区的地面沉降
含砂量极少 粘粒和胶粒含量大
浅表层超软弱土处理存在的工程问题
面积大，工期紧，凉晒需1~2年，容易形成水塘 表强度低，砂材料和机械等极易陷或掉入泥中 无法进行正常铺设砂垫层 无法进行正常插设塑料排水板等施工作业
P19
浅表层快速加固处理技术加固原理
20
P20
设计施工中存在问题
吹填砂厚度不均 形成淤泥包、质量不均
P37
地基处理前
P38
2 地质特点
场地工程地质条件极差 不良工程地质条件：（1）新近吹填松散砂层。
（2）深厚（15～40m）海相淤泥。厚度变化较大，高含水量，大孔隙， 高压缩性，低强度。具有流变、触变特性。
淤淤泥泥层层厚底度等等高值线线图图（（最最深厚达达4337mm））
P39
环岛北路试验段地基处理要求
P59
3.3.1 设计方案——真空联合堆载+强夯地基处理原理
强夯
大气压 密封膜 排水垫层
塑料排 水板
堆载
真空系统
P60
静置5天 静置+强夯 静置
堆料6m
静置10天 排水板施工
填土2m 填土2.7m
填土4.5m
抽真空10天
人工垫层1m
序号
加载过程（前）
对应十字板强 安全系数
度（kPa）
Fs
圆心
半径
1
堆第一级填土4.5m
2
堆第二级填土2.7m
3
堆第二级填土2m
4
堆第一级料6m
14.38 30.15 36.84 38.23
1.255
（5.3,7.4）
19.6
1.264
（6.1,11.3）
22.7
1.208
当地表含水或吹填淤泥土质极差，塑料插板机无法进入时，可采用无砂 垫层的真空预压法。
设计要求 （1）处理深度：至淤泥层下300mm，约15m左右，以地勘报告为准。 （2）地基承载力特征值: 交工面不低于150kPa，交工面下4m处不低
于120kPa。 （3）压缩模量：交工面不低于12MPa，交工面下4m处不低于10MPa。 （4）固结度：交工面至交工面下4m不低于85%，交工面以下4m以下
增压式真空联合堆载预压原理图
P28
解决矛盾：常规真空预压常常由于排水板或横向排水装置的 堵塞造成其长期排水效果差,从而造成场地达不到设计要求。
P29
（3）联合处理技术加固深厚软土
联合处理技术一：真空+堆载预压法
大气压 密封膜
大气压
塑料排 水管
真空抽水
P30
联合处理技术二：真空+堆载+强夯（动静法）
不低于80%。 （5）交工面标高：不低于3.9m（黄海高程）。 （6）工后沉降：5年不大于400mm。
P46
地层特性
人工吹填淤泥 粉细砂 淤泥质粘土
粉质粘土 中粗砂
P47
吹砂区
采用塑料排水板+强夯的地基预处理方案
吹淤区
采用两步处理方案： 第一步插短板+真空预压+覆水预压; 第二步插长板+强夯 吹淤区采用无砂真空预压。