地基处理施工方案软基处理

地基处理施工方案（软基处理）

杭州亿东岩土工程有限公司

未来科技城国际教育园项目

幼儿园地块软基处理方案

一、场地基本状况

1.1拟建的未来科技城国际教育园区项目，位于杭州市余杭区中

泰街道南湖景区，项目规划用地面积为117944平方米（约176.9亩）,

总建筑面积约为87105平方米。场地西南角拟建幼儿园，建筑物约

广2层。现幼儿园区块地基主要为淤填土，主要成分为建筑泥浆，放

置时间约5~6年，泥浆深度约为7〜10m,面积约25600ni2。

L2填土区泥浆呈流塑状，长满芦苇，土质极软，承载力基本为

0,含水量很高，颗粒极细，不能直接上人和设备。

场地现状图

本次淤填土区地基处理主要针对泥浆层及3层淤泥质粘土层。

1.3施工平面布置

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二、软基处理工程条件

2.1拟处理地层

根据浙江中材工程勘测设计有限公司2015年10月提供的本项目

的岩土工程详勘报告,应予以处理的软土地层为④】粘土以上的地层,

处理的厚底为10.1^14.1米。拟处理的各土层状况如下。①】杂填土:

杂色、松散、湿。成分以粘性土为主，含碎石砖块，揭露厚度1.

西侧厚度大。①2淤填土（塘泥）：灰、灰黑色、饱和，流塑~软塑，

由原状鱼塘淤泥与外来排放施工泥浆组成，岩性相变大。本场地普遍

存在，揭露或可见厚度1.2~6.3m,相邻孔的最大厚度差为4.9m,层

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顶坡度达19.2%o粒度成份以粉性粘粒为主，渗透系数为7.6X

WWs,Es为2.14MPa,为极高压缩性、极低渗透性软土。本地块

因仅北侧、西侧有10个钻孔，大多范围的层后及物理学性质不祥。

②粉质粘土：为原状沉积土，灰黄色、饱和，软可塑状，揭露厚

度Ll~3.9m,一般为1.2~1.4m,层厚较小。W：35.7%,e：1.030,

Esi~2：4.58Mpa。fak：120kPao

③淤泥质粘土：灰色，饱和，流塑状，局部夹层粉土。揭露厚度

0~4.9m,厚度变化较大。W：49.3%,e：1.386,Ip：18.3,Eg3.llMPa,

fak:70kPa,属高压缩性粘土。

拟处理地层为极高压缩性的①।层和高压缩性的③层及杂填土，

处理深度为10.P14.Imo

2.2水文地质条件

地表水：场地北侧的地表水沟深度不详，宽度大于15叱东侧有

人工开挖的水坑，其深度大于2nb降雨时地表水从南侧流于水坑中。

地下水：杂填土中有受降雨补给的上层滞水，表层芦苇根系土层

中有孔隙潜水，使①2层淤填土的含水量高而甚稀软。浅表地下水从

淤填土面渗出向水坑排泄。

2.3地面地形与地貌条件

由于人工堆填和开挖，导致地表高差大，东、北地面低，南侧高。

因地面稀软和芦苇丛生，地面高程不明。

三.地基处理工程条件分析

3.1地基处理前准备工程量大

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1）清表与平整工程量大：具体为大量芦苇割除，苇根清除，场

地高度差的地表平整。

2）平整场地后的1/1000高程测量。

3）应进行按详勘要求的建筑场地补充勘察和按初勘要求的道路

场坪勘察。

3.2建筑物类型为严要求的沉降敏感型幼儿园

由于①2淤填土为岩性变异较大的鱼塘淤泥和施工排放淤泥，含

水量高，强度极低，渗透性极差和厚度变化大，表现出强烈的非均质

性，为确保幼儿园使用期的地基绝对安全，消除场地的不均匀沉降和

使工后沉降达到极小，所选用的地基处理方法应与之相适应，尽可能

稳妥。

3.3建筑场地沉降初步分析

根据勘察报告提供的北、西侧10个钻孔剖面与全场地的①2、②、

③层土的物理力学性质，以及现场踏勘了解的情况，以2层建筑物的

使用荷载50kPa,设计地面标高+9.8m为条件，采用分层总和法对10

个钻孔进行了主固结沉降评估，计算结果见下表一（仅考虑现有10

个钻孔主固结沉降量表）：

表

最大相邻点

孔号Z169Z170Z166Z165Z162Z173Z174Z171Z167Z163平均

差最大差

沉降mm574330348369228517327281264378361346244

计算结果仅代表既有钻孔情况,更详尽的数据有待补充勘察后方

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可得出。表中数据表明，固结沉降量平均不太大，为361mln,但差异

沉降量大，达到346mln,相邻点的不均匀沉降量有244mln,差异沉降

率达到lO%o,属于明显的不均匀沉降场地。

3.4地基处理的要点与难点

3.4.1地基处理要点

鉴于上述分析，本场地软土地基处理的要点为：通过排水固结施

工达到地表承载力满足下步机械施工的要求，使fak^70kPa；基本

消除软土的主固结沉降量和不均匀沉降量,建筑物区的施工沉降量达

到平均340mm以上，差异沉降率达到W3%。。

3.4.2地基处理难点

前述分析说明，本场地的软基处理难点在于：

1）因现有场地均为极软淤泥，上生长芦苇、柳树等植物，应对

耕植土进行清理，要解决如何清表、具备轻型机械进场施工的能力；

2）使用要求不同，需依使用要求和补充勘察资料，在进行精确

使用分区的基础上实行差异式处理方法与参数设计、施工；

3）地标高尽管标高差较大，但总体平均标高要高出设计地面标

高9.8m约1.0m厚度，有近2万多立方米流塑状土体挖卸外运；

4）淤填土渗透性极差，短时间难于完成排水固结，而且该层的

现有承载力太低，要将其提高到70kPa以上，必须有较长的处理时间

或施加较高的预压荷载，采用等载的预压方式工期会很长。

四.地基处理方案

4.1地基处理方案比选

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处理可

优点缺点

方法用性

方案成熟，处工期较不好控

固化

理深度大，后制，操作不安不宜

剂法

期沉降小全，成本太高

工期很长（180

方法成熟，处天），需要6m以

堆载

理深度大，工上厚度堆载填

预压不宜

后沉降小，成土堆卸，消除差

法

本较低异沉降较难，表

层刚度低

工期较长（预压

方法成熟，处时间约140天）

真空宜用于

理深度大，工,对①杂填土要

预压非建筑

后沉降小，无打密封墙，预压

法物地段

需堆卸填土荷载较低，成本

较低

短程预压荷载专利技术，工期

适用于

超载高、工期短（预较短，过程控制

建筑物

真空压时间60~80严、成本较高、

地段

预压天）、处理深度要用1.5m厚堆

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动力大，工后沉降载填土及动力

排水下、表层强度固结

固结高，可克服差

联合异沉降

法

4.2专利技术简介

4.2.1“快速消除不均匀沉降的软地基处理方法”（专利号

ZL200610097705.5）（专利一）：

这是一种基于以统一的工后沉降量为标准，通过不同使用要求下

的主固结沉降量精确计算，将拟处理的软土场地划分施工区域，以不

同的处理方法和施工差数对各施工区进行控制,使之达到各区的施工

沉降量不同，但工后沉降量相同或满足设计要求。该技术可在施工过

程中解决场地的工后差异沉降的难题。

4.2.2“短程超载真空预压动力排水固结联合法”（专利号

ZL200610097704.0）（专利二）：

本专利是静动排水固结法的耦合技术，利用软土在真空负压作用

下有效应力逐渐提高但固结沉降速率相应不断下降的规律，当沉降速

率下降到某一数值时增加堆载填土静力荷载形成静力叠加的超载预

压,使软土的排水固结速率加快;随着软土的有效应力的进一步提高,

超载下的固结沉降速率亦随之衰减，此时在堆载填土上施加适当能量

的动力荷载，对软土形成静动叠加的高超荷载预压，促使软土的固结

速率加快。通过对软土施加等载一超载一高超载的排水固结过程，促

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使拟处理的厚层软土在较短时间内以较快的沉降速率快速完成排水

固结。具有处理深度大，施工沉降大，工期短，工后沉降量小，表层

刚度和承载力高的优点。

4.2.3类似工程

项目名称工程时间处理方法处理效果

规模简介

威海港新港二16万2013专利一，专fak》

期软基处理工m2年利二80kPa,工

程后沉降

<30cm

山东日照日照16万2012专利一，专fak2

港石臼港区吹m2年利二80kPa,工

填造陆地基处后沉降

理工程<30cm

汕头东部新城4万2014专利一，专fak2

软基处理工程m2年利二lOOkPa,

试验区工后沉降

<20cm

福建福安鑫茂45万2012专利一，专fak2

冷轧硅钢有限m2年利二120kPa,

公司2#、3#厂工后沉降

房地基处理工<10cm

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程

温州乐清湾港45万2010竹网+真空fak2

区南区一期地m2年预压+降水lOOkPa,

基处理工程+强夯工后沉降

<30cm

温州民科基地37万2009超软土无fak》

永兴南园软基m2年砂垫层浅50kPa

处理工程层真空预

压

温州民科基地47万2010超软土无fak2

永兴北园软基m2年砂垫层浅50kPa

处理工程层真空预

压

4.3地基处理分区

根据本场地的使用要求与岩土工程条件，采用专利技术“快速消

除不均匀沉降的软地基处理方法”（专利号ZL200610097705.5）将场

地分为A、B共2个处理分区。

A区：幼儿园建筑区，西北侧约UOOOnf范围，采用专利技术“短

程超载真空预压动力排水固结联合法”（专利号ZL200610097704.0）

进行，处理后要求达到：fak^90kPa,工后沉降WIOcm,工后差异沉

降率＜3%。。

B区：南及西南角道路区，面积约14600平米，采用覆水真空预

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压方法处理处理后要求达到：fak^80kPa,工后沉降W20cm,工后差

异沉降率《4%0。

地基处理分区示意图如右图所示。

分区面积处理方法

A区11000m2“短程超载真空预压

动力排水固结联合法”

B区14600m2覆水真空预压方法

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五.地基处理方案设计

5.1地基处理施工工艺流程

清表、平整场地、

__________V________

表层处理I补充勘

察、计算并处理分区

铺设砂单层，测

插打塑料排本板，挖密

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割除芦苇时应保证施工人员的安全，采用轻型泡沫塑料作为工

作面层及运输通道。所有施工人员进入施工区域必须穿戴安全防护

用品（如安全帽、救生衣等），严禁施工过程中单独作业。

施工机械选取：清表时应采用合适的水陆用挖机和长臂挖机，

应先清除A区芦苇根系土，再清除B区。清除时应铲除表层

30~50cm。

2）砂垫层采用中粗砂作为水平排水层兼工作垫层，厚度0.5m,

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中粗砂含泥量小于5%,要求砂垫层厚度均匀，表面平整。

铺设砂垫层，施工前应构筑作业平台，拟采用构筑工作垫层+土

工织物的方式，然后在垫层上从区块边缘开始铺设砂垫层，在铺设好

的砂垫层上放置钢板，作为小型翻斗车运输通道，防止小型翻斗车在

运砂过程中陷入砂垫层，影响砂垫层的施工。同时在铺设砂过程中，

铺设一条4米宽的施工运输便道，确保小型机械铺砂过程中道路顺

畅。

施工工艺要求：砂垫层的铺设采取机械和人工相结合的方式，

将砂用十轮大卡车运至现场，再用“小型翻斗车”通过临时便道将

砂运至处理区，然后通过人工作业将其推平；按照由施工便道向四

周扩散方法进行铺设，直至砂垫层施工结束。

5.2.3清表及铺砂安全保证措施

因场地表层土主要为流塑状态淤填土，承载力极低，不能直接

上人和机械。施工前必须采取措施保证人员和机械安全。措施如下：

1）割除芦苇前，先排除表层积水、并开挖细沟排水。割除芦

苇时边割边铺设浮桥等施工便道。

2）芦苇割除后进行清表，清表不能采取普通挖机，拟采用水

陆两用挖机，可在淤泥层正常行走，保证挖机安全。为提高清表进

度，在场地外围承载力高的区域安排长臂挖机进行转运。

3）清表完成后场地极软，为保证安全，先在淤泥层上铺设一

层编织布，编织布缝制成一个整体，可保证施工作业人员安全。

4）铺砂时采取小型机械，底下铺设竹网、竹笆和土工布，可

保证铺砂机械安全。插排水板采用轨道式插板机，以增加受力面积。

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场地清表

竹网编制

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铺设编织布

小型翻斗车倒运砂料

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人工铺设砂垫层

5.3真空预压（A、B区）施工方案

5.3.1排水体设计

5.3.1.1水平排水体

水平排水体采用中粗砂，厚度0.5ni,砂的含泥量小于3%。

5.3.1.2垂向排水体

垂直排水体采用塑料排水板。

A区；采用SPB150型宽塑料排水板，间距0.8nTlin正方形布

设，深度穿过③淤泥质粉土底板以下0.5m,上端高山砂垫层0.5mo

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B区；采用SPB100C型原生料塑料排水板，间距按0.8nTL0in

正方形布设，打设深度均达③淤泥质粉土或②粉质粘土（无③层土

时）底以下0.5ni,上端高出砂垫层0.5展

塑料排水板打设采用轨道式插板机。

轨道式插板机

5.3.2土工布设计

砂垫层下土工布：采用200~250g/m2的编织布铺于平整后杂填

土或泥填土上，防止砂垫层与回填土混杂，降低排水性能。

A区真空膜上土工布；采用300~400g/m2无纺土工布，保护真

空膜不被扎破。

5.3.3真空排水系统设计

水平真空排水管采用050mm软式滤网真空管，按一定间距铺

设。真空泵采用7.5kw真空泵，按800-1200/台布设。

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真空膜采用0.12-0.16mm厚度的三层,每层真空膜按场地地形

形状工厂拼制。

真空预压

5.3.4密封沟与密封墙

密封沟；在无①杂填土的区域，于施工区外边界开挖密封沟,

深度在1.5m、上宽1.5m、下宽0.5mo沟底以上0.5m回填无砂粘

土，真空膜应铺设到沟外侧沟上地面不少于L5m,膜上覆水。

密封墙；在有①杂填土的区域，均应打水泥或粘土密封墙，墙

体宽度l.2m,采用双头搅拌机成桩，桩径0.7m,搭接宽度0.2m,

水泥含量不少于15%,桩长达①杂填土层以下1.5展采用二喷二搅

施工成桩。

真空预压结束后，密封沟内的淤泥采用山皮土进行换填处理。

换填深度应＞2m。

5.3.5B区覆水真空预压设计

为缩短预压时间和提高①层固结度,对道路范围的B区采用覆

水预压方法。在真空预压试压稳压开始后在密封沟内侧的真空膜用

袋装粘土堆砌高度1~2m的围堰。围堰在抽真空后拆除并排除围堰

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内的水。

覆水围堰真空预压

5.3.6A区填土超载设计

A区在真空预压20~30天左右，视沉降速率下降情况，在真

空膜表面先铺设一层300g/m2的土工布,然后土工布上铺首层0.5~

0.8m无碎石砂土或粉质粘土、粉细砂，在观测真空度无下降情

况后再回填上层l.0~0.7m碎石土或山皮土，碎石土中的碎石粒径

小于10cm,无尖块石。形成约110~120kPa的超载预压荷载实施超

载预压。

5.3.7A区动力加载设计

当堆土真空超载预压的沉降速率下降后,在填土表面实施动力

普夯。普夯单击能600-1200kN.m,每点2-5击,夯点连接，形成预

压荷载大于150kPa的高超载静动预压，促使软土进一步加速排水

固结。

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强夯

5.3.8A区排水强夯设计

在停止真空预压，平整场地，测量标高和静力触探后，按静力

触探参数和标高进行排水强夯设计”

排水设计：目的是为了排除砂垫层中真空预压存水和快速消除

强夯产生的高压孔隙水。排水采用管井，深度达到砂垫层以下5,

采用潜水泵抽水。

强夯点夯:采用二遍点夯，单击能600^1200KN.m,每点4-8击,

点间距6~81n正方形布设，第二遍点夯夯点在一遍点间内插。

满夯:一遍满夯，单击能800~1200KN.m,每点广2击，1/4锤

印搭接。

5.3.9振动碾压

A、B区均应进行振动碾压，采用18-22t压路机进行碾压遍数

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不少于4遍（来回为一遍）。

5.3.10处理时间设计

A区:从真空预压开始后，在可保证膜上填土不多于15天的条

件下，处理施工时间100天，大体为真空预压试压7天，真空预压

稳压25天后填土，40天后形成填土超载预压，60~70天后普夯形

成高超载预压；80天后停止真空预压，85天后形成降水强夯，100

天施工结束。

B区：从真空预压试压稳压后开始围堰覆水，130天后停抽真

空排水后清除表面膜晾晒，140天内完成表层碾压。

5.3.11过程控制设计

高程测量：在施工前平整场地，铺砂垫层后，插打排水板后及

停止抽真空平整场地后A、B区均应进行高程测量，以确认地表沉

降状况。

静力触探：各区场地应在工前及工后进行同点位静力触探测

试，确认①2、③层土的处理效果，而A区还应在强夯前进行工中

静探，以确认前期处理效果和为强夯设计提供依据。

A区土方堆载与普夯时间控制，依S-T曲线的沉降速率及施工

沉降量判断。

5.4施工监测设计

位确保施工质量和过程控制，地基处理过程设计进行表层沉

降，深层沉降，孔隙水压力及侧向变形监测，具体设计在补充勘察

后进行。

5.5地基处理效果预估

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按上述方案和程序、控制过程进行处理后，可取得下述结果：

A区：表层承载力特征值fak2100kPa,软土固结度290%,工

后沉降量不大于10cm,场地不均匀沉降率＜3%。。

B区:表层承载力特征值fak280kPa,工后沉降量不大于20cm,

场地不均匀沉降率《4%。。

A、B区的处理深度均达③层淤泥质粘土底板。

六.施工安全保证措施

本工程特点是：工程量大、施工机械较多，因此，保证安全施

工是本工程的重要环节,为保证工程施工顺利进行,采取如下措施:

(1)施工作业前，进行全员安全教育，提高全员安全意识；

(2)公司将不定期组织安全大检查，找出安全隐患，并加以

改进；

(3)现场设立施工区和安全区，施工区禁止无关人员进入，

施工人员进入现场必须戴安全帽；

(4)加强施工机械各部件的检查，避免安全了隐患；

(5)各机械应保持不定期的安全距离，避免飞石伤害人和设

备。

七.工程量及工期、造价

7.1工程量清单

本工程量清单详见下表：

工程量清单一览表

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表

序号工程项目规格单位工程量

工程量

1场地清表/H12256(H)

2编织布200g/m2编织布n?25600

3竹网0.5m*0.5mm225600

4士工布200g/in2ni236600

5中粗砂排水垫层厚度0.5mnP18300

陆上打SPB150型塑料排水板（机根17187

6长度12m,间距0.8m

械打长板）m206250

7陆上铺设无纺布一层300g/m2元纺布m211000

陆上打SPB100型塑料排水板根22812

8长度12m,间距0.8m

（机械打长板）m273750

9土石方/n?11000

10强夯/m211000

11围堰/m700

A区80~90天m211000

12真空预压试压、稳压

B区130天ni214600

13整平碾压/ni225600

7.2各分区造价预估如下:

工

程预估价表二

分区面积预估工期预估单价预估总价备注

A区11000m2150^180天550元/m?605万元

B区14600m2180~220天360元/血?525.6万元

总体25600m21130.6万元

7.3各分区施工工期（施工横道图见附表一）：

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施工A区（短程超载真空预压动力排

■■

水回结联合法）表三

■1

项目名称施工持续时间（天）人员备注

场地清表3040

工作垫层施工1530

插打排水板1516

真空预压准备工作1260

真空预压试压、稳压804

堆载土石方1515包含在真空预压试压、稳压工期

内

填土超载预压304包含在真空预压试压、稳压工期

内

满夯、高超载预压1016包含在真空预压试压、稳压工期

内

埋设管井、强夯2020

场地检测53

施工B区（覆水真空

预压法）表四

项目名称施工持续时间（天）人员备注

场地清表4040

工作垫层施工2030

插打排水板2016

真空预压准备工作1560

真空预压、覆水稳压1304

真空预压卸载、检测56

平整场地54

杭州亿东岩土工程有跟公司

附表一:

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瓯102030405060708090ICO110120130140150160170180190200210220230

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