1 引言
　　我國東南沿海和內陸地區廣泛分布著海相、湖相以及河相沉積而成的軟弱地基，且不少情況埋藏深厚。這種土的特點是含水量大，重度小，壓縮性高，強度低，承載力小，且靈敏度高，透水性差，具有顯著的流變特性。這種軟弱地基在建筑物荷載作用下會產生相當大的沉
　　降和沉降差，而且沉降的延續時間很長，很難滿足建（構）筑物對地基變形和穩定性要求，通常要采取一定的處理措施，排水固結法就是處理軟黏土地基行之有效的方法之一。
　　排水固結法可以解決沉降與穩定問題。沉降問題即是使地基的沉降在加載預壓期間大部分或基本完成,使構筑物在使用期間不產生不利的沉降或沉降差；穩定問題即加速地基土的抗剪強度的增長,從而提高地基的承載力和穩定性。目前，工程上所應用的排水豎井有普通砂井、袋裝砂井和塑料排水板，本文將對袋裝砂井和塑料排水板相關內容進行簡要的闡述和比較。
　　2 加固原理
　　2.1 袋裝砂井
　　采用振動、錘擊或靜壓方式把井管沉入軟土層內，然后向井管中放入預先裝好砂料的圓柱形砂袋，最后拔起井管將砂袋充填在孔中形成砂井，在砂井頂面鋪設排水砂墊層，組成垂直和水平排水通道，然后在上部堆載預壓，使土中孔隙水迅速排出，以降低孔隙比和含水量,
　　增加土體密實度,使軟土在較短時間內達到較高的固結度, 從而提高軟土路基的承載力和抗剪能力,達到加固地基的目的。
　　2.2 塑料排水板
　　在特制的插設機械作用下,把塑料排水板按一定間距插入軟土地基中, 因塑料排水板能以較低的進水阻力聚集從周圍土體中排出的孔隙水, 故利用塑料排水板通道作為豎向排水系統,鋪設水平墊層作為橫向排水系統，在加載預壓的作用下, 軟土中的孔隙水和空氣順著垂直排水通道排出,再經砂墊層橫向排出加固地基之外，使土體達到固結的效果, 從而提高地基的承載力。
　　2.3 分析比較
　　不難看出，袋裝砂井和塑料排水板加固機理基本相同，借助機械設備完成之后，在地基中主要都是作為豎向排水體，增加排水路徑，縮短排水距離，在荷載作用下加速地基的排水固結、沉降發展和強度增長，從而改善地基的動力與靜力變形性質，提高地基的抗剪強度、承載力及穩定性，在規定的施工工期內，使建筑物達到滿足設計的地基穩定性、承載力及容許沉降的要求。
　　3 特點及適用范圍
　　3.1 袋裝砂井
　　袋裝砂井加固軟土地基法屬于垂直排水加固地基方法, 是在一般砂井法的基礎上發展起來的一種新工藝、新技術。從諸多工程實例[1]來看，袋裝砂井具有以下特點:
　　⑴本工法采用袋裝砂井的直徑一般為7～12cm，間距為100～350cm，加固地基深度20m 左右；
　　⑵因砂袋具有一定的抗拉強度和韌性，能在地基產生變形的情況下，保持砂井排水的連續與暢通，故排水效果明顯、可靠；
　　⑶不易混入泥砂，透水性好；
　　⑷施工設備實現了輕型化，施工靈活對地基及周圍建筑物擾動小；
　　⑸施工速度快、工程造價低。
　　本工法適用于軟黏土和超軟黏土地區的鐵路、公路、機場、碼頭、工業與民用建筑物等地基加固工程, 尤其適用于對周圍受擾動條件限制的地基加固工程。
　　3.2 塑料排水帶
　　塑料排水板有復合型和單一型兩類。目前,在我國公路施工中多數使用的是復合型結構。其結構由用于濾水的外膜及形成骨架和排水通道的蕊板組成。蕊板是用高壓聚乙烯工程塑料制成, 板面兩側沿縱向嵌有若干條不同斷面形式的排水溝槽構成排水通道。蕊板表面光滑, 尺寸均一,并能耐酸堿、抗腐蝕。濾水外膜為絳綸無紡土工布, 套在蕊板外層, 用來過濾土體中排出的孔隙水, 防止蕊板排水通道被土顆粒堵塞, 保證排水通暢。塑料排水板是一種能夠加速軟土地基排水固結的垂直排水材料。
　　3.3 分析比較
　　由上所述，袋裝砂井和塑料排水板皆具有排水迅速, 效果明顯, 施工快捷, 質量易于控制, 成本低廉等特點, 據相關工程實踐證明[2]，單就成本方面，塑料排水板較優于袋裝砂井，且在固結軟土地基特別是在深厚層軟土基和缺砂軟基地帶, 塑料排水板具有良好和更廣的應用前景。
　　4 施工工藝
　　4.1 袋裝砂井
　　4.1.1 施工準備
　　⑴認真熟悉施工圖紙,領會設計要點,編制特殊作業指導書。
　　⑵施工組織。
　　機具設備：
　　目前有專用打設機、輕型柴油打設機(DD-6 型)、門式打設機三種，應根據軟土層厚、總工程量的大小,以及工期要求，選擇振動式打樁機型號、確定進場臺數。配套設備：
　　⑴灌砂袋設備:除專用打設機隨機配有灌砂袋系統外,采用其它打設機時,應自制灌砂袋設備,常用的有門式機械振動灌砂袋架、三角架、獨角架等。
　　⑵成孔套管:所用套管應為無縫鋼管,內徑比砂袋稍大,內壁光潔。其長度、剛度要與設計的袋裝砂井相適應。當打樁架高度不夠時,套管可分節接長(可采用法蘭盤連接)。
　　⑶樁尖與樁帽:樁尖多采用在導管端口設置一活瓣封門, 利用套管內砂袋的壓力將其頂開, 隨套管拔出,可多次使用；也有一次性使用的樁尖,套管到位后,樁尖不再隨套管拔出。樁帽可根據套管直徑與樁錘型號加工配套。樁尖與樁帽都要有一定的密封性,防止套管內進入泥漿等雜物。
　　主要材料的選定：
　　⑴砂袋:應采用透水性、耐水性好、韌性強的麻布或聚丙乙烯編織布制作,砂袋長度應比設計井深多150～200cm。
　　⑵砂料: 應選用滲水率較高的干燥粗砂, 大于0.5mm 粒徑的應占總量的50%以上, 含泥量不得超過3%。
　　勞動力組織:
　　袋裝砂井屬隱蔽工程,要求操作人員必須具有良好的施工經驗與操作技能。符合一定的配比。操作人員應具有一定的施工經驗與操作技能, 班組人員相對穩定，配合默契。新工人上崗應進行崗前培訓。
　　4.1.2 工藝流程
　　⑴地面處理：包括開挖排水溝及排除地面積水和清基，將路幅范圍內原地面上的淤泥、樹根、草皮、腐植土等不適用材料全部挖除。
　　⑵填筑砂墊層：在檢驗合格的路拱上均勻等厚鋪設砂墊層。砂墊層采用中粗砂，含泥量不大于5%，并無其它雜質。砂墊層厚度鋪設應考慮松鋪換算系數，防止加載壓實后厚度達不到設計要求。砂墊層鋪設時兩側邊緣應超出路堤坡腳1M，以確保施工期間從砂井來的水可以排送到地表中。
　　⑶機具定位：根據設計布置的行列間距用小木樁或竹板樁正確定位。機具定位要保證錘中心與地面定位在同一點上，并用經緯儀檢驗導向架的垂直度，移動插樁時，用吊線垂方法檢測和控制導向架及樁管的垂直度。
　　⑷插管放砂袋：定位好后，即可開振動錘下插套管，在套管上用油漆畫出控制標高的刻畫線，插管前先將套管底部的樁尖合攏，將套管底部封閉。套管插入設計標高即可放置預先灌好砂的柱形砂袋。下砂袋時需將砂袋吊起，從端部放入套管口，徐徐下放，注意扶持和操作，
　　防止砂袋扭結、斷裂和砂袋損傷。
　　⑸拔管：拔鋼套管時應注意垂直起吊，并保證連續緩慢進行，中途不得放松吊繩，以防止砂井回帶或受到損壞。若帶出砂袋,則機具要重新定位,砂井要重新灌注。
　　⑹樁機移位至下一樁位,同時及時清理套管帶出的淤泥土,并用干凈的砂礫回填留下的洞穴。砂袋頂部應伸入砂墊層不小于30cm，伸入段應密實飽滿，防止砂井“縮頸”而使袋裝砂井通水道路隔斷而使砂井功能失效。
　　4.2 塑料排水帶
　　4.2.1 施工機械
　　該機械大部分是施工單位自行制造或改裝而成。從機械外形上主要可分為3 大類: ⑴門架振動式插板機,行走靠鋪設的軌道,最大打設深度為25m 左右。
　　⑵履帶式插板機。打設深度最大可達30m,有振動式和靜壓式兩種。
　　⑶由挖掘機或吊機改裝, 一般每次只能施打一根,行走靠履帶,打設速度快、方便靈活、效率高,接地壓力小,打設深度為20～25m。
　　4.2.2 塑料排水板施工
　　⑴施工準備:檢查排水板的性能指標,合格后安裝在排水板插板機上,進場調試,保證其性能狀況良好。鋪30cm 厚砂墊層,人工整平后插板機械即可開始施工。
　　⑵用經緯儀和鋼尺按正三角形布置塑料排水板打設板位,并用竹簽插入砂墊層作標記。
　　⑶插板機移動定位, 控制好插板機樁靴的落地定位,保證誤差在±50mm 范圍內。
　　⑷垂直下插套管至設計標高。
　　⑸拔套管至套管下端高出砂墊層面50cm。
　　⑹切割排水板,控制排水板在砂墊層頂面以上的外露長度為20～30cm。
　　⑺自檢并清除套管附帶上來的淤泥,用砂料回填打設時在排水板周圍形成的孔洞,合格后由監理工程師驗收。
　　⑻及時將排水板埋置于砂墊層中。
　　⑼移機進行下一根排水板施工。
　　
　　4.3 分析比較
　　通過以上施工工藝的敘述，可以看出，袋裝砂井與塑料排水板都有一套自己的工序流程，大體上來看，施工方法基本相同,只是施工過程中所用材料及其要求有所不同。另外，塑料排水板施工相對較袋裝砂井復雜一些，工藝要求更高。
　　5 施工質量控制及檢驗
　　5.1 袋裝砂井
　　⑴加強對材料的管理檢驗,按規定做好砂子質量和含泥量的控制。
　　⑵打設套管前要檢查套管長度和直徑是否與設計相符,管內有無雜物,樁尖活動門開啟是否靈活,封閉是否良好。
　　⑶施工中隨時檢查套管成孔位置,垂直度是否滿足設計要求,并檢查灌砂量是否符合理論計算值。
　　⑷砂井質量控制及檢驗應符合表1 的要求。
　　
　　5.2 塑料排水帶
　　塑料排水板施工時除必須滿足設計要求與相關規范要求外, 在以下幾方面加強管理控制:
　　⑴ 平面位置：《塑料排水板施工規程》（JTJ/T256-96）[4]規定塑料排水板的平面位置允許偏差為±10cm。平面位置的控制較為直觀，施工前應按設計要求進行測量放樣。
　　⑵垂直度：《塑料排水板施工規程》規定塑料排水板的垂直度允許偏差為±1.5%。施工中，主要依靠插板機的導架在打設過程始終與地面保持垂直來控制。插板機上應設置導架垂直度調正裝置，保證插板機的平衡度和垂直度,并在施工過程中隨時注意檢查。
　　⑶板位：首先根據中樁放好縱向線,然后在施工時根據導管到履帶的距離確定所要放樁的排數,按設計間距沿橫向線放出各樁位, 嚴禁施工中一次放樁過多,被履帶壓亂,造成點位偏差。塑料排水板的樁位允許偏差范圍為±15cm。
　　⑷深度：對于靜壓式插板機,當導管底與砂面接觸時,在鏈條上做一標記,并在插板機架上用紅漆或點焊做好相應的明顯打設深度標記,當鏈條下的標記與機架上的標記重合時便是設計深度; 對于振動式插板機,等導管打設達到設計深度時,在導管露出砂面部分與機架上同一高度處做紅漆標記, 其位置在操作手視野內即可。施工質量控制見表2。
　　
　　5.3 分析比較
　　通過分別對袋裝砂井和塑料排水板施工質量的控制及檢驗要求的敘述，不難看出，塑料排水板工程質量控制要求更為嚴格，工序較繁瑣。袋裝砂井相比之下較簡單一些，《規范》對其相應的限值也有不同程度的要求。這里仍需要說明一點，無論是袋裝砂井還是塑料排水板，施工完成后，都必須做好現場觀測工作，以保證施工質量，以防范于未然。并對施工機具和周圍環境做相應的整理清潔，做好后續工作的統籌安排和部署，以保證施工的順利進行。
　　6 結語
　　軟土地基（路基）處理是施工的重點和難點，關乎到上部結構乃至建筑物本身的安全，是整個施工過程的重中之重。所以，軟基處理方案的選擇既要安全、可靠，又要講求經濟合理。軟基處理施工要認真對待，不可有一絲的麻痹大意。兩種處理方法各有優劣，作用機理、施工方法基本相同, 只是所用材料有所不同。兩者相比較, 塑料排水板法具有插板機械輕、施工速度快、效率高、對土擾動小、造價低及塑料排水板可工廠化生產等優點，較袋裝砂井具有更廣闊的應用前景。