饱和软黏土地基渗透系数很低，在荷载作用下，孔隙水的排出和固结速度缓慢。如在其上建造结构物或填土，地基可能产生较大的沉降，甚至由于强度不足而失稳破坏。

排水固结法是利用软弱地基土排水固结的特性，通过在地基土中采用各种排水技术措施（设置竖向排水体和水平排水体），再分级加载预压，以加速饱和软黏土排水固结和沉降的地基处理方法。

排水固结法加固软土地基是一种比较成熟、应用广泛的方法，常用于解决饱和软黏土的沉降和稳定问题，可以使地基沉降在预压期内基本完成或大部分完成，以减少建筑物施工后的沉降，同时提高地基强度和稳定性。

排水固结法根据排水体系的构造及加载方法不同，一般可以分为砂井（普通砂井、袋装砂井、塑料排水板）堆载预压法、真空预压法、降低地下水位法及天然地基堆载预压法等。

一、砂井堆载预压法

砂井堆载预压法是在软弱地基中设置砂井（如：普通砂井、袋装砂井、塑料排水板）作为竖向排水通道，并在砂井顶部设置砂垫层作为水平排水通道，形成排水系统（图3-7），借此增加排水通道，缩短排水途程，改善地基渗透性能。然后在砂垫层上部堆载，以增加地基土中附加应力，使土体中孔隙水较快地通过竖向砂井和水平砂垫层排出，达到加速土体固结、提高软弱地基承载力之目的。

砂井堆载预压可以提高软弱土地基的抗剪强度和地基承载力；加速饱和软黏土的排水固结速率；施工机具和方法简单、施工速度快、造价低。

该法适用于厚度较大和渗透系数很低的饱和软黏土，主要用于道路路堤、土坝、机场跑道、工业建筑油罐、码头、岸坡等工程的地基处理，对于泥炭等有机沉积地基则不适用。

砂井的施工工艺与砂桩大体相近，具体参照砂桩的施工工艺。

图3-7 砂井堆载预压

二、袋装砂井和塑料排水板预压法

用砂井法处理软土地基时，如地基土变形较大或施工质量稍差，常会出现砂井被挤压截断的现象，从而不能保持砂井在软土中排水通道的畅通，影响加固效果。近年来在普通砂井的基础上，出现了以袋装砂井和塑料排水板代替普通砂井的方法，避免了砂井不连续问题，而且施工简便，加快了地基的固结，节约用砂，在工程中得到广泛的应用。

1.袋装砂井预压法

目前国内应用的袋装砂井直径一般为70～100mm，间距通常为1.0～2.0m。砂袋可采用聚丙烯或聚乙烯等长链聚合物编织制成，应具有足够的抗拉强度、耐腐蚀性以及较好的透水性和耐水性。

装砂后砂袋的渗透系数不应小于砂的渗透系数。灌入砂袋的砂应为中、粗砂并振捣密实，袋口扎紧。砂袋长度应超出孔口长度，并保证伸入砂垫层内至少300mm，以保证排水的连续性。

袋装砂井的设计理论、计算方法与普通砂井基本相同，施工已有相应的定型埋设机械。与普通砂井相比，其优点是：①施工工艺和机具简单。②用砂量少。③间距较小，排水固结效率高。④井径小，成孔时对软土扰动小，有利于地基土的稳定。

2.塑料排水板预压法

塑料排水板预压法是将塑料排水板用插板机插入加固的软土中，然后在地面加载预压，使土中水沿塑料板的通道向上经砂垫层排除，从而使地基加速固结。

塑料板排水与砂井比较具有如下优点：

1）塑料板由工厂生产，材料质地均匀可靠，排水效果稳定。

2）塑料板重量轻，便于施工操作。(www.daowen.com)

3）施工机械轻便，能在超软弱地基上施工。

4）施工速度快，工程费用低。

塑料排水板所用材料、制造方法不同，结构也不同，分为两类：一类为多孔单一结构型，用单一材料制成的多孔管道的板带，表面刺有许多微孔（图3-8）；另一类为复合结构型，由塑料芯板外套一层无纺土工织物滤膜组合而成，（图3-9）。

图3-8 多孔单一结构型塑料排水板

图3-9 复合结构型塑料排水板

目前应用的塑料排水板产品成卷包装，每卷长约数百米，用专门的插板机将其插入软土地基（见图3-10）。先在空心套管内装入塑料排水板，并将其一端与预制的专用钢靴连接，插入地基下预定标高处，然后拔出空心套管。由于土对钢靴的阻力，塑料板留在软土中，在地面将塑料板切断，即可移动插板机进行下一个循环作业。

图3-10 插板机插入塑料排水板施工现场

三、真空预压法

真空预压法是以大气压作为预压荷重的一种预压固结法（图3-11）。在需要加固的软土地基表面铺设砂垫层，然后埋设垂直排水通道（普通砂井、袋装砂井或塑料排水板），再用不透气的封闭薄膜覆盖软土地基，使其与大气隔绝，薄膜四周埋入土中。通过砂垫层内埋设的吸水管道，用真空泵进行抽气，使其形成真空。当真空泵抽气时，先后在地表砂垫层及竖向排水通道内逐渐形成负压，使土体内部与排水通道、垫层之间形成压力差，在此压力差作用下，土体中的孔隙水不断排出，从而使土体固结。

图3-11 真空预压示意图

四、降低地下水位预压法

降低水位预压法是借井点抽水降低地下水位，以增加土的自重应力，达到预压目的。其降低地下水位原理、方法和需要设备与井点法基坑排水基本相同。地下水位的降低使地基中的软弱土层承受了相当于水位下降高度水柱的重量，增加了土中的有效应力。

这一方法最适用于渗透性较好的砂土、粉土或在软黏土层中存在砂土层的情况。使用前应摸清土层分布及地下水位情况等。

五、天然地基堆载预压法

天然地基堆载预压法是在建筑物施工前，用与设计荷载相等（或略大）的预压荷载（如砂、土、石等重物）堆压在天然地基上；也可以利用施工过程中建筑物本身的重量缓慢预压，使地基软土压缩固结，强度提高，减少工后沉降。待地基承载力、变形达到设计预期要求后，将预压荷载撤除，在经预压的地基上修建建筑物。

此方法费用较少，但工期较长。如软土层不太厚；或软土中夹有多层细、粉砂夹层；渗透性能较好，不需很长时间就可获得较好预压效果时，可考虑采用。否则排水固结时间很长，应用就受到限制。

采用各种排水固结方法加固后的地基，均应进行质量检验。检验方法可采用十字板剪切试验、旁压试验、荷载试验或常规土工试验，以测定其加固效果。