用塑料插板加固软土地基施工技术
塑料排水板处理软土地基施工技术
浅谈塑料排水板处理软土地基的施工技术中铁十四局乐宜高速项目部张子杰张守国摘要：地基湿软直接影响路基稳定和持力层强度，目前软土地基处理方法较多，但在软土层较厚，地下、地表水发育的情况下采用塑料板固结软基效果好、质量稳定、施工快、成本低。
本文结合正在建设中的四川省乐山至宜宾的高速公路施工实践，介绍了塑料排水板处理软土地基的适用范围、材料和设备要求、施工工艺及要点、质量控制等。
关键词：软土地基处理施工技术塑料排水板1工程概况乐宜高速公路第十合同段位于四川省乐山至宜宾交界处,标段内冲沟较多,分布第四系坡洪积、冲洪积层，多为冬水田或水旱轮作耕地，大多为深层软弱地基，地基承载力低，含水量高，抗剪强度小,填方路基稳定性差，沉降不能满足要求，四川省交通厅公路规划勘察设计研究院设计采用竖向塑料排水板与土工格栅相组合的方法进行地基处理。
本标段共有软土地基11段，塑料排水板工程量共计98860m.（典型横断面图见附图1）2 技术特点分析塑料排水板处理软地基的原理主要是利用深插入软土地基的塑料排水板,避免地基外侧地表水进入路基范围，把地基下部的地下水排出路基,插好塑料排水板后，开始填筑路基,荷载不断作用于软基，地下水由于不断受到挤压和毛细做用沿塑料排水板上升至砂砾层，由砂砾层向两侧排出,软基中的土颗粒的有效应力不断增加，加速地基固结沉降，达到提高地基承载力强度的目的.这种方法的优点是:排水板是工厂生产的，质量容易控制，成本较低；在施工过程中没有排水孔断面不均匀和受堵塞的情况；断面小，对地基扰动小；打设机械轻，可用于较软的地基.3 主要材料及机械设备3。
1塑料排水板塑料排水板是由芯体和包围芯体的合成材料透水膜构成的复合体，其芯板采用聚乙烯或丙烯新料（非再生塑料)制成,滤膜采用黏合型涤纶无纺土工布，（〉90g/m2），塑料排水板有A型、B型、C型。
塑料排水板应该具有良好的耐腐蚀性和足够的柔性，每一批塑料排水板应经指定的检验部门的检验，且附有出厂合格证及试验、检验报告。
塑料插板施工技术在软土地基加固中的应用
１麓工 机械 与 主要材 料 选 定和 控 制
１插板 机械 。选 用 Ｄ ６ Ｋ ． Ｚ Ｏ Ｓ塔形滚 筒 平移式 打 拔桩机 。该机械 使用 Ｄ ６ Ｚ０ 型振动 锤与ｚ ４桩 架相 结合， Ｊ０ 利用 振动 锤击 和钢 丝绳拉 力共 同沉 管， 用 １ｍ 采 ３ｍ 套管进 行插 板 锤重 ４ ５ ， 架主 卷扬 机功 率 １Ｋ ， 用 ４ ．吨 桩 １Ｗ 采 绳加 压， 大静压 虽
２ 塑料排 水板 。 ． 塑料 排水 板 由板芯和 滤膜 组成 ， 板芯 由聚丙烯 和聚 乙烯 塑 料 加工 而成 面有 间沟槽 的板 体， 土层 中的 固结渗 流水 通过 滤膜 渗入 到沟 槽 内， 并 通过沟 槽 向上从 排水 垫层 中析 出 。所 以， 选用 塑料 板 要求滤 膜 渗透性 要好 ， 板 芯排 水沟 槽断 面 不 因受 土 挤压 而变 型 ， 着重 于板 芯 、材 料滤 膜质 量 的控 要 制， 要通 过检 验， 项 性能指 标均 符合 规 范要求 。 各 ３砂 砾石 排水 垫层 。选用 干燥 的砂 砾石 料， 最大 粒径 ５ｍ ， ． 其 ０ ｍ 通过 ５ｍ ｍ 筛 孔 的粒径 大于 ５ ％， Ｏ 小于 ０ ３ ５ｍ 孔的 细料 不大 于 ８ 含 泥 量小于 ３ ， ． １ｍ 筛 ％， 且 无 杂物和 有机 质 混入 。 ４ 预 压 、材料 。选用 一般 土石 方路 基填 料 。 液 限小于 ５ 及 塑性 指数 小 ． 其 Ｏ
塑料插 板加 固软 土地 基是指 将特 制 的塑料 板芯 与滤膜 形成 渗水 孔 的塑料 板， 用机 械插入 不 同深 度 的软土层 中， 后通过 预压荷 载 的作用， 然 使软 土地基 内 水份 沿塑料 板 向上渗 入地 面砂 砾石 层 中， 到加 固软 土地 基， 达 从而 增大 地基 整
塑料排水板加固软土地基施工工艺及质量控制
塑料排水板加固软土地基施工工艺及质量控制摘要：为了能够进一步强化加固处理某一个区域的软土地基，提升整个地基的承载能力，以综合、全面的角度来该区域地基的地下土质自然条件，根据塑料排水板的具体特征，应用对应的方法来加固软土地基。
本文主要通过阐述针对塑料排水板法来加固软土地基这项施工工艺技术，结合具体的设计参数要求、施工方法、质量控制、施工过程监测等等具体的要点，展开全方位的监测、控制、分析，发现利用这种方式加固软土地基的效果相对来说要更为显著。
关键词：塑料排水板；加固处理；软土地基；施工工艺；质量控制引言塑料排水板加固软土地基的施工方法，主要指的就是利用特别定制的插设机械设备将塑料排水板按照既定的间隔距离，直接插入到需要通过加固处理的软土地基中。
在加载预压力的作用之下，通过软土地基中的水、空气等，沿着塑料排水板内部的沟槽，通过横向方式直接排出软土地基的表面，通过上部的砂砾层朝着软土地基外面排出，以此来进一步达到加速地基凝固的重要目的。
一般来说，由于塑料排水板本身就具备了打设起来比较便捷、总体的成本造价相对来说比较低廉、对软土地基整个土体的干扰性比较小、工程施工质量更加可靠等等具体的优势，所以现如今，这种施工工艺方法愈来愈多的被应用在了公路软土地基、房屋建筑软土地基、码头港口软土地基、铁路软土地基等等的加固处理的过程中。
一、地质条件分析根据对应的区域所属工程施工过程中，对现场地质勘查资料的查收、整理、分析、研究，以及对现场岩土层的具体划分，可以利用自上而下的方式来将其分为：人工制造土层、粉质粘土层、淤泥质地的土层、风化泥岩、粉砂这几种类型。
一般来说，由于地质构造的原因，相对来说确实比较复杂，这样一来，也就直接导致了土质在空间形态分布方面的变化要相对来说要比较大，与本文所阐述工程关系比较紧密的是：人工制造土层、淤泥质地土层等等。
本次工程中，软土地基的总体面积为1.5万平方米，利用真空联合堆载预压、深层搅拌桩、打塑料排水板等等具体的处理方式z二、塑料排水板的具体设计参数与要求分析塑料排水板加固软土地基施工质量受多个因素的影响，其中就包括有对排水板具体设计参数的要求，一旦一项参数出现偏差，就可能造成施工质量受到影响。
塑料排水板堆载预压软土地基处理施工工法
止施工碰撞； 3) 根据设计要求做好沉降观测，埋设完应至少测量两次，以
后每增加一级荷载，至少观测两次，并及时做好记录。在 预压期应继续进行观测。 2 深层土体水平位移监测（测斜管） 采用钻机导孔埋设，达到要求的深度后，埋置 Ф70mm 双向测斜 管，测斜管底部应封死。管壁孔隙可采用注水泥浆或灌砂固定。监测 时，采用测斜仪测试，每500mm测读一次数据，监测频次按设计要求。 3 孔隙水压力监测 在埋设地点采用钻机钻孔，达到要求的深度后，将孔隙水压力计先 后放入，相邻孔隙水压力计间应有隔断措施，防止水压连通，每个孔隙 水压力计间距应不小于1000mm，采用频率接收仪进行监测。 4 深层沉降监测 采用钻机导孔埋设，达到要求的深度后，先埋置波纹管，第一节波 纹管底部必须封死，至一定深度后，插入导管与波纹管一并压至孔底。 波纹管露出地面150mm～200mm，并用砼固定，导管外露300mm～500mm， 并随填土增高，接出导管并外加保护管。采用水准仪测读。 5 原位测试和室内土工试验 地基加固前和预压稳定后，分别进行土体的物理力学性能试验、静 力触探试验及十字板剪切试验。试验断面视工程和地质变化情况而定。 5.2.6 卸载 地基达到设计要求的预压时间或沉降量的要求后，按设计要求方可 分期分级卸载，并应继续观测地基沉降和回弹情况。
11 应用实例 11.0.1 工程概况
泉州市海峡体育中心总占地面积34万m2，场地地基处理总面积约23 万m2。本工法用于体育中心的热身训练场、室外停车场、市民广场、道 路及绿地等工程，场地土层主要为素填土、淤泥、粉质粘土(局部)和中 粗砂(局部)，其中素填土厚度约为3.8m～4.5m，淤泥层厚度约为4.50m ～12.60m；中粗砂分布不均，位于淤泥或粉质粘土层下,中粗砂的地下 水属孔隙型承压水。竖向塑料排水板埋设采用梅花型布置，板间距1.2m ～1.8m，总处理长度约133万米。 11.0.2 施工情况、应用效果
塑料排水板处理软土地基施工方法
５．５ 塑料排水板施工方法 ５．５．１ 施工准备
在进行施工放样工序的同时， 应做好施工准 备。主要是插板机的就位及调试， 可在待处理地段 端部的场地上进行。然后试打 ２ ￣５ 根来检验机器 的性能、地质情况及工艺。 ５．５．２ 施打塑料排水板
１） 插板机上设有明显的进尺标志， 可以控制 塑料排水板的打设深度。
采用型号为 ＣＥＦ ２００６ 的有纺土工布。 １．３ 砂砾垫层
砂砾垫层厚度 ５０ ｃｍ， 最大粒径小于 ５０ ｃｍ， 小 于 ５．０ ｍｍ 的粒料不大于 ３５％， 小于 ０．５ ｍｍ 的粒料 不大于 １２％， 渗 透 系 数 为 １×１０－２ ｃｍ／ ｓ ， 也 可 用 砂 砾、石屑 （ 不含石粉） 替代。压实度不小于 ９０％， 宽度不小于设计值。 ２ 机械设备
１） 首先根据设计给定的处理长度、宽度及板 距计算出布设的排数和列数。由于布设的原则按正 三角形 （ 梅花形） ， 故：
排数 ＝ 处理长度÷设计板距×ｓ ｉｎ６０°＋ １ ； 列数 ＝ 处理宽度÷设计板距 ＋ １ 。 ２） 根据计算结果画出布桩图， 标明排列的编 号。每排桩的轴线应垂直于路线中心线， 曲线上应 为法线方向。同时应绘制一张较大的布桩图交施工 人员打设时使用， 每施打一根在图上相应位置标 出， 以免遗漏。由于有些处理段落位于斜交结构物 两侧， 应注意两个三角形地带的布桩， 不要超布或 遗漏。 ３） 根据布桩图在铺设好的第一层砂垫层上放 出具体的桩位， 并以白灰标明。
２） 塑料排水板与桩靴的连接应可靠， 桩靴与 导管下端的密封要严， 以免进泥， 使塑料排水板带 出。
３） 开始沉管时要缓慢， 防止导管突然偏斜， 套管入土深度距设计标高约 ２ ｍ 时， 要减慢沉管速 度， 注意观察， 防止超深或碰上障碍时能及时采取 措施。
塑料排水板处理软土路基施工工艺
塑料排水板处理软土路基施工工艺以下简单介绍施工过程中一些关于塑料排水板处理软基的技术措施。
二、塑料排水板法的加固原理1、塑料排水板法的加固原理塑料排水板法是排水固结法的一种形式。
排水固结法或是先在地基中设置砂井或塑料排水板法等竖向排水体，然后利用建（构）筑物本身重量分级逐渐加载；或是在建（构）筑物建造以前，在场地先行加载预压（或者真空预压），使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度提高的方法。
该方法是处理软土地基的有效方法之一，它可以解决以下两个问题：（1）沉降问题，使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成，使构筑物在使用期间不致产生不利的沉降或沉降差。
（2）稳定问题，加速地基土的抗剪强度的增长，从而提高地基的承载力和稳定性。
塑料排水板法的加固原理是：利用插板机械在含水量大、孔隙比大、压缩性高、深厚的软土地基中插设具有良好透水性的塑料排水板，从而在软土地基中形成竖向的排水通道，在其上铺设砂垫层而形成水平排水通道增加了土层的排水通道，三、塑料排水板施工工艺1、工艺流程平整场地f铺设土工布f修筑预拱坡面f铺设砂垫层f测量定位f排水板准备及打设塑料排水板f剪带移位。
2、平整场地采用挖机或推土机进行清理施工场地内的地表植被、表土层，清理厚度约为50cm平整场地，并设置路基排水横坡。
3、铺设土工布铺设时从一端向另一端进行，端部应先铺，中间后铺，铺设时可采用搭接（》30cm，粘合剂粘合或针刺结合法搭接。
无纺土工布铺设松紧应适度，防止过紧或褶皱，同时保持连续性和完整性。
4、铺设砂垫层材料采用中粗砂，含泥量不大于3%，干密度应大于1.5t/ m3 ，渗透系数大于10-2cm/s 。
施工方法：砂料运至施工区域内，由远及近，人工铺设，以控制厚度为主。
铺设分2次进行，第一层厚度在20〜25mm第二层厚度在25〜30mm第二层铺设在真空预压的真空虑管铺设完成后进行，用以保护真空虑管。
5、测量定位定出打板场地的边线和控制轴线，布置板位并用石灰或竹片作出标志，按照设计要求的间距纵横向800mm井字形布置。
插打塑料排水板促进软土路基的排水固结
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【 要】 摘 塑料排水扳 由聚 乙烯压制而成 ， 在排水 固结软土地基 时作竖 向排 水之用 文章 介
绍 塑 料 排 水 扳 的特 点 、 Ｉ 方 法 及 质 量 控 制 措 施 。 施
【 关键词】 土路基 软
地基 处理
排 水固结 塑料排 水扳
路基施 Ｉ
多种 较 为 先 进 的 处 理 技 术 ， 中 Ｋ 其 ４＋５ ０～Ｋ ０ ４
水 板 法 加 固原 理 ： 压 缩 性 高 、 水 量 大 、 隙 在 含 孔
ｌ １ （ ） ８ ３段
其 它 曲线 主 点 位 置 如 下 ：
２ 算 例
某 非 对 称 缓 和 曲线 及 测 点 布 置 如 图 １
ｆ＝８ ｒｎ ｎ：１ ， ３ｉ ， ｔ ｒ １ ｍ：４ 实 测 正 矢 如 表 ２ ， ２ １ 曲线 主 点 位 置 计 算 ． 由 表 ２ 可 知 ，∑ ｆ ＝ ９５ －ｍ，∑ ∑ ｆ ＝ ４ Ⅱ
原 圆 曲 线 尾 位 置 Ｘ ＝ Ｘ ＋ ｌ２＝ ： ， ／
铁 道建筑 ２０ ０ ２年第 ｌ期
（ 任审缟 责
李从熹）
３７
维普资讯
比 大 、 土 较 厚 的 土 层 中 插 设 塑 料 排 水 板 作 为 软
排水通道 ， 加土 层排水途径 ， 短排水距 离 ， 增 缩
36-塑料排水板加固道路软粘土地基工法
36-塑料排水板加固道路软粘土地基工法塑料排水板加固道路软粘土地基工法(93—17工字05号)铁道部第十七工程局尹基德王延中席红星图1 塑料排水板加固软基工艺流程塑料排水板法，是80年代初在我国发展起来的一项软土地基加固新技术。
1992年铁道部第十七工程局将其应用于青岛环胶州湾公路软土地基加固工程，使用自制插板机，共加固软基2290m2，取得良好的技术、经济、社会效益。
该技术成果1993年获中国铁道建筑总公司科技进步二等奖。
现总结成工法，以便推广应用。
一、工法特点1.施工设备简单，插板作业工效高，劳动强度低，施工现场整洁。
2.排水效果好，适应地基变形的性能好，对地基的加固效果好。
3.与袋装砂井相比，可有效地降低工程造价，加快施工进度，缩短工期。
特别是缺砂地区，用此工法经济效益更显著。
4.塑料排水板产品质量稳定，重量轻，运输方便。
二、适用范围本工法主要适用于公路、铁路、机场、码头、堆放场、提坝及房屋的软粘土地基加固工程。
三、加固机理根据固结理论，粘性土固结所需的时间和排水距离的平方成正比，在软土地层中按一定的间距和布臵形式，打设塑料排水板，增加土层的有效排水途径，缩短排水距离，在上部预压荷载(路基)的作用下，土层中的孔隙水，通过塑料排水板和砂垫层排出，加快地基固结(或沉降)速率，使沉降在预压期间基本完成。
四、施工工艺(一)工艺流程(见图1)(二)插板作业过程及工艺要点1.作业过程塑料排水板由芯板和滤膜组成，每盘长200m，它是利用插板机插入软土地层的。
插板时，将排水板经导管上部滚轮，穿入穿带窗，至下端出口与桩靴相连；开动插板机，导管顶住桩靴将排水板的插入设计深度；拔出导管，排水板便留在土中，然后剪断，即完成一根排水板的插设(见图2)。
图3 塑料排水板头部处理2.工艺要点及主要技术措施(1)插板作业前，应先了解地下有无障碍物，然后清理平整场地，铲除芦根、杂草，修筑预拱(一般为30cm)。
(2)在修筑好的路基预拱坡面上铺设砂垫层(厚度一般为40cm)。
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用塑料插板加固软土地基施工技术
塑料插板加固软土地基是指将特制的塑料板芯与滤膜形成渗水孔的塑料板，用机械插入不同深度的软土层中，然后通过预压荷载的作用，使软土地基内水份沿塑料板向上渗入地面砂砾石层中，达到加固软土地基，从而增大地基整体承载力的一种新工艺、新技术。
由我局承建的四川省成都至重庆高等级公路D2合同段在施工中，对2个路段采用了塑料插板进行软土地基加固，共加固软土地基7980平方米，插板数2325根，插板平均深度7.5米。
从加固软土地基段的观测和测试结果证实达到了预期的目的，符合设计的要求。
一、施工机械与主要材料选定和控制
1.插板机械。
选用DZ60KS塔形滚筒平移式打拔桩机。
该机械使用DZ60型振动锤与ZJ40桩架相结合，利用振动锤击振力和钢丝绳拉力共同沉管，采用13mm套管进行插板。
锤重4.5吨，桩架主卷扬机功率11KW，采用4绳加压，最大静压力150KN，最大拔力270打设桩。
2.塑料排水板。
塑料排水板由板芯和滤膜组成，板芯由聚丙烯和聚乙烯塑料加工而成面有间沟槽的板体，土层中的固结渗流水通过滤膜渗入到沟槽内，并通过沟槽向上从排水垫层中析出。
所以，选用塑料板要求滤膜渗透性要好，板芯排水沟槽断面不因受土挤压而变型，要着重于板芯、材料滤膜质量的控制，要通过检验，各项性能指标均符合规范要求。
3.砂砾石排水垫层。
选用干燥的砂砾石料，其最大粒径50mm，通过5mm筛孔的粒径大于50％，小于0.315mm筛孔的细料不大于8％，含泥量小于3％，且无杂物和有机质混入。
4.预压、材料。
选用一般土石方路基填料。
其液限小于50及塑性指数小于26，实测含水量与标准试验的最佳含水量差值在-3一+2％之内。
每层填料松土厚度300至400mm，密实度大于90％。
二、施工工艺的实施与技术标准的控制
塑料插板施工工艺主要有三个步骤，即：铺设水平排水垫层、垂直设置塑料排水板、填筑预压荷载并观测沉降量。
这三个步骤的工艺都有其特殊要求和技术标准，所以实施如何关系到加固软土地基的成败。
1.铺设水平排水垫层。
首先对加固的地段进行排水疏干、清除表层草皮和杂物。
然后用人工铺设第一层砂砾石垫层，厚30至40cm，压路机静压4至6遍，铺设后的砂砾石垫层要求表面平顺，形成坡度为2——3％的路拱，以利塑料插板排出的水能迅速从该垫层中渗出。
2.垂直设置塑料排水板。
（1）机械定位。
机械进入加固地段不要损坏已铺设并压实的砂砾石层，防止局部塌陷。
插板顺序从低处往高处，定位时要保证桩锤中心与地面定位在同一点上，并用经纬仪或其它观测方法控制桩锤或塔架的垂直。
安设套管时，套管顶端有便于起吊的吊钩或吊环，并在套管上划出控制标高的刻度线。
如套管接长时，在打设前要试接，要求连接口平顺密闭。
（2）塑料板与桩尖连接。
在塔架卷筒上安置塑料板，然后将塑料板通过套管从管靴穿出，固定在桩尖上，并一起贴紧管靴对准板位。
（3）沉管插板。
DZ60KS打拔桩机利用振动锤的震动锤击力和卷扬机的拉力沉管。
刚开始时沉管要缓慢，防止套管突然出现偏斜，套管人土深度距设计标高约2m时，要减慢沉管速度，注意观察，防止超深或碰上基岩时能及时采取应变措施。
（4）拔管剪断塑料板。
沉管达到设计深度后即可拔管，拔管时要连续缓慢进行，中途不得放松吊绳，防止因套管下坠而损坏塑料板。
套管拔出后，在砂砾石垫层上20-30cm处处剪断塑料板。
（5）塑料板接头处理。
如需将剩余塑料板与另一卷连接使用时，将塑料板两头滤膜翻剥开，先搭接板芯20cm，然后把滤膜翻卷盖住接头，并确认泥土不能进入板芯。
3.填筑预压荷载。
（1）填铺第二层砂砾石垫层20-30cm，覆盖塑料板甩头，然后压路机静压和振动碾压各4遍，检验其密实度不小于90％。
（2）加载。
使用合格的路基土石方填料，结合路基施工分层填土压实的工艺进行，其加载总量应控制在设计要求的标准内，不得超过地基允许承载力。
（3）设置沉降观测点。
在预压荷载前，应在路基坡脚外5米处设置水平位移观测桩，纵向桩距50米，并在路基中线上设置垂直观测标杆，标杆的下端焊接一块30cm×30cm的钢板，沉降观测点沿中线每间隔50米设置一个。
4.观测填土期与预压期效果。
（1）在每层填筑后要进行24小时沉降观测，当垂直位移速度每日大于1.5cm，水平位移速率每日大干1.0cm时，应停止施工，
待每日小于该值后再恢复填筑。
填土期一般为180天，结束后沉降小于30cm，视加固后的地基稳定。
（2）预压期的效果观测。
预压期一般为180——270天，结束后可测量到软土地基段总的沉降量，然后根据设计的总沉降量可计算出其固结度。
（3）效果检验。
经钻取加固后的地基土样，进行土的各种物理力学性能分析，与加固前进行比较，可检验加固效果。
2个路段各项物理力学性能指标比较，可看出D2合同段内软土地基采用塑料插板加固技术效果十分明显。
三、施工应注意的问题
1.严格对材料进行管理与检查。
加固软土地基要严把材料关，材料的质量关系到工程质量，所以对加固软土地基的塑料板要按规定进行检验，对排水垫层用料砂砾石不仅要进行料场选点和砂砾石检验，而且要严格控制不合格的材料进入现场。
2.要遵循施工设计，把握好工艺的衔接并严格按技术规范操作。
在实施施工工艺时要注意不要破坏下一个工艺的实施条件，如在铺填砂砾石时要注意不扰动软土表层的硬壳时就要从两边倒退着向中间铺填，使砂砾石有压实条件。
3.严格按图纸设置板位及保证插板深度。
施工中随时检查套管成孔的位置、垂直度是否满足设计要求，沉管时要有专人观测套管的入土深度，打拔桩机是否出现倾斜或位移，发现问题应及时纠正，如遇拔管时塑料板被带起，重新进行沉管插板时要保证合格率100％。
4.认真做好填土期和预压期的观测与检验工作。
要认真记录好原始数据，对填土要根据观测的情况进行合理的调整，顶压期均应符合设计要求的时间。
5.要搞好施工工期的合理安排。
由于塑料插板施工填土期和预压期时间长，故在整个路基土石方施工安排中，塑料插板属于工期控制范围，应优先安排插板施工，并可能在旱季作业以减少施工难度，要确保180天以上的路基沉降期以保证路基质量。