浅谈塑料排水板处理软土路基实际应用

【摘 要】本文结合实例着重介绍了塑料排水板处理软土路基方法。

【关键词】软土路基；排水固结；塑料排水板

塑料排水板加固软土地基属于排水加固法，是近年来处理软粘土地基较为先进的、有效的新方法，是在早期的砂井法基础上发展起来的一种新工艺，新技术。塑料排水板是由塑料板芯和滤膜组成的渗水孔的塑料板，用机械插入不同深度的软土层中，然后通过预压、荷载，使路基内潜表层水沿塑料排水板向上渗入地基表面砂垫层中再排到路基两侧的排水沟内，达到了加固软土路基的作用，从而增大了路基整体承载力。

该技术应用于津汕高速公路河北段第6合同段路的软土地基处理施工中，取得了令人满意的效果，其施工组织便利，工程质量可靠，据观测和测试结果证实达到了预期目的，符合设计要求。

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。

一、施工机械与主要材料选定

1、插板机械，选用DZ60KS塔形滚筒平移式打拔桩基。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13cm套管进行插板，锤重4.5T，桩架主卷扬机功率11KW。

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内有沟槽的板体，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砂垫层中析出。所以说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，通过检测各项性能技术指标均符合规范要求。

3、砂垫层。应选用中粗砂，含泥量不得超过3%，而且无杂物和有机质混入，不但能碾压密实，而且渗水性要好。

4、预压材料。我们选用的是低液限粘土。其液限30-34及塑性指数10-14，实测含水量与标准试验的最佳含水量差值±2%左右，每层填料松土厚度300mm，压实度大于90%。

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

平整场地铺设土工布修筑预拱坡面铺设砂垫层测量定位排水板准备及打设塑料排水板剪带移位。

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。

6、塑料排水板施工

1）塑料排水板采购、包装及存放。

塑料排水板型号应与设计要求一致，其外观质量、纵向通水量、复合体抗拉强度及延伸率、滤膜等效孔径等主要性能、规格指标均应满足设计要求。

2）塑料排水板应有出厂合格证书和技术性能鉴定书，各项技术指标满足有关设计要求，其外包装应牢固、完好。

3）塑料排水板在施工场地临时堆放时，应码放整齐，避免雨淋。防止日晒与损伤。

4）材料进场后，按规范要求每20万延米为一检测批次，现场随机抽样，经监理工程师认可送检。

5）塑料排水板打设

塑料排水板的具体打设工艺如下：

（1）将配备好的塑料排水板施工机械就位；

（2）定位：在排水砂垫层表面，做好桩位标记；

（3）穿板：将塑料排水板经导管内穿出管靴，使桩尖与管靴紧贴；

（4）沉管：将导管沉入桩位，校准导管垂直度后随绳下沉，后再开振动锤沉入设计深度；

（5）拔管：首先将导管内排水板放松，使其在导管内自然下垂，边振动边拔管，当塑料排水板与软土黏结锚固形成后，无可能上带时，停止振动静拔至地面；

（6）在排水砂垫层上预留20厘米剪断塑料排水板，并检查管靴内是否进入淤泥，然后再将塑料排水板与桩尖连接、拉紧，移向下一桩位；

塑料排水板打设验收合格后，应及时用砂料仔细填满打设时在板周围形成的孔洞，并将塑料排水板埋置于砂垫层中。

塑料排水板打设完毕后，应按照图纸上设计位置及时埋设监测仪器，并做好仪器的保护工作。

打设完毕后，应及时用水准仪按10m×10m的方格网测砂面高程，并整理好书面资料报监理工程师，同时进行分项工程验收。

在打设排水板过程中会有部分水从塑料排水板孔中流出，为了不影响施工，应及时进行排水。

6）剪带移位

拔起套管后，锚靴连同排水板一起留在土中，然后剪断连续的排水板，即完成一个排水孔插板操作。插板机就可以移位到下一个排水孔继续施工了。

在剪断排水板时，要留有露出原地面15～30cm的“板头”，其后在“板头”旁边挖起砂土20cm深成碗状的凹位，再将露出的板头折埋于砂垫层中，与砂垫层贯通。

塑料排水板不得搭接，施工中要防止泥土等杂物进入套管内，打设排水板时形成的孔洞应及时用砂回填，不得用土块堵塞。

四、施工应注意的问题：

1、严格对材料进行管理和检查。土体应符合路基填筑的土体质量技术指标。砂垫层应采用中、粗砂，并且含泥量不超过3%。

2、要严格按照设计和施工技术规范进行施工；在铺填砂垫层时要注意不扰动软土表层的硬壳，从两边倒退着向中间铺填。

3、严格按图布置塑料板点，保障插板深度。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，防止倾斜和位移，发现问题及时纠正。如遇拔管时塑料板被带起，应重新进行补插保证合格率100%。

4、做好填土期和预压期的观测与检验工作。并认真记录好原始数据。

5、要做好施工工期的合理安排。由于塑料插板属于工期控制范围。应优先安排插板施工，要确保180天以上的路基沉降期以保证路基质量。

作者简介：

杨斌，男，大专毕业，工程师技术职称，主攻施工管理与技术管理。