海岸工程软地基中塑料排水板的应用
时间:1970-01-01 08:00来源:未知 作者:宝振 点击:
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厦门吉尔顺实业有限公司有现代化的企业管理机制,专业管理人员,科学的决策体系,完善的质量控制手段。公司主要产品:排水板,片材排水板,卷材排水板,绿化植草格,绿化植草格,植草格,塑料植草格等。销售热线:18106987998
引言 在海岸工程的地基加固施工中,采用塑料排水板施工技术方法具有一些其他加固施工技术方法所不具备的优良特点,如塑料排水板自重轻、强度高、耐久性强、价格低廉、延伸性较高等等。除此之外,以塑料排水板为施工材料进行地基加固施工,施工方法较为简单,且可以采用机械施工,极大的降低了劳动强度。其所具备的断面使其过水能力较强,在扰动地基不会对槽面产生影响,能够实现施工的连续性。以下本文中笔者就从其工作原理开始分析,来谈谈其在海岸工程软地基加固施工中的具体应用。 1、塑料排水板法概述 塑料排水板施工的原理排水固结软土地基的重要方式就是塑料排水板法。基本原理:通过插板机械实施振冲操作,将具有良好透水性能的特制塑料排水板插设在较大含水量与孔隙比例、较高压缩性以及深厚土层的软土地基中,同时把砂垫层铺设在上面,进一步产生软土层的排水通道。通过压载在砂垫层上所发挥的作用,在软土地基中会出现了附加应力,进一步造成超孔隙水压力。存在于地基中的超孔隙水压力与孔隙水应力,促使在塑料排水板与砂垫层排出孔隙水,进一步降低了孔隙水应力。按照太沙基具备的有效应力可知,有效应力在土颗粒之间发生了传递促使其降低了地基中的孔隙水应力增加了等量的有效应力,进一步提高了软土地基的承载力加速了排水固结。 塑料排水板结构、原理及等效计算塑料排水板,其主要由内部芯板及外部滤布组成:内部芯板作为塑料排水板的骨架,其截面凹凸形状为排水通道,同时支撑外部滤膜;其外部滤膜主要是可用来防止排水过程中的泥土堵塞排水通道,以保持排水通道的畅通。塑料排水板的芯板,应满足塑料排水板使用过程中的力学要求及排水量要求。其中,力学要求主要包括抗拉强度、延伸率和弯曲性能。抗拉强度,主要是因为在施工过程中,塑料排水板受到土体侧摩阻力的影响,使其产生较大的拉力,同时也需要一定的延伸率;塑料排水板在施工中会产生一定的弯矩,且当土体发生竖向变形时,作为柔性排水通道的塑料排水板也将会产生一定量的弯折,为能保证排水通道的顺畅而不被折断,需要塑料排水板本身具有一定的弯曲性能。塑料排水板的滤布,其主要作用在于防止在土体超静空隙水在排出过程中,微小黏土颗粒随孔隙水迁移至芯板内的排水通道,从而造成排水堵塞的情况发生。滤膜的等效孔径及渗透系数均为控制标准:滤膜的等效孔径是塑料排水板淤堵程度控制的主要控制指标;滤膜渗透系数不得低于被加固的土体的渗透系数,这样才能够有效地防止黏土颗粒迁移至排水通道中,保证塑料排水板安插后在一定时期内的通水量。 为实现上述功能,我国生产的塑料排水板多是复合型塑料排水板,内芯板由布满排水通道的高压聚乙烯或聚丙烯塑料骨架组成;在内芯板外套上有无纺土工布制成的滤水外膜。其施工工艺可概述为:采用塑料排水板打设机,使塑料排水板在机械力的作用下,深插入地基下的软土层。作为竖向的排水通道,在荷载作用下,使超静孔隙水慢慢排出,从而加速软土固化,提高地基的承载能力,同时使地基的大部分沉降发生在施工预压期,以减少工后的沉降。 2、海岸工程软土地基塑料排水板的应用 2.1、塑料排水板排水固结法 排水固结法施工工艺成熟,特别是采用插打塑料排水板形成竖向排水通道的做法得到广泛的应用,具有工程造价经济、软基加固效果明显的优点,其缺点在于预压加载时间较长,后期存在一定的工后沉降及不均匀沉降,对地震区土层液化问题无法解决。塑料排水板排水固结法是塑料排水板用插板机插入软土地基,在上部预压荷载作用下,软土地基中空隙水由塑料排水板排到上部铺垫的砂层或水平塑料排水管中,由其他地方排出,加速软基固结。塑料排水板(带)是针对淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土及杂填土地基运用排水固结法进行软基处理的良好垂直通道,可大大缩短固结时间,以增加作用于土颗粒的有效应力来加速地基固结沉降,从而达到提高强度的目的。塑料排水板加固软土地基的优点:质量容易控制,成本较低;材料有良好的强度和延展性,能适合地基变形能力而不影响排水性能;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,可在超软弱地基上进行插板施工;施工快、工期短。对于深厚的软土地基采用排水固结法进行加固时,从技术上和经济上考虑,采用排水板是经济、有效、可行的方法。 2.2、塑料排水板的选材 在具体的工程实践中,要使用塑料排水板对地基进行排水固结施工,首先要选择合适的排水板。一般来讲,海岸工程软地基施工中所使用的塑料排水板的透水性需要很好,还要具备一定的刚丢和延伸性,要求其在五次对折的情况下也不会折断。其透水量要满足施工要求。这就需要选择合理结构类型的塑料排水板。目前市场中有多孔质单一型结构、复合型结构等两种结构形式的塑料板材。在具体的选择中需要结合实际情况合理选择。 2.2.1、多孔质单一型结构 一般在生产中,出于对塑料排水板性能的考虑,多孔质单一型结构多采用聚氯乙烯作为生产原材料。并通过一定的加工工艺,最终得到成型的排水板。这种排水板所具有的特点就是排水孔隙数量较多,并且是以均匀分布的方式罗列在排水板上,因此其应用的过程中透水性非常良好。另外,聚氯乙烯所制作而成的排水板具有很强的耐腐蚀性能,可以在水下保持很长时间不会发生太大变化,并且在施工中,塑料排水板的孔洞不会出现堵塞现象,因此非常适合在海岸工程软地基的处理中使用。 2.2.2、复合型结构 与多孔质单一型结构不同,复合型结构的排水板在生产中所使用的原材料多为聚丙烯,有时候也会使用聚氯乙烯,但是这些有机复合物都是经过一定特殊处理的。复合型结构排水板是由不同形状的单独排水板组合而成,这些排水板可能是十字型,也可能是工字型,通过相互组合得到最终的塑料排水板。这种排水板结构的抗压能力较强,且不会影响排水板的透水性。并且板芯的外衣多为纤维层,即不会影响其排水性能,由能够起到挡土作用,因此复合型已经同时具备了横向与纵向上的透水性与通水性双重特点。 2.3、海岸工程软地基中塑料排水板应用流程 在海岸工程软地基中塑料排水板工艺流程:1在施工范围内将准备好的塑料排水板均匀的抛铺在海底面上,砂垫层厚度不能低于30厘米。2600t水上施工船舶在码头平面甲板上驳船,组装固定两台门架式振动插板机,配置动力岸电70kw。 利用绞缆锚机进行移船,按照平面插板图在平面上定位控制导标与拉测绳。按照塑料排水板设计的插入深度,裁截下料已经成盘的塑料排水板,下料详细程度是插入深度+40cm。在插板机套管中穿入已经下好料的塑料排水板,在插板套管下端口需要露出塑料排水板长度大概是20cm。5使用套管下端特别定制的卡口卡住塑料排水板露出的套管下端,同时对塑料排水板上端进行拉紧,促使其产生绷紧状态进一步产生竖向拉直现象;对施工船舶或者插板机插板套管进行移动,促使插板套管与插板号位垂直对准,发动振动机械设备,在软土层中插板套管与内部的塑料排水板便缓慢进行了插入,直至达到了预定的设计深度;缓缓提高插板机套管,下端特别制作的卡口便会自行张开,在预先设定的土层中自动将塑料排水板进行留插。 连续重复施工流程,直到每一个施工阶段都完成插板工作,同时安排潜水员下水对回带塑料排水板的情况进行检查。要求在水下砂垫层的塑料排水板应当露出大概20cm的插板头。 检查塑料排水板施工没有问题之后,在砂垫层上组织潜水员将无纺化纤土工布铺满整个砂垫层,并且将沉降固定与位标观测杆设计在适合的土工布上面;之后抛石垫层并且实施粗平,同时设计施工厚度1米的抛石基床细平基床之后安装两层混凝土方块或者直接抛填堤心石。8对压载之后排水固结软土地基产生的沉陷与位移状况定时进行观测,研究观测产生的数据测控资料。 3、结语 总之,在海岸工程的软地基施工中,最好采用塑料排水板的施工方式对其进行排水固结,这是因为海岸工程的软地基中含水量较高,采用一般的加固处理措施很难达到良好的加固效果。本文通过分析塑料排水板的工作原理结合选材要点,探讨了施工工艺和注意事项,希望能够为相关人士提供一些帮助。
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