塑料排水板在公路工程软基处理中的应用

塑料排水板别名塑料排水带，有波浪型、口琴型等多种形状。中间是挤出成型的塑料芯板，是排水带的骨架和通道，其断面呈并联十字，两面以非织造土工织物包裹作滤层，芯带起支撑作用并将滤层渗进来的水向上排出，是淤泥、淤质土、冲填土等饱和粘性及杂填土运用排水固结法进行软基处理的良好垂直通道，大大缩短软土固结时间。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。在软土地基处理中，塑料排水板的作用设计，施工设备基本与袋砂井相同。塑料排水板加固软土地基的优点：

　　1、滤水性好，排水畅通，排水效果有保证。

　　2、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。

　　3、排水板断面尺寸小，施打排水板过程中对地基扰动小。

　　4、可在超软弱地基上进行插板施工。

　　5、施工快、工期短，每台插板机每日可插板15000m以上，造价比袋砂井低。

　　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，采用排水板几乎是唯一经济、有效、可行的方法。　

二、公路软基施工中塑料排水板的施工准备

　　1、插板机械

　　插板机械一般有振动式和液压（静压）式，其行进方式有履带式、步履式和轨道式。本合同段共有塑料插水板104950m，根据工期要求，我们选用1台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。

　　2、塑料排水板

　　塑料排水板采用SPB-1或SVD-1型，其由板芯和滤膜组成，板芯由聚丙烯和聚乙烯塑料加工而成面有间沟槽的多孔道板带，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、级配碎石排水垫层

　　选用弱风化砂岩加工而成的级配石料，其最大粒径不得大于50mm，通过16mm筛孔的质量百分率不得低于85%，通过0.3mm筛孔的细料质量百分率不得高于20%，含泥量小于5%，且无杂物和有机质混入。

　　4、预压材料

　　选用合格的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-2%～+2%之内。填土松铺厚度及密实度参照规范及试验段要求。

三、公路软基施工中塑料排水板施工流程

　　1、铺设泥岩摊铺层

　　首先将施工场地平整，遇有田坎时必须将原地表削成一斜面，以确保级配碎石垫层的连续性及排水效果，并开挖纵、横向排水沟，将农田水疏干，清除表土和杂物，设置临时排水沟等排水系统防止地表水、坡积水流入路基范围内。坡脚设置干砌片石护脚以排除并防止垫层细粒流失。摊铺泥岩填料必须设置成路拱，其边缘厚度30cm，中心厚度小于100cm。严格控制摊铺泥岩垫层厚度，并及时进行静压2遍。

　　2、铺设级配碎石

　　铺设第一层级配碎石厚30cm左右，压路机静压4至6遍，铺设后的级配碎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。

　　3、塑料排水板施工

　　（1）塑料排水板施工前先根据设计放出排水板点位，用石灰进行标示。

　　（2）机械定位：插水板机械进入施工区域不要损坏已铺设并压实的级配碎石垫层，防止局部塌陷。插板顺序从低处往高处，定位时保证桩锤中心与地面定位在同一点上，并用全站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。

　　（3）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。

　　（4）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。

　　（5）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。如遇拔管时塑料排水板被带起，要重新进行沉管，保证合格率100 %。

　　（6）塑料板接头处理。如需将剩余塑料板与另一卷连接使用时，要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。

　　4、填筑预压荷载

　　首先，填铺第二层级配碎石垫层20cm左右，摊平、覆盖塑料排水板甩头，然后用20t 压路机静压4遍。

　　其次，设置沉降观测点。在预压荷载前，在路基两侧坡脚处及两侧排水沟外2m设置水平侧向位移观测桩，纵向桩距50 m ，并在路基中线及两侧路肩设置沉降观测标杆，标杆外套PVC管，标杆的下端焊接一块50cm×50cm ，厚1cm的钢板，沉降观测点沿中线每间隔50m设置一个断面。施工中应注意保护沉降板和侧向位移观测桩，避免被施工机具破坏，影响观测结果。

　　最后，加载。选用合格的路基填料，按路基施工分层填筑压实的工艺要求进行，加载总量应严格控制在设计要求的标准内，不得超过软基允许承载力。

　　5、观测填土期与预压期效果

　　填筑过程中在每层填筑后要进行沉降和稳定观测，以严格控制填筑速率，避免加载过快出现路基剪滑破坏。当路堤中心线地面沉降速率每昼夜大于1.0cm，坡脚水平位移速率每昼夜大于0.5cm，应立即停止填筑施工，待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。固结期一般为180d～270d，结束后可测量到软土路基段总的沉降量，然后根据设计的总沉降量可计算出其固结度。经钻取加固后的路基土样，进行土的各项物理力学性能分析，与加固前进行比较，可检验加固效果。通过各项物理力学性能指标比较，得出该8段软土路基采用塑料排水板加固技术效果十分明显。　　

四、结束语

　　综上所述，软土具有较大含水量、较高压缩性及强度低等问题，在行车荷载下，软土地基极可能出现较大沉降情况，进而影响到行车的安全性与舒适性。塑料排水板技术作为公路工程软基处理的重要方式之一，其施工工艺选择的科学性、合理性将直接关系着整个工程的质量。

(责任编辑：宝振)

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