塑料排水板处理软土地基施工技术.docx

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。在使用时应经常检查塑料排水板的外套薄膜是否完好无损。塑料排水板应符合《塑料排水板施工规范》（JTJ/T256-96）规定，其性能指标见表1

表1塑料排水板性能指标
项目A型B型C型条件复合体抗拉强度
（干态）/（KN/100mm）≥1.0≥1.3≥1.5延伸率10﹪滤膜抗拉强
度/(N/100mm）纵向干态≥1.5≥2.5≥3.0延伸率10﹪横向湿态≥1.0≥2.0≥2.5延伸率10，试件在水中泡24h纵向通水量（mm3/s）≥15×103≥25×103≥40×103侧压350kpa试件在水中泡24h滤膜渗透系数（mm/s）滤膜等效孔径mm3.2土工合成材料
土工合成材料的选用应该符合《公路土工复合材料应用技术规范》的规定，足够的抗拉强度，较高的抗刺破强度、顶破强度和握持强度等，选择尺寸应合适、延伸率小、耐磨、耐热、耐酸、耐老化、渗透性良好的编织布，加筋土工格栅一般要求：纵向拉伸强度≥80KN/m,横向拉伸强度≥50KN/m,延伸率15﹪，要求土工格栅的幅宽≥4m。3.3砂垫层砂应用中粗砂，含泥量≯3%，渗透系数6×10-3～6×10-2cm/s，也可用砂砾、石屑(不含石粉)替代。本合同段砂砾垫层采用天然砂砾，砂砾最大粒径为50mm，通过5mm筛孔的粒料应＞5%
3.4机械设备
打设塑料排水板的设备有两种形式：一种为履带式打桩机，一种为门架式插板机(带导轨)。要求用能打入设计度的静力式或振动式设备，不可用锤击式或水冲式。套管插入杆为扁平状或圆形，内径大于排水板的尺寸，长度大于排水板设计长度，在打设中保护排水板不被损坏。
4施工质量标准
4.1塑料排水板(1)打入深度不小于设计值(2)拔管跟带长度≮20cm(3)板距误差≤15cm(4)垂直度≤1.5%4.2砂垫层(1)压实度≥90%(2)厚度50cm(3)宽度不小于设计值
5施工工艺流程
测量放样地表清理及调平层铺筑铺垫泥质岩找平层铺设下层砂砾石垫层放出桩位施打塑料排水板灌砂及填孔铺设砂垫层铺土工格栅埋设沉降观测桩6施工工艺
6.1测量放样(1)根据设计图纸提供的起讫桩号打出控制桩，再每隔10～20m放出路线中心桩。(2)按照打设的宽度放出边桩及护桩。6.2地表清理及调平层铺筑(1)将施工范围内的树木、杂物清理干净，并开挖纵横排水沟，将软基排水疏干。(2)将施工场地大致整平，在上砂砾石之前，先在地表铺设一层泥质岩，并且预留一定的‘预拱度’，以利用地基盆形沉降后排水，泥岩垫层厚度一般不大于100cm且最大粒径不大于10cm，以不影响塑料插板插设为宜。若设计有整平标高时，应按设计标高整平，做成＞1.5%的双向横坡，并进行压实(压实度＞85%)。6.3砂砾垫层铺设砂垫层总厚度50cm(压实)分两层铺筑，第一层铺设35cm