塑料排水板在軟弱路基加固處治中的應(yīng)用

武紅英

【摘要】塑料排水板在軟土路基處治中的應(yīng)用已經(jīng)得到廣泛推廣，其處治效果、施工效率及工程成本均達(dá)到同類施工技術(shù)的前列。本文以塑料排水板處治技術(shù)為研究對(duì)象，重點(diǎn)闡述了塑料排水板的排水原理和施工工藝，以期進(jìn)一步提高塑料排水板處治軟土路基的工程應(yīng)用效果。

【關(guān)鍵詞】塑料排水板;軟弱路基;施工技術(shù);質(zhì)量控制

【中圖分類號(hào)】U417.3

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1671-3362（2020）08-0122-02

1.塑料排水板概述

塑料排水板技術(shù)是基于早期紙板排水法改進(jìn)提出的，同時(shí)還吸收了砂井排水法的核心技術(shù)，與傳統(tǒng)的軟土排水技術(shù)相比，塑料排水板能借助插板機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化施工，極大地提高了現(xiàn)場處治施工效率，且同等條件下施工成本低廉，非常適用于長里程的軟土路基處治作業(yè)[1]。

目前，工程上廣泛使用的塑料排水板有單體結(jié)構(gòu)和復(fù)合結(jié)構(gòu)兩種，且均可根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況定制各種幾何外形，工程適用性極高。單體塑料排水板以高聚物為母材，后期機(jī)加工成多孔結(jié)構(gòu)形式，以增加排水板的排水表面積，單體結(jié)構(gòu)與復(fù)合結(jié)構(gòu)最大區(qū)別在于單體結(jié)構(gòu)無單獨(dú)濾套，復(fù)合結(jié)構(gòu)由濾芯和濾套復(fù)合而成，濾套材料主要由無紡?fù)凉げ季幙椂?，其結(jié)構(gòu)形式比單體塑料排水板復(fù)雜。圖1展示了目前主流塑料排水板的截面形式。

2.塑料排水板在軟弱路基處治中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 塑料排水板主材特性

復(fù)合型塑料排水板由過濾膜和內(nèi)芯組成，過濾膜主要發(fā)揮濾水功能，內(nèi)芯則起到塑料排水板的結(jié)構(gòu)支撐作用，為軟土自由水外排提供順暢通道。為了滿足塑料排水板在軟土路基中的工況要求，排水板應(yīng)具備可靠的抗拉強(qiáng)度、抗變形剛度、化學(xué)穩(wěn)定性及排水能力;過濾膜使用無紡?fù)凉げ?，以兼具軟土顆粒阻抑及自由水滲透功能[2]。表1為復(fù)合型塑料排水板各項(xiàng)參數(shù)統(tǒng)計(jì)情況。

2.2 塑料排水板插板機(jī)具分析

為了提高軟土路基處治效率和施工標(biāo)準(zhǔn)化程度，塑料排水板統(tǒng)一使用插板機(jī)完成，通常情況下，軟土路基處治現(xiàn)場應(yīng)配套專用的插板機(jī)械，如果施工條件有限，則可臨時(shí)用砂井打設(shè)機(jī)代替，插板套管截面應(yīng)為矩形，插板機(jī)械的夯錘荷載、夯錘走行速率等參數(shù)應(yīng)根據(jù)插板數(shù)量、入土深度、地基軟弱工況及導(dǎo)管截面積大小綜合確定;目前，工程機(jī)械行業(yè)尚未就插板機(jī)的制造形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此，市面上銷售的插板機(jī)形式各異，其性能也存在較大偏差，部分插板機(jī)則由打樁機(jī)或起重機(jī)改裝而成，其性能穩(wěn)定性較差，可能會(huì)對(duì)工程施工質(zhì)量埋下安全隱患。圖2為插板機(jī)現(xiàn)場處治軟土路基作業(yè)示意圖。

3.塑料排水板處治軟弱路基施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

3.1 塑料排水板處治軟弱路基施工技術(shù)分析

現(xiàn)場批量塑料排水板插入施工采用插板機(jī)完成，根據(jù)軟土里程、標(biāo)段數(shù)量、軟土埋深及層厚、現(xiàn)場施工組織能力等因素確定插板機(jī)的數(shù)量、功率及類型等參數(shù);項(xiàng)目部現(xiàn)場組織施工技術(shù)人員編制施工方案，明確施工工藝及基本流程。本文制定的塑料排水板處治軟土路基施工大體工序如圖3所示。

設(shè)下層砂墊層的主要目的是排水，施工人員應(yīng)提前開挖排水溝，開挖深度以地質(zhì)勘查報(bào)告中給定的深度為準(zhǔn)，開挖至對(duì)應(yīng)深度后應(yīng)徹底清理地基表面的積水和雜質(zhì)，均勻攤鋪砂墊層，為了保證砂墊層的排水效率和效果，應(yīng)合理控制砂墊層厚度及砂墊層混合料級(jí)配，表2為砂墊層不同粒徑砂礫占比統(tǒng)計(jì)情況。

排水板插板機(jī)械定位應(yīng)重點(diǎn)控制好定位坐標(biāo)和垂直度兩個(gè)參數(shù)，提前將套管預(yù)位至插板位置，排水板布置建議選用三角形，所有定位點(diǎn)布設(shè)完成后應(yīng)做好標(biāo)記并統(tǒng)一編號(hào);直接下塑料排水板容易造成定位偏差，如遇碰撞還將引起塑料排水板變形、破損，影響后續(xù)塑料排水板的排水功能，應(yīng)事前將塑料排水板穿入專用套靴內(nèi)，且應(yīng)保證塑料排水板完全貫通套靴，為了避免在插板過程中有碎落土體灌入套靴內(nèi)，應(yīng)保證套靴與塑料排水板連接位置的可靠性和密封性;插板階段應(yīng)嚴(yán)格控制好插板速率和插打方向，保證插打力與塑料排水板豎向軸線重合，插打接近尾聲時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低插打速率，以便于精準(zhǔn)控制入土深度，塑料排水板插入指定深度后，應(yīng)緩慢提升套筒，防止套筒擾動(dòng)影響塑料排水板的定位，套筒完全拔出后應(yīng)及時(shí)切斷排水帶并覆蓋砂礫填土;在填筑上層砂礫墊層前應(yīng)敷設(shè)土工格柵，土工格柵鋪設(shè)方向與公路行駛方向一致，且土工格柵應(yīng)平整、順直，除格柵搭接位置外不允許有重鋪情況，格柵搭接位置的重疊長度不宜低于500mm;在土工格柵表面加鋪上層砂墊層，砂墊層厚度宜介于250mm-350mm之間，人工攤平后及時(shí)壓實(shí)[3]。

3.2 塑料排水板處治軟弱路基施工質(zhì)控要點(diǎn)分析

塑料排水板施工控制對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)須以最新版的《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/T D31-02-2013）為準(zhǔn)。此外，還應(yīng)重點(diǎn)做好以下幾方面的質(zhì)量控制工作：

（1）塑料排水板表面的過濾薄膜屬于光敏感型材料，長期暴曬會(huì)導(dǎo)致薄膜變脆，在土體應(yīng)力作用下極容易出現(xiàn)脆斷病害，為了維持排水板的柔性，排水板進(jìn)場后應(yīng)避光保存;（2）考慮到不同標(biāo)段內(nèi)的軟弱土層埋深及層厚存在較大差異，為了保證塑料排水板的埋深精度，以最大程度發(fā)揮排水板功能，在批量插板前應(yīng)增加試板環(huán)節(jié)，一方面確定標(biāo)段內(nèi)的埋深范圍，另一方面則試驗(yàn)單塊排水板的施工用時(shí)，以便于統(tǒng)籌安排現(xiàn)場施工進(jìn)程;（3）插板機(jī)在提拉過程中，受插板機(jī)套管與排水板摩擦影響，排水板容易上提，導(dǎo)致排水板預(yù)位深度與設(shè)計(jì)深度存在偏差，建議在試板環(huán)節(jié)明確上提距離，在批量插板時(shí)，實(shí)際插入深度應(yīng)考慮上提深度，保證塑料排水板預(yù)位深度與設(shè)計(jì)深度一致[4]。

在塑料排水板施工過程中，為了保證軟土路基的處治效果，確保軟土內(nèi)自由水能經(jīng)塑料排水板流至砂墊層，建議對(duì)塑料排水板施工誤差進(jìn)行全程校核和復(fù)測，尤其是排水板插打間距、排水板入土深度及排水板垂直度等指標(biāo)必須滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。以上三個(gè)指標(biāo)的誤差范圍界定標(biāo)準(zhǔn)詳見表3所示。

4 結(jié)語

綜上，與其它軟土路基處治技術(shù)相比，塑料排水板處治技術(shù)具有施工機(jī)械化程度高、處治效果顯著、施工成本低廉及工程適應(yīng)性良好等優(yōu)勢;在軟土路基處治工程實(shí)踐中，應(yīng)結(jié)合具體項(xiàng)目特點(diǎn)制定并優(yōu)化既有塑料排水板機(jī)械插板施工方案，并做好相應(yīng)的施工控制和施工過程監(jiān)控工作，確保軟土路基處治效果達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 鐘立，曾獻(xiàn)勇.塑料排水板在軟土路基中的應(yīng)用[J].交通世界，2018（18）：44-45.

[2] 李姝.塑料排水板在處理公路軟土路基中的應(yīng)用研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2006.

[3] 王勇，朱際休.塑料排水板在軟土路基處理中的應(yīng)用[J].北方交通，2012（12）：18-20.

[4] 馮永財(cái).碎石樁與塑料排水板加固山區(qū)軟弱路基比較研究[D].成都：成都理工大學(xué)，2013.

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