水利工程中深層排水板軟基處理技術(shù)探討

田 野

（安徽省懷寧長江河道管理局，安徽懷寧246100）

水利工程中深層排水板軟基處理技術(shù)探討

田 野

（安徽省懷寧長江河道管理局，安徽懷寧246100）

本文通過結(jié)合某水利樞紐工程軟基情況，對工程軟基采用先進(jìn)行淺層處理，再進(jìn)行深層處理的方案。深層處理根據(jù)場地各功能區(qū)采用不同的處理方案，重點探討該軟基中采取的深層排水板處理技術(shù)的具體實施。

水利工程；深層排水板；軟基處理

1 引言

水利工程處理地基時，主要是處理流動狀淤泥，含水率往往高達(dá)100%以上，難以承受任何施工設(shè)備荷載重量，對于常規(guī)排水固結(jié)方法來說，其難度較大。因此，對工程軟基處理采用先進(jìn)行淺層處理，再進(jìn)行深層處理的方案。淺層處理作為后續(xù)軟基處理項目的前提條件，其加固效果的好壞直接關(guān)系到深層地基處理等能否順利實施。因此，在進(jìn)行深層地基處理的同時應(yīng)當(dāng)重視軟基淺層處理。

為取得理想的軟基淺層處理加固效果，須采取有效措施以免地表浮泥堵塞排水系統(tǒng)，為此在排水板處理軟基施工時有幾方面的工作需要重點做好。

（1）鋪設(shè)好底層編織布，鋪設(shè)施工時做到平整，并防止人工插板或搬運材料時造成破口處嚴(yán)重冒泥，可采取架設(shè)浮橋形式輔助插板；

（2）采取人工插板施工時盡量避免已插板區(qū)域受到人為影響遭受破壞，并減小冒漿程度。此外，由于抽真空開始后排水板中出現(xiàn)負(fù)壓，造成板底的流泥吸入板槽而堵塞排水通道，應(yīng)當(dāng)在板底處采取塑料膠帶封口；

（3）土工材料的縫合和拼接施工過程中，采取分塊鋪設(shè)方式進(jìn)行，對于底層編織布則需要對其縫合成整體以確保嚴(yán)密的接縫效果，避免接縫處出現(xiàn)泥漿冒出現(xiàn)象。對于無紡?fù)凉げ家惨蟛扇⊥瑯臃绞娇p合，土工格柵則用塑料扎帶或尼龍繩搭接綁扎成整體，這樣可增強(qiáng)表面抗剪和抗拉能力，有效擴(kuò)散上部荷載作用力。以下將結(jié)合某水利軟基工程采取排水板處理具體展開探討。

2 工程實例

某水利樞紐工程由壩區(qū)樞紐工程、防護(hù)區(qū)工程和輸水工程組成。本區(qū)上部地層主要為第四紀(jì)全新統(tǒng)海相沉積層（Q 4m），中部為第四紀(jì)上更新統(tǒng)沖洪積層（Q 3a l+pl），和海相沉積層（Q 3m），基巖為燕山期風(fēng)化花崗巖及泥質(zhì)砂巖（γ）。本地區(qū)濕度年平均為81.6%，相對較大。3～6月相對濕度在84%以上，冬季相對較小。月最小相對濕度為11%，出現(xiàn)在1月份。Ⅰ標(biāo)段軟基處理面積47.86萬㎡，場地吹填標(biāo)高約+4.5m，軟基處理采用先進(jìn)行淺層處理，然后再進(jìn)行深層處理的方案。深層處理根據(jù)場地各功能區(qū)采用不同的處理方案，如道路及輔建區(qū)為“真空預(yù)壓”和“換填”，堆場區(qū)為“真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓”和“換填+堆載預(yù)壓”。

3 回填層施工

Ⅰ標(biāo)段真空預(yù)壓Z 1～Z 5區(qū)、真空—堆載聯(lián)合預(yù)壓L 1～L 20區(qū)均回填1.1m厚粉細(xì)砂墊層和0.4m厚的中粗砂墊層，粉細(xì)砂總工程量為49.3萬m3，中粗砂墊層總工程量為17.9萬m3，回填層總工程量約67.2萬m3。對中粗砂墊層采用透水性好的砂料，級配良好，含泥量小于5%，無雜物和有機(jī)質(zhì)混入。本工程回填粉細(xì)砂墊層和中粗砂墊層均采用水力吹填方式。

施工時首先采取標(biāo)桿標(biāo)識的方法對吹填粉細(xì)砂墊層邊線進(jìn)行現(xiàn)場控制。由于吹填砂流動性很強(qiáng)，吹填邊線不易控制，因此在吹砂臨近施工邊界時，安排專人測量吹砂厚度和邊界，必要時用砂袋進(jìn)行圍擋。吹填粉細(xì)砂墊層采用分層吹填工藝，第一層吹填厚度為30～40c m，第二層吹填補(bǔ)足砂墊層厚度至110c m。為了能有效地確保吹填施工質(zhì)量，吹填時應(yīng)當(dāng)注意保護(hù)密封膜，同時為了避免吹填施工中密封膜遭受砂土沖刷破壞，吹填管通過分岔接頭（6個分管）將管口細(xì)化至直徑10c m以下的細(xì)管。本工程吹填施工時，采取先架1～2分支小管沿密封溝向前跳格吹填（防止淤泥隆起），然后進(jìn)行加固區(qū)內(nèi)吹填，加固區(qū)內(nèi)吹填過程中及時移管，使吹填厚度盡量均勻，避免局部加載過大，地基受力不均產(chǎn)生隆起、嚴(yán)重擠淤、沉陷和砂坑等現(xiàn)象。對本工程局部軟弱（如密封溝）地段，則采取再鋪設(shè)1～3層荊芭或竹芭和一層無紡布，然后再實施吹填。對粉細(xì)砂吹填施工，為了能有效地控制好吹填厚度，在場地上按20m×20m插設(shè)竹竿旗子，結(jié)合探釬測深實施控制。對吹填平整度控制則采取移動吹砂管實施。中粗砂在進(jìn)場之前，必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求抽取砂樣，并送到具備質(zhì)量檢測資格的檢測單位檢驗。通過檢驗，符合要求的砂料才能在本工程使用。

4 深層排水板施工

本工程Ⅰ標(biāo)段排水板施工面積447921㎡，共打設(shè)排水板88.4萬根，其中深板79.4萬根，深板平均長為22.1m，圍埝區(qū)短板9.0萬根，短板平均長為5.5m，排水板總長度約1804.8萬延米。插板間距分別為0.8m（真空預(yù)壓Z 1～Z 5區(qū)）和0.7m（真空—堆載聯(lián)合預(yù)壓L 1～L 20區(qū)），以正方形布置，真空預(yù)壓和真空預(yù)壓聯(lián)合堆載區(qū)排水板須穿透淤泥和淤泥質(zhì)粘土層，施工外露不小于20c m。排水板打設(shè)采用與鋪設(shè)中粗砂工作墊層相同施工方法施工，如圖1所示。

施工前，首先按10m×10m的間距進(jìn)行探摸，確定插板深度。在已經(jīng)確定好的進(jìn)行放樣的區(qū)域，根據(jù)設(shè)計要求，用全站儀和鋼尺對每個區(qū)的排水板打設(shè)板位進(jìn)行測放，同時把竹簽或者排水板芯等物件插入到砂墊層作為醒目標(biāo)記。對插板機(jī)進(jìn)行移機(jī)定位，并把排水板樁靴安裝好，安裝完成后，可以把排水板插至設(shè)計底標(biāo)高。

圖1 陸上塑料排水板施工

上拔樁管至樁管下端高出砂墊層面50c m，在拔管施工時，密切注意排水板是否存在回帶現(xiàn)象。在回帶長度超過50c m的情形之下，應(yīng)在板位旁20c m處補(bǔ)打一根。對于排水板的切割施工，要保證使砂墊層頂面以上的排水板外露的部分長度大于20c m。該根排水板施工完后，應(yīng)詳細(xì)記錄好其施工情況，排水板施工質(zhì)量通過驗收才可以進(jìn)行下一根排水板施工。

塑料排水板施工完成以后，首先要對其進(jìn)行自檢，施工質(zhì)量全部通過自檢后才可以上報監(jiān)理工程師驗收。排水板在打設(shè)時周圍形成了一些孔洞，一個區(qū)段的塑料排水板驗收合格以后，用砂料對這些孔洞進(jìn)行回填，并把排水板頭埋置在砂墊層中。塑料排水板施工采用的是液壓插板機(jī)，當(dāng)砂層較厚或砂層密實使得插板困難時應(yīng)對液壓式插板機(jī)從扁型導(dǎo)管、機(jī)架、液壓系統(tǒng)、反力等進(jìn)行加強(qiáng)改裝，使插板機(jī)具有插穿較厚砂層的能力，或者對砂墊層進(jìn)行翻松。施工時若局部區(qū)域必須采用振動插板機(jī)進(jìn)行施工時，需經(jīng)設(shè)計批準(zhǔn)后方可進(jìn)行。

為了能有效地確保深層排水板施工質(zhì)量，本工程對排水板的施工全過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，排水板施插工藝嚴(yán)格遵照《水運工程塑料排水板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程（J T S 206-1-2009）》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。不同分區(qū)測放出施工邊線，并定出板位，仔細(xì)做好標(biāo)記，板位偏差不宜大于±30m m；打設(shè)機(jī)定位時管靴與板位標(biāo)記偏差控制在±50m m范圍內(nèi)；塑料排水板垂直偏差不大于±1.5%；塑料排水板的打設(shè)底標(biāo)高允許偏差為±50m m；打設(shè)時回帶長度控制在50c m以內(nèi)，并且回帶根數(shù)不能超過打設(shè)總根數(shù)的5%；打設(shè)塑料排水板時，砂墊層以上的外露長度應(yīng)大于200m m；塑料排水板接長時搭接長度不小于20c m，每根“接長板”只允許一個接頭，“接長板”分散使用，相鄰板無接頭，“接長板”使用量不超過總打設(shè)根數(shù)的10%。施工現(xiàn)場所有進(jìn)場的塑料排水板，為了避免其日曬雨淋造成材料老化，均采用帆布覆蓋或存放于工地材料倉庫中。一個區(qū)段的排水板驗收合格以后，仔細(xì)把排水板周圍的淤泥清理干凈，并用砂墊層砂料填滿打設(shè)時在排水板周圍形成的孔洞，同時把排水板板頭埋置到砂墊層內(nèi)。

5 結(jié)語

本文通過某水利樞紐中的軟基處理實例，系統(tǒng)地論述了排水板在該工程軟基中的應(yīng)用，通過采用排水板進(jìn)行軟基處理，排除軟基中的水分，增加作用于土顆粒的有效應(yīng)力，提高了地基承載力，為同類工程提供參考借鑒。

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：1672-2469（2015）09-0089-02

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田 野（1985年—），男，助理工程師。