大面积塑料排水板软基处理施工方案初探舒山

大面积塑料排水板软基处理施工方案初探舒山

舒山

四川省场道工程有限公司四川成都610081

摘要：塑料排水板软基处理是将塑料排水板打入淤泥、淤质土、冲填土等饱和粘性及杂填土等软基中使其形成竖直排水通道，然后通过上部荷载将软基中水和空气排出，逐渐固结软基，下沉地基，提高地基承载力、稳定性的方法。使地基在预压期基本完成沉降，缩短沉降时间，避免工后产生不利沉降。大面积塑料排水板软基处理施工多用于机场，码头，广场等工程。相较于普通塑料排水板施工，大面积塑料排水板施工因其面积大存在排水，不均匀沉降，施工质量管控，组织与协调等诸多困难。

关键词：塑料排水板；软土地基；方案

1作用原理

土的固结过程就是超静孔隙水压力消散和有效应力增长的过程。施加在软基上的外荷载开始全部由孔隙水压力承担，有效应力不变；在土体内和边界上孔隙水压力差的作用下，孔隙水向排水边界渗流，随着时间的推移，孔隙水压力全部转换为有效应力。孔隙水沿着排水通道从土体内不断排出，同时土体有效应力不断增加，土体受力加大而产生压缩，孔隙比逐渐减小。因此，土体固结程度的快慢取决于孔隙水能否既早又快地排出土体。

塑料排水板插入软基后形成竖向排水通道，改变了软基内原有排水途径，在上部荷载作用下，一方面利用塑料排水板增加土体排水路径，缩短土体排水距离，另一方面利用上部荷载使土体内部产生孔隙水压力差。只要土体内有孔隙水压力差的存在，孔隙水就会从孔隙水压力高的一侧向孔隙水压力低的一侧进行渗流，直至达到新的平衡为止。进而加速地基的固结提高地基承载力。使软基在较短时间内达到较高的固结度，大大减小工后沉降。

2方法及工艺

施工工艺：原地面处理→排水系统修筑→铺设下层排水垫层→插板点位放样→插板机定位→塑料排水板穿靴→插人套管→拔出套管→割断塑料排水板→检验和验收→埋排水板头→铺设上层排水垫层。

2.1插板点位放样

先以木桩放出每一个小区域的四个角的坐标，然后用带标记的测量绳对每一根排水板的施打位置进行放样布点（插秧式布点），用竹签或白灰为标志定插孔位。监理工程师验收合格后，开始施打。

2.2插板机定位

插板间距按设计要求布置。机械定位时，管靴与板位标记的偏差应满足设计要求，垂直偏差不应大于1.5%。

2.3塑料排水板穿靴

塑料排水板导管靴与桩尖均采用圆形。桩尖平端与导管靴配合要适当，避免错缝，防止淤泥在打设过程中进入导管、增大对塑料排水板的阻力。

2.4插人套管

必须按设计要求严格控制塑料排水板的打设深度或标高，应在机械上明显位置喷涂深度标记或悬挂标尺用于施工时排水板打设深度的控制。整卷塑料排水板放置于塑排板打设机架的专用平台上，根据施工进度，不断喂带入套管内，待塑料排水板打设到设计标高或深度后停止喂带。当发现地质情况变化，在板位上无法按设计要求打设时，应在原板位旁20-30cm重新打设排水板，当仍然无法按照设计要求打设时，应及时上报监理工程师。若出现大面积不能按照设计要求打设时应暂停该区域施工，划出边线，上报设计单位出具书面处理方案。

2.5拔出套管

打设至设计标高或深度后即可拔出导管，导管拔出速度应均匀，不易过快，尽量避免出现回带。出现回带时回带长度不得超过500mm，且回带的根数不宜超过打设总根数的5%。

3施工要点

3.1需要使塑料排水板上部板头的水压力小于软基中塑料排水板所受的水压力才能起到排水做用，使软基孔隙水排出固结软基。将塑料排水板排出的水及时引走才能保证塑料排水板板头水压力小，保证塑料排水板发挥排水作用。故排水系统的畅通是大面积塑料排水板软基处理的关键所在。

原地面处理形成的坡度应保证能迅速将塑料排水板排出的水排入排水系统中不形成积水。排水系统需满足排水水流量需要，在上部荷载作用下地基会发生变形，故排水系统需要具备一定的抗变形能力，在地基发生变形的情况下依然能够起到排水作用。同时排水系统不能影响排水板正常打设。

在平面排水系统和外部排水系统相连接的部位，以及塑料排水板施工区与非排水板施工区过渡带的平面排水系统必须考虑塑料排水板施工区的排水系统发生沉降后的下沉量，加深非塑料排水板施工区的排水系统深度。

3.2下层排水垫层铺设时必须保证足够的厚度，以保证排水板打设时机械接地压力与地基承载力相适应，避免因承载力不足造成机械在施工中出现沉车，过大倾斜甚至倾倒。

3.3排水板施工时必须倒退施工，避免排水板机碾压已打设的排水板。边角位置排水板机无法正常打设时，可以调整打设方向，但需先对周围已打设的排水板头进行覆盖保护。

3.4套管桩靴和套管应配合适当，结合紧密、无缝。以免淤泥进入后增大塑料排数板与套管内壁的摩擦力，导致塑料排水板回带。

3.5为了避免回带和淤泥进入板芯以致堵塞排水通道，影响排水效果，防止塑料排水板被带出，塑料排水板与桩靴的连接，宜采用穿过桩靴上的固定架之后将板体对折不小于0.1m，连同桩靴一起塞人套管的方式，使排水板与锚销可靠连接。安好桩靴之后，应等套管下落至桩靴与地面接触之后方可松手，确保桩靴与套管紧密结合。

3.6若因土体等原有造成回带现象严重，可改用钢制或混凝土制一次性桩靴进行施工。一次性桩靴起到保护导管头，固定排水板的作用，能有效的防止回带。在穿靴时将一次性桩靴与塑料排水板头固接，拔管时将桩靴与塑料排水板一起留在地基中。

3.7打设过程中，当塑料排水板长度不够而需要接长时因满足下列要求：

（1）将两根待接塑料排水板板芯对插搭接，芯板应对扣，凹凸对齐，并将滤膜包好、裹紧后，用细铁丝或塑料绳穿扎牢固，亦可用具有相同连接强度的大号订书钉钉接；

（2）接长时在塑料排水板上扎穿的孔眼不在板芯的同一条排水槽中；

（3）搭接长度不小于200mm；

（4）每根“接长板”只有一个接头；

（5）“接长板”分散使用，相邻板无接头；

（6）“接头板”的使用量不超过总打设根数的10%。

3.8拔出套管时可能会有淤泥附着在导管上需及时人工进行清理，同时拔出导管带出的大量淤泥或淤泥质土因立即清出装入小推车中，避免污染排水垫层，阻塞塑料排水板头，影响排水效果。

4质量控制要点

（1）塑料排水板外观，性能检测应满足《塑料排水板质量检验标准》（JTJT257-1996）

（2）大面积塑料排水板施工排水是施工的重点，难点，必须保证平面排水系统的畅通才能实现塑料排水板排水的目的。

（3）打设机定位时，管靴与板位标记的偏差应控制在±70mm范围内。垂直度偏差小于1.5%。

（4）打设塑料排水板时严禁出现扭结、断裂和撕破滤膜等现象。塑料排水板滤水膜在转盘和打设过程中避免损坏，防止淤泥进入板芯堵塞输水孔，影响排水效果。

（5）施工中若出现回带大于规范值打设深度不满足设计要求的情况均需要在原桩位旁20-30cm处补打一根排水板。

（6）采用刻度型或导线型的可探测式塑料排水板进行施工，便于进行深度检测。

5应用效果

塑料排水板软基加固施工工后沉降明显，土体固结率高，地基承载力明显提高，加固效果好。同时其相较于沙井，旋喷桩，粒料桩等软基处理方式造价低，施工便捷，避免了软土地基大量挖弃，保护了环境。相比较碎石桩，砂井或换填等软基处理方式，塑料排水板造价低，施工速度快，节约资源。特别是在大面积，深厚的软弱土基处理，上述优点体现得更加明显。甚至是深厚的软土地基处理时，在技术上和经济上几乎是唯一可行的方法。

参考文献：

[1]吴华.塑料排水板施工浅谈.民关科技，2015，05

[2]谭永军，蒋宏图.浅析塑料排水板在施工中的质量控制.城市道桥与防洪，2010.12