塑料排水板在公路軟土地基中的應用

曹成富

(安徽省巢湖市公路局廬江分局,安徽廬江 231500)

塑料排水板在公路軟土地基中的應用

曹成富

(安徽省巢湖市公路局廬江分局,安徽廬江 231500)

塑料排水板在公路軟土地基加固中的施工和路基沉降與穩定觀測方法,使軟土地基內的水分沿塑料板向上滲入砂礫層,加快地基固結,從而提高地基承載力。

塑料排水板;軟土地基;施工;沉降與穩定

我國軟土分布廣泛,主要分布在沿海地帶、內陸湖盆、洼地及河流兩岸,其基本性質為天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載能力和抗剪強度低。在軟土地區修建公路,會給公路的安全帶來一定的影響,隨著國家交通基本建設投資規模的不斷擴大和公路等級的提高,如何對軟土地基進行處理成為公路建設者共同關心的問題。塑料排水板是帶有孔道的板狀物體,因其具有單孔過水斷面大、排水暢通、質量輕、強度高、耐久性好等特點,以及施工快、成本低、排水固結好、質量穩定等優點,目前在國內公路軟土地基處理中得到了廣泛應用。用塑料排水板加固軟土地基是將塑料板用插板機械插入不同深度的軟土層中,然后通過預壓荷載作用,使軟土地基內的水分沿塑料板向上滲人砂礫層,加快地基固結,從而提高地基承載力。

安徽省省道319公路巢湖廬江段改建工程,第9、11兩合同段路基施工中,對幾段軟土地基采用塑料排水板進行了處理,其中K92+600—K94+700段插板深度達9m,間距1.5m。通過對用塑料板加固的軟土地基路段的沉降與穩定觀測,路基穩定,符合設計要求,達到了預期目的。

1 施工材料的選擇

1.1 塑料排水板

塑料排水板是由芯板和濾膜組成的復合體,芯板是由聚乙烯或聚丙烯加工而成的多孔道或其他形式的板帶。選用塑料排水板時,要著重考慮芯板、濾膜的質量控制,芯板要具有足夠的強度和垂直排水能力,濾膜具有一定的隔離土顆粒和滲透能力。第9、11兩合同段采用江蘇射陽縣軟基加固器材廠生產的塑料排水板,經安徽省高速公路試驗檢測中心檢測,其縱向透水量、抗拉強度等指標均達到規范要求。

1.2 砂礫排水墊層

排水墊層的主要作用是使預壓過程中從土體進入墊層的滲透水迅速排出,使土層的固結能正常進行。因此排水墊層的質量將直接關系到加固效果和預壓時間的長短。所以,排水墊層的材料一般采用透水性好的材料,第9、11合同段的施工中采用級配良好的砂礫作排水墊層,取得了良好效果。經檢驗,其含泥量小于3%,且無雜質和有機質混入,最大粒徑小于50mm,均符合規范要求。

2 施工工藝與質量控制

塑料排水板的施工工藝為:整平原地面→攤鋪第→層砂墊層→機具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割斷塑料排水板→機具移位→攤鋪第二層砂墊層。

2.1 水平排水墊層的施工

首先對加固地段進行排水疏干、清除草皮和雜物,然后在清理好的基底上人工鋪設第一層砂墊層,厚度25cm,用壓路機碾壓使其壓實度達到90%以上。

2.2 垂直設置塑料排水板

在鋪筑好的25cm砂墊層上嚴格按照設計圖紙指示的位置、深度、間距由低處往高處布設排水板。

2.2.1 機械定位

本合同段采用振動式SPD型門架打樁機進行插板作業,該機就位后,調整導架的垂直度,空心套管中穿人塑料排水板,并使樁錘中心對準地面定位點。

2.2.2 穿靴

將塑料排水板端部穿過靴頭固定架,對折帶子長約10cm,固定聯結。將靴頭套在空心套管端部,固定排水板,使其在下沉的過程中能阻泥沙進入套管。

2.2.3 沉管插板

用SPD型打樁機的振動錘的震動錘擊力和卷揚機的拉力沉管,套管打入深度應考慮上拔時的跟帶長度,跟帶長度不得超過50cm。在打設的過程中要防止套管出現突然偏斜,注意不要使排水板扭曲,濾膜不被撕破和污染,同時防止泥土等雜物進入套管內,堵塞輸水通道,影響塑料排水板的排水效果,一旦發現應及時進行處理。

2.2.4 套管拔起

當沉管達到設計深度后即可拔出套管,拔管時要連續緩慢進行,當下口露出地面時即可移位,同時將帶子剪斷。剪斷排水板時,砂礫墊層以上的外露長度至少20cm,以保證排水暢通。打設后外露的排水板不得遭受污染,要及時清除排水板孔周圍帶出的泥土,并用砂礫填實,將排水板彎貼于已鋪筑的下層砂礫墊層表面,以防機械車輛進出時受損,影響排水效果。

2.3 鋪筑第二層砂礫墊層

在打設好塑料板的地段要盡快鋪筑第二層砂礫墊層20—30cm,覆蓋塑料板甩頭,用壓路機碾壓。使其密實度達到90%以上。

2.4 塑料板接長

塑料板需接長時應采用濾膜內平接的方法,芯板對扣,凹凸對齊,搭接長度大于20cm,并用濾套包裹接頭,使其輸水暢通并有足夠的搭接強度。

2.5 施工中應嚴格按設計圖紙放樣施工

隨時對塑料排水板的間距、深度和豎直度進行檢查,做好施工記錄,塑料排水板的施工允許偏差如下表:

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3 沉降與穩定觀測

3.1 沉降與穩定觀測的目的

軟土地基路堤的施工中應注意做好觀測填筑過程或以后的沉降與穩定觀測,沉降與穩定觀測的一般觀測項目、儀器及目的如下表:

觀測項目 儀器名稱 觀測目的地表沉降量 地表沉降計(沉降:板)用于沉降管理。根據測定數據調整填土速率,預測沉降趨勢,確定預壓卸載時間和結構物及路面施工時間.提供施工期間沉降土方量的計算依據。地表水平位移量及隆起量地表水平位移樁及隆起量監測地表水平位移及隆起情況,以確保路基施工安全和穩定。

3.2 在填筑預壓荷載前,按設計或規范埋設沉降觀測板

一般路段沿縱向每隔100～200m設置一個斷面,在路基坡腳至以外10m的范圍內埋設位移觀測樁,在路中心設置沉降觀測點,埋設沉降板,沉降板的底板尺寸不小于50cm×50cm×3cm,橋頭引道段至少設置3個觀測斷面,沉降板每隔50m設置一個,在距橋臺背10m處設置第一塊沉降板。

3.3 填筑預壓荷載

使用合格的路基填料,按照《公路路基施工技術規范》的要求分層填筑、碾壓。施工期間,每填筑一層要觀測一次,認真做好觀測原始數據記錄,并根據觀測情況對填土進行合理調整,確保工程工期與路基穩定。施工時要嚴格控制加荷速率,其加載總量應根據設計要求進行控制,不得超出地基容許承載力。填筑時要求路堤中心線地面沉降速率不大于10mm/d,坡腳水平位移速率不大于5mm/d,當水平位移速率率大于5mm/d時立即停止填筑,待每日沉降小于該值后再恢復填筑。

4 施工中應注意的問題

(1)嚴把材料質量關。沒有合格的材料就生產不出合格的產品,所以應對購進的排水板要有出廠檢驗合格證,并在現場每10萬m至少抽檢一個樣品進行檢驗,合格后方可使用。現場堆放的塑料排水板,應采取有效措施進行保護,以防暴露在空氣中老化。對排水墊層和路基填料要嚴格按規范進行檢驗,不合格的材料決不能進場。

(2)在水平排水墊層的施工中,應盡量避免對軟土表層的過大擾動,以免造成砂和淤泥混合,影響墊層排水效果。

(3)導管與樁尖要銜接適當,避免錯縫,防止淤泥進入,增大塑料板與導管壁的摩擦力,造成塑料板帶出。塑料板帶出2m時應補插,并使其合格率達到100%。

(4)軟土地段路基應安排是提前施工,以便地基有充分時間固結,路堤完工后沉降期一般應不少于6個月,并盡可能安排在有利季節如旱季少雨季節作業。沉降期內不應在路堤上進行任何后續工程,確保路基工程質量和工期。

(5)施工人員要加強工程施工過程中的質量監控,嚴格執行“三檢”制度和“三工”制度,把質量隱患消滅在萌芽狀態。

[1] J TJ017-96.公路軟土地基路堤設計與施工技術規范[S].北京:人民交通出版社,1997.

[2] 田明懷.高等級公路施工技術與管理[M].北京:人民交通出版社,1999.

責任編輯:錢讓清

U416.1

A

1671-8275(2010)01-0014-02

2009-10-21

曹成富(1960-),男,安徽廬江人,巢湖市公路局廬江分局工程師。