塑料排水板在公路軟基處理中的應用

摘 要：近年來隨著公路交通施工工程量的日益增加，很多原本難以實施公路建設的土質都得到了很好的解決，軟路基公路建設在沿海一帶非常多見。為了降低路基沉降，延長公路的使用壽命，保證軟路基公路質量，采用塑料排水板對軟路基進行加固，可以較好的解決以上問題，并在實踐中得到很好的驗證。

關鍵詞：軟基處理 公路 塑料排水板

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)01(b)-0059-01

1 前言

公路交通建設是經濟發展的基礎，隨著我國公路網絡范圍的不斷擴大，公路建設的復雜程度也不斷加大，各種惡劣的地質條件不斷被克服，對軟路基的處理方式也在不斷更新。軟路基是修筑公路時需要特別注意的地質結構，對修筑高路堤影響非常大，如果對軟路基處理不當，將會在公路使用過程中出現較為嚴重的沉降和路基失穩，對公路造成破壞性的影響。因此，軟路基的加固成為了公路施工中的重點，除了傳統的強夯法、沙井排水固結法以外，近幾年，塑料排水板的使用也非常常見。其優點在于，排水速度較快，耐久性強、施工簡單、成本較低，成為近年來公路建設過程中處理軟路基的主要方法。

2 塑料板排水法的基本原理

2.1 塑料排水板的結構及原理

塑料排水板是一種豎向的排水體，常用在對軟路基的處理過程中，既具有豎向排水的作用，同時也可以加速路基的固化，對軟路基起到加固的作用。塑料排水板材質較輕、強度高、韌性大、耐久性能比較突出，而且過水的斷面大，可實現順暢排水，因此，成為近年來軟路基處理加固的常見手段。當塑料排水板在機械力的作用下，深插入地基下的軟土層后，作為豎向的排水通道，在荷載作用下，使孔隙中的水慢慢排出，從而加速土壤的固化，提高路基的承載能力與防沉降能力。在我國的公路施工過程中，大多采用的是復合型塑料排水板，內芯板由布滿排水通道的高壓聚乙烯塑料骨架組成，既抗腐蝕又耐酸堿，在內芯板外套上有無妨土工布制成的濾水外膜，用來防止排水過程中的泥土堵塞排水通道。

2.2 塑料排水板的結構性能

塑料排水板的材質與結構特性，使排水板具有一定的韌性，且強度較大，并表現出相當優秀的通水能力，是軟路基處理的理想材料。

(1)力學性能。塑料排水板具有良好的力學性能，在軟路基的處理過程中，具有較強的可拉伸率和延展率，彎曲性能較好，不易造成彎曲損壞。包括抗拉強度、延伸率和彎曲性能。軟路基處理施工中，需要將塑料排水板用機械力打插入地下，在施工過程中，塑料排水管將受到多種不同阻力的拉扯，因此，塑料排水板應具有較好的抗拉強度，用來抵抗拉力作用，使施工可以順利進行。除了在插入土體的過程中，收到多個方向的受力以外，當塑料排水板完全進入土體后，來自于地面的荷載力也會使土體發生移動，從而間接對塑料排水板形成一定的拉力，因此，塑料排水板的抗拉強度以及材質的彈性，都對施工作業非常重要。所采用的制作材質，應當能夠滿足塑料排水板在施工中的受力需要，具備一定的抗彎曲能力，并當土體發生變形時，能夠保持良好的狀態，避免承受拉力而導致的同步位移。

(2)豎向通水能力。豎向通水能力是塑料排水板的主要功能，采用塑料排水板處理軟路基就是為了利用豎向的排水效果來增強土體固化程度，快速的固化可以提高軟路基的處理效果，因此，豎向的通水能力，是塑料排水板必須保證的。影響豎向排水能力的內在因素是內芯板的強度以及外套的濾水膜密度，而外在因素更加廣泛，包括地下土層的水力坡降、塑料排水板的打插深度、土體發生的位移等等。因此，為了使排水板的基本排水能力得到保障，根據《塑料排水板質量檢驗標準》中所規定的內容，在因打插過程中的土體壓縮而使塑料排水板發生彎曲時，土體壓縮量達到25%以后，每增加350kPa的側壓力時，在打插深度小于15m時，塑料排水板的豎向通水量應不低于15cm3/s;而打插深度小于25m時，應不低于25cm3/s(打設深度<25m)。

(3)濾膜滲透性與隔土性。濾膜的作用是防止在排水的過程中，隨孔隙滲透水將土壤雜質帶入排水通道，從而造成排水堵塞的情況發生。有了濾膜的保護，就可以保持排水通道的順暢，從而加速土質固化。其中濾膜的滲透系數是最關鍵的問題，濾膜滲透系數不得低于被加固的土體的滲透系數，這樣才能夠有效地防止土體滲透到排水通道中，保證塑料排水板安插后，在相當長的時期范圍內不失效。但滲透系數也不能無限度的過大，選擇適當的濾膜滲透系數，起到隔斷土體的作用即可。

3塑料排水板處理軟路基的施工重點

3.1 塑料排水板處理軟路基的施工工藝流程

采用塑料排水板方法來處理軟路基，部分工序與一般路基處理工序相似，首先要對即將鋪設的路基面進行平整，并在平整的過程中攤撒下層的砂石所謂墊層，然后將板樁的位置進行選擇和固定，隨后將插板機安插在預期的固定位置。完成了準備工作后，即可以對塑料排水板進行處理，下插上套管，然后進行機械力打插，結束后拔出套管并隔斷剩余的排水板，移開插板機，同時將上層的砂墊層攤鋪到位。

3.2 塑料排水板處理軟路基施工的質量控制要點

采用塑料排水板法對軟路基進行處理施工時，除了要符合相關的施工技術規范要求以外，還要注意對塑料排水板材料的施工保護，避免施工材質失效。首先，由于塑料排水板外面包覆的濾水膜具有感光性，受到陽光照射后材質會發生變化，因此，在施工過程中要特別注意對施工材料的保護，應當采用隔光的材料進行覆蓋，或將塑料排水板放置在固定避光倉庫中進行妥善保管。其次，公路建設與其他工程施工不同，每一段的路況地質都可能有所差異，因此，為了在施工中確定各工段的地質特點，從而計算排水板的打插深度，要在大面積施工前進行試打排水板，以保證通過實踐抽樣的方式，得到更加準確的數據，從而較為準確的估算具體的施工數據。此外，在打插排水板后需要將套管拔出，這樣經常會將排水板帶出一定的深度，由于排水板的尺寸統一，我們可以根據實際板材的耗費量來計算出，打插的實際深度是否符合要求，當影響較大時，需要及時的將導管繼續深插，以保證施工的深度要求。在施工結束后，將打插好的排水板地上端埋入上層砂墊層，避免后期對上端造成移位或損壞而影響排水效果。

4 結語

隨著我國沿海一帶高速公路的大規模建設，軟路基處理已經成為公路建設中極為常見的問題，很多實踐的經驗證明，塑料排水板的使用，對土體的固化可以起到相當好的促進作用，排水迅速，固化效果明顯。在施工過程中，盡管工序相對復雜，但在軟路基處理方面已屬于較為簡單的施工工藝，且成本較低，工程質量易于控制，成效顯著。由此看見，經過反復實踐的塑料排水板處理軟路基技術已經日趨成熟，并具有很好的發展前景，在我國的公路建設中將會得到越來越多的推廣和應用。

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