塑料排水板在軟弱路基加固處治中的應用

武紅英

【摘要】塑料排水板在軟土路基處治中的應用已經得到廣泛推廣，其處治效果、施工效率及工程成本均達到同類施工技術的前列。本文以塑料排水板處治技術為研究對象，重點闡述了塑料排水板的排水原理和施工工藝，以期進一步提高塑料排水板處治軟土路基的工程應用效果。

【關鍵詞】塑料排水板;軟弱路基;施工技術;質量控制

【中圖分類號】U417.3

【文獻標識碼】B

【文章編號】1671-3362（2020）08-0122-02

1.塑料排水板概述

塑料排水板技術是基于早期紙板排水法改進提出的，同時還吸收了砂井排水法的核心技術，與傳統的軟土排水技術相比，塑料排水板能借助插板機實現自動化施工，極大地提高了現場處治施工效率，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[1]。

目前，工程上廣泛使用的塑料排水板有單體結構和復合結構兩種，且均可根據施工現場實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，后期機加工成多孔結構形式，以增加排水板的排水表面積，單體結構與復合結構最大區別在于單體結構無單獨濾套，復合結構由濾芯和濾套復合而成，濾套材料主要由無紡土工布編織而成，其結構形式比單體塑料排水板復雜。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用要點

2.1 塑料排水板主材特性

復合型塑料排水板由過濾膜和內芯組成，過濾膜主要發揮濾水功能，內芯則起到塑料排水板的結構支撐作用，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，排水板應具備可靠的抗拉強度、抗變形剛度、化學穩定性及排水能力;過濾膜使用無紡土工布，以兼具軟土顆粒阻抑及自由水滲透功能[2]。表1為復合型塑料排水板各項參數統計情況。

2.2 塑料排水板插板機具分析

為了提高軟土路基處治效率和施工標準化程度，塑料排水板統一使用插板機完成，通常情況下，軟土路基處治現場應配套專用的插板機械，如果施工條件有限，則可臨時用砂井打設機代替，插板套管截面應為矩形，插板機械的夯錘荷載、夯錘走行速率等參數應根據插板數量、入土深度、地基軟弱工況及導管截面積大小綜合確定;目前，工程機械行業尚未就插板機的制造形成統一的標準，因此，市面上銷售的插板機形式各異，其性能也存在較大偏差，部分插板機則由打樁機或起重機改裝而成，其性能穩定性較差，可能會對工程施工質量埋下安全隱患。圖2為插板機現場處治軟土路基作業示意圖。

3.塑料排水板處治軟弱路基施工技術及質量控制要點分析

3.1 塑料排水板處治軟弱路基施工技術分析

現場批量塑料排水板插入施工采用插板機完成，根據軟土里程、標段數量、軟土埋深及層厚、現場施工組織能力等因素確定插板機的數量、功率及類型等參數;項目部現場組織施工技術人員編制施工方案，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。

設下層砂墊層的主要目的是排水，施工人員應提前開挖排水溝，開挖深度以地質勘查報告中給定的深度為準，開挖至對應深度后應徹底清理地基表面的積水和雜質，均勻攤鋪砂墊層，為了保證砂墊層的排水效率和效果，應合理控制砂墊層厚度及砂墊層混合料級配，表2為砂墊層不同粒徑砂礫占比統計情況。

排水板插板機械定位應重點控制好定位坐標和垂直度兩個參數，提前將套管預位至插板位置，排水板布置建議選用三角形，所有定位點布設完成后應做好標記并統一編號;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，影響后續塑料排水板的排水功能，應事前將塑料排水板穿入專用套靴內，且應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，應保證套靴與塑料排水板連接位置的可靠性和密封性;插板階段應嚴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，應適當降低插打速率，以便于精準控制入土深度，塑料排水板插入指定深度后，應緩慢提升套筒，防止套筒擾動影響塑料排水板的定位，套筒完全拔出后應及時切斷排水帶并覆蓋砂礫填土;在填筑上層砂礫墊層前應敷設土工格柵，土工格柵鋪設方向與公路行駛方向一致，且土工格柵應平整、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，人工攤平后及時壓實[3]。

3.2 塑料排水板處治軟弱路基施工質控要點分析

塑料排水板施工控制對應標準須以最新版的《公路軟土地基路堤設計與施工技術細則》（JTG/T D31-02-2013）為準。此外，還應重點做好以下幾方面的質量控制工作：

（1）塑料排水板表面的過濾薄膜屬于光敏感型材料，長期暴曬會導致薄膜變脆，在土體應力作用下極容易出現脆斷病害，為了維持排水板的柔性，排水板進場后應避光保存;（2）考慮到不同標段內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，以最大程度發揮排水板功能，在批量插板前應增加試板環節，一方面確定標段內的埋深范圍，另一方面則試驗單塊排水板的施工用時，以便于統籌安排現場施工進程;（3）插板機在提拉過程中，受插板機套管與排水板摩擦影響，排水板容易上提，導致排水板預位深度與設計深度存在偏差，建議在試板環節明確上提距離，在批量插板時，實際插入深度應考慮上提深度，保證塑料排水板預位深度與設計深度一致[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，確保軟土內自由水能經塑料排水板流至砂墊層，建議對塑料排水板施工誤差進行全程校核和復測，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必須滿足設計及規范要求。以上三個指標的誤差范圍界定標準詳見表3所示。

4 結語

綜上，與其它軟土路基處治技術相比，塑料排水板處治技術具有施工機械化程度高、處治效果顯著、施工成本低廉及工程適應性良好等優勢;在軟土路基處治工程實踐中，應結合具體項目特點制定并優化既有塑料排水板機械插板施工方案，并做好相應的施工控制和施工過程監控工作，確保軟土路基處治效果達到既定標準。

參考文獻

[1] 鐘立，曾獻勇.塑料排水板在軟土路基中的應用[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用研究[D].成都：西南交通大學，2006.

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

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

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