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(yīng)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(wěn)定觀測方法,使軟土地基內(nèi)的水分沿塑料板向上滲入砂礫層,加快地基固結(jié),從而提高地基承載力。

塑料排水板;軟土地基;施工;沉降與穩(wěn)定

我國軟土分布廣泛,主要分布在沿海地帶、內(nèi)陸湖盆、洼地及河流兩岸,其基本性質(zhì)為天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載能力和抗剪強(qiáng)度低。在軟土地區(qū)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(shè)投資規(guī)模的不斷擴(kuò)大和公路等級的提高,如何對軟土地基進(jìn)行處理成為公路建設(shè)者共同關(guān)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?dāng)嗝娲?、排水暢通、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐久性好等特點(diǎn),以及施工快、成本低、排水固結(jié)好、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),目前在國內(nèi)公路軟土地基處理中得到了廣泛應(yīng)用。用塑料排水板加固軟土地基是將塑料板用插板機(jī)械插入不同深度的軟土層中,然后通過預(yù)壓荷載作用,使軟土地基內(nèi)的水分沿塑料板向上滲人砂礫層,加快地基固結(jié),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(jìn)行了處理,其中K92+600—K94+700段插板深度達(dá)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(wěn)定觀測,路基穩(wěn)定,符合設(shè)計(jì)要求,達(dá)到了預(yù)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(fù)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(zhì)量控制,芯板要具有足夠的強(qiáng)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(chǎn)的塑料排水板,經(jīng)安徽省高速公路試驗(yàn)檢測中心檢測,其縱向透水量、抗拉強(qiáng)度等指標(biāo)均達(dá)到規(guī)范要求。

1.2 砂礫排水墊層

排水墊層的主要作用是使預(yù)壓過程中從土體進(jìn)入墊層的滲透水迅速排出,使土層的固結(jié)能正常進(jìn)行。因此排水墊層的質(zhì)量將直接關(guān)系到加固效果和預(yù)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(jīng)檢驗(yàn),其含泥量小于3%,且無雜質(zhì)和有機(jī)質(zhì)混入,最大粒徑小于50mm,均符合規(guī)范要求。

2 施工工藝與質(zhì)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(jī)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(jī)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(jìn)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(shè)第一層砂墊層,厚度25cm,用壓路機(jī)碾壓使其壓實(shí)度達(dá)到90%以上。

2.2 垂直設(shè)置塑料排水板

在鋪筑好的25cm砂墊層上嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙指示的位置、深度、間距由低處往高處布設(shè)排水板。

2.2.1 機(jī)械定位

本合同段采用振動式SPD型門架打樁機(jī)進(jìn)行插板作業(yè),該機(jī)就位后,調(diào)整導(dǎo)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(zhǔn)地面定位點(diǎn)。

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(lián)結(jié)。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(jìn)入套管。

2.2.3 沉管插板

用SPD型打樁機(jī)的振動錘的震動錘擊力和卷揚(yáng)機(jī)的拉力沉管,套管打入深度應(yīng)考慮上拔時的跟帶長度,跟帶長度不得超過50cm。在打設(shè)的過程中要防止套管出現(xiàn)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(jìn)入套管內(nèi),堵塞輸水通道,影響塑料排水板的排水效果,一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時進(jìn)行處理。

2.2.4 套管拔起

當(dāng)沉管達(dá)到設(shè)計(jì)深度后即可拔出套管,拔管時要連續(xù)緩慢進(jìn)行,當(dāng)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(shè)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(shí),將排水板彎貼于已鋪筑的下層砂礫墊層表面,以防機(jī)械車輛進(jìn)出時受損,影響排水效果。

2.3 鋪筑第二層砂礫墊層

在打設(shè)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(jī)碾壓。使其密實(shí)度達(dá)到90%以上。

2.4 塑料板接長

塑料板需接長時應(yīng)采用濾膜內(nèi)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(qiáng)度。

2.5 施工中應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙放樣施工

隨時對塑料排水板的間距、深度和豎直度進(jìn)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(wěn)定觀測

3.1 沉降與穩(wěn)定觀測的目的

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

觀測項(xiàng)目 儀器名稱 觀測目的地表沉降量 地表沉降計(jì)(沉降:板)用于沉降管理。根據(jù)測定數(shù)據(jù)調(diào)整填土速率,預(yù)測沉降趨勢,確定預(yù)壓卸載時間和結(jié)構(gòu)物及路面施工時間.提供施工期間沉降土方量的計(jì)算依據(jù)。地表水平位移量及隆起量地表水平位移樁及隆起量監(jiān)測地表水平位移及隆起情況,以確保路基施工安全和穩(wěn)定。

3.2 在填筑預(yù)壓荷載前,按設(shè)計(jì)或規(guī)范埋設(shè)沉降觀測板

一般路段沿縱向每隔100～200m設(shè)置一個斷面,在路基坡腳至以外10m的范圍內(nèi)埋設(shè)位移觀測樁,在路中心設(shè)置沉降觀測點(diǎn),埋設(shè)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(shè)置3個觀測斷面,沉降板每隔50m設(shè)置一個,在距橋臺背10m處設(shè)置第一塊沉降板。

3.3 填筑預(yù)壓荷載

使用合格的路基填料,按照《公路路基施工技術(shù)規(guī)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(rèn)真做好觀測原始數(shù)據(jù)記錄,并根據(jù)觀測情況對填土進(jìn)行合理調(diào)整,確保工程工期與路基穩(wěn)定。施工時要嚴(yán)格控制加荷速率,其加載總量應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)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(dāng)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(fù)填筑。

4 施工中應(yīng)注意的問題

(1)嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)。沒有合格的材料就生產(chǎn)不出合格的產(chǎn)品,所以應(yīng)對購進(jìn)的排水板要有出廠檢驗(yàn)合格證,并在現(xiàn)場每10萬m至少抽檢一個樣品進(jìn)行檢驗(yàn),合格后方可使用。現(xiàn)場堆放的塑料排水板,應(yīng)采取有效措施進(jìn)行保護(hù),以防暴露在空氣中老化。對排水墊層和路基填料要嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn),不合格的材料決不能進(jìn)場。

(2)在水平排水墊層的施工中,應(yīng)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(dǎo)管與樁尖要銜接適當(dāng),避免錯縫,防止淤泥進(jìn)入,增大塑料板與導(dǎo)管壁的摩擦力,造成塑料板帶出。塑料板帶出2m時應(yīng)補(bǔ)插,并使其合格率達(dá)到100%。

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

(5)施工人員要加強(qiáng)工程施工過程中的質(zhì)量監(jiān)控,嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度和“三工”制度,把質(zhì)量隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

[1] J TJ017-96.公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)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(shù)與管理[M].北京:人民交通出版社,1999.

責(zé)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。