學(xué)習(xí)單元九

排水固結(jié)法施工塑料排水板法施工廣州某工程塑料排水板施工塑料排水板堆載預(yù)壓法處理軟粘土地基的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.水平排水系統(tǒng)路網(wǎng)建完后，先抽建筑區(qū)積水經(jīng)晾曬后，鋪設(shè)土工布，并在土工布上鋪設(shè)100cm厚的砂墊層;在砂墊層中縱、橫向每隔50m設(shè)置一排水盲溝，在縱橫盲溝交匯處設(shè)計(jì)一集水井，用抽水機(jī)抽排水;盲溝采用無(wú)紡?fù)凉げ及?jí)配礫石。廣州某工程塑料排水板施工塑料排水板堆載預(yù)壓法處理軟粘土地基的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.豎向排水系統(tǒng)

在鋪設(shè)完的砂墊層上，按等邊三角形布置打設(shè)塑料插板，插板間距為1m。

插板穿透所要處理的軟土層，并進(jìn)入下臥的硬層中，上端高出排水砂墊層20cm。廣州某工程塑料排水板施工塑料排水板堆載預(yù)壓法處理軟粘土地基的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.底基層填筑

填筑采用填土或填土加石料，填石時(shí)所填石料粒徑不大于50mm,填筑厚度為：路面標(biāo)高(或規(guī)劃區(qū)標(biāo)高)十預(yù)留沉降量十預(yù)壓載荷高度，填筑時(shí)分層填筑并碾壓密實(shí);每層的厚度為50cm，壓實(shí)度大于87%;施工過(guò)程中，嚴(yán)格控制填土的含水量，使其保證在最優(yōu)含水量附近。廣州某工程塑料排水板施工塑料排水板堆載預(yù)壓法處理軟粘土地基的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.預(yù)壓土設(shè)計(jì)預(yù)壓土高度為3m，預(yù)壓土可采用土料或土石料，可不作碾壓，卸荷時(shí)，預(yù)壓土可作為場(chǎng)平的填筑材料，就地平衡消化。廣州某工程塑料排水板施工塑料排水板施工工藝施工順序定位;塑料板通過(guò)導(dǎo)管從管靴穿出;塑料板與樁尖連接貼緊管靴并對(duì)準(zhǔn)樁位;插入塑料板;拔管剪斷塑料板。廣州某工程塑料排水板施工孔隙水壓力計(jì)的埋設(shè)

用鉆孔法。在埋設(shè)地點(diǎn)采用鉆機(jī)鉆孔，達(dá)到要求的深度或標(biāo)高后，先在孔底填入部分干凈的砂，然后將孔隙水壓力計(jì)放入，再在其周圍填砂，最后采用膨脹性粘土或干燥粘土球?qū)@孔上部封好，使得孔隙水壓力計(jì)測(cè)得的是該標(biāo)高土層的孔隙水壓力。廣州某工程塑料排水板施工沉降板的埋設(shè)

(1)沉降板采用50x50x5mm的正方形鋼板，6”水管作為沉降管。每節(jié)沉降管均為50cm長(zhǎng);

(2)沉降板埋置于路中心和路肩處。砂墊層整平壓實(shí)，將沉降板放在砂墊層上并堆筑一些砂，注意保證板面水平或測(cè)標(biāo)垂直。廣州某工程塑料排水板施工分層沉降管的埋設(shè)

間距l(xiāng)m，分層標(biāo)在同一個(gè)測(cè)管上，分別監(jiān)測(cè)土體沿深度方向不同層次的沉降量。

分層沉降采用磁環(huán)式沉降儀監(jiān)測(cè)。廣州某工程塑料排水板施工測(cè)斜管的埋設(shè)

(1)測(cè)斜管規(guī)格為φ70，每根長(zhǎng)度2m;(2)測(cè)斜管埋設(shè)在路堤邊坡坡趾處;(3)采用φ127鉆具頂定位開孔，對(duì)于本工程中的軟土層，建議采用泥漿護(hù)壁技術(shù)成孔;(4)導(dǎo)孔要求盡可能垂直，導(dǎo)孔深度達(dá)無(wú)水平位移處，一般不小于25m;(5)退出鉆桿后，應(yīng)盡快將測(cè)斜管放入孔中。第一根測(cè)斜管用堵頭封死，并與其它測(cè)斜管分段在地面接成或逐節(jié)在孔口對(duì)接，慢慢放入孔中;(6)為消除管內(nèi)浮力，可往管內(nèi)注水;(7)測(cè)斜管埋至預(yù)定深度后，將管內(nèi)的十字槽對(duì)準(zhǔn)路基的縱橫方向;(8)在測(cè)斜管與鉆孔壁間用砂填充將其穩(wěn)固。廣州某工程塑料排水板施工邊樁的埋設(shè)(1)邊樁采用鋼筋混凝土預(yù)制，混凝土標(biāo)號(hào)不小于25，正方形截面15x15cm，長(zhǎng)度2.5～3.0m;樁頂預(yù)埋一根φ16的鋼筋測(cè)頭，外露1cm左右，其頂部用鋼鋸鋸出“十”字，深度約0.5㎜，寬度盡可能地窄。(2)邊樁應(yīng)埋設(shè)在路堤兩側(cè)趾部，其埋置深度不小于1.5m，樁頂露出地面高度約20～30cm。(3)埋置方法可采用打入或開挖埋設(shè)。樁周圍回填密實(shí)，樁周上部50cm用混凝土澆筑固定，以確保邊樁埋置穩(wěn)固。1.工程背景乍(浦)嘉(興)蘇(州)高速公路浙江段工程項(xiàng)目全長(zhǎng)53.832km，它是滬寧和滬杭兩條高速公路的連接線，其走向呈“A”字形狀。高速公路所經(jīng)區(qū)域，南臨錢塘江河口杭州灣，北接太湖，在地貌上屬于杭嘉湖平原區(qū)的沖海積和沖湖積兩個(gè)亞區(qū)。沿線地質(zhì)土層分布大致為：表部0.70～4.00m為軟～硬塑狀亞粘土或粘土，系地表硬殼層，其下為流～軟塑狀淤泥質(zhì)亞粘土，為主要軟土層，其厚度最小為3m，多數(shù)路段厚度＜15m，最厚處達(dá)25～40m。1.工程背景根據(jù)土工試驗(yàn)結(jié)果，主要軟土層淤泥質(zhì)亞粘土的物理力學(xué)指標(biāo)為：

天然含水量38％～50％，孔隙比1.02～1.25，壓縮系數(shù)1MPa-1左右，壓縮模量2～3MPa，快剪:C=7～24kPa，快剪:φ=1°～6°，[σ0]＝70～80kPa，

τi＝15～20kPa。2.設(shè)計(jì)要求進(jìn)行軟基處理的里程達(dá)41.49km，其中采用塑料排水板處理的路段長(zhǎng)度為30.95km，占軟基處理里程的74.60％，設(shè)計(jì)總根數(shù)為66.33萬(wàn)根，累計(jì)長(zhǎng)度為783.05萬(wàn)m。塑料排水板設(shè)計(jì)平面以梅花形布置，橫向布置至路堤坡腳外1m，板間距為1.20～1.70m，板深度為5～25m。塑料排水板采用兩種規(guī)格，H＜10m，厚度為4mm，縱向通水量＞50cm3／s；H＞15m，厚度為4.50mm，要求縱向通水量＞65cm3／s；寬度均為100mm，2.設(shè)計(jì)要求路堤砂礫墊層厚度為50cm，塑料排水板在砂礫墊層中的埋留長(zhǎng)度應(yīng)＞30cm。塑料排水板芯板采用非再生的聚乙烯材料濾膜采用粘合型滌綸無(wú)紡?fù)凉げ迹鬄V膜濕態(tài)條件下抗拉強(qiáng)度＞50N/cm。設(shè)計(jì)預(yù)壓期一般為10個(gè)月(個(gè)別地段為8個(gè)月或12個(gè)月)。3．塑料排水板施工

3.1塑料排水板原材料質(zhì)量要求(1)外觀質(zhì)量檢驗(yàn)(2)性能指標(biāo)檢測(cè)外形與斷面尺寸板芯濾膜縱向通水量復(fù)合體抗拉強(qiáng)度與延伸率濾膜抗拉強(qiáng)度與延伸率濾膜滲透系數(shù)濾膜等效孔徑3．塑料排水板施工3.1塑料排水板原材料質(zhì)量要求

塑料排水板在砂礫墊層中的埋留長(zhǎng)度應(yīng)＞30cm。塑料排水板芯板采用非再生的聚乙烯材料濾膜采用粘合型滌綸無(wú)紡?fù)凉げ迹鬄V膜濕態(tài)條件下抗拉強(qiáng)度＞50N/cm。設(shè)計(jì)預(yù)壓期一般為10個(gè)月(個(gè)別地段為8個(gè)月或12個(gè)月)。表5-9塑料排水板技術(shù)指標(biāo)表項(xiàng)目設(shè)計(jì)板深/m＜10＞10材料芯板高壓聚乙烯高壓聚乙烯濾膜滌綸無(wú)紡?fù)凉げ紲炀]無(wú)紡?fù)凉げ紡?fù)合體厚度(mm)4.0±0.24.5±0.2寬度(mm)100±2100±2每延米質(zhì)量(g/m)105～115120～130抗拉強(qiáng)度（kN/10cm）＞1.3＞1.5伸長(zhǎng)率(%)＜15＜15縱向通水量(cm3/s)＞50＞65濾膜單位面積重量(g/cm2)＞90＞90抗拉強(qiáng)度干態(tài)(N/cm)＞20＞20濕態(tài)(N/cm)＞15＞15滲透系數(shù)(cm/s)5×10-45×10-4有效孔徑(μm)＜75＜753.2施工準(zhǔn)備工作編制施工組織設(shè)計(jì)塑料排水板打設(shè)試驗(yàn)調(diào)整塑料排水板性能確定合理工藝程序提出質(zhì)量控制方法提出注意事項(xiàng)3.3施工工藝流程平整原地面并鋪設(shè)砂墊層定位穿靴塑料排水板和套管插入提升套管攤鋪上層礫礫墊層3.3塑料排水板施工注意事項(xiàng)

塑料排水板打設(shè)過(guò)程中，嚴(yán)禁出現(xiàn)扭結(jié)、斷裂、撕破濾膜及污染等現(xiàn)象。

防止泥土、雜物等進(jìn)入套管內(nèi)，堵塞輸水通道打入地基的塑料排水板宜為整板，當(dāng)進(jìn)尺長(zhǎng)度不夠時(shí)，不允許使用搭接延續(xù)塑料排水板

當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況變化，無(wú)法按設(shè)計(jì)要求打設(shè)時(shí)，必須經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員認(rèn)可同意后方可變更打設(shè)標(biāo)高。

塑料排水板的頂部應(yīng)伸入砂礫墊層不小于30cm

3.4塑料排水板施工質(zhì)量控制垂直度:允許偏差控制在為±1.5％

平面位置:允許偏差控制在±10cm

打設(shè)標(biāo)高:在套管上標(biāo)定設(shè)計(jì)深度,要求回帶長(zhǎng)度不得超過(guò)50cm，且回帶的根數(shù)不宜超過(guò)打設(shè)總根數(shù)的5％做為控制標(biāo)準(zhǔn)。

4.加載預(yù)壓地基變形控制填筑速率控制填土高度＜3m時(shí)，1.5m／月填土高度＞3m時(shí)，按1m／月每填筑一層(25cm)間隔時(shí)間不得少于7d。要求沉降速率每天≯15mm；水平位移速率每天≯3mm，測(cè)斜管最大位移點(diǎn)控制在每天≯5mm。

4.加載預(yù)壓沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)控制標(biāo)準(zhǔn)預(yù)壓期≮6個(gè)月沉降速率連續(xù)2個(gè)月＜5mm橋頭路段地基因結(jié)度＞90％一般路段地基因結(jié)度＞85％

二、塑料排水板定義塑料排水板處理軟基原理：利用設(shè)置在地基中的豎向排水板和對(duì)地表進(jìn)行加載預(yù)壓或利用建（構(gòu)）筑物自身重量的共同作用使飽和軟土中的孔隙水逐漸排出地表，使土體固結(jié)從而提高密實(shí)度和強(qiáng)度,消除大部分的工后沉降并使地表穩(wěn)定。主要運(yùn)用于淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土及雜填土的軟土地基。2.塑料排水板優(yōu)點(diǎn)

工廠生產(chǎn)，質(zhì)量容易控制，濾水性好，排水暢通

。材料具有一定的強(qiáng)度和延伸性，適合地基變形能力強(qiáng)，而不影響排水性能。

排水板斷面尺寸小，插板時(shí)對(duì)地基擾動(dòng)小可在超軟弱粘地層（如新吹填土基）之上進(jìn)行插板施工

施工速度快，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，每臺(tái)插板機(jī)每日可插板15000m左右，成本低

4.塑料排水板構(gòu)成芯板濾膜抗拉強(qiáng)度：≮130N/cm排水能力：≮30cm3/s具耐腐蝕性具柔韌性隔離能力滲透能力：K≮5×10-3cm/s無(wú)紡織物構(gòu)成

4.1塑料排水板結(jié)構(gòu)4.1塑料排水板結(jié)構(gòu)4.2塑料排水板參數(shù)換算直徑間距b=100mm，δ=3～4㎜，取α=0.75。換算直徑后，相當(dāng)于直徑為50㎜的砂井。n=15～30可以采用不等間距布置4.3塑料排水板施工機(jī)械4.3塑料排水板施工機(jī)械施打排水板的主要施工機(jī)具包括：導(dǎo)架、套管、驅(qū)動(dòng)套管下沉的振動(dòng)錘，鉸車及裝排水板的卷筒和防風(fēng)裝置等。

挖掘機(jī)改裝的插板機(jī)履帶式插板機(jī)門式軌道插板機(jī)專用插板機(jī)改裝插板機(jī)4.3塑料排水板施工機(jī)械靜壓式插塑板機(jī)

振動(dòng)式插塑板機(jī)

五、塑料排水板施工工藝流程平整場(chǎng)地、填筑路排水坡鋪筑砂墊層樁位放樣機(jī)具就位插板、撥管、截?cái)鄼C(jī)具移位埋設(shè)板頭a.樁位放樣首先根據(jù)設(shè)計(jì)給定的處理長(zhǎng)度、寬度及板距計(jì)算出布設(shè)的排數(shù)和列數(shù)。如：按正三角形(梅花形)布設(shè)，則其排數(shù)與列數(shù)的計(jì)算為：

排數(shù)＝處理長(zhǎng)度/設(shè)計(jì)板距×Sin60°+1列數(shù)＝處理寬度／設(shè)計(jì)板距十1

每排樁的軸線應(yīng)垂直于路線中心線，樁位處作出鮮明的標(biāo)志

b.插板定位將塑料板通過(guò)導(dǎo)管從管靴穿出塑料板與樁尖連接對(duì)準(zhǔn)樁位插入塑料板拔管剪斷塑料板c.穿靴將塑料排水板端部穿過(guò)預(yù)制靴頭固定架，對(duì)折帶子約10cm，固定聯(lián)結(jié)。一般預(yù)制靴頭可采用鐵質(zhì)或混凝土靴頭

a)混凝土圓樁尖b)倒梯形樁尖c)楔形固定樁尖d.塑料排水板插入插板時(shí)，插板機(jī)就位后通過(guò)振動(dòng)錘驅(qū)動(dòng)套管對(duì)準(zhǔn)插孔位下沉。塑料排水板每盤長(zhǎng)約200m，固定在插板機(jī)的輪軸上。施工時(shí)排水板經(jīng)導(dǎo)管上部滾輪，通過(guò)導(dǎo)管靴穿出，套管頂住錨靴將排水板插到設(shè)計(jì)入土深度拔起套管后，錨靴連同排水板一起留在土中，然后剪斷連續(xù)的排水板，即完成一根排水孔的插設(shè)。塑料排水板插入時(shí)注意事項(xiàng)1.防止淤泥進(jìn)入板芯

2.塑料板與樁尖連接要牢固，避免提管時(shí)脫開，將塑料板帶出

3.導(dǎo)管與樁尖配合適當(dāng)，避免錯(cuò)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4.塑料排水板接長(zhǎng)的方式的取理，應(yīng)注意采用濾水膜內(nèi)平搭接的連接方法塑料排水板的接長(zhǎng)有的工程明確要求：當(dāng)排水板的尺寸長(zhǎng)度不夠時(shí)，不允許使用搭接延續(xù)。理由：塑料板由芯板和外套濾膜組成，芯板的兩面有數(shù)個(gè)2.5mm×1.6mm的排水槽，不管以任何方式搭接延續(xù)，芯板的排水溝槽都不能達(dá)到很好地貫通，進(jìn)而會(huì)影響到排水質(zhì)量。而且通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)芯板搭接延續(xù)過(guò)的塑板進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)排水量甚少，且與搭接的深淺位置有很大關(guān)系。塑料排水板長(zhǎng)度確定每根排水板的長(zhǎng)度

預(yù)留出地面長(zhǎng)度，取0.2～0.3m；蛇形彎曲量，m；板靴掛入量,取0.3m。打設(shè)深度

塑料排水板插入時(shí)注意事項(xiàng)5.保持排水板入土的連續(xù)性，發(fā)現(xiàn)斷裂重新施插

6.插板機(jī)上應(yīng)設(shè)有明顯的進(jìn)尺標(biāo)記

7.打設(shè)過(guò)程中應(yīng)保持排水帶不扭曲，透水膜不被撕破和污染e.套管的撥出

①施插排水板到達(dá)設(shè)計(jì)入土深度后方可拔管。②在插板機(jī)提升過(guò)程中，普通存在不同程