塑料排水板在高速公路軟基處理中的施工應用

摘要:岳陽至常德高速公路TJ-11標段由中鐵七局集團有限公司承建，本工程地處洞庭湖區，地質軟弱。設計采用塑料排水板對路基基底進行軟基處理，本文結合工程實例從材料要求、機械設備、質量標準、施工工藝等環節闡述了塑料排水板在高速公路軟基處理中的施工應用。

關鍵詞：高速公路軟基處理塑料排水板施工應用

1 工程概況

地質為粘土，土天然含水量＞40%，天然空隙比0.8～0.9，不排水抗剪強度小于20kPa，設計參數：長度5m，板間距1.5m，布設寬度45.1m。

2 塑料排水板作用機理

塑料排水板加固軟基，其原理是排水固結理論。隨著土體內的水被排出，孔隙水壓力逐漸消散，有效應力(σ＇)增加，土的抗剪強度(τ)也隨之增大。在軟土地基中設置塑料排水板作為豎向排水體，板頂設置砂墊層，作為水平排水體，加載預壓，土中的空隙水因為滲透壓力差，通過塑料排水板再經砂墊層排至路基外側，從而達到固結排水，提高軟土強度的目的。

3 材料及機械設備選擇

本工程采用電阻絲可探深度C型塑料排水板，性能指標如下：芯板為聚乙烯材料，外層濾膜為粘合型無紡土工布，復合體寬100mm，厚4.5mm，縱向通水量≥40cm3/s，抗拉強度≥1.3kN/10cm，延伸率＜10%，濾膜滲透系數≥5×10-4cm/s，隔土性＜75μm，抗拉強度：干態≥30N/cm，濕態≥25N/cm。

所用機械見下表：

4 施工工藝流程

測量放樣→場地清理、平整→鋪設下層砂墊層→放樣樁位→插板→孔洞灌砂→鋪設上層砂墊層。

5 施工工藝

5.1 按設計放樣起止里程，每隔20m根據寬度打出左中右三個樁位。

5.2 清除地表土及草根雜物，并進行碾壓，壓實度不低于90%。頂面做好4%的路拱，挖好縱橫排水溝。

5.3 砂礫墊層厚度50cm，材料選用含泥量≤5%的潔凈中粗砂，分兩層填筑，鋪第一層30cm后，打塑料排水板，再鋪筑第二層砂墊層20cm并整平，壓路機靜壓4～6遍，壓實度不小于90%。為減少對地層的擾動，砂墊層施工采用輕型車輛、機具。

5.4 放樣樁位。①根據設計寬度、長度和板間距計算出排水板布設的列數和行數。設計原則為等邊三角形，故布行數=段落長度÷板間距×sin60°+1，布設列數=設計寬度÷板間距+1。②畫布樁圖，并給每個樁位進行編號。在斜交結構物兩側的段落，注意兩個三角形的布設，以免漏打或者超打。③根據布樁圖在底層砂墊層頂面布設樁位，用15cm長φ6鋼筋做為標記。

5.5 插板施工。

5.5.1 本工程選用履帶電動振錘式插板機，在施工前先做好機械的拼裝，拼裝完畢后，進行調試，先試打3～5根，檢驗機械的性能和地質情況。

5.5.2 具體步驟：①將排水板裝入卷筒內，通過的滑輪將排水板引入插桿中，再將排水板從插桿中引出、折回，夾上標記樁位的短鋼筋，用釘板機釘牢。②將插桿對準樁位，通過振動錘將插桿和排水板打入土內，注意插桿豎直度和地質條件變化，至設計深度后將插桿拔出，排水板被短鋼筋錨固于孔底。③板體露出砂墊層以上50cm處，將排水板剪斷，將排水板端頭向路線外側壓倒，平帖于砂墊層頂面，用砂掩埋。

5.6 孔洞灌砂。①插桿拔出后形成的孔洞，用砂填塞。②隨插桿帶出的泥土及時清理干凈，不得污染砂墊層。

5.7 排水板埋好后將底層砂墊層整平，鋪設上層砂并碾壓整平。

6 技術措施

6.1 保持板體入土的連續性，嚴禁出現扭結、斷裂和撕破濾膜等現象，否則重新施插。

6.2 上根符合驗收標準方可移機打設下一根，否則在臨近板位處補打。

6.3 碰到地下障礙物而不能繼續打進或令孔體傾斜超過容許偏差時，棄置該孔而拔管移位（相距45cm左右），重新施打排水板。

6.4 做好施工記錄。注意是否送入硬土層50cm，拔桿時，是否有回帶現象。

6.5 嚴格控制塑料排水板的打設高程，杜絕淺向偏差；當發現地質情況變化，無法按設計高程打設時，與現場監理人員聯系，征得同意后方可變更打設高程。

7 質量控制

7.1 插打和上撥時間控制在1min左右，發現回帶現象立即放慢撥速或倒向反插。

7.2 打設后板體外露部分不得遭泥土污染，及時清除排水板周圍的泥土。

7.3 排水板盤帶在施工現場須覆蓋，嚴禁長時間在陽光下暴曬。

7.4 排水板頂部伸入砂墊層50cm，當回帶長度大于0.5m時，要補打。

7.5 打入地基的塑料排水板宜為整板，不宜接長使用。

8 施工檢測

施工質量標準及允許偏差如下表：

采用電阻測深儀檢測板長。

9 結束語

隨著化工業的發展，塑料排水板的質量逐步提高。施工和運輸方便快捷。施工效率和質量較高，成本低廉。但是塑料排水板也存在幾個普遍技術問題：①插板中，由插桿所形成的孔洞需用沙子填實，砂的綜合單價較高，插孔數量巨大，這樣所造成的額外費用比較可觀。②插板機在施工中，多采用振動錘壓法，這對靈敏度高的軟土而言，擾動太大。③排水板施工時，需要很長時間的預壓，這對工期緊工程來說受到限制。

參考文獻：

[1]人民交通出版社.《公路軟土地基路基設計與施工技術規范》.交通部第一勘察設計院主編.1996.

[2]人民交通出版社.《公路路基施工技術規范》.中交第一公路工程局有限公司主編.2007.

[3]人民交通出版社《公路工程質量檢驗評定標準》.交通部公路科學研究所主編.2004.