水利工程中深層排水板軟基處理技術探討

田 野

（安徽省懷寧長江河道管理局，安徽懷寧246100）

水利工程中深層排水板軟基處理技術探討

田 野

（安徽省懷寧長江河道管理局，安徽懷寧246100）

本文通過結合某水利樞紐工程軟基情況，對工程軟基采用先進行淺層處理，再進行深層處理的方案。深層處理根據場地各功能區采用不同的處理方案，重點探討該軟基中采取的深層排水板處理技術的具體實施。

水利工程；深層排水板；軟基處理

1 引言

水利工程處理地基時，主要是處理流動狀淤泥，含水率往往高達100%以上，難以承受任何施工設備荷載重量，對于常規排水固結方法來說，其難度較大。因此，對工程軟基處理采用先進行淺層處理，再進行深層處理的方案。淺層處理作為后續軟基處理項目的前提條件，其加固效果的好壞直接關系到深層地基處理等能否順利實施。因此，在進行深層地基處理的同時應當重視軟基淺層處理。

為取得理想的軟基淺層處理加固效果，須采取有效措施以免地表浮泥堵塞排水系統，為此在排水板處理軟基施工時有幾方面的工作需要重點做好。

（1）鋪設好底層編織布，鋪設施工時做到平整，并防止人工插板或搬運材料時造成破口處嚴重冒泥，可采取架設浮橋形式輔助插板；

（2）采取人工插板施工時盡量避免已插板區域受到人為影響遭受破壞，并減小冒漿程度。此外，由于抽真空開始后排水板中出現負壓，造成板底的流泥吸入板槽而堵塞排水通道，應當在板底處采取塑料膠帶封口；

（3）土工材料的縫合和拼接施工過程中，采取分塊鋪設方式進行，對于底層編織布則需要對其縫合成整體以確保嚴密的接縫效果，避免接縫處出現泥漿冒出現象。對于無紡土工布也要求采取同樣方式縫合，土工格柵則用塑料扎帶或尼龍繩搭接綁扎成整體，這樣可增強表面抗剪和抗拉能力，有效擴散上部荷載作用力。以下將結合某水利軟基工程采取排水板處理具體展開探討。

2 工程實例

某水利樞紐工程由壩區樞紐工程、防護區工程和輸水工程組成。本區上部地層主要為第四紀全新統海相沉積層（Q 4m），中部為第四紀上更新統沖洪積層（Q 3a l+pl），和海相沉積層（Q 3m），基巖為燕山期風化花崗巖及泥質砂巖（γ）。本地區濕度年平均為81.6%，相對較大。3～6月相對濕度在84%以上，冬季相對較小。月最小相對濕度為11%，出現在1月份。Ⅰ標段軟基處理面積47.86萬㎡，場地吹填標高約+4.5m，軟基處理采用先進行淺層處理，然后再進行深層處理的方案。深層處理根據場地各功能區采用不同的處理方案，如道路及輔建區為“真空預壓”和“換填”，堆場區為“真空-堆載聯合預壓”和“換填+堆載預壓”。

3 回填層施工

Ⅰ標段真空預壓Z 1～Z 5區、真空—堆載聯合預壓L 1～L 20區均回填1.1m厚粉細砂墊層和0.4m厚的中粗砂墊層，粉細砂總工程量為49.3萬m3，中粗砂墊層總工程量為17.9萬m3，回填層總工程量約67.2萬m3。對中粗砂墊層采用透水性好的砂料，級配良好，含泥量小于5%，無雜物和有機質混入。本工程回填粉細砂墊層和中粗砂墊層均采用水力吹填方式。

施工時首先采取標桿標識的方法對吹填粉細砂墊層邊線進行現場控制。由于吹填砂流動性很強，吹填邊線不易控制，因此在吹砂臨近施工邊界時，安排專人測量吹砂厚度和邊界，必要時用砂袋進行圍擋。吹填粉細砂墊層采用分層吹填工藝，第一層吹填厚度為30～40c m，第二層吹填補足砂墊層厚度至110c m。為了能有效地確保吹填施工質量，吹填時應當注意保護密封膜，同時為了避免吹填施工中密封膜遭受砂土沖刷破壞，吹填管通過分岔接頭（6個分管）將管口細化至直徑10c m以下的細管。本工程吹填施工時，采取先架1～2分支小管沿密封溝向前跳格吹填（防止淤泥隆起），然后進行加固區內吹填，加固區內吹填過程中及時移管，使吹填厚度盡量均勻，避免局部加載過大，地基受力不均產生隆起、嚴重擠淤、沉陷和砂坑等現象。對本工程局部軟弱（如密封溝）地段，則采取再鋪設1～3層荊芭或竹芭和一層無紡布，然后再實施吹填。對粉細砂吹填施工，為了能有效地控制好吹填厚度，在場地上按20m×20m插設竹竿旗子，結合探釬測深實施控制。對吹填平整度控制則采取移動吹砂管實施。中粗砂在進場之前，必須嚴格按照規范要求抽取砂樣，并送到具備質量檢測資格的檢測單位檢驗。通過檢驗，符合要求的砂料才能在本工程使用。

4 深層排水板施工

本工程Ⅰ標段排水板施工面積447921㎡，共打設排水板88.4萬根，其中深板79.4萬根，深板平均長為22.1m，圍埝區短板9.0萬根，短板平均長為5.5m，排水板總長度約1804.8萬延米。插板間距分別為0.8m（真空預壓Z 1～Z 5區）和0.7m（真空—堆載聯合預壓L 1～L 20區），以正方形布置，真空預壓和真空預壓聯合堆載區排水板須穿透淤泥和淤泥質粘土層，施工外露不小于20c m。排水板打設采用與鋪設中粗砂工作墊層相同施工方法施工，如圖1所示。

施工前，首先按10m×10m的間距進行探摸，確定插板深度。在已經確定好的進行放樣的區域，根據設計要求，用全站儀和鋼尺對每個區的排水板打設板位進行測放，同時把竹簽或者排水板芯等物件插入到砂墊層作為醒目標記。對插板機進行移機定位，并把排水板樁靴安裝好，安裝完成后，可以把排水板插至設計底標高。

圖1 陸上塑料排水板施工

上拔樁管至樁管下端高出砂墊層面50c m，在拔管施工時，密切注意排水板是否存在回帶現象。在回帶長度超過50c m的情形之下，應在板位旁20c m處補打一根。對于排水板的切割施工，要保證使砂墊層頂面以上的排水板外露的部分長度大于20c m。該根排水板施工完后，應詳細記錄好其施工情況，排水板施工質量通過驗收才可以進行下一根排水板施工。

塑料排水板施工完成以后，首先要對其進行自檢，施工質量全部通過自檢后才可以上報監理工程師驗收。排水板在打設時周圍形成了一些孔洞，一個區段的塑料排水板驗收合格以后，用砂料對這些孔洞進行回填，并把排水板頭埋置在砂墊層中。塑料排水板施工采用的是液壓插板機，當砂層較厚或砂層密實使得插板困難時應對液壓式插板機從扁型導管、機架、液壓系統、反力等進行加強改裝，使插板機具有插穿較厚砂層的能力，或者對砂墊層進行翻松。施工時若局部區域必須采用振動插板機進行施工時，需經設計批準后方可進行。

為了能有效地確保深層排水板施工質量，本工程對排水板的施工全過程進行嚴格控制，排水板施插工藝嚴格遵照《水運工程塑料排水板應用技術規程（J T S 206-1-2009）》的有關規定執行。不同分區測放出施工邊線，并定出板位，仔細做好標記，板位偏差不宜大于±30m m；打設機定位時管靴與板位標記偏差控制在±50m m范圍內；塑料排水板垂直偏差不大于±1.5%；塑料排水板的打設底標高允許偏差為±50m m；打設時回帶長度控制在50c m以內，并且回帶根數不能超過打設總根數的5%；打設塑料排水板時，砂墊層以上的外露長度應大于200m m；塑料排水板接長時搭接長度不小于20c m，每根“接長板”只允許一個接頭，“接長板”分散使用，相鄰板無接頭，“接長板”使用量不超過總打設根數的10%。施工現場所有進場的塑料排水板，為了避免其日曬雨淋造成材料老化，均采用帆布覆蓋或存放于工地材料倉庫中。一個區段的排水板驗收合格以后，仔細把排水板周圍的淤泥清理干凈，并用砂墊層砂料填滿打設時在排水板周圍形成的孔洞，同時把排水板板頭埋置到砂墊層內。

5 結語

本文通過某水利樞紐中的軟基處理實例，系統地論述了排水板在該工程軟基中的應用，通過采用排水板進行軟基處理，排除軟基中的水分，增加作用于土顆粒的有效應力，提高了地基承載力，為同類工程提供參考借鑒。

T U 472

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：1672-2469（2015）09-0089-02

10.3969/j.i s s n.1672-2469.2015.09.028

田 野（1985年—），男，助理工程師。