智能科学技术论文：塑料排水板在软基处理中的应用

　　结构型式：先吹填砂至+3.5米标高，后铺设一层1米厚的中粗砂垫层，四周采用砂包围堰。场地内按1米的正方形插打塑料排水板，排水板插至淤泥底部50cm。场地上部加载预压，场地从东往西分为三个区，分别为I、II、III区，其中I、III区分为三级堆载，II区为两级堆载。分级堆载厚度为：第一级为0.9m，第二级为1.0m.第三级为0.5m，每级堆载的间歇期不少于10天。

　　现场条件：工程原地面为空地，低洼处为水塘，施工前空地上长满杂草和少量的农作物。现场最近距河道约200米，吹填的管线需穿越油罐区。场地的东侧为广州南沙市南路。

　　二、塑料排水板施工

　　1、塑料排水板的作用机理及优点

　　在软基中施插塑料排水板，将地基中的孔隙水排除，从而增加其有效应力，达到沉降和增强的目的。这种处理方法的优点：①排水板是由工厂生产的，质量均匀，有保障;②由聚乙烯、聚酯或其它合成材料复合物组成,有一定的延伸率，允许一定的变形;③施插机械轻，对地基影响小;④施工速度快，劳动强度较低。

　　2、施工工程量

　　本工程施插塑料排水板总量为2748279m(若塑料排水板长度大于25m时，塑料排水板选用SPB-C型)。

　　3、施工流程

　　塑料排水板施工工艺流程：排水板桩位测量放样→插班机移机定位→装排水板桩靴→下插桩管至标高→上拔桩管至其下端离地50㎝→切割排水板(外露20㎝)→回填排水板桩孔、装桩靴→移机至下一排水板桩位。

　　4、施工方法

　　4.1、施工准备：本工程采用SPB-C型(插深在25米以上)或SPB-B型(插深在25米以下)塑料排水板。在进行施工放样的同时，检查排水板的性能指标，合格后安装在施工机具(施工中采用日本小松PC300型液压插板机，单机施工能力约为10000m/d)上调试、试打，以检验各项性能及工艺情况。

　　4.2、施插排水板：

　　4.2.1塑料排水板技术指标与要求

　　排水板由芯板和滤膜组成，宽度为100mm，由聚乙烯、聚酯或其它合成材料复合物组成。竖向排水板采用套管打设。排水板应满足以下要求：

　　a、排水板强度应能承受插板时所产生的应力。

　　b、竖向排水板应能够与土体变形相协调，芯板不能变折及褶合。

　　c、排水板膜应能够防止过量的土颗粒进入芯板中，其渗透性能应远大于周围土壤。按设计本工程采用SPB—B型或SPB—C型，其技术指标如下表1所示。

　　表1SPB-B、C型塑料排水板技术指标表

　　项目单位 C型指标 B型指标

　　外型尺寸宽度 mm 100±2 100±2

　　厚度 mm ≥4.5 ≥4.0

　　纵向通水量(侧向压力350kPa) cm3/s >40 >25

　　滤膜渗透系数(试件在水中浸泡24小时) cm/s ≥5×10-4 ≥5×10-4

　　滤膜等效孔径O98 νm <75 <75

　　复合体抗拉强度(干态，延伸率为10%) kN >1.5 >1.3

　　滤膜抗拉强度纵向干态(延伸率10%) N/cm ≥30 ≥25

　　横向湿态(延伸率15%) N/cm ≥50 ≥20

　　d、排水板成卷供应，包装避晒，使用之前保存在洁净、干燥环境。

　　4.2.2塑料排水板施工步骤

　　塑料排水板选用滤膜连接为胶粘式槽型板。在砂垫层顶面上施插SPB-C型(若插深小于25m，则选用SPB—B型)塑料排水板。施插塑料排水板严格遵守规程的要求，并按以下施工步骤进行实施：

　　(1)在已放样确定的各加固块范围内，用全站仪和钢尺按正方形布置、设计间距1.0m测放出塑料排水板打设板位(测放误差控制在±30mm以内)，考虑到边角处需进行搅拌墙施工，所以边角处排水板可根据实际情况向内作适当调整，并用竹签或排水板芯等插入砂垫层作标记。

　　(2)插板机移机定位，安装排水板桩靴。施打作业时，插板机的桩靴落地定位由插板机驾驶员在控制室内控制，其误差控制在±70mm范围内。

　　(3)各区的塑料排水板均按设计布置。施工操作人员根据安装在插板机上的金属活动垂针和刻度盘，控制桩管下插时的垂直度偏差不得大于±1.5%。

　　(4)上拔桩管至桩管下端高出砂垫层面50cm。上拔桩管时，施工人员应仔细观察排水板有没有回带现象，若回带长度超过50cm，则在板位旁45cm处补打一根。

　　(5)切割排水板，控制排水板在砂垫层顶面以上的外露长度为不小于20cm。

　　(6)移机进行下一根排水板施工，边后退边施工。

　　(7)各分区塑料排水板施工完成后，进行自检，待自检合格后再上报监理工程师验收。一个区段的塑料排水板验收合格后，及时用砂料回填打设时在排水板周围形成的孔洞，并将排水板头埋置于砂垫层中。

　　(8)打设完塑料排水板，进行有关观测仪器埋设。

　　5、施工质量控制措施

　　5.1、本工程使用的SPB-C型、SPB—B型塑料排水板，必须具有产品出厂合格证的技术性能检定书。塑料排水板的规格、质量和排水性能等指标，必须符合塑料排水板技术参数与要求。

　　5.2、每批塑料排水板运抵工地后，进行外观检查和验收，其方法、数量与标准按《塑料排水板质量检验标准》(JTJ/T257-96)的有关规定执行。

　　5.3、对同批次生产的塑料排水板，每20万m抽样一组进行检验(少于此数额时也抽样一组);对不同批次的塑料排水板，则分批次抽检。

　　5.4、现场排水板材料必须用帆布覆盖或存放于工地材料仓库中，以防日晒雨淋加速材料老化。

　　5.5、不使用存在板体断裂和滤膜撕破等现象的排水板。

　　5.6、塑料排水板接长时先将待接排水板的滤膜剥开，将板芯对插搭接，将滤膜包好、裹紧后，用大号钉书钉钉接，搭接长度不小于200mm。

　　5.7、每根“接长板”只允许有一个接头，“接长板”分散使用，相邻板无接头，“接长板”使用量不超过总打设根数的10%。

　　5.8、排水板施工前，按设计分区放各区边界线，分区测量定出板位，并用排水板芯条或竹片插入砂层作定位标记，其板位偏差控制在0~30mm以内。

　　5.9、插板机定位时，管靴与板位的偏差控制在±70mm范围内。

　　5.10、在插板机上设置配有刻度盘的活动金属垂针，在施插排水板前检查插板套管的垂直度，并控制其垂直偏差不大于1.5%。

　　5.11、在插板机架上用红漆或点焊作好明显的打设深度标记，以便插板机手控制插板深度和质检员观察记录。打设塑料排水板底标高偏差不大于5厘米。在砂袋围堰附近打设塑料排水板时密切注意，控制打设深度(底标高距离围堰坡面1m)，以防穿破原砂袋堰。

　　5.12、下沉时严禁出现扭结、断裂和撕破滤膜现象。根据现场情况，穿过表层硬土层时，如液压不下难以穿越，可备振动头加强穿插能力。

　　5.13、上拔插板套管时，注意观察排水板有没有回带现象，回带长度按小于20.0~30.0cm控制。若回带长度超过500mm，则在该板位旁450mm内重新插入补打一根。回带排水板根数不超过打设总根数的5%。

　　5.14、剪断排水板时，保证排水板在砂垫层以上的外露长度大于200mm。

　　5.15、每台插板机配备一名质监员检查、记录，检查每根排水板的施工情况，打设完毕剪板后全面检查板位误差、垂直度、打设深度、外露长度、回带等情况，确保符合验收标准并记录后方可移机打设下一根，发现打设不合格时及时在该板位450mm内补打。

　　5.16、每个区段的排水板验收合格后，及时用砂垫层砂料仔细填满打设时在排水板周围形成的孔洞，并将排水板埋置于砂垫层中。

　　施插形成的孔洞要用砂垫层砂料回填，不得使用土块，应将排水板端头向外侧压倒平贴于砂垫层上，再用砂垫层砂料覆盖，填坑时应将排水板扶正。

　　5.17、排水板的施插将严格按照《塑料排水板施工规程》(JTJ/T256—96)的有关规定执行。

　　6、排水板回带现象及处理措施

　　本项目地处珠江三角洲，场地地质淤泥层较厚，由于有些排水板未真正送入土层而是送在淤泥层，在施插拔管过程中，塑料排水板与淤泥层摩擦作用力小于向上的套筒上牵力，造成排水板向上回带现象，针对此现象，本项目采取措施为：通过若干点的试打，圈定回带区，于插打前在套筒底部的排水板头上扣上薄的钢靴，克服回带现象。

　　三、结论

　　软基处理是一个十分复杂的工程问题。本文叙述了采用塑料排水板在软基处理中的应用，通过对南沙油库二期用地软基处理工程中的塑料排水板的应用监控观测，可以得出塑料排水板对软基处理可以起到有效作用的结论。

　　参考文献

　　〔1〕《塑料排水板质量检验标准》(JTJ/T257-96)

　　〔2〕《塑料排水板施工规程》(JTJ/T256—96)

　　〔3〕叶书麟.地基处理工程实例应用手册北京：中国建筑工业出版社，1998

　　〔4〕黄伟强.软土地基塑料排水板施工关键技术山西建筑，2007，33(6)：118-119

　　〔5〕贺立霞、何国华.大目涂二期围垦工程塑料排水板处理软土地基效应研究中国高新技术企业，2008第十期，142-143