维普资讯 http://www.cqvip.com 增刊１（总第１５２期） ２００２年１０月 山西交通科技＆ ＯＦ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴ１０ＮＳ ＳＨＡＮＸＩ ＳＣＩＥＮＣＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＬＯＧＹ＆ ｏｃｔ、…。 塑料排水板预压技术处治软土地基的施工工艺 米慧杰 ，林捷军 ，王俊北 （１．山西省交通建设工程监理总公司，山西 太原２．山西省交通基本建设工程质量监督站，山西 太原０３００１２ ０３０００６） 摘要：根据施工实际阐述了塑料排水板预压处治软土地基的施工工艺及现场质量控制要 ，分析了其优缺点，可供同行参考。 关键词：软土地基；塑料排水板；预压；施工工艺 中图分类号：Ｕ４１７．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—３５２８（２ｏｏ２）￥１—００５５—０３ 清除表土、淤泥Ｈ铺设砂砾垫层Ｈ稳压Ｈ放样定 板机就位Ｈ安设塑料捧水板Ｈ砂砾垫层整平、稳压 随着高速公路的不断发展，在公路建设过程中经 常会遇到处治软土地基的问题。大运高速公路太祁段 第二合同段所采用的塑料排水板预压技术是软土地基 深层处治的一种良好方法，其工作原理是在软土地基 中采用垂直设置塑料排水板形成排水柱体，缩短地基 孔隙水的排出距离，加速预压过程中软土地基的固结 ．．１望塑 堕 堑垦 堕垡鳌鳖Ｈ堕薹 ： 塑 垂 委圃 图ｌ 塑料排水板预压施工工艺流程图 过程，提高地基固结度，减小构造物建成后的沉降量。 １地质勘测资料及处治方案 太祁高速公路罗夏段Ｋ６＋７Ｏ０一Ｋ７＋７００段路基 途经多年水稻地，根据地质勘探资料，地下０—７ ｍ的 土层结构由高液限粘土、低液限粘土、低液限粉土组 成，天然含水量２８．１％一４４．１％，天然孔隙比０．９３－－ １．２８，液限２５．７％一４５．６％。设计总沉降量 ４６．７ ｃｍ一１０４．９ ｃｍ，工后沉降量１８．２ ｃｍ一３９．３ ｃｍ。 路基旌工范围内清除１０ ｃｍ一２０ ｃｍ厚耕植土、树 根杂物及淤泥，整平复测地面标高。清表宽度比设计路 基填筑宽度每侧加宽１００ ｃｍ。 塑料排水板进场及检测。选用聚丙稀加工的Ｕ型 槽塑料芯板，外裹一层无纺土工布织物滤套，尺寸为 １０ ｃｍ×５．０ ｃｍ的塑料排水板。取样检测技术要求抗 拉强度大于１３０ Ｎ／ｃｍ，排水能力大于３０ ｃｍ。／ｓ。 塑料排水板存放时底部要进行支垫，顶部加苫布 覆盖，防止污染及暴露在空气中老化。 ２、２铺设砂砾垫层 在清表范围内铺设５０ ｃｍ厚的砂砾垫层。砂砾垫 为了有效保证路基、小桥涵构造物建成后的质量，避免 因地基沉降带来的路面沉陷、桥头跳车等病害，设计上 采取了以下处治力案：小桥涵基底及两侧各２０ ｍ ３０ ｍ范围内采用粉喷桩处理；其余路基段落采用塑料 排水板预压方案，以路堤荷载作为预压荷载，预压期６ 个月。塑料排水板为梅花型布置，间距２ ｍ，深度 层的作用在于将通过塑料排水板排出的地下孔隙水通 过外侧排水沟排出路堤外，因此，要选用天然级配良好 的砂砾，含泥量不大于３％一５％，最大粒径不大于 ５０ ｍｍ一１００ ｍｍ。砂砾垫层宽度宽于路基填筑宽度 （路基旌工时考虑沉降因素每侧加宽７５ ｃｍ），一方面 保证地下水能顺畅排出路堤外，另一方面是为了防止 旌工过程中由于旌工机械的破坏对垫层的有效作用造 成影响。 由于地基软弱、含水量大。铺设砂砾垫层旌工时采 ５．０ ｍ。设计处治后工后沉降桥涵、台背小于等于 １０ ｃｍ，一般路基段落小于等于２０ ｃｍ。 ２塑料排水板预压的施工工艺 塑料排水板预压旌工工艺流程图如图１。 ２．１施工准备工作 收稿日期；２００２—０９—０２ 用一次性填筑５０ ｃｍ厚，以利于机械作业。铺设后用平 作者简介；米慧杰（１ ９６８一 ），男，山西河津人，副经理，高级工程师，ｌ ９９０午毕业于太原理工大学道桥专业 林捷军（１９７１一 ），男，山西太原人，工程师，１９９４午毕业于太原理Ｊ二大学道桥专业； 王俊北（１９５５一 ）．男，山西盂县人，副站长．Ｉ：腭师．１ ９８５年福州大学道桥专业毕业。 维普资讯 http://www.cqvip.com ・５６・ 山西交通科技 ２００２年增刊１ 地机整平，采用压路机稳压２遍一３遍，以保证插板机 施工时不产生大的位移、拥包、沉陷。稳压后测量垫层 标高，对于因压实造成砂砾陷入地基中而产生的缺料 处，要进行补料、稳压；垫层标高要高于两边原地面标 高３０ ｃｍ以上。 ２．３塑料排水板旋工及质控要点 ２．３．１ 定位 根据设计间距对排水板位置进行放样定位。插板 机就位，调整导架垂直度，空心套管中穿入塑料排水 板，对中桩位。 ２．３．２穿靴 将塑料排水板端部穿过靴头固定架，对折带子长 约１０ ｃｍ．固定联结，然后将靴头套在套管底部。 ２．３．３沉入 开动机器，通过传动链转动将套管和排水板沉入 地下至设计深度。 ２．３．４拔起 传动链反转将套管拔出，排水板自动脱离留在地 下，当套管下口露出垫层约５０ ｃｍ后，将排水板带割 断。插板机移位进行下一个桩位旋工。 ２．３．５埋设板头 将板头一侧砂砾垫层挖开约２０ ｃｍ深，将板头倒 折坦于砂砾垫层中，回填砂砾补平。全部排水板旋工完 毕一，再对垫层进行一次整平、稳压。 ２，３．６现场质量控制要点 ａ．塑料排水板施工允许偏差：板距偏差为 土１５ ｃｍ，竖直度偏差小于１．５ ９／５，板长要求不小于设 汁长度； ｂ．塑料排水板透水滤套不得被撕破、划裂及污 染，如发生上述现象须将破损段裁掉，以免影响排水板 的肓效工作性能； Ｃ．塑料排水板搭接采用滤套内平接的方法，芯板 对扣，凸凹对齐，搭接长度不小于２０ ｃｍ；滤套包裹后 用绑丝或针线缝接牢靠； ｄ．插入过程中导轨要垂直，钢套管不得弯曲；每次 施工前要检查套管中有无泥土杂物进入，一旦发现要 及时清除，防止插入及拔出过程中污染排水板或划裂 滤套； ｅ．排水板与靴头固定架要连接牢固，防止拔出套 管时发生跟带现象。如排水板跟带大于５０ ｃｍ，则应在 旁边重新补打； ｆ．插板旋工完毕后，要注意及时将板头埋入砂砾 垫层中，防止机械及车辆碾压损坏外露板头。 ２．４路基填筑及沉降观测 ２．４．１ 布设沉降观测杆及侧向位移桩 软土地基上路基填筑旋工过程中要进行沉降和稳 定性监测，根据监测结果控制填土速率。路基填筑完成 后还要进行预压期沉降观测，推算剩余工后沉降量，决 定路面旋工时间。因此，在路基填筑前要进行沉降观测 杆及侧向位移桩布设。 ２．４．１．１沉降观测杆布设 由于本段路基填土高度不是很高，Ｋ６＋７ＯＯ～Ｋ７ ＋０００段填高为７．７４ ｍ～３．５２ ｍ，Ｋ７＋ＯＯ０～Ｋ７＋ ７００段填高为１．５９ ｍ一３．５２ ｍ，因此选择Ｋ６＋８００ （填高６．２９ ｍ）和Ｋ７＋１００（填高２．５９ ｍ）两个较为典 型的断面设置沉降杆，每个断面设３个观测点，分别设 于路线中央隔离带外侧及两侧路肩处，沉降杆底部为 ５０ ｃｍ×５０ ｃｍ×３ ｃｍ钢板，埋于砂砾垫层底部；钢板 上焊接金属测杆及保护钢管，测杆直径４ ｃｍ，保护钢 管直径６ ｃｍ；测杆及套管分节安装，每节高度为１ ｍ， 随着填土高度增高相应接高；测杆外露钢管约１ ｃｍ， 以便于水准观测。 ２．４．１．２侧向位移桩布设 路段沿纵向每隔２００ ｍｍ左右设置一个观测断 面，本段共设置５个观测断面，其中在Ｋ６＋８００和Ｋ７ ＋１ＯＯ处对应沉降观测断面也相应设置了侧向位移观 测断面。每个断面设侧向位移边桩６个和工作基点桩 ２个，侧向位移边桩分别埋设于路基两侧趾部、边沟外 缘及边沟外缘以外１０ ｍ处；工作基点桩埋设于距路 基趾部约７０ ｍ远较坚实的地方。水平侧向位移采用 全站仪观测。 ２．４．２路基填筑及施工中观测 在观测桩布设完毕并测量到初始数据后，开始进 行路基填筑。路基填筑旋工工艺与一般路基填筑要求 基本相同，但要求控制填土速率，控制标准为路堤中心 线地面沉降速度不大于１．０ ｃｍ，坡脚水平位移速率不 大于０．５ ｃｍ。当观测超过此限值时要立即停止填筑， 待稳定后再行填筑。旋工过程中观测频率为每填筑一 层观测一次。路基填筑宽度每侧宽于设计路基宽度 ７５ ｃｍ，以防止路基沉降造成路堤宽度不足的现象。同 时考虑到路基完成后预压期沉降，在路基顶部加铺一 层２０ ｃｍ厚填土，技术标准要求同路床顶。 ２．５预压期观测 本段路基设计预压期为６个月，预压期每隔１０ ｄ 进行一次沉降观测。在预压期结束后将观测结果汇总 整理，然后分析决定路面开工时间。 ３实际沉降观测结果分析 本段路基填筑时间从２００１年６月１５日开始，至 ８月１６日结束。旋工过程中观测结果：Ｋ６＋８００处累 计沉降量平均为５４．５ ｃｍ，Ｋ７＋１ ＯＯ处累计沉降量平 均４０．８ ｃｍ。根据水平位移及沉降观测数据指导实际 旋工，以每天填筑一层为宜。 预压期观测设计为６个月，目前已进行了３个月， 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００２年增刊１ 米慧杰，等：塑料排水板预压技术处治软土地基的施工工艺 ・５７・ Ｋ６＋８００处累计沉降量平均１１．１ ｃｍ．Ｋ７＋１００处累 计沉降量平均６．５ ｃｍ，目前沉降已基本稳定在 ０．２ ｃｍ／１０ ｄ一０．４ ｃｍ／１０ ｄ的速率。 经济可靠，施工简便；缺点是预压时间长，影响施工工 期。尤其是如采用本工艺处治桥涵处软土地基时，要求 在结构物施工前不少于６个月完成路基填筑，使地基 稳定后再进行反挖施工。这样，在工期较紧的条件下， 与设计沉降量比较：Ｋ６＋７００一Ｋ７＋０００段设计 总沉降量为５７．７ ｃｍ一１０４．９ ｃｍ，设计工后沉降量 桥涵构造物基底及台背处采用粉喷桩技术加固地基， 随后即可正常进行桥涵施工，可节省工程施工总工期， 工程质量也能得到保证；而在一般路基段落采用塑料 排水板预压技术处治软土地基，可以节省投资，同时在 北方较寒冷地区冬季也无法进行路面施工，正好作为 预压期，不会对总工期产生较大影响。通过太祁高速公 ２１．６ ｃｍ一３９．３ ｃｍ，目前Ｋ６＋８００处沉降观测累计沉 降平均６５．６ ｃｍ，工后沉降１１．１ ｃｍ，剩余工后沉降量 约为１０．５ ｃｍ一２８．２ ｃｍ；Ｋ７＋０００一Ｋ７＋７００段设计 总沉降量４６．７ ｃｍ一５７．７ ｃｍ，设计工后沉降量 １８．２ ｃｍ一２１．６ ｃｍ，目前Ｋ７＋１００沉降观测累计沉降 量平均４７．３ ｃｍ，工后沉降６．５ ｃｍ，剩余工后沉降量约 为１１．７ ｃｍ～１５．１ ｃｍ。可以看出塑料排水板预压处治 本段软土地基已取得较好效果。 ４结束语 路第二合同段的施工实践也证明了上述软土地基处治 设计方案在一定的地基土层结构下是比较合理可行 的。 上述施工工艺及注意事项为施工监理过程中的经 验总结，望各位同行在以后的公路项目建设过程中批 评指正。 塑料排水板预压技术处治软土地基，与粉喷桩、粒 料桩、袋装砂井等其他深层处治方案进行比较：优点是 Ｔｈｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｄｒａｉｎ Ｓｌａｂ Ｐｒｅｌｏａｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｔｒｅａｔｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｓｏｆｔ Ｓｏｉｌ Ｓｕｂｇｒａｄｅ ＭＩ Ｈｕｉ－ｊｉｅ ，ＬＩＮ Ｊｉｅ－ｊｕｎ ，ＷＡＮＧ Ｊｕｎ－ｂｅｉ （１．Ｓｈａｎｘｉ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｔａｉｙｕａｎ，Ｓｈａｎｘｉ ０３００１２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈａｎｘｉ Ｃａｐｉｔａｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｔａｉｙｕａｎ，Ｓｈａｎｘｉ ０３０００６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｐｌａｓｔｉｃ ｄｒａｉｎ ｓｌａｂ ｐｒｅｌｏａｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｒｅａｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ ｓｕｂｇｒａｄｅ，ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｔｓ ａｄｖａｎｔａｇｅ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅ ｆｏｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ ｓｕｂｇｒａｄｅ；ｐｌａｓｔｉｃ ｄｒａｉｎ ｓｌａｂ；ｐｒｅｌｏａｄｉｎｇ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ