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塑料排水板別名塑料排水帶,有波浪型、口琴型等多種形狀。中間是擠出成型的塑料芯板,是排水帶的骨架和通道,其斷面呈并聯(lián)十字,兩面以非織造土工織物包裹作濾層,芯帶起支撐作用并將濾層滲進(jìn)來的水向上排出,是淤泥、淤質(zhì)土、沖填土等飽和粘性及雜填土運(yùn)用排水固結(jié)法進(jìn)行軟基處理的良好垂直通道,大大縮短軟土固結(jié)時(shí)間。塑料排水板用插板機(jī)插入軟土地基,在上部預(yù)壓荷載作用下,軟土地基中空隙水由塑料排水板排到上部鋪墊的砂層或水平塑料排水管中,由其他地方排出,加速軟基固結(jié)。在軟土地基處理中,塑料排水板的作用設(shè)計(jì),施工設(shè)備基本與袋砂井相同。塑料排水板加固軟土地基的優(yōu)點(diǎn):
1、濾水性好,排水暢通,排水效果有保證。
2、材料有良好的強(qiáng)度和延展性,能適合地基變形能力而不影響排水性能。
3、排水板斷面尺寸小,施打排水板過程中對(duì)地基擾動(dòng)小。
4、可在超軟弱地基上進(jìn)行插板施工。
5、施工快、工期短,每臺(tái)插板機(jī)每日可插板15000m以上,造價(jià)比袋砂井低。
對(duì)于深厚的軟土地基采用排水固結(jié)法進(jìn)行加固時(shí),從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上考慮,采用排水板幾乎是唯一經(jīng)濟(jì)、有效、可行的方法。
二、公路軟基施工中塑料排水板的施工準(zhǔn)備
1、插板機(jī)械
插板機(jī)械一般有振動(dòng)式和液壓(靜壓)式,其行進(jìn)方式有履帶式、步履式和軌道式。本合同段共有塑料插水板104950m,根據(jù)工期要求,我們選用1臺(tái)DZ60KS塔形滾筒平移式打拔樁機(jī)。該機(jī)械使用DZ60型振動(dòng)錘與ZJ40樁架相結(jié)合,利用振動(dòng)錘擊振力和鋼絲繩拉力共同沉管,采用 13mm套管進(jìn)行插板。
2、塑料排水板
塑料排水板采用SPB-1或SVD-1型,其由板芯和濾膜組成,板芯由聚丙烯和聚乙烯塑料加工而成面有間溝槽的多孔道板帶,土層中的固結(jié)滲流水通過濾膜滲入到溝槽內(nèi),并通過溝槽向上從排水墊層中析出,所以,選用塑料板要求濾膜滲透性要好,板芯排水溝槽斷面不因受土擠壓而變型,要著重于板芯、材料濾膜質(zhì)量的控制,要通過檢驗(yàn),各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合規(guī)范要求。
3、級(jí)配碎石排水墊層
選用弱風(fēng)化砂巖加工而成的級(jí)配石料,其最大粒徑不得大于50mm,通過16mm篩孔的質(zhì)量百分率不得低于85%,通過0.3mm篩孔的細(xì)料質(zhì)量百分率不得高于20%,含泥量小于5%,且無雜物和有機(jī)質(zhì)混入。
4、預(yù)壓材料
選用合格的一般土石方路基填料。其液限小于50%及塑性指數(shù)小于26,實(shí)測(cè)含水量與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的最佳含水量差值在-2%~+2%之內(nèi)。填土松鋪厚度及密實(shí)度參照規(guī)范及試驗(yàn)段要求。
三、公路軟基施工中塑料排水板施工流程
1、鋪設(shè)泥巖攤鋪層
首先將施工場(chǎng)地平整,遇有田坎時(shí)必須將原地表削成一斜面,以確保級(jí)配碎石墊層的連續(xù)性及排水效果,并開挖縱、橫向排水溝,將農(nóng)田水疏干,清除表土和雜物,設(shè)置臨時(shí)排水溝等排水系統(tǒng)防止地表水、坡積水流入路基范圍內(nèi)。坡腳設(shè)置干砌片石護(hù)腳以排除并防止墊層細(xì)粒流失。攤鋪泥巖填料必須設(shè)置成路拱,其邊緣厚度30cm,中心厚度小于100cm。嚴(yán)格控制攤鋪泥巖墊層厚度,并及時(shí)進(jìn)行靜壓2遍。
2、鋪設(shè)級(jí)配碎石
鋪設(shè)第一層級(jí)配碎石厚30cm左右,壓路機(jī)靜壓4至6遍,鋪設(shè)后的級(jí)配碎石墊層要求表面平順,形成坡度為2~3%的路拱,以利塑料插板排出的水能迅速?gòu)脑搲|層中滲出。
3、塑料排水板施工
(1)塑料排水板施工前先根據(jù)設(shè)計(jì)放出排水板點(diǎn)位,用石灰進(jìn)行標(biāo)示。
(2)機(jī)械定位:插水板機(jī)械進(jìn)入施工區(qū)域不要損壞已鋪設(shè)并壓實(shí)的級(jí)配碎石墊層,防止局部塌陷。插板順序從低處往高處,定位時(shí)保證樁錘中心與地面定位在同一點(diǎn)上,并用全站儀或其它觀測(cè)方法控制樁錘或塔架的垂直。安設(shè)套管時(shí),套管頂端有便于起吊的吊鉤或吊環(huán),并在套管上劃出控制標(biāo)高的刻度線。如套管接長(zhǎng)時(shí),在打設(shè)前要試接,要求連接口平順密閉。
(3)塑料板與樁尖連接:在塔架卷筒上安置塑料板,然后將塑料板通過套管從管靴穿出,固定在樁尖上,并一起貼緊管靴對(duì)準(zhǔn)板位。
(4)沉管插板:DZ60KS打拔樁機(jī)利用振動(dòng)錘的震動(dòng)錘擊力和卷揚(yáng)機(jī)的拉力沉管。剛開始時(shí)沉管要緩慢,防止套管突然出現(xiàn)偏斜,套管人土深度距設(shè)計(jì)標(biāo)高約2m時(shí),要減慢沉管速度,注意觀察,防止超深或碰上基巖時(shí)能及時(shí)采取應(yīng)變措施。
(5)拔管剪斷塑料板。沉管達(dá)到設(shè)計(jì)深度后即可拔管,拔管時(shí)要連續(xù)緩慢進(jìn)行,中途不得放松吊繩,防止因套管下墜而損壞塑料板。套管拔出后,在砂礫石墊層上20-30cm處處剪斷塑料板。如遇拔管時(shí)塑料排水板被帶起,要重新進(jìn)行沉管,保證合格率100 %。
(6)塑料板接頭處理。如需將剩余塑料板與另一卷連接使用時(shí),要將塑料板兩頭濾膜翻剝開,先搭接板芯20cm,然后把濾膜翻卷蓋住接頭,并確認(rèn)泥土不能進(jìn)入板芯。
4、填筑預(yù)壓荷載
首先,填鋪第二層級(jí)配碎石墊層20cm左右,攤平、覆蓋塑料排水板甩頭,然后用20t 壓路機(jī)靜壓4遍。
其次,設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)。在預(yù)壓荷載前,在路基兩側(cè)坡腳處及兩側(cè)排水溝外2m設(shè)置水平側(cè)向位移觀測(cè)樁,縱向樁距50 m ,并在路基中線及兩側(cè)路肩設(shè)置沉降觀測(cè)標(biāo)桿,標(biāo)桿外套PVC管,標(biāo)桿的下端焊接一塊50cm×50cm ,厚1cm的鋼板,沉降觀測(cè)點(diǎn)沿中線每間隔50m設(shè)置一個(gè)斷面。施工中應(yīng)注意保護(hù)沉降板和側(cè)向位移觀測(cè)樁,避免被施工機(jī)具破壞,影響觀測(cè)結(jié)果。
最后,加載。選用合格的路基填料,按路基施工分層填筑壓實(shí)的工藝要求進(jìn)行,加載總量應(yīng)嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),不得超過軟基允許承載力。
5、觀測(cè)填土期與預(yù)壓期效果
填筑過程中在每層填筑后要進(jìn)行沉降和穩(wěn)定觀測(cè),以嚴(yán)格控制填筑速率,避免加載過快出現(xiàn)路基剪滑破壞。當(dāng)路堤中心線地面沉降速率每晝夜大于1.0cm,坡腳水平位移速率每晝夜大于0.5cm,應(yīng)立即停止填筑施工,待小于該值后再恢復(fù)填筑。填土期一般為180天,結(jié)束后沉降小于30cm,視加固后的地基穩(wěn)定。固結(jié)期一般為180d~270d,結(jié)束后可測(cè)量到軟土路基段總的沉降量,然后根據(jù)設(shè)計(jì)的總沉降量可計(jì)算出其固結(jié)度。 經(jīng)鉆取加固后的路基土樣,進(jìn)行土的各項(xiàng)物理力學(xué)性能分析,與加固前進(jìn)行比較,可檢驗(yàn)加固效果。通過各項(xiàng)物理力學(xué)性能指標(biāo)比較,得出該8段軟土路基采用塑料排水板加固技術(shù)效果十分明顯。
四、結(jié)束語
綜上所述,軟土具有較大含水量、較高壓縮性及強(qiáng)度低等問題,在行車荷載下,軟土地基極可能出現(xiàn)較大沉降情況,進(jìn)而影響到行車的安全性與舒適性。塑料排水板技術(shù)作為公路工程軟基處理的重要方式之一,其施工工藝選擇的科學(xué)性、合理性將直接關(guān)系著整個(gè)工程的質(zhì)量。
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