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塑排版在软基处理中的施工技术

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摘要:塑料排水板材料因其具有良好的渗透性、抗腐蚀性以及耐酸碱等,在工程施工被广泛采用,本文详细阐述了塑排版在软基处理中的施工技术

关键词:软基处理;塑料排水板;沉降观测

中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:

0引言

塑料排水板材料良好的延展性和强度,不但能适合地基变形能力而且还不影响自身的排水性能。排水板断面尺寸小,施打排水板过程中对地基扰动小,可在超软弱地基上进行插板施工。对于深层(25米内)的软土地基采用排水固结法进行加固时,不论是从技术上还是经济上考虑,采用塑料排水板可以说是最为实用的方法。

1、软基处理施工

建筑之前如果地基不够坚固,为防止建筑后地基下沉拉裂造成建筑物不稳定等事故,需要对软地基进行处理,使其沉降变得足够坚固,提高软地基的固结度和稳定性至设计的要求,这个过程叫做软基处理,又叫软地基处理。

根据出现的这些情况,公路工程中一般常用的方法主要有:

(1)换填

这是最常用的方法。这种方法最大有效处理深度3米。采用人工或机械挖除路堤下全部软土,换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。换填的深度要根据承载力确定。但此方法不宜进行大面积软基处理。

(2)水泥搅拌桩(处理深度一般9-15米)

以水泥作为软土地基上壤固化剂,采用深层搅拌机将水泥浆送到需加固的地基中,与欲加固上壤搅拌均匀,形成具有定强度的水泥上桩,通过桩体与周边上壤共同作用,使水泥搅拌桩桩群区域形成具有整体性和具各足够强度的复合地基.以达到提高地基承载能力的目的。水泥土搅拌桩直径为500mm,间距1.0m,等边三角形布置。该方法因造价较高,一般使用于桥头接线部份软基处理。

(3)碎石桩(处理深度一般6米以内)

碎石桩主要是一种由碎石和水泥砂浆胶结而成的小型钻孔灌注桩,从成桩工艺看,碎石注浆桩属于钻孔灌注桩,从桩的材料看,又属于胶结体桩。浆液除在钻孔中渗透固结碎石成桩外,也向周围土体渗透,使桩体与土体间形成1个土和砂浆结合的过渡带,增加了桩与周围土体的摩擦力,所以注浆桩从受力特性和加固机理来看属于摩擦桩类。该方法施工工期较长。

排水砂垫层(适用范围浅层软基处理)

排水砂垫层是浅层处理最常用的方法,这种方法是在软土地基上铺设厚度为0.5~1.2m左右的砂垫层。其主要目的在于加速土体的排水固结过程,提高路基承载力,减小沉降量,分散地基所承受的压力等。施工时应做到摊铺均匀,注意不要有很大的集中载荷作用。

排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层,作用是在软土顶面增加一个排水面,在填土的过程中,荷载逐渐增加,促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水,要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.6~1.0米。为了保证砂垫层的渗水作用,在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟,通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外,保持路基的稳定。该方法不宜在地下水位较高区域使用。

(5)石灰浅坑法

由于粘性土含水量影响,施工中经常出现“弹簧土”松软现象。一般较轻的可以采用挖土晒干,敲碎回填的方法:“石灰浅坑法”可以用于各种不同面积的路段。

2、塑料排水板软基处理技术

2.1、塑料排水板选择

选择塑料排水板时,应使其具有良好的透水性和强度,塑料板的纵向通水量不小于(15~40)×103mm3/s;滤膜的渗透系数不小于5×10-3mm/s;芯带的抗拉强度不小于(10~15)N/mm;滤膜的抗拉强度,干态时不小于(1.5~3.0)N/mm,湿态时不小于(1.0~2.5)N/mm(插入土中较短时用小值,较长时用大值)。为此,工程所选取的塑料排水板必须确保整个排水板反复对折5次不断裂才认为合格。

2.2、施工顺序

打设塑料排水板前,先恢复中线,并把塑料排水板位置在砂面上标出,排水板间距取1.2m。施工时,将塑料排水板从套管上端入口处穿入套管至桩头,与管靴连接好。对准点位,开机将套管扩至设计深度,然后上拨套管至地面,剪断塑料排水板。

2.3、施工技术

(1)砂垫层

分层铺筑符合要求的砂或砂砾垫层,根据压实方法不同,每层松铺厚度控制在20~50cm至规定的压实度,根据地基情况选取碾压法,同时控制最佳含水量。垫层宽度应宽出路基边脚0.5~1.0m,且无明显的粗细料离析现象。

(2)插板施工

由于导管靴断面不同,所用桩尖各异,并且一般都与导管分离。桩尖主要作用是在打设塑料板过程中防止淤泥进入导管内,并且对塑料板起锚定作用,防止提管时将塑料排水板拔出。对于圆形桩尖,采用混凝土制品的圆形管靴;倒梯形绑扎连接桩尖,此板尖采用塑料制品的矩形管靴;该桩尖固定塑料排水板比较简单,采用塑料制品。

插板机就位时须确保其水平、稳固,调整沉管与地面垂直,保证其垂直度偏差不大于1%。先埋入预制桩靴(桩尖)到地表以下300mm左右。开始插管过程中要重点注意调整插板机的稳定性,避免其倾斜和错位。

2.4、施工质量标准

由于软基处理不好将会对建筑使用性能产生直接影响,采用的软基处理技术,必须确保塑料排水板施工质量,检查标准如表1所示。

表1.塑料排水板施工质量检查标准

项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 规定值

l 排水板间距(mm) ±150 抽查2% 40

2 排水板长度(m) 不小于设计 查施工记录 40

3 排水板竖直度 1.5% 查施工记录 20

2.5、施工注意事项

鉴于软基处理技术的重要性,施工注意事项特别重视,尤其以下几方面注意事项:

采取先铺砂垫层后施打排水板施工顺序。选取砂垫层厚度时,根据工程软基的软土含水量、厚度以及填土高度而决定。

确保塑料排水板具有足够的抗拉强度和垂直排水能力。保证其抗拉强度不小于1.5kN/10cm,纵向排水能力应不低于20cm3/s。对塑料排水板应经过有检测资质的单位抽捡。为了有效地确保软基处理质量以及进度,选用可打穿硬层、夹层的施工机械,如大门架铁轨式或履带式插板机械,严禁使用简陋插板机械。套管截面形状宜为矩形。

根据软基工程的地质情况,选取有代表性的测点进行回带量测定,结合测定的回带量增加打入深度,以确保塑料排水板进入符合设计的土层中。

由于在连续施打板时会遇着板的连接问题,鉴于软土地基存在较大的沉降和侧向位移,而现场板接头的强度和滤膜包裹密封不符合设计要求,不允许板接长。施打板时采取有效措施以避免滤膜破损,同时避免采用滤膜已破损或受污染的板。

对于当天施打的板,其板头应当天埋入砂垫层内不得小于20cm,长度不小于30cm。

2.6、软基处理监测

埋设监测设备,按设计频率进行监测,以便掌握固结沉降等情况,沉降板在插板后进行埋设,底板埋设在距土工布面上30~50cm砂层中,埋设时保持底板水平。测杆埋好后外面加套护管,并跟随在四周抛填预压土。埋设完成后进行初高程的测量,并作好相应记录。

监测沉降板以下土层在堆载作用下的沉降量及其随时间的发展过程,其不但可用来评价填土加载速率的安全合理性,还可以通过对观测结果的分析,计算出淤泥的实际固结度,推算出地基工后沉降值以及确定合理的卸载时间。根据软基工程设计,地基采用土工布+砂垫层+堆载预压排水固结方法处理。各观测点浅层沉降量与该点的下伏淤泥层的厚度、上部堆载的厚度以及堆载速率有关。经监测,在该路段埋设的21块沉降板中。最大累计沉降量为1245mm,日平均沉降速率为0.5mm/d;最小累计量为743mm,日平均沉降速率为0.3mm/d;累计平均沉降量为994mm。

由沉降过程线表明插板区沉降总体有以下几个特点;在加载期固结沉降较快,在满载预压期变缓。每一级加荷都有较大的沉降发生,反映了淤泥对于加荷是极其敏感的。在满载预压期的沉降过程线是以较大沉降速率向前发展,预压10个月

后开始转缓,目前沉降速率较小,沉降基本稳定。

3、塑料排水板的经济价值

根据目前的市场调查, SP- B型塑料排水板的施工费用为 1 . 2~ 1 . 3元 /m (包工包料 ), 而水泥搅拌桩 (按 5 600mm计算 ) 45元 /m左右, 而高压旋喷桩的施工费用更高。通过经济对比分析发现, 塑料排水板是非常经济的。工程量大, 而施工时间短, 是其它施工方法无法比拟的。塑料排水板在软基处理中的优势是工期短、 投资少、 施工简单方便、 效果好, 特别是对于软基处理有着明显的优势。

4 结束语.

综上所述,工程建设的软土地基的处理方法很多,经过实际应用,塑料排水板的效果较好的。但施工中应根据地质资料,选择较为经济合理的处理方案。

参考文献

[1]胡玉宝.塑料排水板处理软土地基施工方法[J].黑龙江科技信息.2008

[2]张子杰.浅谈塑料排水板处理软土地基的施工技术[J].山西建筑.2011