石鳳仙

（益陽市資陽區(qū)水利局 益陽市 413000）

黃光佑

（湖南水利水電工程監(jiān)理承包總公司 長沙市 410007）

1 工程概況

層山安全區(qū)位于洞庭湖區(qū)錢糧湖垸內(nèi)，北靠華容河，西南為錢糧湖南垸，東為東洞庭湖區(qū)，行政隸屬湖南省岳陽市君山區(qū)。據(jù)2004年統(tǒng)計資料，區(qū)內(nèi)固定資產(chǎn)21.25億元，國民生產(chǎn)總值11.9億元。

層山安全區(qū)圍堤工程是洞庭湖區(qū)三垸蓄洪工程的重要組成部分，是洞庭湖區(qū)三垸蓄洪工程選定的先期實施的試點項目。規(guī)劃安全區(qū)面積為14.24 km2，圍堤總長為29.094km，其中新建堤防長度為12.394km，加固堤防為16.70 km；安全區(qū)新建穿堤建筑物為8座，重建穿堤建筑物2座。洪水標準按1954年最高洪水位確定，工程等級為3級。

工程區(qū)普遍發(fā)育有淤泥質土和軟塑狀粘性土兩類軟弱土層，其埋深均較淺，有些地方直接出露地表，一般埋深（0~3）m，厚度（5~14）m 不等，軟土層含水量高，一般為38%~56%，液限為40%~60%，液性指數(shù)1.00~1.28，大部分呈軟塑狀，少量流塑狀，孔隙比為1.01~1.53，壓縮系數(shù)一般為0.54~1.05，具高壓縮性，天然快剪強度指標Φ值3°~8°，C 值（5~10）kPa，現(xiàn)場標準貫入試驗 N63.5=2.4~4.3擊，承載力較低，作為堤防及穿堤建筑物地基易產(chǎn)生不均勻沉降變形及抗滑穩(wěn)定性差等工程問題。

堤基分布的軟土層可導致大堤不均勻沉陷，使堤身開裂，構成大堤的安全隱患。涵閘閘基中分布軟土層可導致穿堤涵管沉降變形而開裂。

本工程分別在工程地質條件差的6+673.7~6+873.8，8+390~8+930，10+695~12+394堤段采取排水固結，在堤身自重作用下，使土孔隙水慢慢排去，孔隙比減小，土體發(fā)生固結變形，隨著超靜水壓力逐漸消失，土的有效應力增大，土的強度逐漸增強。排水系統(tǒng)采取了插設塑料排水板的工程處理措施。

2 塑料排水板的性能與選用

（1）塑料排水板的選用。

設計采用以高壓聚乙烯為主體材料，作為加速土體固結的垂直排水通道，外包合成纖維濾膜制成的塑料排水板，起隔土滲水濾膜的作用。本工程選用江蘇省海安縣塑化工廠生產(chǎn)的SPB-B型塑料排水板。

（2）塑料排水板的質量標準如下：

●塑料排水板尺寸。

① 寬度及公差：95±0.5 mm；

② 厚度及公差：4.0±0.5 mm；

③ 每卷長度：200 m，長度極差±2 m。

●主要性能指標。

① 縱向通水量：≥25 cm3/s（側壓350 MPa時）。

② 抗拉強度：≥1.3 kN/10 cm，此時延伸率為10%，復合體伸長率為10%（抗力為1 kN/10 cm時）。

③ 每米重102 g。

●濾膜重要性能指標。

① 干樣抗拉強度≥125 N/5 cm（應變10%時）；

② 濕樣抗拉強度≥100 N/5 cm（應變10%時）；

③ 滲透系數(shù)K20≥5×10-4（每組5層試樣）；

④ 等效孔徑O95（隔土性）<0.075 mm。

3 塑料排水板施工

3.1 施工程序

清基、整平、回填、碾壓→先鋪設一層（5~10）cm厚砂墊排水層并整平碾實→機具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割斷塑料排水板→機具移位→再鋪設砂墊排水層至設計厚度40 cm并整平碾實→堤身填筑。

3.2 施工工藝

（1）先進行原地面的清基處理。將施工范圍內(nèi)樹木，雜草清理干凈，并挖除樹根，將施工場地平整，坡比為2%，再鋪設一層（5~10）cm砂墊層，壓實到要求的壓實度，然后按設計圖紙用白灰在砂墊層上放出打設位置。

（2）根據(jù)打設板位進行打設定位，將塑料帶通過導管穿出，安裝管靴，沉設導管。先測試塑料板在套管拔起時的回提長度，開機打設至設計標高，打入深度為設計深度+排水砂層厚度+回提長度，提升導管，剪斷塑料排水板，檢查并記錄板位等打設情況，移動打設機至下一板位。

（3）塑料排水板打設完畢后，及時加鋪砂墊層至設計厚度40 cm并整平壓實，以增加排水函道加速固結。

（4）每隔50 m鋪設一條砂溝至堤腳外，作為出水通道，砂溝深40 cm，底寬0.6 m，面寬1.4 m，出口處設長度分別為1 m的礫石層和碎石層。

3.3 質量控制

（1）施工時應嚴格按照施工圖紙給出的位置、深度和間距打設定位。

（2）施工現(xiàn)場堆放的塑料排水板盤帶應加以覆蓋保護，以防暴露在空氣中老化。

（3）塑料排水板在插入地基的過程中導軌應垂直，鋼套管不得彎曲，透水膜無破損和無污染，排水板的底部應有可靠的錨固措施，以免在撥出保護套管時將芯板帶出。

（4）排水板穿板時不能碰傷，劃破濾膜，不符合要求的不能使用。打設速度與間距按設計要求調整好。塑料排水板需要接長時，應剝開濾膜使芯板順槽搭接，搭接長度不小于0.3 m。然后包好濾膜再用釘板機釘牢。保持搭接處不進淤泥，芯子搭接不堵塞通道。插完后排水板應保證深入砂墊層長度不小于0.4 m，露出砂墊層表面的塑料排水板端部應曲線折回入砂墊層。

（5）間距誤差不大于0.2 m?；貛д`差不大于0.3 m，回帶率小于5%，如果超過，除檢查樁靴是否磨損需要更換外，應在旁補打一根。

（6）應隨時調整樁機沉管垂直度，控制垂直度偏差≤1.5%。

4 工效與經(jīng)濟分析

本工程采用施工機械為振動式插板機。由于結構笨重，機械性能較差，操作不便，工效較低，一般為70根/臺班。但由于激振力較大，在地基較硬時，有較好的穿透力。如果采用液壓式插板機由于結構簡單，操作靈活，機械性能好，工效一般為振動式插板機的2~3倍。但由于采用靜壓方式，當碰到較硬的地基時，施工困難。

塑料排水板成本價為2元/m左右，加上機械，人工費用施工利潤等費用也就4元/m左右，較為經(jīng)濟實用。

5 結語

塑料排水板施工是層山圍堤工程中最主要的軟基處理方案，通過一年多來的觀測證明，這是一種非常有效的軟基處理方案，取得了預期的效果，層山圍堤工程1999年修建的2 500 m新堤中曾發(fā)生8處滑坡塌陷現(xiàn)象，新修近10 km大堤沒有一處出現(xiàn)滑坡塌陷現(xiàn)象，足以證明對大面積、大工程量的軟基處理工程，塑料排水板施工是一種行之有效且值得推廣的施工方法，為今后類似的地基處理工程提供了可供借鑒的成功經(jīng)驗。