李芳靜

（中交建筑集團(tuán)有限公司，北京 100000）

0 引言

現(xiàn)階段，在工程中常用的一種排水物為塑料排水板。根據(jù)工程實(shí)際情況，將其插至土中形成橫向或豎向排水管道，地基中的水分可以借助排水管道及時(shí)排出。堆載預(yù)壓法是配合塑料排水板施工的方法，在地基上施加壓力，將地基中的水分壓出，可以更好地提升路基工程的施工質(zhì)量。

1 工程概況

項(xiàng)目位于肇慶四會(huì)市城區(qū)內(nèi)，共包含閱湖路、景興路、廣強(qiáng)南路、桔興路四條市政道路，總長(zhǎng)約為2.49km。根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果，道路所在地基自上而下劃分如下：

上部覆層主要為人工填土、沖積粉質(zhì)土、粉質(zhì)黏土和中粗砂。

平原填土：棕黃色、褐色，濕潤(rùn)，微密（微壓實(shí)）狀態(tài)，主要由黏土和砂土組成，局部摻有少量碎石、石子，填埋時(shí)間小于10年。

粉質(zhì)黏土：灰黃色，塑性狀態(tài)，局部軟塑性狀態(tài)，含少量砂粒，中等韌性。

粉質(zhì)土：深灰色、灰黑色，飽和，流體塑性狀態(tài)，含少量有機(jī)質(zhì)，微臭，含大量細(xì)砂或一薄層細(xì)砂，局部含大量腐爛植物。

中粗砂：灰黃色、灰色，微密—中密狀態(tài)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石等，含細(xì)粒較多。

道路沿線沒(méi)有主要的斷層構(gòu)造，也沒(méi)有新的構(gòu)造活動(dòng)的跡象。地區(qū)穩(wěn)定良好。無(wú)滑坡、塌陷、天坑、地裂、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象，無(wú)采空區(qū)、喀斯特等不利地質(zhì)條件，無(wú)溝壑、墓穴、防空洞、隔離巖等對(duì)工程不利的埋藏物。道路沿古河道沖積沉積層而建，場(chǎng)地相對(duì)穩(wěn)定，為軟土。該建筑工地是地震不利區(qū)。

2 塑料排水板堆載預(yù)壓施工工藝

在塑料排水板施工之前，需要按照樁頂標(biāo)高對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地進(jìn)行整平壓實(shí)處理，確保車(chē)輛可正常通行；借助載重運(yùn)輸車(chē)運(yùn)輸碎石，并將其運(yùn)輸至指定區(qū)域，使用推土機(jī)對(duì)碎石進(jìn)行整平處理；借助26t 單鋼輪壓路機(jī)對(duì)地基進(jìn)行靜壓1～2 次。塑料排水板鋪設(shè)時(shí)，采用履帶式振動(dòng)插板機(jī)按照1.1m 間距呈梅花形垂直鋪設(shè)，將其打設(shè)于淤泥層內(nèi)。按照設(shè)計(jì)要求預(yù)留樁長(zhǎng)，最大樁長(zhǎng)不得超過(guò)25m。塑料排水板施工完成之后，需要在碎石墊層中間、頂面設(shè)置兩層土工格柵，人工進(jìn)行土工格柵攤鋪。堆載填土工藝和路基填筑工藝相同，當(dāng)所有參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求后，才能進(jìn)行后續(xù)操作[1]。堆載預(yù)壓施工工藝流程圖如圖1所示。

圖1 堆載預(yù)壓施工工藝流程圖

3 塑料排水板堆載預(yù)壓施工方法

3.1 塑料排水板施工

3.1.1 施工準(zhǔn)備

測(cè)量放樣。施工人員需要對(duì)中線、邊線的控制點(diǎn)進(jìn)行明確化。對(duì)于路基所在的區(qū)域，需要安排專(zhuān)人進(jìn)行清理、整平，清除表面的浮泥和雜草，開(kāi)挖縱向、橫向排水溝。

3.1.2 鋪設(shè)下層碎石墊層

（1）使用脫水性強(qiáng)、級(jí)配良好的碎石作為排水墊層。碎石粒徑控制在50mm 內(nèi)。

（2）排水墊層鋪設(shè)厚度為50cm。先鋪設(shè)30cm 的碎石墊層，鋪設(shè)塑料排水板后再鋪設(shè)土工格柵，然后鋪設(shè)20cm 的碎石墊層，最后鋪設(shè)第二個(gè)土工格柵。

（3）碎石墊層施工主要采用機(jī)械疊鋪法。在實(shí)際施工過(guò)程中，要減少對(duì)軟土表面的擾動(dòng)。

（4）鋪設(shè)完成后，墊面應(yīng)平整，塑料排水板排出的水應(yīng)從墊層迅速排出。

3.1.3 測(cè)量定位

施工之前，施工人員需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和圖紙來(lái)進(jìn)行樁位布置，按照等邊三角形的方式來(lái)進(jìn)行塑料排水板布置，排水板之間的間隔距離控制在1.1m，且呈梅花形。標(biāo)記好每個(gè)塑料排水板的打設(shè)點(diǎn)位置，并且使用白灰對(duì)樁點(diǎn)中心進(jìn)行標(biāo)識(shí)，定位偏差不得超過(guò)30mm。

3.1.4 垂直鋪設(shè)塑料排水板

（1）機(jī)械定位。施工中使用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)入加筋段時(shí)，不得損壞鋪設(shè)并壓實(shí)的碎石層，以免局部坍塌。在定位時(shí)，要保證樁錘中心與地面在同一點(diǎn)，借助垂直球控制樁錘或塔的垂直度。安裝套管時(shí)，應(yīng)在套管頂部設(shè)置提升鉤，將控制標(biāo)高刻度標(biāo)記在套管上。如果套管需要加長(zhǎng)，應(yīng)在鋪設(shè)套管前進(jìn)行試驗(yàn)，以確保連接端口通暢、密封良好。

（2）塑料排水板與樁端連接。塑料排水板與插板機(jī)套筒連接，再?gòu)牟灏鍣C(jī)套筒下端與專(zhuān)用管靴連接，最后固定在樁端。

（3）沉管插入塑料排水板。襯套垂直度不超過(guò)1.5%。下沉作業(yè)是利用振動(dòng)錘的錘力和絞車(chē)的張力進(jìn)行。作業(yè)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)緩慢沉管，避免套管偏轉(zhuǎn)；當(dāng)套管距設(shè)計(jì)深度2m 時(shí)，應(yīng)放慢沉管速度，密切觀察，避免超深或接觸基巖[3]。

（4）拔管切塑料排水板。當(dāng)沉管到設(shè)計(jì)后即可拔管。拔管時(shí)，要放慢速度，緩慢進(jìn)行。在吊裝過(guò)程中一定不能放松吊裝繩，以免因套管滑動(dòng)而損壞塑料排水板。套管拔出后，應(yīng)在碎石層以上20～30cm 處剪斷塑料排水板。當(dāng)塑料排水板高度超過(guò)開(kāi)口長(zhǎng)度時(shí)，碎石墊層厚度不得小于50cm。

3.1.5 鋪設(shè)上層碎石墊層、土工格柵、軟式透水管，砂井設(shè)置

（1）塑料排水板施工完成并符合設(shè)計(jì)要求后，可在下層碎石墊層上部鋪設(shè)雙層土工格柵，再鋪設(shè)碎石墊層，厚度不小于20cm。最后，可以鋪設(shè)第二層土工格柵。道路按照橫向方向鋪設(shè)直徑為150mm 的軟式透水管，間隔距離為20m，將透水管鋪設(shè)于碎石反濾層中。

（2）土工格柵鋪設(shè)前，下方區(qū)域需平整，厚度不得超過(guò)15mm，壓實(shí)度應(yīng)符合要求，表面不得有硬物。土工格柵幅邊搭接寬度不得少于30cm，并且使用鐵絲或者塑料扣對(duì)其進(jìn)行綁扎。

（3）土工格柵所使用的填筑料需要借助輕型推土機(jī)上料，后再借助輕型壓實(shí)機(jī)來(lái)對(duì)路拱進(jìn)行壓實(shí)，所有的施工車(chē)輛只能沿著線軸方向行駛，嚴(yán)禁掉頭。

（4）對(duì)于路基寬度超過(guò)50m 的路段，需要在堆土寬度中心線位置設(shè)置直徑為50cm 的砂井。砂井的作用是在填土、堆載預(yù)壓期間借助潛水泵抽水和排水。砂井設(shè)置的間隔距離控制在50m，深度為碎石墊層下1m 位置。在砂井中埋設(shè)直徑為6cm 的PVC 管。在碎石墊層面上50cm 內(nèi)的PVC 管應(yīng)鉆孔。濾孔直徑不超過(guò)8mm，濾孔之間的距離不超過(guò)4cm。濾管以上應(yīng)采用無(wú)紡布土工布包裹[4]。

3.2 堆載預(yù)壓

其一，預(yù)壓填土所使用的施工材料、施工工序和路基填土的施工材料、施工工序相同。

其二，堆載操作時(shí)，需要對(duì)加荷的速率進(jìn)行嚴(yán)格控制，并且按照要求逐級(jí)增加荷載。根據(jù)堆載物料的密度將其轉(zhuǎn)化為散裝物料，保證基礎(chǔ)在荷載作用下的穩(wěn)定性，避免局部荷載過(guò)大對(duì)基礎(chǔ)造成破壞。

其三，荷載的邊緣應(yīng)超出基礎(chǔ)處理的底部，并超出彈筒區(qū)。

其四，填土施工時(shí)，插入的塑料排水板不得損壞，更不得拔出塑料排水板。

3.3 施工監(jiān)測(cè)與檢驗(yàn)

3.3.1 地面沉降監(jiān)測(cè)

（1）沉降板選用500mm×500mm×8mm 鋼板；測(cè)量桿與沉降板焊接為一體；套管為塑料管，其剛度和強(qiáng)度必須滿足設(shè)計(jì)要求。

（2）隨著充填高度的增加，測(cè)量桿和套管的高度也會(huì)增加，每段長(zhǎng)度不得大于50cm。連接高度后，桿頂面要高于套管口，套管頂部要密封，蓋板頂部要高于基礎(chǔ)50cm。在沉降監(jiān)測(cè)中，需要設(shè)置避免碰撞的警示標(biāo)志。

（3）埋設(shè)時(shí)，需將板底平整并鋪設(shè)砂墊，規(guī)格為60cm×60cm×20cm。

根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求，安排專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)工作。自埋土之日起，裝填作業(yè)期間每天觀察一次，裝填結(jié)束后每三天觀察一次。

3.3.2 深層土體水平位移監(jiān)測(cè)

（1）測(cè)斜管選用直徑70mm 的塑料管，其截面尺寸必須正確，有一定剛度，能承受較高的周?chē)鷫毫Αy(cè)斜管中的導(dǎo)槽必須平直光滑，管端界面必須密封良好。測(cè)斜管鋪設(shè)在路堤斜坡上。埋地時(shí)，需要鉆床開(kāi)孔。當(dāng)測(cè)斜管底部在100cm 處進(jìn)入硬土層時(shí)，管道內(nèi)的十字導(dǎo)槽應(yīng)與路基的垂直和水平方向?qū)R。同時(shí)，需要將測(cè)斜管抬高到地面以上，并保護(hù)其開(kāi)口。在沉降監(jiān)測(cè)中，可使用傾角儀以500mm 為間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)試，并可根據(jù)填土的加載情況增加監(jiān)測(cè)頻率。

（2）在路堤兩側(cè)埋設(shè)位移邊柱，分別埋設(shè)在坡腳處和排水溝外側(cè)。側(cè)樁由鋼筋混凝土制成，沉降標(biāo)在墊層鋪設(shè)施工前埋設(shè),待墊層鋪設(shè)完成后讀取標(biāo)高數(shù)據(jù)。

3.3.3 孔隙水壓力監(jiān)測(cè)和深層沉降監(jiān)測(cè)

插入塑料排水板后，埋設(shè)沉降監(jiān)測(cè)儀和孔隙水壓力表，再進(jìn)行填土。各軟基加固區(qū)壓力計(jì)應(yīng)安排兩至三組。借助鉆孔來(lái)對(duì)分層沉降標(biāo)進(jìn)行埋設(shè)，埋設(shè)后波紋管高度高于地面20cm，并且借助混凝土對(duì)其進(jìn)行固定。外露的導(dǎo)管需要隨著填土高度的增加，再接入保護(hù)管。

3.3.4 原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)

在加固地基之前、預(yù)壓穩(wěn)定之后需要在同等位置進(jìn)行鉆探取樣，每間隔100～200m 設(shè)置一個(gè)鉆孔，直至穿過(guò)淤泥層2m 為最終孔洞。開(kāi)孔完成之后，每間隔2m 需要取原土體進(jìn)行試驗(yàn)，并且將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息做好登記。

3.4 卸載

當(dāng)?shù)鼗显O(shè)計(jì)要求的預(yù)壓時(shí)間或者沉降量要求時(shí)，按照施工設(shè)計(jì)要求可以將其逐級(jí)卸載。并且對(duì)地基沉降、回彈情況等進(jìn)行密切觀測(cè)。卸載完成之后，需要對(duì)地基進(jìn)行靜荷載試驗(yàn)，按照施工要求對(duì)地基進(jìn)行試驗(yàn)操作。

3.5 應(yīng)用效果

其一，該項(xiàng)目路基為軟土基地，采用“塑料排水板+碎石墊層+堆載預(yù)壓”施工技術(shù)，通過(guò)在軟土中打設(shè)排水板和設(shè)置水平排水系統(tǒng)，加快淤泥層在荷載作用下的排水固結(jié)，并通過(guò)堆載預(yù)壓的方法，在較短時(shí)間內(nèi)減少或消除淤泥層的工后沉降，提高淤泥層的抗剪強(qiáng)度和承載力。

其二，該項(xiàng)目采用塑料排水板+堆載預(yù)壓法處理后，地基平均固結(jié)度已超過(guò)80%，在堆載后期日沉降速率均小于1mm/d，且地基總沉降量已達(dá)1～1.4m，十字板抗剪強(qiáng)度也較原地基土提高2.5～3 倍，結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求。

其三，對(duì)該項(xiàng)目典型斷面進(jìn)行了為期12 個(gè)月的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)期間內(nèi)荷載變化較為平穩(wěn)，荷載值≤60kPa；各監(jiān)測(cè)點(diǎn)在監(jiān)測(cè)期間的地表沉降累計(jì)≤1000mm，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)在監(jiān)測(cè)期間的沉降變化速率在前6 個(gè)月存在較大波動(dòng)，5 個(gè)月后速率基本處于平緩狀態(tài)，完全滿足橋臺(tái)與路堤相鄰處、涵洞及綜合管廊處和一般路段的要求。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，通過(guò)工程實(shí)例對(duì)塑料排水板在施工過(guò)程中的具體操作流程進(jìn)行論述?？梢缘贸鼋Y(jié)論：其一，可在超軟地基上插入塑料排水板；其二，塑料排水板濾水效果好，排水順暢，排水效果有保證；其三，塑料排水板截面尺寸小，鋪設(shè)排水板過(guò)程中對(duì)地基擾動(dòng)?。黄渌?，塑料排水板材料強(qiáng)度和延展性好；其五，塑料排水板施工速度快，每臺(tái)插板機(jī)每天可插塑料排水板15000m 以上，成本比袋裝砂井低。在采用排水固結(jié)法加固深層軟土地基時(shí)，使用塑料排水板經(jīng)濟(jì)有效，具有可行性。