塑料排水板堆载预压法在软基处理中的应用

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1、塑料排水板堆载预压法在软基处理中的应用山东通达路桥工程有限公司东莞分公司广东东莞523000摘要：文章以实际工程为例，介绍了塑料排水板堆载预压法在路基软土地基处理中的应用，并从加固机理，软基处理方案设计及加固效果等方面进行了研究，实践表明，塑料排水板堆载预压法能够满足设计要求，不论是技术还是经济方面，都具有明显的的优势，值得推广。关键词：软基处理；塑料排水板；堆载预压法软土地基就是强度低、压缩性高的软弱土层，主要分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭等类型，我国沿海、沿江、沿湖地区广泛分布着软土。随着我国经济的快速发展，道路

2、交通越来越发达，在软土地基上铺设道路不断增加，故对软基的处理非常关键。塑料排水板堆载预压法是将带状塑料排水板用插板机将其插入软弱土层中，组成垂直和水平排水体系，然后在地基表面堆载预压（或真空预压），弱土中孔隙水沿塑料排水板的沟槽上升逸出地面排走，从而加速了软土地基的沉降过程，使地基得到压密加固。在软土地基中使用塑料排水板堆载预压法，能很好地排出其中的水分，减少地基的沉降，地基强度随之提高。1工程概况某公路设计速度为80km/h,其中K173+420—K176+670段宽18〜32m,平均宽度达29.6m。根据地质勘探结果，其下卧软

3、土层厚度为18〜21m，压缩性高、强度低，需处理软基面积大且对沉降要求较高，若处理不当，地基承载力和工后沉降难以满足要求，而且会给路基和路面构成潜在危险，难以保证其通行能力和安全。根据相关研究成果，对于大面积软基，常用方法为强夯法和塑料排水板堆载预压法，其中强夯法对设备要求高，对浅层土层加固效果显著，而对较深下卧层效果不明显；塑料排水板堆载预压法可弥补这一缺点，不仅处理大面积软基效果明显，而且控制工后沉降效果好。故采用塑料排水板堆载预压法对该工程软基进行加固处理。2加固机理分析塑料排水板堆载预压法主要利用排水固结的方法对软基进行处

4、理，主要包括排水系统和加压系统。排水系统又分为水平排水和竖向排水，水平排水主要依靠在软基处理前铺设一定厚度的砂垫层得以实现，铺设的砂垫层透水性强且可以使其上的堆载均匀传递给软基层，达到均匀、快速排水的0的；竖向排水则通过插入一定深度的塑料排水板实现，插入的塑料排水板相当于增加竖向排水孔的数量，增加软基固结效率。加压系统是在铺设的砂垫层上通过堆载预压的方式增加地基土体的总应力，随着时间的推移产生超孔隙水压力进而排出孔隙水，使孔隙水压力转化为地基的有效应力。图1为塑料排水板堆载预压法加固软基的横断面示意图。图1塑料排水板堆载预压法加固

5、软基的横断面示意图塑料排水板堆载预压法处理软基的强度增长机理可用太沙基理论加以解释。由太沙基有效疲力原理σ=σ′+μ，两边微分并移向得dσ′=dσ—dμ，其中σ为总应力，σ′为有效应力，μ为孔隙水压力。通常对于未处理的软基，其孔隙水压力不再变化；而有效应力的大小直接与软基强度有关，故堆载预压法的0的就是增人冇效应力。通过竖向排水堆载预压法在砂垫层上堆载预压，使总应力增加，初期总应力增量就等于孔隙水压力的增量

6、，随着吋间的推移孔隙水逐步排除，孔隙水压力则转化为土体的有效应力，软基的强度得到增强。3软基处理方案设计该工程软基处理面积较大，处理深度较深，且对工后沉降的要求高，故选用塑料排水板堆载预压法进行加固处理，通过在软土中设置竖向排水板及水平排水系统，通过堆载的方式增加总应力，从而在短吋间内减少工后沉降。其施工流程为整理场地→铺设砂垫层安设塑料排水板→设置监测点位堆载预压实时记录数据。3.1塑料排水板的施工方案塑料排水板对竖向排水有着重要作用，是软基处理中的关键环节，故科学合理的塑料排水板施工方案可改善该方法处理软基

7、的效果。塑料排水板的施工工艺流程为铺设底层砂垫层→插塑板机定位→安装插销→下插桩至标高处→上拔桩管至离地50cm→切割排水板→冋填桩孔→移机至下一桩位。依据软基处理深度，工程中将塑料排水板分为A、B、C、D4个型号，其中B型塑料排水板适合处理的深度为15〜25m。该工程软基处理深度为18〜21m,故采用B型塑料排水板，其性能指标见表1。表1B型塑料排水板的性能指标塑料排水板施工中需注意：1）塑料排水板在打设吋应套入管中，并采用振动式插板机进行施工。为方便实时了解

8、打入深度是否满足设计要求，应在插板机上配备深度自动记录仪。2）为提高塑料排水板竖向排水效果，在打设塑料排水板吋，要求平面位置偏差不大于70mm,砂垫层以上至少露出200mm以方便进一步操作，套管的垂直度偏差应控制在1.5%以内以保证塑料排水板布置均