塑料排水板法处理软土地基施工研究

第３２卷第２１期　・３２８・　２　０　０　６年１　１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．３２　Ｎｏ．２１　ＮＯＶ．　２００６　文章编号：１００９—６８２５｛２００６）２１—０３２８－０２　塑料排水板法处理软土地基施工研究　奚正巧　焦摘艺，总结了施工中的有关注意事项，达到路基稳定的目的。　关键词：塑料排水板，软土地基，地基承载力　中图分类号：ＴＵ４７１．８　文献标识码：Ａ　苍　要：介绍了塑料排水板法加固软土地基的原理以及塑料排水板的分类及适用范围，论述了处理软土地基的施工工　．　引言　向两侧隆起。随着路堤填筑高度的不断增加，沉降越发明显。当　寸均一，应具有足够的抗拉强度和垂直排水能力，其抗拉强度不　　软土地基变形使得路堤本体发生下沉，同时路堤下的地基土　应小于１３０　Ｎ／ｃｍ。路堤填高达到一定程度时，软土地基的沉降量、侧向隆起量及其　作用范围显著增大，此时达到了软基的极限承载力，路堤可能发　生破坏。现代道路修筑经验表明：作为支承路堤的地基不允许发　生剪切破坏，也不允许发生不能满足适合使用要求的过量沉降和　过量沉降速率。　过量沉降引起路面纵向不平顺，当沉降量较大时，不均匀沉　降一般也较大，不均匀沉降易造成道路凸凹不平。如果软基具有　振动液化的特性，则当软基液化后，软基的承载力迅速降低、沉降　量加大，这样当高速行车时又增加了其动力响应，造成恶性循环，　叵互ａ）　ｄ）　　ｂ）　ｅ）　匾砸Ｃ）　　　蕊ｆ）　图１　常用的塑料芯板结构　当周围土体压力在１５　ＩＴＩ深度范围内不大于２５０　ｋＮ／ｍ２或在　大于１５、ＩＴＩ范围内不大于３５０　ｋＮ／ｍ２条件下，其排水能力不低于　３０　ｃｍ３／ｓ。芯板应具有耐酸碱、耐腐蚀和足够的柔性，保证塑料板　在地下的耐久性，并在土体固结变形时不会被折断或破裂。　滤水外膜为绦纶无纺土工布，套在芯板外层，具有一定的隔　后果严重。这些现象都将造成线路养护维修工作量加大并干扰　行车，给线路运营后的高速行车带来困难。为此，应采取各种措　离土颗粒和渗透功能，应等效于０．０２５　ｍｍ孔隙，渗透系数应不小　０５　ｍｍ／ｓ。用来过滤土体中排出的孔隙水，防止芯板排水通　施，使地基沉降在施工阶段提前完成或减少竣工后沉降的发生，　于０．道被粘土堵塞，保证排水通畅。　使路基建成后残余沉降量控制在一定的允许范围内，以不影响车　辆的安全舒适运行，避免因维修过度而影响线路的通过能力。　比，为加速软土固结，最有效的办法是增加土层的排水途径。塑　２处理软土地基施工工艺　塑料排水板的施工机具主要是插板机，也可与袋装砂井打设　根据固结理论，软土固结所需时间与排水距离的平方成反　２．１施工机械　料排水板、砂井等地下排水设施就是为此而设计的。塑料排水板　机具共用，但应将圆形套管换成矩形套管。对于振动打设工艺、　法加固软土地基原理：在压缩性高、含水量大、孔隙比大、软土较　锤击振力大小，可根据每次打设根数、导管断面大小、入土长度和　厚的土层中插设塑料排水板作为排水通道，增加土层排水途径，　地基均匀程度确定。选择排水板施工机械，应根据工程实际情　缩短排水距离，在上部荷载作用下产生附加应力，使土颗粒间的　况，从机械的结构特点、功效、适用程度等方面来确定，其中包括　水分通过插在土层中的排水板排出地层外，加速地基的固结与沉　对地基的压力、稳定性、打设能力、机动性及打设速度等。目前，　降，以达到提高地基承载力、保证路基稳定的目的。　用于塑料排水板的插板机种类很多，性能不一，从国内外有关资　１　塑料排水板分类及适用范围　料来看，有专门厂家生产的，也有自行设计制造的，或用挖掘机、　　塑料排水板是由芯体和滤套组成的复合体，或是由单种材料　起重机、打桩机改装而成的。制成的多孔管道板带（无滤套）。芯板一般由聚乙烯或聚丙烯加　２．２施工工艺　工而成的多孔管道或其他形式的板带组成；滤套一般由无纺织物　塑料排水板施工的主要施工工艺流程是：平整地面一摊铺下　制成。目前，国内外已有６０多种产品出售，其形状也多种多样。　层砂垫层一板桩位放样一插板机定位一排水板穿靴一下插套管　　塑料排水板所用的材料、制造方法不同，结构也不同，但基本上分　到位一拔出套管一割断排水板一插板机移位一摊铺上层砂垫层。为单一型和复合型两类。单一型是用单一材料制成的多孔管道　主要操作步骤是：１）摊铺下层砂砾垫层：打设塑料排水板前，　做好土拱坡，铺设砂砾垫层，为打设塑料排水　的板带，表面有许多微孔；复合型是由两种材料组合而成，芯板为　在整平的原地面上，各种规律变形断面的芯板或乱丝、花丝式的芯板，外面包裹一层　板提供较好的操作场地。２）插板机定位：按测量放样的平面位　无纺土工织物滤套。国内外工程上常用的几种塑料芯板结构图　置，将插板机就位，调整导架垂直度及深度标记，将套管对准桩　如图１所示。目前，在我国公路施工中多数使用的是复合型结　位。桩位偏差和垂直度都要控制在规定范围内，以保证排水板之　穿靴：将塑料排水板从空心套管中穿　构。其结构由用于滤水的外膜及形成骨架和排水通道的芯板组　间的间距符合设计要求。３）成。芯板是用高压聚乙烯工程塑料制成，板面两侧沿纵向嵌有若　入，将其端部穿过管靴，使塑料排水板与靴头连接贴紧固定，并使　干条不同断面形式的排水沟槽构成排水通道。芯板表面光滑，尺　其在插入过程中能阻止土体进入套管。４）插入：对准桩位，用振　收稿日期：２００４．１２—０１　作者简介：奚正巧（１９８１一），女，助理经济师，中铁隧道集团有限公司，河南洛阳４７１００９　焦苍（１９７７．），男，工程师，中铁隧道集团有限公司，河南洛阳４７１００９　维普资讯 http://www.cqvip.com

第３２卷第２１期　２　０　０　６年１　１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲｃＨＩＴＥＣ丁ＵＲＥ　Ｖ０１．３２　Ｎｏ．２１　Ｎｏｖ．２００６　・３２９・　文章编号：１００９—６８２５（２００６｝２１—０３２９—０２　浅谈路线纵断面优化设计方法　吴摘处进行探讨，并提出了几点改进意见。　关键词：道路线形设计，纵断面优化设计，改进遗传算法　中图分类号：Ｕ４１２．３　、　文献标识码：Ａ　定长度的竖曲线，得到的纵断面线形就被认为是最优的道路纵断　面线形。　波王火明　要：介绍了已有的各种路线纵断面线形优化方法，针对最新的改进遗传算法进行路线纵断面优化设计方法的不足之　１　已有方法的介绍　１．１枚举法　枚举法是Ｅａｓａ在１９８８年提出来的道路纵断面线形优化设计　１．２动态规划法　动态规划是应用于道路纵断面线形优化设计最为广泛的一　方法。该方法的原理非常简单。首先，选出一些地面点作为整条　Ｈｕａｒｔｅ，Ｇｏｂ和Ｆｗａ都应用动态规划进行了道路纵　路线纵断面设计的高程控制点；然后枚举所有可能的地面点设计　种方法。Ｐｕｙ　　高程组合，并计算相应的工程造价。而对于每一个地面点的设计　断面线形的优化设计并得到了较好的结果。高程组合，采用以下的步骤：１）检查地面点设计高程组合是否满　足设计规范要求，若不满足则认为该组合无效并停止以下步骤；　利用动态规划进行道路纵断面线形优化设计的原理是将路　线上的设计高程控制地面点作为动态规划的阶段，而地面点的设　计高程则被认为是动态规划的状态变量，并用最大允许纵坡来控　２）若满足设计规范要求，则计算出相应的路基土石方数量及其造　价；３）用线性规划进行路基土石方调配并计算相应的费用；４）计　制相邻两个地面点设计高程差。而动态规划法的目标函数则是　使整条道路的路基土石方数量造价最低。连接那些最终的地面　算出该组合总的工程造价。　设计高程点得到的折线就被认为是最优的路线纵断面线形。　按以上的步骤检查每一个地面点设计高程组合，最终得到最　动态规划是迄今为止运用得最为成功，也是最为广泛的道路　小造价地面点设计高程组合；旌接这些地面设计高程点并配上一　动锤将塑料排水板连同导管、桩靴插入土中，达到设计标高。５）　垫层，防止因打桩机移位、车辆进出或下雨等情况使之受损，影响　提升：启动卷扬机，提升套管，由于土的挤压作用，管靴与塑料排　排水效果。　水板一同留在土体中。套管提出地面后，按露出地面的规定长度　４结语　剪断塑料排水板，插板机即可移位。　塑料板排水法具有以下优点：施工中对地基土的扰动小，施　３施工注意事项　工连续性好；排水板本身延伸率高，适应地基变形能力强；施工速　劳动强度小，施工场地整洁，运输方便；工程造价相对较低　１）塑料排水板外包滤膜，受阳光照射后强度会急剧下降，因　度快，此对堆放的板材必须覆盖，有条件的应放置室内仓库保管。２）为　等。在道路工程建设中经常碰到软土地基处理这一实际情况，软　导致　了摸清不同施工段的地质特点，确定不同插设深度时的施工规　土的特性使公路容易产生路堤失稳或沉降过大等诸多问题，塑料板排水法是处理软土地基的有效　律，批量施工前必须试打排水板，以便准确地掌握单根排水板的　公路破坏或不能正常使用，塑料板排水法处理软土地基在我国近几年来运用广　施工时间和工艺，为大面积施工提供依据。３）施作时，排水板必　方法之一，但适合于塑料板排水法处理软土地基的固结沉降理论有待于　须放置在卷筒固定架上，不允许堆置在地面上，否则排水板易扭　泛，　曲或表面滤膜受磨破损，影响排水效果。４）打入的排水板有时在　进一步研究。　提拔套管时被部分带出。达不到设计深度要求。对此，可通过计　参考文献：１］地基处理手册编写委员会．地基处理手册［Ｍ］．北京：中国建　量板材耗用量予以判定。当回带较大时，有效的办法是及时清理　［套管内的泥土杂质或将导管插深一些，使超深部分约等于回带长　砂垫层与排水板端头周围的泥土，并用与原砂垫层同质量的砂回　筑工业出版社。２０００．　２］高大钊，袁聚云．土质学与土力学［Ｍ］．北京：人民交通出版　度，保证施打深度满足设计要求。５）施打完成后，注意清理干净　［社，２００１．　ＪＴＪ／Ｔ　２５７　９６，塑料排水板质量检验标准［Ｓ］．　填，以保证排水畅通。６）打设好的排水板外露端头应及时埋入砂　［３］Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｂｏａｒｄ　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｓｏｆｔ　ｓｏｉｌ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ⅪＺｈｅｎｇ－ｑｉａｏ　ＪＩＡＯ　Ｃａｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｂｏａｒｄ　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｓｏｆｔ　ｓｏｉｌ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｒａｉｄｎａｇｅ　ｂＣｎｒｄ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉａｔｉｃｏｎ　ｓｃｏｐｅ．Ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｐｏｉｎｔｓ　ｆｏｒ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｒｅ　ａｌｏ　ｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｒｏａｄｂｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｌａｓｔｉｃ　ｄｒａｉ￣ｅ　ｂｏａｒｄ，ｓｏｆｔ　ｓｏｉｌ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｂｅａｒｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　收稿日期：２００６—０４—１３　作者简介：吴波（１９７４一），女，工程师，重庆市高等级公路建设有限公司，重庆４０００７４　４０１１４７　王火明（１９８２．），男，重庆交通大学硕士研究生，重庆