小议塑料排水板法与其他方法处理软土地基及施工对比试验.doc

小议塑料排水板法与其他方法处理软土地基的施工对比试验【摘 要】文章论述了塑料排水板法处理软土地基的方法，并且在实际应用中进行了与其他方法的对比试验，最后总结出处理软土地基的要点。【关键词】软土；塑料排水板法；对比试验 ；软土地基处理； 一、概述：软土地基处理的必要性所谓软土，从广义上说，就是强度低、压缩性高的软弱土层；以空隙比及有机质含量为主，并结合其他指标，可将软土划分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭五种类型，习惯上常把淤泥、淤泥质土、软粘性土总称为软土，而把有机质含量很高的泥炭、泥炭质土总称为泥沼。泥沼比软土具有更大的压缩性，但它的渗透性强，受荷后能够迅速固结，工程处理比较容易。所以我们主要讨论天然强度低、压缩性高且透水性小的软土上的路基施工。软土其成因大致可分为海洋沿岸沉积和内陆湖盆地沉积两大类。按其沉积环境及特征差别，则可分为如下表所列的七种类型。软土的成因特征成因类型特 征泻湖相沉积颗粒细，孔隙比大，强度低，常夹有薄层泥炭湖谷相沉积孔隙大，结构疏松，含水量高，分布范围窄滨海相沉积面积大，厚度大，夹有粉沙薄透镜体，孔隙大三角洲相沉积分选性差，结构不稳定，粉沙薄层多，有交错层理、不规则尖灭层及透镜体夹层，结构疏松湖相沉积粉土颗粒成分高，成放射状分布，层理均匀清晰，表层多具有硬壳河漫滩相沉积沉积凌乱，以淤泥与软黏土为主，含中细砂交错层，呈透镜体分布丘陵谷地相沉积呈片状、带状分布，靠山边浅，谷中心深，具有较大的横向坡，颗粒由山前到谷中心逐渐变细我国各地不同成因的软土都具有近于相同的共性，主要表现在：（一）天然含水量高、孔隙比大。含水量在3472之间，孔隙比在1.01.9之间，饱和度一般大于95，液限一般为3560，塑性指数为1330，天然容重约为1519KN/m3。（二） 透水性差。大部分软土的渗透系数为10-810-7cm/s。（三） 压缩性高。压缩系数为0.0050.02，属于高压缩性土。（四）抗剪强度低。其快剪粘聚力在10KPa左右，快剪内摩檫角在050之间。（五）具有触变性。一旦受到扰动，土的强度明显下降，甚至呈流动状态。（六）流动性显著。其长期抗剪强度只有一般抗剪强度的0.40.8倍。软土在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围及山涧古地均有广泛分布。在软土地基上修筑路基，若不加处理，往往会发生路基失稳或过量沉陷，导致公路破坏或不能正常使用。公路施工时经常面临工期紧张的问题，在修筑路基时若不对软土地基采取有效的加固处理，同样会导致路基的破坏。因此，在建设高等级公路时，必须进行软基加固处理。二、塑料排水板法处理方案及特点塑料排水板法。塑料排水板是带有孔道的板状物体，插入土中形成竖向排水通道。因其施工简单、快捷，目前国内广泛使用，效果亦佳。塑料排水板按其结构形式可分为多孔单一结构型和复合结构型两大类。多孔单一结构型是一种经特殊加工的两块聚氯乙烯树脂透水板，这种塑料板具有耐酸碱、不膨胀、不变质等特点。在该结构中还有用纤维质无纺布和多孔质材料制成的，这种排水板在土压力作用下过水面积减少，排水效果效果较差。复合结构型内为用聚氯乙烯或聚丙烯做成的芯板，外面套以用涤纶类或丙烯类合成纤维制成的滤膜。板宽一般为100mm,厚34mm。塑料排水板应符合质量标准，因此，购进的产品要有正式商品或牌号，并有出厂检验合格证，在工地每10万米至少抽一个样品进行检验，合格后方可使用。塑料排水板要用插板机插入土中。从插设方法上讲，一类是套管式插板机，另一类是无套管式插板机。前者的施工步骤如下：将塑料排水板由后边的卷筒通过井架上方的滑轮，插入套管内排水管被套管的输送滚轴夹住，一起压入土中达到预定深度后，输送滚轴反转松开排水板，上拔套管，塑料排水板便被留在土中，在地面以上20cm左右将排水板切断。无套管式插板机是用转杆直接将塑料排水板压入土中。这种插板机较轻便，操作简单，速度快，但塑料排水板容易被损伤或随钻杆拔起，地基强度较大时更不宜使用。三、使用塑料排水板法和其它方法处理软土地基的对比试验 1、工程概况。佛山市拟建设环城公路主干线（简称佛山一环）为一级公路兼城市快速路。地理位置处于珠江三角洲地区，沿线范围内普遍分布有软土地基，该类软土具有含水量、压缩性高、渗透性低、天然强度低的特点，是典型的珠江三角洲地区软土。因此，在建设高等级公路时，必须进行软基加固处理。建设单位有针对性地设置了佛山一环软基处理试验段。本试验段选址在桩号K11+880K12+270处。路基长390m，宽120m。工可勘察资料和补充勘察资料表明，本段非水塘路段表层普遍存在1m左右的硬壳层或耕植土层，软土层包括淤泥、淤泥质土、淤泥质砂层等。软土（淤泥、淤泥质土等）厚度较均匀，厚度约7.510m。部分路段软土层夹薄砂层较多或含砂量较大。软土有机质含量较少，约1.342.65%。软土层下普遍下卧砂层。部分路段砂层下面分布一层淤泥质粘土，如最近的钻探表明，K12+015附近的钻孔表明，1832m深度范围内存在淤泥质粘土层。标贯试验表明，研究段的砂层为非液化砂层。地下水对混凝土、钢筋无腐蚀性。2、软基处理方案选择。地基处理方案的选择受软土空间分布、软土性质、工期等影响较大。参照佛开、广佛高速公路地质条件，结合广东省软基处理经验，确定了如下软基处理试验方案，如下表： 3、软基处理的对比试验。本试验段在通过试验确定软基处理方案的同时，还对软基处理有关的处理方法进行了对比研究，具体内容如下：（1）塑料排水板、袋装砂井对比。D区和H区对比排水板与袋装砂井的加固效果。本条高速公路软基处理方案将以排水固结法为主，因此，优化选择塑料排水板是本试验段的重要任务。（2）土工合成材料加固效果对比。土工合成材料对协调不均匀变形作用明显。考虑到本工程路基宽度较大，软土空间分布变化大，合理选择土工合成材料非常重要。D区和H区对比聚合土工格栅与钢塑土工格栅的加固效果。（3）强制水平排水的对比。本工程路基宽度大，仅依靠砂垫层难以及时、有效地排出孔隙水，砂中地下水对路堤的浮力增大，预压力减小，增加工后沉降，影响地基处理效果，因此有必要采取强制措施抽排砂垫层中的地下水。本研究段在D区、H区利用水平水管和射流泵或真空泵进行强制排水。并且研究是否强制排水时地下水位不同变化。4、监测断面的设置鉴于本项目的自身特点，监控断面布设时采取“少而精”的原则，试验段每一种软土地基处理形式区段布置12个监控断面，对表面沉降、分层沉降、测斜、孔压、地下水位、格栅应变测试等方面进行监测，以求获得软基处理工程数据。对于搅拌桩复合地基、预应力管桩复合地基，不进行测斜、地下水位的观测，但对静土压力进行检测。为了对汽车动荷影响进行研究，在塑料排水板试验区域进行动土压力观测。四、结语通过对比试验，塑料排水板法处理软土地基具有以下优点：1、滤水性好，排水畅