【摘 要】
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排水板是软土地基加固的常用材料,打设到软土地基中后作为竖向排水通道起到缩短排水距离、加速固结的作用。在完成预压期内排水功能后,排水板即永远留在地基土中。目前,我国软基加固工程中采用的排水板均为塑料排水板,全国每年用量约8-10亿米。塑料排水板的板芯由聚乙烯、聚丙烯等高分子化合物构成,这种材料不仅很难降解,造成大量白色污染,更为严重的是还会影响地基的后续二次处理。基于上述现状及绿色可持续发展理念的大
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排水板是软土地基加固的常用材料,打设到软土地基中后作为竖向排水通道起到缩短排水距离、加速固结的作用。在完成预压期内排水功能后,排水板即永远留在地基土中。目前,我国软基加固工程中采用的排水板均为塑料排水板,全国每年用量约8-10亿米。塑料排水板的板芯由聚乙烯、聚丙烯等高分子化合物构成,这种材料不仅很难降解,造成大量白色污染,更为严重的是还会影响地基的后续二次处理。基于上述现状及绿色可持续发展理念的大背景,本文对可降解排水板应用的相关理论与技术进行了研究,开展的具体工作及取得成果如下:1.可降解排水板模型试验研究。采用真空预压室内模型试验,对目前国内常用的传统塑料排水板、双面联通排水板以及可降解排水板的短期内软土加固效果进行研究。通过试验过程中软土表面沉降、孔隙水压力、真空度以及出水量等指标变化规律,以及三种排水板加固完成后的试验土体含水率及十字板强度等指标,分析三种不同排水板的软土加固效果。试验结果表明:在降解前,可降解排水板具有更好的排水效果,其相较于传统塑料排水板,加固后土体含水率降低2%-6%,十字板剪切强度增加1kpa左右。2.基于可降解排水板通水量变化的地基固结理论模型研究。秸秆纤维是可降解排水板芯板的基材,这种秸秆芯板具有显著的可降解特性。首先,基于文献分析及部分试验数据,发现可降解排水板的抗拉强度随时间呈二次函数衰减以及可降解排水板的通水量直接与抗拉强度相关的规律,在此基础上提出可降解排水板通水量二次函数衰减模型。然后分析了通水量衰减和维持常数条件下和地基固结度发展规律的差异。最终根据竖井固结理论,建立了适用于可降解排水板的地基固结理论模型,根据该模型可分析可降解排水板加固软基在不同时间、不同深度的径向平均固结度表达公式和平均超孔压表达式,为可降解排水板的实际应用提供理论依据。3.可降解排水板理论模型应用研究。通过双曲线法对地基固结度进行计算,将实际工程地质参数带入可降解排水板固结理论模型,计算可降解排水板的平均固结度变化,并与实际数据进行对比,分析可降解排水板应用效果。结果表明,在可降解排水板加固前期由于通水量衰减较慢,因此固结速率较快;当可降解排水板降解通水量开始大幅下降,对于不用衰减因子,通水量衰减过程不同,但最终通水量衰减为0,失去排水作用。
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