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摘要：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，论述了塑料排水板的施工工艺，总结了施工中的有关注意事项。
关键词：塑料排水板软土地基地基承载力
中图分类号：TU471文献标识码： A
一、引言
软土地基变形会使拦污坝地基发生下沉，同时坝体下的地基土向两侧隆起。随着坝体填筑高度的不断增加，沉降越发明显。当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。现代工程经验表明：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。
二、工程概况
城门东沟废石场工程1号拦污坝坝址在城门湖淤泥层较厚部位，该段坝基底地基承载力较低（50kPa）,压缩性高，堤坝在设计、校核工况坝坡稳定均不满足要求，需要进行加固处理。
工程由于工期较紧，不可能采用堆载预压法对地基土进行处理，故本要程采用加入塑料排水板的处理方式，对坝基进行处理，经过处理后，对其坝坡稳定安全系数进行安全性验算，进过处理以后该段坝坡安全系数均能满足设计、校核工况的要求，同时相对采用堆载预压法缩短了工期，保证工程的按期完工。
三、塑料排水板种类与适用范围
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制成。目前，国内外已有60多种产品出售，其形状也多种多样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如图1所示。目前，在我国施工中多数使用的是复合型结构。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，尺寸均一，应具有足够的抗拉强度和垂直排水能力。
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350kN/m2条件下，其排水能力不低于30cm3/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，渗透系数应不小于0.05 mm/s。用来过滤土体中排出的孔隙水，防止芯板排水通道被粘土堵塞，保证排水通畅。
四、塑料排水板质量控制
（1）性能及质量要求：本工程塑料排水板采用整体式排水板，塑料排水板的型号为C型。以高压聚乙烯为主体的塑料，外裹的无纺布滤膜的包裹方式采用粘合型。由于本工程坝基础采用水中抛填的方式进行，坝基含水量大、抗剪强度低、工程地质条件差，因此，为保证地基排水固结而增加地基土的抗剪强度，确保工程的安全，采用了整体式排水板。本工程用塑料排水板的主要性能指标要求如下：
截面尺寸（宽度×厚度）：100 mm×4.5mm
纵向通水量：≥50cm3/s（侧压力350KPa）
复合体抗拉强度（干态）：≥2.4KN/10cm(延伸率10%)
单位体面积质量（滤膜）：≥105g/m
滤膜质量：120g/m2（75 g/m2）
滤膜渗透系数：≥5×10-3cm/s
滤膜抗拉强度：纵向干态≥25N/cm
横向湿态≥25N/cm
滤膜 等效 孔径O98： <0.1mm
塑料排水板芯槽齿应无倒伏现象，板芯材料必须透明、无孔洞、无气泡且表面必须平滑。塑料排水板芯板外包滤膜应紧贴平整，无皱折和松套现象，粘合缝必须连续，缝宽为5±1mm。滤膜纤维分布必须均匀，无毛絮。
（2）排水板到货验收：必须加强现场检查验收，每批排水板必须附有厂方合格证及性能自检报告，每卷排水板应有良好的包装，卸装运输中没有破损，每批货到现场后，必须抽取5卷排水板进行外观检验，另抽取一组进行性能检验，检验合格者方能用于施工。塑料排水板的其它质量及检验要求应严格按照交通部JTJ/T257-96《塑料排水板质量检验标准》执行。
五、塑料排水板的施工
（1）施工机械
塑料排水板的施工机具主要是插板机。对于振动打设工艺、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，其中包括对地基的压力、稳定性、打设能力、机动性及打设速度等。目前，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、起重机、打桩机改装而成的。
（2）施工工艺
① 首先对60m宽的水平加固区进行场地平整，并铺设50cm厚排渗砂垫层；
② 为便于进行原始记录及质量评定，每30×30m划分为一个施工区， 再根据设计提供的淤泥等厚图及现场勘测资料计算出每个施工区域内排水板的打插预控深度。
③ 塑料排水板打插深度最深为21.40m，排水板顶端高出砂墊层层30mm，打设排水板时，回带长度不得超过50cm，如需接板，则接板数量应小于10%，搭接长度不小于20cm。塑料排水板以梅花型分布，纵向间距1040mm，横向间距1200mm，插设间距平面偏差小于±10cm，垂直偏差不大于1.5%。
④ 确认排水板打设合格后，立即用砂将排水板洞口回填。回填时，先把预设在外面的排水板沿地面折成90°，然后用砂回填并夯实。
（3）施工注意事项
① 塑料排水板外包滤膜，受阳光照射后强度会急剧下降，因此对堆放的板材必须覆盖。
② 为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律，批量施工前进行试打排水板，以便准确地掌握单根排水板的施工时间和工艺，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，否则排水板易扭曲或表面滤膜受磨破损，影响排水效果。
④ 施工时凭振动头插到底后向上提拔套管时，如果回带，则排水板带在套管入口处不移动，等到排水板带移动，量一下沉管上提高度，此高度也就是回带长度；如果回带超过300mm，则应在旁补打一根。当回带较大时，有效的办法是：
A.每打完一根及时清理套管内的泥土杂质，防止淤泥塞满套管将排水板卡住，造成回带。
B.安装桩靴时拉紧排水板，防止打设过程中桩靴脱落造成回带。
C.利用潜水泵往套管里面加水也可以有效防止回带。本工程采用加水法有效的防止了回带。
⑤ 施打完成后，注意清理干净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，影响排水效果。
六、结束语
塑料板排水法具有以下优点：施工中对地基土的扰动小，施工连续性好；排水板本身延伸率高，适应地基变形能力强；施工速度快，劳动强度小，施工场地整洁，运输方便；工程造价相对较低等。在工程建设中经常碰到软土地基处理这一实际情况，软土的特性容易带来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方法之一，塑料板排水法处理软土地基在我国近几年来运用广泛。
关键词：塑料排水板软土地基地基承载力
中图分类号：TU471文献标识码： A
一、引言
软土地基变形会使拦污坝地基发生下沉，同时坝体下的地基土向两侧隆起。随着坝体填筑高度的不断增加，沉降越发明显。当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。现代工程经验表明：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。
二、工程概况
城门东沟废石场工程1号拦污坝坝址在城门湖淤泥层较厚部位，该段坝基底地基承载力较低（50kPa）,压缩性高，堤坝在设计、校核工况坝坡稳定均不满足要求，需要进行加固处理。
工程由于工期较紧，不可能采用堆载预压法对地基土进行处理，故本要程采用加入塑料排水板的处理方式，对坝基进行处理，经过处理后，对其坝坡稳定安全系数进行安全性验算，进过处理以后该段坝坡安全系数均能满足设计、校核工况的要求，同时相对采用堆载预压法缩短了工期，保证工程的按期完工。
三、塑料排水板种类与适用范围
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制成。目前，国内外已有60多种产品出售，其形状也多种多样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如图1所示。目前，在我国施工中多数使用的是复合型结构。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，尺寸均一，应具有足够的抗拉强度和垂直排水能力。
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350kN/m2条件下，其排水能力不低于30cm3/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，渗透系数应不小于0.05 mm/s。用来过滤土体中排出的孔隙水，防止芯板排水通道被粘土堵塞，保证排水通畅。
四、塑料排水板质量控制
（1）性能及质量要求：本工程塑料排水板采用整体式排水板，塑料排水板的型号为C型。以高压聚乙烯为主体的塑料，外裹的无纺布滤膜的包裹方式采用粘合型。由于本工程坝基础采用水中抛填的方式进行，坝基含水量大、抗剪强度低、工程地质条件差，因此，为保证地基排水固结而增加地基土的抗剪强度，确保工程的安全，采用了整体式排水板。本工程用塑料排水板的主要性能指标要求如下：
截面尺寸（宽度×厚度）：100 mm×4.5mm
纵向通水量：≥50cm3/s（侧压力350KPa）
复合体抗拉强度（干态）：≥2.4KN/10cm(延伸率10%)
单位体面积质量（滤膜）：≥105g/m
滤膜质量：120g/m2（75 g/m2）
滤膜渗透系数：≥5×10-3cm/s
滤膜抗拉强度：纵向干态≥25N/cm
横向湿态≥25N/cm
滤膜 等效 孔径O98： <0.1mm
塑料排水板芯槽齿应无倒伏现象，板芯材料必须透明、无孔洞、无气泡且表面必须平滑。塑料排水板芯板外包滤膜应紧贴平整，无皱折和松套现象，粘合缝必须连续，缝宽为5±1mm。滤膜纤维分布必须均匀，无毛絮。
（2）排水板到货验收：必须加强现场检查验收，每批排水板必须附有厂方合格证及性能自检报告，每卷排水板应有良好的包装，卸装运输中没有破损，每批货到现场后，必须抽取5卷排水板进行外观检验，另抽取一组进行性能检验，检验合格者方能用于施工。塑料排水板的其它质量及检验要求应严格按照交通部JTJ/T257-96《塑料排水板质量检验标准》执行。
五、塑料排水板的施工
（1）施工机械
塑料排水板的施工机具主要是插板机。对于振动打设工艺、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，其中包括对地基的压力、稳定性、打设能力、机动性及打设速度等。目前，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、起重机、打桩机改装而成的。
（2）施工工艺
① 首先对60m宽的水平加固区进行场地平整，并铺设50cm厚排渗砂垫层；
② 为便于进行原始记录及质量评定，每30×30m划分为一个施工区， 再根据设计提供的淤泥等厚图及现场勘测资料计算出每个施工区域内排水板的打插预控深度。
③ 塑料排水板打插深度最深为21.40m，排水板顶端高出砂墊层层30mm，打设排水板时，回带长度不得超过50cm，如需接板，则接板数量应小于10%，搭接长度不小于20cm。塑料排水板以梅花型分布，纵向间距1040mm，横向间距1200mm，插设间距平面偏差小于±10cm，垂直偏差不大于1.5%。
④ 确认排水板打设合格后，立即用砂将排水板洞口回填。回填时，先把预设在外面的排水板沿地面折成90°，然后用砂回填并夯实。
（3）施工注意事项
① 塑料排水板外包滤膜，受阳光照射后强度会急剧下降，因此对堆放的板材必须覆盖。
② 为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律，批量施工前进行试打排水板，以便准确地掌握单根排水板的施工时间和工艺，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，否则排水板易扭曲或表面滤膜受磨破损，影响排水效果。
④ 施工时凭振动头插到底后向上提拔套管时，如果回带，则排水板带在套管入口处不移动，等到排水板带移动，量一下沉管上提高度，此高度也就是回带长度；如果回带超过300mm，则应在旁补打一根。当回带较大时，有效的办法是：
A.每打完一根及时清理套管内的泥土杂质，防止淤泥塞满套管将排水板卡住，造成回带。
B.安装桩靴时拉紧排水板，防止打设过程中桩靴脱落造成回带。
C.利用潜水泵往套管里面加水也可以有效防止回带。本工程采用加水法有效的防止了回带。
⑤ 施打完成后，注意清理干净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，影响排水效果。
六、结束语
塑料板排水法具有以下优点：施工中对地基土的扰动小，施工连续性好；排水板本身延伸率高，适应地基变形能力强；施工速度快，劳动强度小，施工场地整洁，运输方便；工程造价相对较低等。在工程建设中经常碰到软土地基处理这一实际情况，软土的特性容易带来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方法之一，塑料板排水法处理软土地基在我国近几年来运用广泛。