塑料排水板排水固结法在路基软土施工中的应用

浙江建筑，第２７卷，第１０期，２０１０年ｌ０月　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｖｏ１．２７，Ｎｏ．１０，Ｏｃｔ．２０１０　塑料排水板排水固结法在路基软土施工中的应用　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｐｌａｔｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｓｏｆｔ　ｒｏａｄｂｅｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　朱磊’，张守起　，姜吴刚　，崔正云　ＺＨＵ　Ｌｅｉ，ＺＨＡＮＧ　Ｓｈｏｕ—ｑｉ，ＪＩＡＮＧ　Ｗｕ・ｇａｎｇ，ＣＵＩ　Ｚｈｅｎｇ—ｙｕｎ　（１．湖州市南浔区审计局，浙江湖州３１３００９；２．湖州市南浔新区建设指挥部，浙江湖州３１３００９）　摘　要：道路工程中经常遇到软土路段，其特点是含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低，非常不利于施工和满足使用功能　所具备的力学性能。通常的处理方式有塑料排水板排水固结法、砂井加固法、土工织物铺垫法、换土法、水泥搅拌桩加固法。根据　不同的工程概况，选择合理的处理方式，既能有效达到设计目的满足功能需求、方便施工，又能降低造价。通过某道路软土段加固　实例，分析对比了水泥搅拌桩和排水板法的区别、利弊，为类似工程合理选择加固方案提供参考。　关键词：软土；塑料排水板；水泥搅拌桩；合理选择　中图分类号：ＴＵ４７１．８　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００８—３７０７（２０１０）１０—００３３—０３　ｌ　项目背景　（２）河道土体含水量大，孔隙　厂面　舔　某城市道路设计宽度６０　ｍ，　厂　鬲　磊　８比大，淤泥层不是很厚约５０一　；．０　ｍ，容易铲除，易于排水固结；　Ｌ塑　等　　．　长度２　０００　ｍ，其中长度约３００　ｍ、　．　。ｉ　（３）此路段处于开发区未建　ｌ　堕　Ｉ　单幅路宽度０　２０　ｍ范围段穿越老　Ｌ　等　生－ｊ　区域，通行量非常小，并不急于投ｊ　磊：　ｉ　河道，需要对老河道的软土进行加　ｌ　ｌ　入使用，这为采用塑料排水板法　固处理。设计院出具的方案为水　陌　浯　！　提供了时间的保证。泥搅拌桩加固法。流程见图１。　；　根据这些特点，建设单位提　‘　Ｌ型　三　三三‘堕　。　施工部分，其中虚线框内属于软土加固水泥搅拌桩是改变原。‘　Ｌ型型堕　三　三三。‘　议修改加固方案，采用塑料排水图２塑料排水　板排水固结的方法。施工流程见　板法施工流程　土体成份和结构面貌，水泥作为图１搅拌桩法　图２。　固化剂将土和浆液搅拌注入孔　施工流程　桩，经过物理化学作用生成有较　２两种方案对比　高强度和变形特性，水稳定性的混合柱体。这种方　水泥搅拌桩法和塑料排水板两种加固方案的主　式改善土体力学性能具有施工速度快，成功可靠度　要施工区别在于第四步之后，采用水泥搅拌桩加固　高的特性。　时需要打桩、灌浆；采用塑料排水板加固需要将排水　建设单位技术人员对老河道踏勘、观察；对道路　板插入地下，剪断露出地面的排水板；排水板法施工　线形走向观测后发现：　需要在地面上堆载施加压力，对原状土造成挤压，从　（１）道路并非整个断面都穿越老河道，只是单　而有利排水；排水板法需要在路两侧挖掘排水沟，排　幅部分侵入，若采用水泥搅拌桩则利用率低；　除土体中挤出来的水分。　收稿日期：２０１０—０４—０７　作者简介：朱磊（１９８３一），男，浙江湖州人，工程师，从事结构设计工作。　３４　浙江建筑　２０１０年第２７卷　２．１　水泥搅拌桩加固　正三角形布置。　桩径０．５　ｍ，处理桩长１５　ｍ，单桩承载力设计值　８０　ｋＮ，水泥掺人量不小于加固土体重量的１５％，桩　问距１．３　ｍ，正三角形布置。　２．２塑料排水板加固　采用塑料排水板排水　加固路基时，工程的地面堆　载过程则直接采用设计路　基的宕渣约６０　ｃｍ，既实现　了对土体造成压力，实现了　排水，又直接进行了铺筑宕　渣的施工，一举两得。　采用截面尺寸１００　ｘ４．５，纵向通水量＞３５　ＣＩＴＩ　／ｓ，　虑膜等效孔径＜７５　Ｉ１ＩＴＩ．，抗拉强度干态≥２５　Ｎ／ｅｒａ、湿　态≥２０　Ｎ／ｅｍ，打入地下长度１３　ｍ左右，间距１．５　ｍ，　Ｉ　ｌ　ｊ　图３塑料排水板（桩）　平面尺寸　人行道边线　非机动车道边线　机非分隔带边线　互翌圈直夔＝　中分带边线　＝砉　＝＝　＝二二二　一量…争一争一毒曹一一　遒堕生：　缮　图４塑料排水板（桩）位置布置图　表１　两种软士加固方案对比表　从上述对比可以发现，采用塑料排水板排水加　（１）观测点布置。路基沉降观测点沿道路中心　线和河道范围选取，分布图见图５。　固能明显降低造价，且能够减小施工劳动强度，不产　生泥浆、噪音、污水等二次污染；但是却需要近一年　的时间来排水固结，以使土体沉降完成，但是考虑到　此路段的特性，并没有车辆通行，只有少量行人通　过，且此段道路要求最终投入使用的时间比较宽松，　而且采用塑料排水板后上面能迅速铺宕渣，也能保　旦…　…一一　……Ｑ　—　旦　道路中心线　证简易的使用功能，所以最终修改了设计方案，采用　塑料排水板进行排水加固。　⑩　显　要耋　＠室　显　要　羹　＠羹　量　薹　要　⑩薹　昱　．　３结果与分析　在采用塑料排水板进行排水固结并进行加载后，定期　图５沉降点观测布置图　（２）观测点监测数据。对布置的观测点进行定　对地表沉降进行观测，根据其变化情况来分析固结程度。　日期　２　８．３　８．１０　１．８２６　１．８２３　１．７４８　Ｉ．７５２　１　６８１　期测量，记录随着时间的变化每个点的高程，见表２。　观测点　表２沉降数据记录表　５　１．９５７　１．８９３　６　７　临１　临２　临３　临４　１　７７７　１．７７０　１．７６６　８．１６　８．２４　１　７３３　１．７３Ｏ　●　●　１．６７８　１．６７６　●　●　１．８８０　１．８７０　●　●　：　：　：　：　：　：　２．２３　１．７３５　９１　１．７００　ｌ２５　１．７４６　ｌｌ６　１．８２５　１３２　总沉降／ｍｍ　ｇｕｖ靼恒　第１０期　８４　朱磊等：塑料排水板排水固结法在路基软土施工中的应用　ｌ　６６　１　６４　３５　３　６９　３　６８　３　６７　３　６６　３　６５　３　７５　８２　８Ｏ　７８　３　７４　３　７３　３　７２　３　７ｌ　３　７０　３　６９　３　６８　３　６７　１　６２　１　６Ｏ　１　５８　７６　７４　７２　３　６４　３　６３　３　６２　３　６１　ｌ　５６　１　５４　１　５２　０　５Ｏ　１Ｏ０　ｌ５Ｏ　２００　观测天数　图６观测点随时间沉降变化图　（３）数据分析。由图６可以看出，在塑料排水　板施工完毕，进行加载后的前２周，观测点均发生　间比观测点１、５短。　了较大幅度的沉降，平均沉降量达到６　ｃｍ，随着时　间的持续曲线越来越平缓，沉降率越来越小，总的　沉降量越来越大，到达２００　ｄ之后观测点的沉降曲　线趋于直线，沉降率为０，总的沉降量达到稳定；观　４　结　论　根据记录的数据和分析结果认为河道软土段在　排水固结２２０　ｄ后达到稳定，进行了土体实验确保　可以进行道路基层、面层的施工。　本工程采用塑料排水板加固软土路基，既满足　了道路力学性能的要求，又节约了造价，且没有造成　测点临２、临３的沉降曲线比１、５的沉降曲线平滑　有规律，这是因为临２、临３观测点不在河道中且　距离河岸有一定距离，受河道中软土的影响较小，　临２、临３观测点达到最终稳定状态的时　施工过程中废水、泥浆等的二次污染，取得了良好的　技术、经济、社会效果。　（上接第３２页）　５Ｏ　４Ｏ　５Ｏ　４Ｏ　董３Ｏ　２Ｏ　１０　Ｏ　基　ｌ　３０　２０　１０　０　５　Ｌ／ｍ　１．０　１　４　１　５　２　０　Ｏ　０５　１Ｄ　１２ｌ４１　５　ｌ　８１　９２０　图１　与￡对应关系　温岭地区Ｓ与眉对应关系　图３　Ｓ与Ａ对应关系　Ｓ与桩长　建立近似１／Ｌ关系。　（２）桩型系数Ｋ。假定　、Ａ、ｎ、Ｏｌ已定，相对于　５０　实测桩顶沉降值Ｓ与桩型系数　可以建立对应关　系。对于不同桩型，由于其应用范围不同，在温岭地　４０　重３０　２０　区可直接与沉降总量建立对应，见图２。　与桩型系数Ｋ建立近似常数关系。钻孔灌注　ｌＯ　桩取Ｋ＝１，振动灌注桩取Ｋ＝１．４，预制桩取Ｋ＝１．５。　（３）与桩基桩端持力层性质相关的修正系数Ａ。假　定　、Ｋ、１１，、Ｏｌ已定，相对于实测桩顶沉降值Ｓ与桩基桩端　持力层陛质相关的修正系数Ａ可以建立对应关系，见图３。　ｓ与桩基桩端持力层性质相关的修正系数Ａ建　立近似常数关系；桩尖持力层为淤泥时Ａ：２，黏土　时Ａ＝１．５～１．９，砂土时Ａ＝１．２～１．４。　０　０　３　０　６　ｏ　９　ｌ　２　ｌ　５　１　８　２　１　２　４　２　７　Ⅳ　图４　Ｓ与Ｊｌ　对应关系　参考文献　［１］　肖新颖．温岭软土地区建筑沉降规律研究［Ｄ］．杭州：浙江工　业大学研究生院，２００７．　［２］　黄强，刘金砺，高文生，等．ＪＧＪ　９４－２００８建筑桩基技术规范　（４）桩数ｎ。假定　、Ｋ、Ａ、Ｏｌ已定，相对于实测　桩顶沉降值５与桩数ｎ可以建立对应关系，见图４。　Ｓ与桩数ｎ指数ｎ　建立近似正比关系。　［ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，２００８．