閩江防洪堤軟土地基塑料排水板加固施工技術(shù)

閩江防洪堤軟土地基塑料排冰板加固施工技術(shù)周婉真【摘要】TheauthordiscussedtheengineeringgeologicalconditionsofFuzhousection(1st-stage)ofMinjiangRiverFloodProtectionProjectandtheworkingprincipleofsoftfoundationtreatmentwithplasticdrainageplates.Anintroductionwasmadeonthematerialofplasticdrainageplate,theconstructionmachine,technicalprogram,monitoringmethodandconstructionqualitycontrolmeasures.%論述了閩江防洪工程福州段(一期)工程的工程地質(zhì)情況及塑料排水板處理軟土地基的工作原理。介紹了塑料排水板的材料、施工機(jī)械、工藝流程、監(jiān)測(cè)方法和施工質(zhì)量控制措施?！酒诳Q】《廣西水利水電》【年(卷)，期】2015(000)003【總頁數(shù)】4頁(P44-47)【關(guān)鍵詞】塑料排水板;軟基處理;插板機(jī);沉降【作者】周婉真【作者單位】福建省水利水電工程局有限公司，福建泉州362000【正文語種】中文【中圖分類】TV531工程概況閩江防洪工程福州段(一期)堤段位于瑯岐島的西面，該段堤防樁號(hào)為L(zhǎng)Q0+000.000~LQ7+733.797長(zhǎng)7733.797m，由工程地質(zhì)報(bào)告可知，該地段的場(chǎng)地上部土層主要為第四系人工堆積、海積、沖洪積及坡殘積松散的堆積物，屬于軟土區(qū)域，具有高壓縮性、低強(qiáng)度、易變性等不良地質(zhì)特性，為解決可能存在的抗滑穩(wěn)定、不均勻沉降等工程地質(zhì)問題，本工程采用塑料排水板固結(jié)法進(jìn)行軟土地基的處理。設(shè)計(jì)在擋墻內(nèi)側(cè)堤基設(shè)排水板以加快排水，底部采用土工布、中粗砂及塑料排水板共同組成的褥墊。梅花形布置，插板間距為1.2m，插入涂面以下10~15m,本工程共有塑料排水板118.5萬m°MH程加固軟土地基段的觀測(cè)結(jié)果顯示符合設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了預(yù)期的目的。2塑料排水板加固工作原理近年來，塑料排水板固結(jié)法是一種新興的軟基處理工藝，通過塑料排水板和砂墊層分別作為軟土中孔隙水的縱向通道及橫向通道，在預(yù)壓荷載的作用下，使軟土地基內(nèi)水分沿塑料板向上滲入地面排水墊層中，加快孔隙水應(yīng)力消散速度，使土體在較短的時(shí)間內(nèi)排水固結(jié)，達(dá)到提高地基承載力的目的。3主要材料及施工機(jī)械選擇3.1主要材料塑料排水板。本工程采用A型塑料排水板。(2)土工布。采用產(chǎn)品規(guī)格與代號(hào)SNG350-6短絲針刺無紡?fù)凉げ肌?3)砂墊層。采用中粗砂，砂層厚度約100cm，含泥量＜3%，滲透系數(shù)0.01~0.05cm/s，且無雜物和有機(jī)質(zhì)介入。3.2機(jī)械設(shè)備選擇挖掘機(jī)改裝的靜壓式插板機(jī)、履帶式插板機(jī)和門式插板機(jī)3種機(jī)型是目前常用的陸上塑料排水板插板機(jī)。本工程有如下幾個(gè)特點(diǎn)：①基礎(chǔ)面較高，又處于感潮區(qū)域，需侯潮作業(yè)，要求設(shè)備機(jī)動(dòng)性好，移動(dòng)方便；②線路長(zhǎng)，全線7.734km，施工用電不便：③工程全線共有11處內(nèi)河或溝渠與堤防交叉，考慮過水構(gòu)筑物施工影響，排水板需要分段施工，設(shè)備需多次轉(zhuǎn)場(chǎng)。根據(jù)本工程特點(diǎn)及考慮機(jī)械的基本性能和生產(chǎn)能力，擬采用由PC220型挖掘機(jī)進(jìn)行改裝的插板機(jī)設(shè)備進(jìn)行施工，插設(shè)方式采用液壓靜力式。該機(jī)型可在現(xiàn)場(chǎng)組裝，到場(chǎng)1d內(nèi)即可完成組裝，行走靈活、迅速，施工效率高，沒有樁位死角，挖掘機(jī)履帶板改用加寬型，加大觸地面積，一般軟基稍做處理后即可承受，插板機(jī)動(dòng)力由挖掘機(jī)提供，不需要用電，可減少施工成本，且易于操作。4施工工藝流程及主要施工操作要點(diǎn)施工工藝流程見圖1。（1） 測(cè)量定位。在施工區(qū)內(nèi)根據(jù)地形及設(shè)計(jì)圖紙對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行劃分。放樣用全站儀定出區(qū)域邊線，中間區(qū)域用鋼尺量出間距，灑白石灰標(biāo)記，并編制坐標(biāo)放樣報(bào)告，報(bào)監(jiān)理工程師審核驗(yàn)收。插板間距允許偏差±3cm，垂直偏差應(yīng)小于1.5%，按設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行布置。圖1塑料排水板施工工藝流程（2） 插板機(jī)就位。由于改裝的插板機(jī)自重偏大，本工程采用鋪設(shè)枕木或鋼板將插板機(jī)移入場(chǎng)內(nèi)，并根據(jù)打設(shè)板位標(biāo)記進(jìn)行插板機(jī)定位。（3） 安裝管靴。塑料排水板穿入插板機(jī)套管，并固定在專用管靴上。排水板與管靴連接示意圖如圖2。圖2排水板固定示意圖①水板②排水板彎折部分③管靴（中8鋼筋）④套管（4） 調(diào)整垂直度。通過安裝在插板機(jī)樁樁架上的錘球控制，調(diào)整架垂直度，確保垂直度偏差控制在1.5%范圍內(nèi)。（5） 標(biāo)高控制。在打樁架上設(shè)置明顯的深度標(biāo)記。（6） 沉、拔管。本工程塑料排水板實(shí)際打入深度不得小于設(shè)計(jì)入土深度的10.0-15.0m，。通過液壓裝置將套管整體插入地層，達(dá)到設(shè)計(jì)深度以后，提升套管，排水板在管靴的作用下被固定于孔底。（7）剪斷排水板。插打排水板完成以后，當(dāng)套管底部離地面50cm左右時(shí)，剪斷排水板，排水板外露長(zhǎng)度不小于30cm，夕卜露部分須及時(shí)彎折埋設(shè)于砂墊層，且及時(shí)回填打設(shè)時(shí)留下的空洞。（8）塑料排水板施工完畢后，應(yīng)做好后期監(jiān)測(cè)工作，上層繼續(xù)堆載時(shí)須嚴(yán)格控制加荷速率，按設(shè)計(jì)規(guī)范的要求分級(jí)加荷，避免局部堆載過高導(dǎo)致地基破壞。5施工監(jiān)測(cè)軟土處理地段根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求應(yīng)分別進(jìn)行地面沉降監(jiān)測(cè)；深層土體水平位移監(jiān)測(cè)（測(cè)斜管）；孔隙水壓力監(jiān)測(cè)。5.1地面沉降監(jiān)測(cè)在軟土處理間隔500m，設(shè)置地表沉降觀測(cè)斷面，每個(gè)斷面于外江側(cè)、堤軸線處、內(nèi)坡平臺(tái)分別設(shè)置1個(gè)沉降觀測(cè)板。埋設(shè)完當(dāng)天測(cè)量?jī)纱?，在預(yù)壓期應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行觀測(cè)，每級(jí)加載完成后應(yīng)至少每天觀測(cè)1次，若沉降已趨于穩(wěn)定（日沉降v3mm/d），觀測(cè)間隔可加大至每周、每旬。每月1次。一般堆載控制指標(biāo)是：豎向最大變形量應(yīng)小于10mm/d~15mm/d;邊緣水平位移應(yīng)小于5mm/d;孔隙水壓力應(yīng)小于預(yù)壓荷載所產(chǎn)生應(yīng)力的50%~60%。經(jīng)過近1年的施工和跟蹤監(jiān)測(cè)：我單位施工的該工程沉降穩(wěn)定，各項(xiàng)參數(shù)均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。本處選取LQ7+400軸線點(diǎn)的沉降觀測(cè)過程線，詳見圖3:圖3LQ7+400軸線點(diǎn)ET3測(cè)點(diǎn)沉降過程線5.2深層土體水平位移監(jiān)測(cè)（測(cè)斜管）本工程分別于LQ2+500、LQ7+400處設(shè)置深層水平位移觀測(cè)斷面，測(cè)斜儀的工作原理是通過測(cè)量測(cè)斜管軸線和鉛垂線之間的夾角變化量，在土層各點(diǎn)計(jì)算出水平位移的大小。測(cè)斜儀的工作原理見圖4。圖4測(cè)斜儀工作原理示意圖深層土體水平位移監(jiān)測(cè)頻次和地面沉降一致，監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示深層土體水平位移符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，本處選取LQ7+400處外江側(cè)CL1測(cè)點(diǎn)為示例（見表1）：深層水平位移緩慢增長(zhǎng)，最大水平位移為88mm，發(fā)生在距離CL1測(cè)斜管口2m的位置（見圖5）。圖5CL1測(cè)點(diǎn)測(cè)斜圖表1LQ7+400CL1測(cè)點(diǎn)最大水平位移觀測(cè)結(jié)果表編號(hào)最大位移/mm最大位移深度/m最大速率/（mm/d）CL1外海側(cè)8820.5備注測(cè)斜管位于LQ7+400堤軸線外海側(cè)5.5m5.3超靜孔隙水壓力監(jiān)測(cè)孔隙水壓力檢測(cè)斷面布置位置同深層水平位移斷面，孔隙水壓力計(jì)采用鋼弦式傳感器鉆孔埋設(shè)，采用一個(gè)孔埋設(shè)多個(gè)孔隙水壓力計(jì)，孔隙水壓力計(jì)測(cè)試方法相對(duì)比較簡(jiǎn)單，用專用儀器記錄孔隙水壓力計(jì)頻率即可?？紫端畨毫ΡO(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明堆載施工時(shí)，孔隙水壓力開始快速增長(zhǎng)，堆載完成后，超靜孔隙水壓力開始消散，并且軟基上部土層超靜孔隙水壓力消散相對(duì)較快，一般在7-10d以后，消散速率開始下降，軟基上部土層超靜孔隙水壓力消散相對(duì)較快。這說明塑料排水板排水路徑良好，排水固結(jié)效果良好。本處選取LQ7+400軸線點(diǎn)的超靜孔隙水壓力變化曲線見圖6。6質(zhì)量控制（1） 加固軟土地基要嚴(yán)把材料關(guān)，施工現(xiàn)場(chǎng)堆放的塑料排水板盤帶應(yīng)避免強(qiáng)力牽引和烈日暴曬，保管在干燥、通風(fēng)環(huán)境中，產(chǎn)品不應(yīng)重壓。（2） 插入過程中鋼套管不得彎曲，排水板濾膜應(yīng)無破損、污跡，嚴(yán)格控制其垂直度；嚴(yán)格控制插設(shè)的深度，若產(chǎn)生回帶現(xiàn)象（＞50cm）,則在該樁位15cm范圍內(nèi)補(bǔ)打一根。（3） 塑料排水板在施工中如無法避免搭接時(shí)須采用濾套內(nèi)搭接方法，芯板對(duì)扣，凹凸對(duì)齊，搭接長(zhǎng)度須大于20cm；濾套包裹，用大號(hào)訂書釘固定好。圖6LQ7+400超靜孔隙水壓力變化曲線圖塑料排水板施工允許偏差應(yīng)符合表2規(guī)定：表2排水板施工允許偏差表項(xiàng)次12345項(xiàng)目板距板長(zhǎng)豎直度板管回帶長(zhǎng)度外露長(zhǎng)度單位cmcm%cmcm允許偏差<+3不小設(shè)計(jì)值<1.5<50>20施打過程中應(yīng)逐根進(jìn)行檢查，特別是在拐彎交接處，防止出現(xiàn)漏打的現(xiàn)象。如果發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)不同時(shí)，應(yīng)及時(shí)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理聯(lián)系并經(jīng)設(shè)計(jì)人員同意后方可變更。7結(jié)語本工程采用塑料排水板進(jìn)行軟土地基加固的施工準(zhǔn)備完善，施工過程技術(shù)措施控制嚴(yán)謹(jǐn)，固結(jié)排水方法比其他軟基處理方法施工效率較高，經(jīng)濟(jì)效益較好，施工質(zhì)量較有保證。用塑料排水板具有改善了地下的排水條件，提高地基固結(jié)速度，加快施工速度，從而提高了