塑料排水板与土工格栅法对软土地基的处理
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塑料排水板法在软土地基处理中的设计与施工塑料排水板法(Plastic Drainage Board method)是一种常用于软土地基处理的工程技术,它利用了塑料排水板的特性,有效地提高了软土地基的稳定性和排水性能。
本文将重点介绍塑料排水板法在软土地基处理中的设计与施工过程。
一、设计过程1.地基勘探与土质分析:在进行软土地基处理之前,必须进行地基勘探和土质分析,以了解地基的性质和特点。
通过土质分析,可以确定地基的压缩性、渗透性和强度等参数,为后续的设计提供依据。
2.设计处理方案:根据软土地基的具体条件和要求,设计处理方案。
通常情况下,塑料排水板法的处理方案包括以下几个方面:a.软土地基改良:选择适当的技术手段,如深层加固、灌浆等,改良软土地基的力学性能和稳定性。
b.排水系统设计:设计合理的排水系统,包括塑料排水板、排水管道和雨水沟等,以提高软土地基的排水性能。
c.保护层设计:对塑料排水板进行保护,防止其受到外力破坏或污染。
3.施工方案设计:根据设计方案,编制施工方案。
施工方案应包括施工工序、施工程序、施工工具与设备、施工人员及材料等的安排与准备。
4.施工过程控制:根据设计要求,对施工过程进行严格控制和监督,包括土壤处理、排水板安装、排水系统连接等。
二、施工过程1.土壤处理:根据实际情况选择合适的土壤处理方法,包括土石方开挖、填筑、夯实等。
土壤处理的目的是提高地基的承载力和稳定性。
2.排水板安装:将塑料排水板按照设计要求进行安装,通常采用搭接或嵌套的方式,确保排水板之间的连接紧密可靠。
安装时应注意排水板的朝向、排水孔的位置和排水方向等。
3.排水系统连接:将塑料排水板与排水管道、雨水沟等排水系统相连接。
连接方式通常采用密封胶水或密封胶带等方式,确保连接点的密封性和稳定性。
4.保护层施工:在塑料排水板的上方施工保护层,以保护排水板免受外力破坏或污染。
保护层可以采用合适的防护材料,如土工织物、土工膜等。
浅谈塑料排水板处理软土地基的施工技术中铁十四局乐宜高速项目部张子杰张守国摘要:地基湿软直接影响路基稳定和持力层强度,目前软土地基处理方法较多,但在软土层较厚,地下、地表水发育的情况下采用塑料板固结软基效果好、质量稳定、施工快、成本低。
本文结合正在建设中的四川省乐山至宜宾的高速公路施工实践,介绍了塑料排水板处理软土地基的适用范围、材料和设备要求、施工工艺及要点、质量控制等。
关键词:软土地基处理施工技术塑料排水板1工程概况乐宜高速公路第十合同段位于四川省乐山至宜宾交界处,标段内冲沟较多,分布第四系坡洪积、冲洪积层,多为冬水田或水旱轮作耕地,大多为深层软弱地基,地基承载力低,含水量高,抗剪强度小,填方路基稳定性差,沉降不能满足要求,四川省交通厅公路规划勘察设计研究院设计采用竖向塑料排水板与土工格栅相组合的方法进行地基处理。
本标段共有软土地基11段,塑料排水板工程量共计98860m.(典型横断面图见附图1)2 技术特点分析塑料排水板处理软地基的原理主要是利用深插入软土地基的塑料排水板,避免地基外侧地表水进入路基范围,把地基下部的地下水排出路基,插好塑料排水板后,开始填筑路基,荷载不断作用于软基,地下水由于不断受到挤压和毛细做用沿塑料排水板上升至砂砾层,由砂砾层向两侧排出,软基中的土颗粒的有效应力不断增加,加速地基固结沉降,达到提高地基承载力强度的目的.这种方法的优点是:排水板是工厂生产的,质量容易控制,成本较低;在施工过程中没有排水孔断面不均匀和受堵塞的情况;断面小,对地基扰动小;打设机械轻,可用于较软的地基.3 主要材料及机械设备3。
1塑料排水板塑料排水板是由芯体和包围芯体的合成材料透水膜构成的复合体,其芯板采用聚乙烯或丙烯新料(非再生塑料)制成,滤膜采用黏合型涤纶无纺土工布,(〉90g/m2),塑料排水板有A型、B型、C型。
塑料排水板应该具有良好的耐腐蚀性和足够的柔性,每一批塑料排水板应经指定的检验部门的检验,且附有出厂合格证及试验、检验报告。
塑料排水板处理软土路基施工工艺以下简单介绍施工过程中一些关于塑料排水板处理软基的技术措施。
二、塑料排水板法的加固原理1、塑料排水板法的加固原理塑料排水板法是排水固结法的一种形式。
排水固结法或是先在地基中设置砂井或塑料排水板法等竖向排水体,然后利用建(构)筑物本身重量分级逐渐加载;或是在建(构)筑物建造以前,在场地先行加载预压(或者真空预压),使土体中的孔隙水排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度提高的方法。
该方法是处理软土地基的有效方法之一,它可以解决以下两个问题:(1)沉降问题,使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成,使构筑物在使用期间不致产生不利的沉降或沉降差。
(2)稳定问题,加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的承载力和稳定性。
塑料排水板法的加固原理是:利用插板机械在含水量大、孔隙比大、压缩性高、深厚的软土地基中插设具有良好透水性的塑料排水板,从而在软土地基中形成竖向的排水通道,在其上铺设砂垫层而形成水平排水通道增加了土层的排水通道,三、塑料排水板施工工艺1、工艺流程平整场地f铺设土工布f修筑预拱坡面f铺设砂垫层f测量定位f排水板准备及打设塑料排水板f剪带移位。
2、平整场地采用挖机或推土机进行清理施工场地内的地表植被、表土层,清理厚度约为50cm平整场地,并设置路基排水横坡。
3、铺设土工布铺设时从一端向另一端进行,端部应先铺,中间后铺,铺设时可采用搭接(》30cm,粘合剂粘合或针刺结合法搭接。
无纺土工布铺设松紧应适度,防止过紧或褶皱,同时保持连续性和完整性。
4、铺设砂垫层材料采用中粗砂,含泥量不大于3%,干密度应大于1.5t/ m3 ,渗透系数大于10-2cm/s 。
施工方法:砂料运至施工区域内,由远及近,人工铺设,以控制厚度为主。
铺设分2次进行,第一层厚度在20〜25mm第二层厚度在25〜30mm第二层铺设在真空预压的真空虑管铺设完成后进行,用以保护真空虑管。
5、测量定位定出打板场地的边线和控制轴线,布置板位并用石灰或竹片作出标志,按照设计要求的间距纵横向800mm井字形布置。
浅谈塑料排水板加土工格栅软基处理质量控制摘要:本文结合工程实际,对公路软基采用塑料排水板加土工格栅软基处理的施工质量控制谈一些看法。
关键词:塑料排水板土工格栅软基处理质量控制一、工程概况某公路工程施工路段地势平坦,鱼塘遍布。
软土是本路段的特殊性软土,分三层,第一层由淤泥、淤泥质亚粘土、淤泥质粉细砂组成;第二层也是由以上三种土性组成;第三层由淤泥质亚粘土和淤泥质粉细砂组成。
因此必须对其进行加固处理。
本工程软土处理采用了塑料排水板加土工格栅的施工技术。
二、加固原理1、塑料排水板法的加固原理塑料排水板法是排水固结法的一种形式.排水固结法或是先在地基中设置砂井或塑料排水板法等竖向排水体,然后利用建(构)筑物本身重量分级逐渐加载;或是在建(构)筑物建造以前,在场地先行加载预压(或者真空预压),使土体中的孔隙水排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度提高的方法.该方法是处理软土地基的有效方法之一,它可以解决以下两个问题:(1)沉降问题。
使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成,使构筑物在使用期间不致产生不利的沉降或沉降差。
(2)稳定问题。
加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的承载力和稳定性。
塑料排水板法的加固原理是:利用插板机械在含水量大,孔隙比大,压缩性高,深厚的软土地基中插设具有良好透水性的塑料排水板,从而在软土地基中形成竖向的排水通道,在其上铺设砂垫层而形成水平排水通道增加了土层的排水通道。
在上部辅加荷载(如预压堆载,砂垫层,或者真空预压等)的作用下,在软土地基中产生附加应力。
软土地基中的孔隙水应力和附加应力引起的超孔隙水应力随着孔隙水通过塑料排水板和砂垫层排出而降低,地基的孔隙水含水量也随之降低,从而增加了土体密实度。
根据太沙基的有效应力原理(б/=б-u;其中:б/表示有效应力,б表示总应力,u表示孔隙水应力)可知,由土颗粒间传递的有效应力б/会随着地基中孔隙水应力降低(即孔隙水的消散)等量增加,进而加速地基的固结和地基土的承载力的提高。
塑料排水板处理软基施工工艺标准目录1. 适用范围 (1)2. 主要应用标准及规范 (1)3. 施工准备 (1)3.1. 技术准备 (1)3.2. 机具准备 (1)3.3. 材料标准 (2)3.4. 作业条件 (2)3.5. 试打 (3)4. 施工操作工艺 (3)4.1. 工艺流程图 (3)4.2. 操作步骤及方法 (3)4.3. 质量通病的处理 (6)4.4. 施工要求 (7)5. 质量标准 (8)5.1. 质量检验 (8)5.2. 质量评定 (8)6. 成品保护 (8)7. 质量记录 (8)8. 安全、环保措施 (8)8.1. 安全措施 (8)8.2. 环保措施 (9)1.适用范围塑料排水板的排水固结法是软土地基在荷载作用下,土中的水缓慢排出,孔隙比减小,地基发生固结变形从而达到排水和固结的方法。
适用于高速公路、一级以下各等级公路含水量高、压缩性大、透水性差和强度低的软弱饱和黏性土地基加固;淤泥、淤泥质土、粉土及饱和性土等软土地基可参照本工艺执行。
2.主要应用标准及规范(1)《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2017)(2)《水运工程塑料排水板应用技术规程》(JTS 206-1-2009)(3)《塑料防护排水板》(JC/T 2112-2012)(4)《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》JTG/T D31-02-20133.施工准备3.1.技术准备(1)塑料排水板处理软基施工前,组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图后,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施,编制施工应急预案。
对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后方可上岗,对专业操作人员持证上岗。
(2)测量仪器配备齐全,标定合格。
(3)试验室各种仪器标定完成,并经过相应质检单位的认证。
(4)先提交首件工程开工报告(人料机、工点管理、施工方案、技术和安全交底记录等),召开技术和安全环保交底会;在施工完成后召开总结会,确定施工工艺和参数。
塑料排水板与土工格栅法对软土地基的处理[摘要]在工程建筑施工过程中不可避免的会遇到软土地基,需要对软土地基进行处理,本文就塑料排水板与土工格栅法对软土地基的处理进行阐述。
[关键词]塑料排水板;土工格栅;软土地基;处理
一、前言
在我国内陆和沿海城市道路施工过程中会遇到大量的软土地基,如不对软土地基进行处理,对建筑的质量会产生一定的影响,塑料排水板与土工格栅法在软土地基处理的过程中有着广泛的应用,通过处理能提高工程实体质量。
二、软土地基处理原则以及影响因素
在对软土地基处理方法进行考虑时,必须要考虑其经济性,在保证处理效果的同时,要尽量选用成本低、施工周期短的方法降低经济消耗。
一般经过软土地基处理后可能不会完全消除沉降,但是在经过后期修补后是可以解决这一问题的,在软土地基处理时必须要保证其可靠性。
影响软土地基处理的因素有很多,其主要包括:
1、土质状况
在进行施工时,软土地基受到扰动,会使其强度下降,从而产生流动。
那么,在施工的时候就应该尽可能的避免对地基造成扰动,同时应该根据不同的地质条件对方法进行选择。
2、土层分布状况
软土地基处理的方法一般是根据不同的地质条件进行选择的,较浅的软土层仅需要对表面进行处理,如果土层较厚,则应该在进行表面处理的同时采用其他方法,比如荷载压重法。
3、公路等级
一般来说,公路等级的高低也会影响处理的水平。
因为高等级公路对平整度的要求很高,对于地基处理的平整度要求肯定会更高。
而如果公路等级较低,则可以先进行简易公路铺设,等到地基沉降结束后再按照要求进行路面铺设,以此来降低施工成本。
为了保证在进行地基处理时路堤的稳定性,所以在进行软土地基处理时还应该考虑到路堤的设计宽度和高度,此外,当宽度较宽时,压力深度会增加,这会直接加大黏土层的沉降。
4、公路施工影响
公路施工过程中,对周边环境会造成不同程度的影响。
比如对路面进行振动压实产生的振动、地下水位的上涨、施工垃圾等。
这些因素也是会对软土地基处理造成影响的。
特别是施工场地附近有建筑物时,必须考虑到建筑物土层表面的沉降与剪切变形问题,如果这些问题处理的不恰当,会危急周围建筑物。
所以,在进行软土地基处理前,必须对周围建筑物采取必要的措施进行加固。
而在我国公路建设中,特别要注意的是路堤较高,地基土层又很软弱的情况,正常的施工非常容易造成建筑物的隆起,那么此时就应该采取特殊的措施进行处理。
三、加固软弱地基机理分析
排水预压固结法竖向排水体的塑料排水板是继杰尔曼纸质排水板之后,1971年由维格提出来的。
塑料排水板弥补了纸板在饱水强度、耐久性和透水性等方面的不足。
其特点是单孔过水断面大、排水畅通、质量轻、强度高、耐久性好、耐酸耐碱、滤膜与土体接触后具有过滤土的能力,是一种理想的竖向排水体。
这种形式的排水体一经出现,便以它的诸多优越性被迅速推广,成为一种行之有效的软土地基加固新技术。
塑料排水板与土工格栅综合法对软土地基进行处理的原理是:利用插设在软土地基中的塑料排水板建立起竖向排水系统,再在塑料排水板的上部铺设一层砂垫层,建立起横向排水系统,通过其上的填土建立起加压系统,使软土中的孔隙水产生压差而渗出,进而达到固结软土、提高地基土强度的目的。
在土层中设置土工格栅,主要是利用其良好的延伸性和整体抗剪性,纵、横向的均匀抗拉性,高抗疲劳性和耐腐蚀性的特点,增加路基的稳定力矩,提高软基抗滑的整体稳定性,加快路基的填筑速度,缩短施工工期。
1、在软弱地基加固中,土工格室的主要作用有两个方面:格室材料提供了较大的抗拉强度;作为砂石室,与其中的填料共同组成“网加石加筋结构”,可以防止加筋土发生黏着破坏。
2、土工格室的材料特性、几何尺寸、填料的物理力学性能等对软弱地基加固效果有明显的影响。
制造土工格室的合成材料必须是抗拉强度高、变形模量大、延伸性小、性能稳定的材料,土工格室中宜填筑级配良好的粗颗粒填料;填料要具有较高的密实度,才能与土工格室相互作用,共同工作,形成力学性能良好的土工格室加筋垫层。
3、土工格室对路堤软弱地基的加固作用可归纳为3个方面:
(1)对软弱地基的“侧向变形约束作用”;
(2)受力变形后所产生的“网兜支承效应”;
(3)土工格室加固体的“筏板基础效应”。
3个方面共同作用,使地基的强
度、刚度、整体性得到明显的加强。
四、施工工艺及注意事项
1、施工工艺
施工工艺流程为:平整场地、挖排水沟→铺设下层砂垫层→稳压→测设放样→机具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割断排水板→检查并记录板位等情况→机具移位→摊铺上层砂垫层。
(1)测量放样。
根据设计资料提供的起桩号测放出控制桩,再每隔10~20m 放出路线中心桩。
(2)桩位放样。
根据设计给定的处理长度、宽度及板距计算出布设的排数和列数。
根据计算结果绘出布桩图,标明排和列的编号。
每排桩的轴线垂直于路线中心线,曲线上为法线方向。
同时绘制一张较大的布桩图交施工人员施打时使用,每施打一根在图上相应位置标出,以免遗漏。
根据布桩图在铺设好的中砂层上放出具体的桩位,做出鲜明的标志。
一般可用15cm长的d=8mm钢筋插在桩位上,桩顶部用红油漆抹红(施打时用来卡住排水板端部,插入后将排水板锚固于孔底,防止拔管时带上排水板)。
2、塑料排水板施工。
在进行施工放样等工序的同时,做好施工准备。
主要是门架的拼装,机具的安设调试,在施工外围场地上进行。
试打2—5根,检验机具的性能、土层适应情况及工艺。
施打排水板:①铺设枕木、轨道,将机具移入场内;②将排水板装入卷筒,并通过门架上的滑轮将排水板引入插杆中;③将排水板从插入杆端头引出、折回,夹上短钢筋(桩位放样时插在桩位上),用订板机订好;③拉紧排水板,将插入杆对准桩位;④开启振动将插入杆压入地基;⑤到达设计深度(预先在插入杆用红漆划上标志)后将插入杆拔出。
则排水板被短钢筋锚固于孔底。
3、施工注意事项
(1)加强工程地质勘察,对原地面明确提出压实度和地基承载力要求。
铺设土工格栅时应拉直平顺紧贴下承层。
(2)土工格栅之间的连接应牢固,其叠合长度不小于50㎝。
土层表面应平整,距土工格栅8㎝以内的路堤填料,应严格选取,最大粒径不得大于6㎝,并控制好填料质量,严格控制路堤填筑工艺。
(3)土工格栅铺好后及时在其上填土,以避免其受到阳光长时间的暴晒,并不得因填土移动土工格栅。
(4)不同层面的土工格栅连接位置应相互错开。
施工时应避免运料车及其他施工机械在已摊铺并张紧定位的土工格栅上直接碾压。
(5)铺设土工格栅的关键是保证连续性,避免产生扭曲、褶皱、重叠,要特别注意避免过量拉伸,以防止超过其抗拉强度和变形极限而发生破坏和撕裂。
(6)严禁碾压及运输设备等直接在土工合成材料上碾压或行走作业。
填料分层摊铺,分层碾压,然后在其上采用倒卸法施工上层路基填料。
同时,施工过程中要及时进行跟踪检测,主要包括下承层的平整度、横坡及压实质量的检验以及土工格栅铺设的质量检验等几方面,符合设计及规范要求后方可填筑覆盖。
五、施工重点
1、插板设备抵达现场。
在施工期间,选用门式插板设备进行工作。
当调试完插板设备后,需要在制定位置实施试打活动,进而对土壤的情况、插板的方法及设备的性能进行检查,假如符合相关要求,可以铺设轨道、枕木等,把设备转移到施工场内,进行插板活动。