塑料排水板在软弱路基加固处治中的应用

武红英

【摘要】塑料排水板在软土路基处治中的应用已经得到广泛推广，其处治效果、施工效率及工程成本均达到同类施工技术的前列。本文以塑料排水板处治技术为研究对象，重点阐述了塑料排水板的排水原理和施工工艺，以期进一步提高塑料排水板处治软土路基的工程应用效果。

【关键词】塑料排水板;软弱路基;施工技术;质量控制

【中图分类号】U417.3

【文献标识码】B

【文章编号】1671-3362（2020）08-0122-02

1.塑料排水板概述

塑料排水板技术是基于早期纸板排水法改进提出的，同时还吸收了砂井排水法的核心技术，与传统的软土排水技术相比，塑料排水板能借助插板机实现自动化施工，极大地提高了现场处治施工效率，且同等条件下施工成本低廉，非常适用于长里程的软土路基处治作业[1]。

目前，工程上广泛使用的塑料排水板有单体结构和复合结构两种，且均可根据施工现场实际情况定制各种几何外形，工程适用性极高。单体塑料排水板以高聚物为母材，后期机加工成多孔结构形式，以增加排水板的排水表面积，单体结构与复合结构最大区别在于单体结构无单独滤套，复合结构由滤芯和滤套复合而成，滤套材料主要由无纺土工布编织而成，其结构形式比单体塑料排水板复杂。图1展示了目前主流塑料排水板的截面形式。

2.塑料排水板在软弱路基处治中的应用要点

2.1 塑料排水板主材特性

复合型塑料排水板由过滤膜和内芯组成，过滤膜主要发挥滤水功能，内芯则起到塑料排水板的结构支撑作用，为软土自由水外排提供顺畅通道。为了满足塑料排水板在软土路基中的工况要求，排水板应具备可靠的抗拉强度、抗变形刚度、化学稳定性及排水能力;过滤膜使用无纺土工布，以兼具软土颗粒阻抑及自由水渗透功能[2]。表1为复合型塑料排水板各项参数统计情况。

2.2 塑料排水板插板机具分析

为了提高软土路基处治效率和施工标准化程度，塑料排水板统一使用插板机完成，通常情况下，软土路基处治现场应配套专用的插板机械，如果施工条件有限，则可临时用砂井打设机代替，插板套管截面应为矩形，插板机械的夯锤荷载、夯锤走行速率等参数应根据插板数量、入土深度、地基软弱工况及导管截面积大小综合确定;目前，工程机械行业尚未就插板机的制造形成统一的标准，因此，市面上销售的插板机形式各异，其性能也存在较大偏差，部分插板机则由打桩机或起重机改装而成，其性能稳定性较差，可能会对工程施工质量埋下安全隐患。图2为插板机现场处治软土路基作业示意图。

3.塑料排水板处治软弱路基施工技术及质量控制要点分析

3.1 塑料排水板处治软弱路基施工技术分析

现场批量塑料排水板插入施工采用插板机完成，根据软土里程、标段数量、软土埋深及层厚、现场施工组织能力等因素确定插板机的数量、功率及类型等参数;项目部现场组织施工技术人员编制施工方案，明确施工工艺及基本流程。本文制定的塑料排水板处治软土路基施工大体工序如图3所示。

设下层砂垫层的主要目的是排水，施工人员应提前开挖排水沟，开挖深度以地质勘查报告中给定的深度为准，开挖至对应深度后应彻底清理地基表面的积水和杂质，均匀摊铺砂垫层，为了保证砂垫层的排水效率和效果，应合理控制砂垫层厚度及砂垫层混合料级配，表2为砂垫层不同粒径砂砾占比统计情况。

排水板插板机械定位应重点控制好定位坐标和垂直度两个参数，提前将套管预位至插板位置，排水板布置建议选用三角形，所有定位點布设完成后应做好标记并统一编号;直接下塑料排水板容易造成定位偏差，如遇碰撞还将引起塑料排水板变形、破损，影响后续塑料排水板的排水功能，应事前将塑料排水板穿入专用套靴内，且应保证塑料排水板完全贯通套靴，为了避免在插板过程中有碎落土体灌入套靴内，应保证套靴与塑料排水板连接位置的可靠性和密封性;插板阶段应严格控制好插板速率和插打方向，保证插打力与塑料排水板竖向轴线重合，插打接近尾声时，应适当降低插打速率，以便于精准控制入土深度，塑料排水板插入指定深度后，应缓慢提升套筒，防止套筒扰动影响塑料排水板的定位，套筒完全拔出后应及时切断排水带并覆盖砂砾填土;在填筑上层砂砾垫层前应敷设土工格栅，土工格栅铺设方向与公路行驶方向一致，且土工格栅应平整、顺直，除格栅搭接位置外不允许有重铺情况，格栅搭接位置的重叠长度不宜低于500mm;在土工格栅表面加铺上层砂垫层，砂垫层厚度宜介于250mm-350mm之间，人工摊平后及时压实[3]。

3.2 塑料排水板处治软弱路基施工质控要点分析

塑料排水板施工控制对应标准须以最新版的《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》（JTG/T D31-02-2013）为准。此外，还应重点做好以下几方面的质量控制工作：

（1）塑料排水板表面的过滤薄膜属于光敏感型材料，长期暴晒会导致薄膜变脆，在土体应力作用下极容易出现脆断病害，为了维持排水板的柔性，排水板进场后应避光保存;（2）考虑到不同标段内的软弱土层埋深及层厚存在较大差异，为了保证塑料排水板的埋深精度，以最大程度发挥排水板功能，在批量插板前应增加试板环节，一方面确定标段内的埋深范围，另一方面则试验单块排水板的施工用时，以便于统筹安排现场施工进程;（3）插板机在提拉过程中，受插板机套管与排水板摩擦影响，排水板容易上提，导致排水板预位深度与设计深度存在偏差，建议在试板环节明确上提距离，在批量插板时，实际插入深度应考虑上提深度，保证塑料排水板预位深度与设计深度一致[4]。

在塑料排水板施工过程中，为了保证软土路基的处治效果，确保软土内自由水能经塑料排水板流至砂垫层，建议对塑料排水板施工误差进行全程校核和复测，尤其是排水板插打间距、排水板入土深度及排水板垂直度等指标必须满足设计及规范要求。以上三个指标的误差范围界定标准详见表3所示。

4 结语

综上，与其它软土路基处治技术相比，塑料排水板处治技术具有施工机械化程度高、处治效果显著、施工成本低廉及工程适应性良好等优势;在软土路基处治工程实践中，应结合具体项目特点制定并优化既有塑料排水板机械插板施工方案，并做好相应的施工控制和施工过程监控工作，确保软土路基处治效果达到既定标准。

参考文献

[1] 钟立，曾献勇.塑料排水板在软土路基中的应用[J].交通世界，2018（18）：44-45.

[2] 李姝.塑料排水板在处理公路软土路基中的应用研究[D].成都：西南交通大学，2006.

[3] 王勇，朱际休.塑料排水板在软土路基处理中的应用[J].北方交通，2012（12）：18-20.

[4] 冯永财.碎石桩与塑料排水板加固山区软弱路基比较研究[D].成都：成都理工大学，2013.

（作者单位：中证财项目管理有限公司）