塑料排水板法施工课件

学习单元九

排水固结法施工塑料排水板法施工广州某工程塑料排水板施工塑料排水板堆载预压法处理软粘土地基的结构设计1.水平排水系统路网建完后，先抽建筑区积水经晾晒后，铺设土工布，并在土工布上铺设100cm厚的砂垫层;在砂垫层中纵、横向每隔50m设置一排水盲沟，在纵横盲沟交汇处设计一集水井，用抽水机抽排水;盲沟采用无纺土工布包裹级配砾石。广州某工程塑料排水板施工塑料排水板堆载预压法处理软粘土地基的结构设计2.竖向排水系统

在铺设完的砂垫层上，按等边三角形布置打设塑料插板，插板间距为1m。

插板穿透所要处理的软土层，并进入下卧的硬层中，上端高出排水砂垫层20cm。广州某工程塑料排水板施工塑料排水板堆载预压法处理软粘土地基的结构设计3.底基层填筑

填筑采用填土或填土加石料，填石时所填石料粒径不大于50mm,填筑厚度为：路面标高(或规划区标高)十预留沉降量十预压载荷高度，填筑时分层填筑并碾压密实;每层的厚度为50cm，压实度大于87%;施工过程中，严格控制填土的含水量，使其保证在最优含水量附近。广州某工程塑料排水板施工塑料排水板堆载预压法处理软粘土地基的结构设计4.预压土设计预压土高度为3m，预压土可采用土料或土石料，可不作碾压，卸荷时，预压土可作为场平的填筑材料，就地平衡消化。广州某工程塑料排水板施工塑料排水板施工工艺施工顺序定位;塑料板通过导管从管靴穿出;塑料板与桩尖连接贴紧管靴并对准桩位;插入塑料板;拔管剪断塑料板。广州某工程塑料排水板施工孔隙水压力计的埋设

用钻孔法。在埋设地点采用钻机钻孔，达到要求的深度或标高后，先在孔底填入部分干净的砂，然后将孔隙水压力计放入，再在其周围填砂，最后采用膨胀性粘土或干燥粘土球将钻孔上部封好，使得孔隙水压力计测得的是该标高土层的孔隙水压力。广州某工程塑料排水板施工沉降板的埋设

(1)沉降板采用50x50x5mm的正方形钢板，6”水管作为沉降管。每节沉降管均为50cm长;

(2)沉降板埋置于路中心和路肩处。砂垫层整平压实，将沉降板放在砂垫层上并堆筑一些砂，注意保证板面水平或测标垂直。广州某工程塑料排水板施工分层沉降管的埋设

间距lm，分层标在同一个测管上，分别监测土体沿深度方向不同层次的沉降量。

分层沉降采用磁环式沉降仪监测。广州某工程塑料排水板施工测斜管的埋设

(1)测斜管规格为φ70，每根长度2m;(2)测斜管埋设在路堤边坡坡趾处;(3)采用φ127钻具顶定位开孔，对于本工程中的软土层，建议采用泥浆护壁技术成孔;(4)导孔要求尽可能垂直，导孔深度达无水平位移处，一般不小于25m;(5)退出钻杆后，应尽快将测斜管放入孔中。第一根测斜管用堵头封死，并与其它测斜管分段在地面接成或逐节在孔口对接，慢慢放入孔中;(6)为消除管内浮力，可往管内注水;(7)测斜管埋至预定深度后，将管内的十字槽对准路基的纵横方向;(8)在测斜管与钻孔壁间用砂填充将其稳固。广州某工程塑料排水板施工边桩的埋设(1)边桩采用钢筋混凝土预制，混凝土标号不小于25，正方形截面15x15cm，长度2.5～3.0m;桩顶预埋一根φ16的钢筋测头，外露1cm左右，其顶部用钢锯锯出“十”字，深度约0.5㎜，宽度尽可能地窄。(2)边桩应埋设在路堤两侧趾部，其埋置深度不小于1.5m，桩顶露出地面高度约20～30cm。(3)埋置方法可采用打入或开挖埋设。桩周围回填密实，桩周上部50cm用混凝土浇筑固定，以确保边桩埋置稳固。1.工程背景乍(浦)嘉(兴)苏(州)高速公路浙江段工程项目全长53.832km，它是沪宁和沪杭两条高速公路的连接线，其走向呈“A”字形状。高速公路所经区域，南临钱塘江河口杭州湾，北接太湖，在地貌上属于杭嘉湖平原区的冲海积和冲湖积两个亚区。沿线地质土层分布大致为：表部0.70～4.00m为软～硬塑状亚粘土或粘土，系地表硬壳层，其下为流～软塑状淤泥质亚粘土，为主要软土层，其厚度最小为3m，多数路段厚度＜15m，最厚处达25～40m。1.工程背景根据土工试验结果，主要软土层淤泥质亚粘土的物理力学指标为：

天然含水量38％～50％，孔隙比1.02～1.25，压缩系数1MPa-1左右，压缩模量2～3MPa，快剪:C=7～24kPa，快剪:φ=1°～6°，[σ0]＝70～80kPa，

τi＝15～20kPa。2.设计要求进行软基处理的里程达41.49km，其中采用塑料排水板处理的路段长度为30.95km，占软基处理里程的74.60％，设计总根数为66.33万根，累计长度为783.05万m。塑料排水板设计平面以梅花形布置，横向布置至路堤坡脚外1m，板间距为1.20～1.70m，板深度为5～25m。塑料排水板采用两种规格，H＜10m，厚度为4mm，纵向通水量＞50cm3／s；H＞15m，厚度为4.50mm，要求纵向通水量＞65cm3／s；宽度均为100mm，2.设计要求路堤砂砾垫层厚度为50cm，塑料排水板在砂砾垫层中的埋留长度应＞30cm。塑料排水板芯板采用非再生的聚乙烯材料滤膜采用粘合型涤纶无纺土工布，要求滤膜湿态条件下抗拉强度＞50N/cm。设计预压期一般为10个月(个别地段为8个月或12个月)。3．塑料排水板施工

3.1塑料排水板原材料质量要求(1)外观质量检验(2)性能指标检测外形与断面尺寸板芯滤膜纵向通水量复合体抗拉强度与延伸率滤膜抗拉强度与延伸率滤膜渗透系数滤膜等效孔径3．塑料排水板施工3.1塑料排水板原材料质量要求

塑料排水板在砂砾垫层中的埋留长度应＞30cm。塑料排水板芯板采用非再生的聚乙烯材料滤膜采用粘合型涤纶无纺土工布，要求滤膜湿态条件下抗拉强度＞50N/cm。设计预压期一般为10个月(个别地段为8个月或12个月)。表5-9塑料排水板技术指标表项目设计板深/m＜10＞10材料芯板高压聚乙烯高压聚乙烯滤膜涤纶无纺土工布涤纶无纺土工布复合体厚度(mm)4.0±0.24.5±0.2宽度(mm)100±2100±2每延米质量(g/m)105～115120～130抗拉强度（kN/10cm）＞1.3＞1.5伸长率(%)＜15＜15纵向通水量(cm3/s)＞50＞65滤膜单位面积重量(g/cm2)＞90＞90抗拉强度干态(N/cm)＞20＞20湿态(N/cm)＞15＞15渗透系数(cm/s)5×10-45×10-4有效孔径(μm)＜75＜753.2施工准备工作编制施工组织设计塑料排水板打设试验调整塑料排水板性能确定合理工艺程序提出质量控制方法提出注意事项3.3施工工艺流程平整原地面并铺设砂垫层定位穿靴塑料排水板和套管插入提升套管摊铺上层砾砾垫层3.3塑料排水板施工注意事项

塑料排水板打设过程中，严禁出现扭结、断裂、撕破滤膜及污染等现象。

防止泥土、杂物等进入套管内，堵塞输水通道打入地基的塑料排水板宜为整板，当进尺长度不够时，不允许使用搭接延续塑料排水板

当地质情况变化，无法按设计要求打设时，必须经现场监理人员认可同意后方可变更打设标高。

塑料排水板的顶部应伸入砂砾垫层不小于30cm

3.4塑料排水板施工质量控制垂直度:允许偏差控制在为±1.5％

平面位置:允许偏差控制在±10cm

打设标高:在套管上标定设计深度,要求回带长度不得超过50cm，且回带的根数不宜超过打设总根数的5％做为控制标准。

4.加载预压地基变形控制填筑速率控制填土高度＜3m时，1.5m／月填土高度＞3m时，按1m／月每填筑一层(25cm)间隔时间不得少于7d。要求沉降速率每天≯15mm；水平位移速率每天≯3mm，测斜管最大位移点控制在每天≯5mm。

4.加载预压沉降稳定标准控制标准预压期≮6个月沉降速率连续2个月＜5mm桥头路段地基因结度＞90％一般路段地基因结度＞85％

二、塑料排水板定义塑料排水板处理软基原理：利用设置在地基中的竖向排水板和对地表进行加载预压或利用建（构）筑物自身重量的共同作用使饱和软土中的孔隙水逐渐排出地表，使土体固结从而提高密实度和强度,消除大部分的工后沉降并使地表稳定。主要运用于淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土及杂填土的软土地基。2.塑料排水板优点

工厂生产，质量容易控制，滤水性好，排水畅通

。材料具有一定的强度和延伸性，适合地基变形能力强，而不影响排水性能。

排水板断面尺寸小，插板时对地基扰动小可在超软弱粘地层（如新吹填土基）之上进行插板施工

施工速度快，工人劳动强度低，每台插板机每日可插板15000m左右，成本低

4.塑料排水板构成芯板滤膜抗拉强度：≮130N/cm排水能力：≮30cm3/s具耐腐蚀性具柔韧性隔离能力渗透能力：K≮5×10-3cm/s无纺织物构成

4.1塑料排水板结构4.1塑料排水板结构4.2塑料排水板参数换算直径间距b=100mm，δ=3～4㎜，取α=0.75。换算直径后，相当于直径为50㎜的砂井。n=15～30可以采用不等间距布置4.3塑料排水板施工机械4.3塑料排水板施工机械施打排水板的主要施工机具包括：导架、套管、驱动套管下沉的振动锤，铰车及装排水板的卷筒和防风装置等。

挖掘机改装的插板机履带式插板机门式轨道插板机专用插板机改装插板机4.3塑料排水板施工机械静压式插塑板机

振动式插塑板机

五、塑料排水板施工工艺流程平整场地、填筑路排水坡铺筑砂垫层桩位放样机具就位插板、拨管、截断机具移位埋设板头a.桩位放样首先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。如：按正三角形(梅花形)布设，则其排数与列数的计算为：

排数＝处理长度/设计板距×Sin60°+1列数＝处理宽度／设计板距十1

每排桩的轴线应垂直于路线中心线，桩位处作出鲜明的标志

b.插板定位将塑料板通过导管从管靴穿出塑料板与桩尖连接对准桩位插入塑料板拔管剪断塑料板c.穿靴将塑料排水板端部穿过预制靴头固定架，对折带子约10cm，固定联结。一般预制靴头可采用铁质或混凝土靴头

a)混凝土圆桩尖b)倒梯形桩尖c)楔形固定桩尖d.塑料排水板插入插板时，插板机就位后通过振动锤驱动套管对准插孔位下沉。塑料排水板每盘长约200m，固定在插板机的轮轴上。施工时排水板经导管上部滚轮，通过导管靴穿出，套管顶住锚靴将排水板插到设计入土深度拔起套管后，锚靴连同排水板一起留在土中，然后剪断连续的排水板，即完成一根排水孔的插设。塑料排水板插入时注意事项1.防止淤泥进入板芯

2.塑料板与桩尖连接要牢固，避免提管时脱开，将塑料板带出

3.导管与桩尖配合适当，避免错缝，防止淤泥进入，增大塑料板与导管壁的摩擦力，造成塑料板带出4.塑料排水板接长的方式的取理，应注意采用滤水膜内平搭接的连接方法塑料排水板的接长有的工程明确要求：当排水板的尺寸长度不够时，不允许使用搭接延续。理由：塑料板由芯板和外套滤膜组成，芯板的两面有数个2.5mm×1.6mm的排水槽，不管以任何方式搭接延续，芯板的排水沟槽都不能达到很好地贯通，进而会影响到排水质量。而且通过现场对芯板搭接延续过的塑板进行观察，发现排水量甚少，且与搭接的深浅位置有很大关系。塑料排水板长度确定每根排水板的长度

预留出地面长度，取0.2～0.3m；蛇形弯曲量，m；板靴挂入量,取0.3m。打设深度

塑料排水板插入时注意事项5.保持排水板入土的连续性，发现断裂重新施插

6.插板机上应设有明显的进尺标记

7.打设过程中应保持排水带不扭曲，透水膜不被撕破和污染e.套管的拨出

①施插排水板到达设计入土深度后方可拔管。②在插板机提升过程中，普通存在不同程