软土地基处理——塑料排水板施工与沉降观测辜文昱（四川公路桥梁建设集团有限公司公路工程分公司）【摘要】随着高速公路的快速发晨，路基经过软弱地基的情况日渐增多，如何处治好软土地基填方路段的稳定，是交通建设领域的一项技术攻关课题。四川在建的广安至南充高速公路位于四川中部丘陵区，属剥蚀劂缓浅丘地貌，地形平缓，沟谷宽，各内常被第网系坡残积物覆盖；Ｈ合同段经过的软弱地基路段就有２４处之多，Ｊ￡中塑料排水板就达７４０００多米，其深度一般为４．５－－１ｌｒｎ不等。研究塑料排水板的施工工艺和路基沉降与稳定观测有极为重要的作用。Ｉ关箍词】软土地基塑料排水板沉降观测１．塑料排水板施工工艺１．１作用原理塑料排水板是由芯板和滤套组成的复合体，芯板上由聚乙烯或聚丙烯加工而成的多ｉＬ管道或其他形式的板带，不仅应具有足够的抗拉强度和垂直排水能力，又应具有耐腐性和足够的柔性，保证塑料排水板在地下耐久性在土体固结变形时不会被折断或破裂。滤套＿÷．搬由纺织物制成，应具有一定的隔离土颗粒和渗透功能。排水固结是软土地基处理的有效方法，通过在软土地基中设置的竖向排水体——塑料排水板，改变原有地基的边界条件，增加孔隙水的排水途径，从排水板向上排出并通过排水板顶面的砂砾垫层向路基边沟排水渗水，从『『ｉｉ大大缩短了软基的固结时间，减少软基填方路段的工后沉降，提高填方路堤的稳定性。１．２施工工艺１．２．１施工工序整平原地面一鲤墼摊铺下层砂砾垫层一排水板点位放样一机具就位一塑料排水板穿靴一插入套管一拔出套管一割断塑料排水板一机具移位一摊铺上层砂砾垫层一路基填筑一沉降观测ｊ壁！翌干砌片石护脚１２，２准备工作塑料排水板经过地方一般为低洼地带且常年饱水，多呈极软塑一软塑状，个别为液塑状。在施工前应先平整好场地，清除地表耕粘土，并开挖纵横向排水沟将农田水疏干。在某些地势确实太低的地段，在清理去除表皮后，可铺填一层５０ｃｍ左右厚的细粒料页岩，使其表面部分变得有一定承载力，再根据施工图设计文件放出砂砾垫层边界线＜即塑料排水板处理边界线）。垫层所用砂砾石料应符合规范要求：级配良好，最大粒径不大于５０ｒａｍ．且含泥量不大于５％，然后摊铺下层５０ｃｍ左右砂砾垫层（砂砾垫层上、下两层共厚３０３６０ｃｍ），摊铺过程中要注意垫层厚度的均匀程度，以及对软土的过大扰动而导致作业面的凸凹不平。底层砂砾铺设完后，再根据排水板施工图实地放出间距为２．５ｍ按正三角形布设并照其编号的插板点位，并配置插板用的铲、锹、镰刀、铁钩等小型工具及照明设施，搭设临时雨棚。１２．３机具就位将捅板机组装完毕后，应先测试机器的锤击振力、导管断面大小等性能，并在插板机套筒上标明刻度标尺（一般为１ｍ）。在各项完好后，将机具移到插板点位，调正导架垂直度，空心导管中穿人ＳＰＢ一１型塑料排水板，对中桩位，其误差应小于１５ｃｍ。１．２．４穿靴将塑料插水板端部穿过靴头固定架，对折带子长约１０ｃｍ，固定联结；将靴头套在空心套管端部，固定塑料排水板并使其在下沉过程中能阻止沉沙进入套管。１２．５插入导管松开卷扬机，将套管和排水板激振入地下至基岩表面上为止，现场量取塑料排水板深度并填写《塑料排水板处治软土地基施工记录》。插入过程中导轨应垂直，钢套管不得变衄，透水滤层不应被撕破和污染，排水板底部应有可靠的锚固措施，以免拔出套管时将芯板带出。１．２．６套管拔出启动卷扬机，拔出套管，当下口露出地面即可移位。同时将带子剪断，塑料排水板顶部伸人砂砾垫层不少于５０ｃｍ，使其与砂砾层贯通，保证排水畅通，露头于砂砾垫层上的长度不少于２０ｃｍ，之后用人工将其弯折掩盖，以防机械车辆进入时受损，影响排水效果。在排水板施工中防止泥土等杂物进入套管内，一旦发现须及时清除。以防污染排水板。１２．７机具移位，摊铺上层砂砾垫层在插板完成后，即可组织铺设上层１０ｃｒｎ左右的砂砾垫层，摊铺上层砂砾石应避免机械将塑料排水板拔出及对排水板出水端头的破坏。１．２．８路基填筑与千砌片石护脚在塑料插板顶层砂砾完成后，即可进行路基填筑，其填筑应均匀进行，其施工按照现行《公路路基施工技术规范》办理；为了防止砂砾垫层在地下排（渗）水的作用下而流失，在路基达到一定高度后，进行干砌片石护脚工作。２．路基沉降与稳定观测为了既能保证软土地基上路基在施工中的安全和稳定，又能保证正确预测工后沉降，使工后沉降控制在设计的允许范围之内，因此在填筑过程中必须进行沉降和稳定观测，以严格控制填筑速率，避免加载过快出现路基剪滑破坏。用地表型沉降计（沉降盘）来观测地表沉降量；用地表水平位移桩（边桩）来观测地表水平位移量及隆起量。２１仪器的埋设断面与观测一般路段纵向每隔１００－－２００ｍ设置一个观测断面；桥头路段设置２－－３个观测断面；沿河等特殊路段均应酌情增设观测点。对于路堤较高（大于１２ｍ，其下有排水板或碎石桩等处治措施时），应适量缩短观测断面间距，对于上述段，要求观测断面纵向间距不大于１００ｍ。３０４沉降盘是基准桩、沉降盘、套筒的组合结构，可以直接检测套管与基准桩之间的相对位移。沉降盘一般埋设在路堤，对于重要的段落，可在较危险一俩路肩位置增加埋设点．若软士处理不是整块路幅，则埋设在填土最高处。基准桩一般采用似Ｏｍｍ左右的钢管。其埋设是钻孔将基准桩打过软土层至硬土或强风化层表面，使其基底尽量坚硬。基准桩放入后，在桩顶采用８磅铁锤锤击至稳定为止（锤击时，桩顶需加木料或其它软性材料保护）。基准桩的接长可采用螺纹联接或焊接方式。沉降盘是一个尺寸大小为６０ｃｍ×６０ｃｍ正方形铁板，将其穿过基准桩，埋设于填方底部，在确认沉降盘水平后方可回填密实。套管是一根直径大小为６０～８０ｒａｍ的钢管。套管的接长有焊接和螺纹联接两种方式。沉降盘的套管和基准桩在施工过程中，应随填方高度的增加逐渐加长，要求沉降盘的套管高出路堤工作面至少５０ｃｍ，基准桩至少高出套管顶面２０ｃｍ。沉降盘的套管和基准桩在采用螺帽接长时，每节套管和基准桩长可在２ｍ左右，联结螺帽长度应大于８ｅｒａ最佳，并在螺帽内涂固化粘结材料，以防止被盗窃或人为破坏。当采用现场焊接的方法加长沉降盘的套管和基准桩时，其套管直径可减小到６ｃｍ左右。在套管和基准桩接长前后，应观测数据并记录加长的长度和数量。保证观测数据的连续性。侧位移桩（边桩）是边长（或直径）为１０～２０ｃｍ的正方形（或圆形）的钢筋混凝土桩。桩的混凝土标号不小于Ｃ２５，桩的长度不小于１．５ｍ，并在桩顶预埋不易磨损的测头。侧位移桩通常在两侧坡脚均应埋设。在地形趋势明显，一侧软基或填方高度明显大于另外一侧时，也可只在较危险一侧埋设。检测边桩的位移有用钢尺或测量仪器的方法。边桩的埋置深度应在地表以下１．２ｍ以上，桩顶嚣出地面的高度应在ｌＯｃｍ以内。边桩的埋置既可采用打人，又可直接人工开挖；桩周围的回填土必须夯打密实，桩周顶部５０ｃｍ范围内用混凝土浇筑固定，以确保边桩埋置稳固。（１）观测方法侧位移桩的位移观测，根据实际情况，可采用钢尺量测法或单三角前方交会法。（２）钢尺量测法在地势平坦、通视好的地区，一般可用钢尺量测法。在观测桩号的路基横断面坡脚埋设间距为５ｍ的侧位移桩四个，四个桩必须在同一轴线上。在路堤坡脚３０ｒｎ外位移边桩的轴线方向上的地点埋设一个工作基点桩（基准点），工作基点桩采用无缝钢管或预制砼桩，在路堤高度较高，软基深度较厚的段落，其距离还应当加大。在位移边桩和基点桩埋设完好后，测量并记录下每两桩之间的初始数据（经校核准确无误），然后按设计及规范要求以基点桩观测、量取每两桩之间数据，并与上（首）次数据相减便可计算出边桩的位移量。（３）单三角前方交会法在地形起伏较大或水网地区一般采用单三角前方交会法。在观测桩号的路基横断面坡脚埋设间为５ｍ的侧位移桩三个，三个桩必须在同一轴线上。在路堤坡脚４０ｍ以上地质较好的地点埋设两个工作基点桩，基准线与测点间的夹角不宜过大或太小；且位移边桩３０５与工作基点桩构成三角网，有良好的通视效果。在桩点布设完成后，用经纬仪或测距仪测量和记录以两工作基准点为基线至每个位移边桩的初始方位角，并计算出每个边桩（位移标点）的坐标，之后按照设计及规范要求观测、计算工作基点桩至位移边桩的相关数据，再与上（初）次数据相比较即可得出边桩的本次（或累积）位移量。为了随时检校工作基点桩的稳定情况，还需埋设桩校核基点。桩校核基点应选在远离施工现场和工作基点而且地基稳定的地方。校核基点可用无缝钢管或预制混凝土桩将其打人至岩层或具有一定深度的硬土层中。若附近有山地，应尽可能地利用山地外露基岩作控制基点。控制基点四周必须采取永久性保护措施。２２观测设备的保护为了保证测定仪器的正常使用和观测数据的可靠，用于沉降与稳定观测的仪器使用前必须进行全性能检查和校验。观测仪器的操作和保养应按照使用说明和保养制度进行，易出故障或测读数异常的仪器应及时予以更换或修理。埋设仪器一般包括沉降盘、侧位移桩、工作基点桩，在特殊情况下还需设置校核基点桩。由于沉降盘设置在路基工作面上，易遭施工车辆、压路机等碰撞和人为损坏，在观测期间除应在标杆ｔ－＿竖有醒目的警示标志外，还应采取有效的保护措施或专人看管。埋设仪器（测量标志）一旦遭受碰损，应立即复位并复测。２．３观测频率、精度要求２．３．１量测精度要求当用单三角前方交会法观测时，观测仪器可采用儿或Ｊ２经纬仪，其精度为方向观测水平角误差±２５”。水平位移采用测距仪时其误差为±５ｍｍ；钢尺测量精度应不低于测距仪精度。侧位移桩的高程须采用ｓ１、Ｓ３型水准仪，以＝级中等精度要求的几何水准测量高程，观测精度应小于１ｍｍ。沉降盘的竖向位移是用钢尺量测套管与基准桩的相对位移。测量标记在埋设或接长时，沿套管某一方位（如道路前进方向）用钢锯在基准桩上锯出长约２０ｍｍ的凹槽，并用红油漆做出标记，在竖向量测位置，用红油漆在套管和基准桩上划一竖线，便于以后量测，量测精度应不大于１ｌｉｌｍ。２，３２观测频度在施工期间应严格按设计及规范要求同步进行沉降和稳定的跟踪观测，每填筑一层应进行一次观测。如果两次填筑间隔时间较长，每３天至少观测一次。对有异常情况出现的软基处治段落，应暂停填方，每天须进行软基观测直至段落稳定。路堤填筑完成后，预压期间的观测应视地基稳定情况而定，一般半月或每月观测一次，直到预压期结束。２．３３填筑控制标准根据规范及设计要求路堤稳定控制标准为：路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于１，Ｏｃｍ；坡脚水平位移速率每昼夜不大于０．５ｃｍ。观测结果应结合沉降和位移发展趋势进行综合分析。其填筑速率，应以水平位移控制为主，如超过此控制标准应立即停止填筑作业。３０６
