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1、塑料排水板真空预压施工技术关敬文（广西路桥总公司） 摘要：塑料排水板真空堆载预压法，是将带状特制的塑料排水板用插扳机将其插入 软弱土层中，组成垂直和水平排水体系，然后在地基表面堆载预压，同时用真空离 心泵抽水，使真空膜下的真空度达到85Kpa以上，并保持一定的天数，使土中孔隙 水沿塑料板的沟槽上升溢出地面，从而提高地基强度和减少建筑物建成后的沉降 量。本文结合实际施工经验，将此工艺流程做一详细表述。 关键词：塑料排水板；真空预压；施工技术一、原理介绍塑料排水板真空预压法就是以大气压力作为预压荷载，在需要加固的软黏土地 基内设置塑料排水板，然后在地面铺设砂垫层，其上覆盖一层复合土工布，再铺设 两
2、层土工膜，土工膜同时埋入加固区四周密封沟中，使砂垫层与大气隔绝，通过埋 设于砂垫层中的吸水管道，用真空装置进行抽气，将膜内空气和孔隙水逐渐排出， 因而在膜的内外就产生了一定大气压差（即真空度）；这部分气压差，以及塑料排 水板与土体之间渗透系数的显著差别，就会导致砂垫层与土体，砂垫层与塑料排水 板，以及土体与排水板之间的排水作用，这种排水作用逐渐将膜内外的气压差转换 为地基上的有效荷载同时这种排水固结作用不会导致剪应力增加，地基也不会产 生剪切破坏在抽气过程中，土体内总应力将不发生变化，排水后土体内孔隙水压 力的降低值等于土体内有效应力的增加值，从而随着有效应力的增加，地基得到有 效固结（图 1
3、）-1 (k 丨丄盧 i- i1I u怫二、施工实例本工程位于浙江省余姚市谭家岭东路延线，软基处理面积：17955 m?；处理深 度：27m-10m；软基处理形式：采用塑料排水板真空联合堆载预压处理。地质概况：本工程场地属冲海积平原，地形平坦，地貌类型单一。全线均为软土地基，全线除河塘外地表有硬壳层分布，厚度0. 5-1.20m，以下 为高压缩性软土层，厚度变化较大，一般为11T9m，性质较差；接着为硬土层，厚 度一般为3.80-8.0m；以下为薄层状软弱粘性土夹亚砂土，性质较差。下部有碎石 层，主要分布在余姚江两岸，底部为风化基岩，岩性两岸不同，东岸为硬质凝灰岩， 西岸有凝灰岩，也有泥质粉砂
4、岩。本段软土分上下二段，上段为淤泥质粘土，厚度 一般为11-22m，软土性质差，下段为亚粘土夹砂土，厚度大，但固结性能较上段稍 好。根据场地工程地址钻探资料，地基的土性、地基处理的深度，从经济性，可行 性和工期等因素综合分析，桥头路基加固处理方案，采用真空降水联合堆载预压施 工。（一）施工方案及措施1、清理施工段表层：按规范要求，清理施工的表层，将树根、杂草、田埂清除，清理基层并铺设40cm沙砾（透水性良好的材料）。2、排水：塑料排水板植入地面后就会有水排出，为了保证施工场地干燥，便 于施工，排水沟在插管之前挖好。3、塑料排水板放样：在平整良好的砂垫层上按设计要求间距标定每根塑料排 水板的具体
5、位置，并编号以便记录和检查。4、置管：在砂垫层标定的位置上，采用塑料排水板桩基定位，套管采用口径 为 130mm 圆钻探管。将套管打至设计标高放置排水板，在打设插管时要保证插管的 平衡和垂直度，塑料排水板的垂直控制在 1.5%以内，在施工过程中随时检查并记录 排水板打设的位置及打设情况，套管拔出后及时清除带出的泥土，保证放置后外露 排水板不遭受污染。（二）塑料排水板要求采用 100%纯新聚炳烯原料，白色透明并在板芯中间加工两根铜金属丝以便探测深度（涂有漆包线）。虑膜采用国产优质涤纶浸渍无纺土工布。本工程采用C型带金属丝的塑板，其技术参数要求符合规范要求：中华人民共和国行业标准塑料排水板质量检验
6、标准JTJ/257-96项目单位型号备注ABC材料复合料有色厚度mm3.54.04.5宽度mm100100100允许偏差2mm长度m200200200允许偏差2m通水量cm/s152540侧压350KPa复合体抗拉强度KN/10cm1.01.31.5延伸10%时延伸率%&07.06.5拉力 1KN/10mm渗透系数cm/s5.10-45.10-45.10-4滤膜性抗拉千态N/cm152530延伸10%时能指标强度湿态N/cm102025延伸15%时隔土性mm0.0750.0750.075098孔径三）真空预压根据本工程进展的现状，在完成打设塑料排水管工作后，下一步工作是：铺砂 垫层，敷设主、支
7、滤管，再铺设砂垫层，挖密封沟，铺设上层细砂，铺展一层土工 布（无纺布）和二层真空膜，埋设监测装置，回填密封沟，安装射流泵和相应的管 路，抽真空观测等，下面说明其做法（顺序由下而上）。1、铺设第一层砂垫层之前，要对场地表面整平，整平的场地内高差W5cm,砂 垫层铺设厚度为30cm，且达到均匀，密实，表面平整，排水板外露头应露至砂垫层 里面。2、敷设主支滤管：敷设滤管前，先对场地进行测量，然后按设计施工图纸的 几何关系，施放出主、支滤管走向线，主、支滤管的材料可参照一般高速公路、港 口等真空预压处理用的材料，建议采用PVC塑料管，主管为90，滤管为。50，滤 管上必须打滤眼，直径为8mm，间距为4
8、cm，为防止砂垫层进入主、支滤管内，堵 塞管道，应用无纺土工布（400g/m?）包裹。滤管铺设前，对管子的接长和交叉，应事先加工二通、三通、四通软接头配件， 以便施工使用。施工人员要特别注意关系连接部位的施工质量，必须做到管子不得 漏气。3、开挖密封层：当第一层砂垫层铺完，在敷设滤管的同时，便可安排一部分 人员开挖密封沟，密封沟的内边口至滤管部距离应三3.00m，沟深三1.5m，底宽三 0.3m，上口宽三1.52.0m。沟宜挖入粘土内，若就地无粘土时，应考虑将密封沟 的尺寸比上述扩大0.30.5m，然后从外地运来粘土加以回填0.30.5m （定夯 实）至要求断面尺寸。沿密封沟的外缘，在场地四周
9、填筑挡水梗，以利抽真空时场地覆水。覆水的好处有两点：（1）、增加场地内的荷载。由于水的自重对加固场地产生了压力作用，等于加 了荷载。（2）、提高加固场地的密封程度。由于场地表面全被水覆盖，膜上膜下的真空 度不直接相同，有利膜下真空度提高和稳定。密封沟的开挖，若是采取机械开挖， 到最后应仍用人工修整，以利铺设密封膜。4、埋设监测装备 真空预压加固软基的监测装置，主要有膜下真空度和泵上真空度观测的真空 表，用于观测加固场地的沉降标和测定地下孔隙水压力的孔压计等，埋设的位置和 数量符合设计要求。5、二次铺设砂砾层 当主、支滤管铺设完毕，连续射流泵的管子已接好，且经验查无误时，立即铺 设第二层沙砾层，
10、厚度20cm （压实），表面要求平整，厚度均匀，将主、支滤管完 全埋在里面。6、铺细砂和土工布及真空膜先在砂砾层上铺设10cm的细砂，表面达到平整且压实，然后铺一层（300g/m） 无纺土工布，土工布的顶破强度要求三1600N，在其上再铺二层真空膜、真空膜的 技术指标应满足下列要求：真空密封膜单层厚度0.2vmm、抗拉强度218N/5cm、 圆球顶破强度2100N、延伸率50%、渗透系数W1.0E-10cm/s、膜间搭接长度1.5 2.0m，膜的搭接方法必须用热合粘法。铺设的土工布和真空膜的松紧要适度，不宜过紧或太松，过紧了因抽真空和加 堆载引起地基的沉降，可能会使膜被拉破而损坏，太松了会影响
11、膜下真空度的上升。真空膜的热合粘接，一定要认真细致，不得出现漏气现象。土工布的搭接采用 机械缝合机缝合，但缝制的线条要平直、均匀、结实。缝线用尼龙粗线。铺设真空膜前，要求派专人，逐一检查场地表面是否有尖锐器物，如铁丝头、 砂子中的尖锐石头、贝壳等，如发现时予以处理，免得刺破密封膜而漏气。7、回填密封沟在真空膜铺设完毕后，即对密封沟回填，真空膜的外边缘，应沿密封沟内坡面、 沟底、铺至外坡面上50cm止。回填土应采用不含硬块的粘土，回填时应尽量夯实， 保证场地四周密封而不漏气。8、按照设计要求每个处理段按800-1200 安装一台7.5kw的真空泵，并配备 一定数量的备用设备，以便于射流泵出现故障
12、时能够及时维持保证设计要求真空 度。连接射流泵的主滤管的管子，连接真空表管子和沉降标杆，由膜下伸至膜上时， 定要处理好真空膜的关系，不得有漏气现象发生。另外在行人必经之路，铺麻袋草 垫以保护真空膜。9、试抽气及堆载 在上述一切工作完成（此时场地未覆水），电源接通后，便可以试抽气。通过试抽，检查场地的密封程度，检查仪表、设备运行状况，观测真空度上升速度等。 一般情况下，试抽气一周内膜下真空上升到-80KPa以上且稳定，即认为密封状况良 好，可进入正常稳定抽气阶段。随后就可以铺设一层复合土工布覆盖在土工膜上， 然后在其上按照填筑速率要求及沉降位移控制要求进行堆载（在复合土工布上按照 设计位置放置沉
13、降观测板）。但第一层填料应采用细料（最大粒径不大于 8cm， 4cm 以上粒径含量20%），以避免机械碾压时损坏密封膜。10、稳定抽气如前所述，由试抽气使膜下真空度上升至-80KPa以上，且保持稳定，便可认为 进入稳定抽气阶段。该阶段的工作应做好真空表，水位沉降等，观测记录。做好真空表的观测和记录，每天不少于 3次，水位沉降观测，一天两次，上下午各一次(间隔 12 小时左右)，地基沉降观测每周 2 次。11、拆除设备、监测装置当稳定抽气到一定时间后，场地土质含水量、地下水位沉降量及地面沉降量达 到设计要求，再征得监理工程师的同意后，使可进入维持抽气阶段。维持阶段的抽 气一般不超过 5 天，维持抽气结束后，立即组织人员拆除设备，监测装置，到此抽 真空的外部工作全部结束。三、结束语真空预压法比起一般的堆载预压工期缩短 2/3，经济效果显著，而且不需要大 量的原材料堆载。参考文献：【1】 建筑施工手册.1991 年版【2】唐明.真空联合堆载预压加固软土地基的理论与实践J.江西水利科技， 1998, 24 (1)： 4648【 3】 塑料排水板质量检验标准 JTJ/257-96
