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塑料排水板在公路软基处理中的施工探讨
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论文导读:随着经济建设的发展,公路建设也迅猛开展起来,但在建设过程中各种恶劣的地质条件无法避免,在软土地基上修筑公路,特别是修筑高路堤时,若对软基不加以处治或处理不当,往往会导致路基失稳或过量沉降,造成公路破坏或不能正常使用。近年来,采用塑料排水板固结软基成为一种新兴的方法,因其具有排水速度快、耐久性强、施工方便、成本低廉等特点,已成为目前处理软土地基,特别是深厚层软土和缺抄软土地基施工的首选方法。
关键词:软基处理,公路,塑料排水板
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随着经济建设的发展,公路建设也迅猛开展起来,但在建设过程中各种恶劣的地质条件无法避免,在软土地基上修筑公路,特别是修筑高路堤时,若对软基不加以处治或处理不当,往往会导致路基失稳或过量沉降,造成公路破坏或不能正常使用。为了提高软土地基的强度,降低路基建成后的沉降值,必须对软基施行加固。传统的方法一般采用强夯法、挤密法、抄井排水固结法等。近年来,采用塑料排水板固结软基成为一种新兴的方法,因其具有排水速度快、耐久性强、施工方便、成本低廉等特点,已成为目前处理软土地基,特别是深厚层软土和缺抄软土地基施工的首选方法。本文结合工程实践,介绍了塑料排水板的基本特性及其施工要素。
1.塑料排水板概述
1.1塑料排水板作用原理
塑料排水板是一种能够加速软土地基排水固结的垂直排水材料。当它在机械力作用下被插入软土地基中后,能以较低的进水阻力聚集从周围土体中排出的孔隙水,并梧垂直排水通道排出,使土体固结,从而提高地基的承载力。
1.2塑料排水板组成结构
塑料排水板有复合型和单一型两类。论文发表。目前,在我国公路施工中多数使用的是复合型结构。其结构由用于滤水的外膜及形成骨架和排水通道的蕊板组成。蕊板是用高压聚乙烯工程塑料制成,板面两侧沿纵向嵌有若干条不同断面形式的排水沟槽构成排水通道。蕊板表面光滑,尺寸均一,并能耐酸碱、抗腐蚀。滤水外膜为绦纶无纺土工布,套在蕊板外层,用来过滤土体中排出的L隙水,防止蕊板排水通道被粘土堵塞,保证排水通畅。
1.3塑料排水板技术性能
塑料排水板的技术性能表现在:
①良好的力学性能。塑料排水板的力学性能包括抗拉强度、延伸率和弯曲性能。在施工中,由于套督下插速度的不均匀,缠绕塑料排水板的卷盘、滑轮的摩阻力、惯性力及塑料排水板受风力作用,都不同程度地使塑料排水板在打设时受到拉应力。论文发表。因此,它应具有较高的抗拉强度以抵抗上述综合拉力作用。当塑料排水板被插入土体内,由于地面荷载作用,土体将产生侧向位移,使其受到拉应力,其大小除了与土层侧向位移量、速率大小有关外,还与塑料排水板的弹性模量以及在地基中锚固程度有关。所以,塑料排水板要有足够的伸长率以适应地基变形的需要。论文发表。此外,塑料排水板还应具有一定的抗弯曲性能,以防受弯折时不被折断,受土体压缩变形时能随土体变形而变形。
②足够的纵向通水能力。塑料排水板需要有足够的纵向通水能力,通水能力不足将延缓土体固结过程。影响塑料排水板纵向通水能力的大小除与蕊板强度与滤膜渗透系数有关外,还与作用于其上的水力坡降、打设深度、预压荷载、土体的垂直与水平化变位置及土质等使用条件有关。为保证排水板在最不利情况下仍具有一定的通水能力,按照《塑料排水板质量检验标准》规定,在垂直加荷下,塑料排水板随土体压缩而弯曲,当土体压缩量达25%后,逐级增加侧压力至350kPa时,排水板纵向通水量应大于l5cm3/s(打设深度15m),或大于25cm3/s(打设深度25m),或大干40cm3/s(打设深度35m)。
③较强的滤膜渗透性和隔土性。滤膜渗透性是指滤膜在长期工作中能以较低的进水阻力聚集周围土体中排出的孔隙水的性能,大小以渗透系数K(cm/s)表示。滤膜渗透系数必须大于被加固土的渗透系数(即一般要大于被加固土的渗透系数100倍),以保证塑料排水板在土中长期工作受淤堵后,其透水能力仍大于被加固土的透水性。但是,渗透系数过大,土颗粒容易穿过毽膜而淤堵排水板纵向排水通道所以,选择渗透系数应适宜滤膜隔土性是指滤膜具有阻挡大于某粒径的土粒穿过的能力,选择时要求滤膜的等效孔径小于规定值。
2.塑料排水板型号标准(见表1)
表1常用塑料排水板型号及性能指标
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项目
A型
B型
C型
条件
纵向通水量/cm3*s-1
15
25
40
侧压力350kPa
滤膜渗透系数/cm3*s-1
5*10-4
5*10-4
5*10-4
试件在水中浸泡24h
滤膜等效孔径/um
75
75
75
以○96计
复合体抗拉强度(干态)/kN*(10cm)-1
1.0
1.3
1.5
延伸率10%时
滤膜抗拉强度
干态/N*cm-1
15
25
30
延伸率10%时
湿态/N*cm-1
10
20
25
延伸率15%时,试
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