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塑料排水板结合堆载预压软基处理沉降监测技术

范文

师亚忠

摘要：塑料排水板结合堆载预压软基处理方式能有效排出土体孔隙的水分以及空气，加快土体沉降、提升其固结力，实现提升软土地基强度的目的。因哥斯达黎加公路建设中还未涉及此类处理软弱土地基的施工工艺，所以，本次需要制定一套较为完整的施工检测验收标准即依据设计的沉降监测技术。本论文将哥斯达黎加32号公路改扩建工程K120+100-K120+200作为实例对塑料排水板结合堆载预压软基处理沉降监测工艺进行了具体论述，并已在当地成功应用。

Abstract： Plastic drainage board combined with the preloaded soft foundation treatment method can effectively discharge the moisture and air in the pores of the soil， accelerate the settlement of the soil， improve its consolidation force， and achieve the purpose of increasing the strength of the soft ground. Because Costa Rica road construction has not yet involved such construction techniques for dealing with weak soil foundations， this time it is necessary to develop a relatively complete set of construction inspection and acceptance standards and the design-based settlement monitoring technology. In this paper， Costa Rica Highway No.32 reconstruction and expansion project K120 + 100-K120 + 200 is taken as an example to discuss the monitoring technology of plastic drainage board combined with preloaded soft foundation treatment， and it has been successfully applied locally.

關键词：塑料排水板;堆载预压软基处理;沉降监测;哥斯达黎加应用

Key words： plastic drainage board;preloaded soft foundation treatment;settlement monitoring;Costa Rica application

中图分类号：TU447? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章编号：1006-4311（2020）10-0100-03

1? 工程概况

①哥斯达黎加32号公路修复与扩建项目某标段插打塑料排水板主要工程量585000m，铺设土工格栅120456m2，填筑天然沙砾石垫层36492.84m3。

②地质情况：

K120+100～K120+200段参考钻孔为LQW067，钻孔揭示的地层如下：

0～2m： Arena limosa con grava， de color café grisáceo con vetas de color gris claro. Presencia de bloques milimétricos y centimétricos. Plasticidad alta.

石灰质砂砾，灰褐色，浅灰色纹理，可塑性高。

2～6m： Limo arenoso-limo con arena， de color gris verduzco. Presencia de bloques milimétricos.

砂质淤泥-砂质淤泥，呈绿色。

6～8.5m： Arcilla inorgánica gris verduzco de alta plasticidad sin presencia de bloques.

高可塑性的绿灰色无机粘土，无块状。

地下水位于地面以下2m，其中2～6m为软弱土层。

2? 检测目的、内容、频率与控制标准

2.1 监测目的

①确保路填堤筑施工中的安全和稳定;

②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。

2.2 监测内容

①沉降监测：由沉降-时间关系，判断路堤的稳定状况，控制填土进度，推算软土的固结度;

②位移边桩观测：由位移关系，直接判断路堤的稳定状况，控制填土进度。

2.3 观测时间和观测频率

①软基观测时间以软基处理完成时开始到预压期结束。

②沉降、位移桩应加载前应初读 2～3 次，以取得初始读数。加载时每层填土前后至少各观测三次，填筑间断期3～5 天观测1 次，压载前期5～10 天观测一次，观测频率还应根据地质特点、施工填筑、降雨等情况予以调整，关键时段加密观测，以起到高效、动态指导施工的目的。

2.4 沉降控制标准

一般路段工后沉降小于15cm，分离式路基工后沉降小于30cm，且连续两个月沉降速率应小于5mm/月。

3? 塑料排水板结合堆载预压软基处理沉降监测技术

3.1 相应准备工作

正式施工前需要有以下几项前期准备工作：

①测量放样：测量人员首先进场放样出需要进行软基处理的区域。利用GPS流动站每50m放样出塑料排水板施工区域的四个角点，并用钢筋作明显的标志，然后再每隔20m（曲线段为10m）放样出坡脚线的位置，并在木桩上写上里程、偏距、高程、坡比以及距路面的高差。

②临边防护：便道两侧出入口距路边1m的位置摆放水马（注水至高度1/3），路基施工的范围距路边0.5m的位置搭设1.5m高的竹竿防护（贴反光条）。

③清表、基底处理：根据测量放样出的坡脚线位置，清理地表土壤植被并平整场地设置为2%的横坡，在右侧开挖临时开挖排水沟。

④堆载预压沉降监测标准。

第一，路基堆载预压时间不少于6个月的观测和调整期，以控制工后沉降。

第二，工后沉降控制标准：沉降量不大于15mm，路桥交界差异沉降不大于5mm。且连续2月的沉降量<5mm/月。

第三，坡脚位移桩，堆载预压时段内累计水平位移

<5cm。

当满足以上3条施工检测验收要求后，可视为达到堆载预压标准。

3.2 砂垫层施工

按设计要求，对塑料排水板施工工作面进行排水砂垫层施工，垫层采用透水性材料，厚度为0.5m。砂垫层分为两层铺设，首先铺设第一层厚度为30cm的砂垫层，自检完毕报监理验收合格后开始塑料排水板施工。打完塑料排水板后铺设第二层厚度为20cm的砂垫层。值得注意的是，在砂使用前必须经过实验室取样，其中含泥量不得大于5%，透水性大于0.001cm/s。

3.3 塑料排水板施工

使用型号为DJL40-14的履带型插板机，正式插板之前应当先查看套管的垂直程度，如果与要求不一致，可对门架地点进行前后调整，另外可对套管地点进行左右方向的调整。在套管上面依照设计的有关要求使用红颜色的漆进行标注，启动插板机，把沉管下降到标注位置就代表着达到了设计要求。

①插板机定位：打设机到达指定位置后，应当对套管的垂直水平加以调节，且在搭设架與打设套管标注搭设的具体地点，在经过有关方验收后才能够进行打板作业。在对塑料板进行打设作业时，套管下桩应当精准，板位和板位间的差异不可大于项目准许范围。

②管控排水板搭设程度：作业者依据装设在插板机上的刻度盘与材质为金属的垂针来估测排水板的插打成都，另外需要注意的是桩管下插的垂直程度偏差需要控制在1.5%的范围内。

③上拔桩管：对桩管进行上拔作业的时候，作业者应当认真查看排水板是否存在回带问题，如果回带长度在50cm以上，便需要在板位旁边45cm的地方再打上一根。对排水板进行切割作业时，排水板裸露在外的长度应当在30cm以上。

④移机：下根排水板正式作业以前，应当指派专业人员进行完整、客观地记录。

3.4 加载

塑料排水板插打完成之后需对其加载，根据设计要求采用等载预压，在塑料排水板施工区域按路基施工要求进行分层填筑，填筑高度与沥青路面等高，以达到等载预压的目的，等载预压应为施工水泥稳定层前结束。

3.5 沉降位移观测

由于坡脚线外为私人领地，本试验段共设置4个监测点：老路边埋设一个水泥位移桩（外露10cm），路中心线、路肩各设置一个沉降板，坡脚处设置一个位移木桩。

①沉降板埋设：沉降板由有底管、接头、连接管、管堵组成，材料为A3钢，护套筒为直径5cm的PVC管。焊接均采用连续焊接，焊缝高度不小于连接板厚度。沉降板，测杆连接高度2m，倾斜度不应大于1°。

沉降板在一个检测断面上共两个，一个设置在路中，另一个设置在路肩，具体埋设方法为：

1）当土工格栅铺设完成后，测量放出观测断面的路中心线点及路肩线点。

2）人工整平土工格栅下面的砂，然后将沉降板水平放置在上面，沉降板钢筋对准测量放样点。

3）周围用细河料填实以保护沉降板并进行水平校正，护套管埋设于离底板30cm处。

路基填筑时沉降板周围1m禁止使用大型压路机压实，须采用人工夯实并在沉降板周围设置醒目围挡，防止车辆等机械破坏。

②位移桩埋设：位移桩与沉降板放置在同一断面上。在老路路肩埋设时，可用钢筋棍在老路边插打一小孔，然后将位移桩打入小孔，桩头外露10cm，最后固定。在新路坡脚以及坡脚外埋设时，直接用铁锤将木桩砸入地面，桩头外露10cm。

③观测方式：位移和沉降观测采用全站仪进行位移测量，用水准仪进行沉降测量，控制基点设在施工范围以外的区域。进行观察所要用到的设施、机械在每一次进行观察以前均要校对查验，以此保证观察所得信息的可靠性;每一次测量运用同个设施，指派专门的观测人员，运用同样的观测方式。各个观测点的观察数据均需安排指定人员进行搜集、归纳，记录一定要详尽。塑料排水板完工以后应进行加载，依据设计的有关规定运用等载预压。依照路基作业具体要求逐层填充，填充高度和图纸设计要求相一致，以实现等载预压的目标。

④2#、3#桩监测结果。

一般可以根据现有沉降监测数据预测工程总沉降量，双曲线法是目前比较常用的一种方法。该方法假设沉降随时间的发展过程可用双曲线函数模拟，双曲线关系式为：

⑤到2019年5月21号为止2#桩下沉程度共计为161mm，预计工后下沉29mm;3#桩下沉幅度共计180mm，预计工后下沉31.58mm。两个地方的工后下沉幅度均与设计要求一致。

自2019年4月21号到5月21号，2#桩沉降总量具体是1mm，自2019年5月21号到6月26号沉降总量1mm，与接连2个月下沉量低于每个月5mm的要求相符;自2019年4月21号到5月21号3#桩下沉总量1mm，5月21号到6月26号沉降数值1mm，与接连2个月下沉量低于每个月5mm的要求。

4? 结束语

本论文将哥斯达黎加32号公路改扩建工程K120+100-K120+200作为实例对塑料排水板结合堆载预压软基处理沉降监测工艺进行了具体论述，经过本论文的阐述可以为塑料排水板结合堆载预压软基处理沉降监测工艺在国外应用提供参考。

参考文献：

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[3]龙浪波.塑料排水板真空联合堆载预压软基处理沉降监测分析[J].四川建筑，2015（04）：88-91.

[4]张世民，王秀婷，崔耀，谭照芳.真空联合堆载预压近海软基加固效果分析[J].水文地质工程地质，2017（09）：18-19.

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