1、塑料排水板真空預(yù)壓施工技術(shù) 關(guān)敬文（廣西路橋總公司）摘要：塑料排水板真空堆載預(yù)壓法，是將帶狀特制的塑料排水板用插扳機(jī)將其插入軟弱土層中，組成垂直和水平排水體系，然后在地基表面堆載預(yù)壓，同時(shí)用真空離心泵抽水，使真空膜下的真空度達(dá)到85Kpa以上，并保持一定的天數(shù)，使土中孔隙水沿塑料板的溝槽上升溢出地面，從而提高地基強(qiáng)度和減少建筑物建成后的沉降量。本文結(jié)合實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，將此工藝流程做一詳細(xì)表述。關(guān)鍵詞：塑料排水板；真空預(yù)壓；施工技術(shù)一、原理介紹塑料排水板真空預(yù)壓法就是以大氣壓力作為預(yù)壓荷載，在需要加固的軟黏土地基內(nèi)設(shè)置塑料排水板，然后在地面鋪設(shè)砂墊層，其上覆蓋一層復(fù)合土工布，再鋪設(shè)兩層土工膜，土工

2、膜同時(shí)埋入加固區(qū)四周密封溝中，使砂墊層與大氣隔絕，通過(guò)埋設(shè)于砂墊層中的吸水管道，用真空裝置進(jìn)行抽氣，將膜內(nèi)空氣和孔隙水逐漸排出，因而在膜的內(nèi)外就產(chǎn)生了一定大氣壓差（即真空度）；這部分氣壓差，以及塑料排水板與土體之間滲透系數(shù)的顯著差別，就會(huì)導(dǎo)致砂墊層與土體，砂墊層與塑料排水板，以及土體與排水板之間的排水作用，這種排水作用逐漸將膜內(nèi)外的氣壓差轉(zhuǎn)換為地基上的有效荷載同時(shí)這種排水固結(jié)作用不會(huì)導(dǎo)致剪應(yīng)力增加，地基也不會(huì)產(chǎn)生剪切破壞在抽氣過(guò)程中，土體內(nèi)總應(yīng)力將不發(fā)生變化，排水后土體內(nèi)孔隙水壓力的降低值等于土體內(nèi)有效應(yīng)力的增加值，從而隨著有效應(yīng)力的增加，地基得到有效固結(jié)（圖1）二、施工實(shí)例本工程位于浙江省余

3、姚市譚家?guī)X東路延線，軟基處理面積：17955；處理深度：27m-10m；軟基處理形式：采用塑料排水板真空聯(lián)合堆載預(yù)壓處理。地質(zhì)概況：本工程場(chǎng)地屬?zèng)_海積平原，地形平坦，地貌類(lèi)型單一。全線均為軟土地基，全線除河塘外地表有硬殼層分布，厚度0. 5-1.20m，以下為高壓縮性軟土層，厚度變化較大，一般為11-19m，性質(zhì)較差；接著為硬土層，厚度一般為3.80-8.0m；以下為薄層狀軟弱粘性土夾亞砂土，性質(zhì)較差。下部有碎石層，主要分布在余姚江兩岸，底部為風(fēng)化基巖，巖性?xún)砂恫煌?，東岸為硬質(zhì)凝灰?guī)r，西岸有凝灰?guī)r，也有泥質(zhì)粉砂巖。本段軟土分上下二段，上段為淤泥質(zhì)粘土，厚度一般為11-22m，軟土性質(zhì)差，下段為

4、亞粘土夾砂土，厚度大，但固結(jié)性能較上段稍好。根據(jù)場(chǎng)地工程地址鉆探資料，地基的土性、地基處理的深度，從經(jīng)濟(jì)性，可行性和工期等因素綜合分析，橋頭路基加固處理方案，采用真空降水聯(lián)合堆載預(yù)壓施工。（一）施工方案及措施1、清理施工段表層：按規(guī)范要求，清理施工的表層，將樹(shù)根、雜草、田埂清除，清理基層并鋪設(shè)40cm沙礫（透水性良好的材料）。2、排水：塑料排水板植入地面后就會(huì)有水排出，為了保證施工場(chǎng)地干燥，便于施工，排水溝在插管之前挖好。3、塑料排水板放樣：在平整良好的砂墊層上按設(shè)計(jì)要求間距標(biāo)定每根塑料排水板的具體位置，并編號(hào)以便記錄和檢查。4、置管：在砂墊層標(biāo)定的位置上，采用塑料排水板樁基定位，套管采用口徑

5、為130mm圓鉆探管。將套管打至設(shè)計(jì)標(biāo)高放置排水板，在打設(shè)插管時(shí)要保證插管的平衡和垂直度，塑料排水板的垂直控制在1.5%以?xún)?nèi)，在施工過(guò)程中隨時(shí)檢查并記錄排水板打設(shè)的位置及打設(shè)情況，套管拔出后及時(shí)清除帶出的泥土，保證放置后外露排水板不遭受污染。（二）塑料排水板要求采用100%純新聚炳烯原料，白色透明并在板芯中間加工兩根銅金屬絲以便探測(cè)深度（涂有漆包線）。慮膜采用國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)滌綸浸漬無(wú)紡?fù)凉げ?。本工程采用C型帶金屬絲的塑板，其技術(shù)參數(shù)要求符合規(guī)范要求：中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 塑料排水板質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)JTJ/257-96項(xiàng)目單位型號(hào)備注AB C材料復(fù)合料有色厚度mm3.54.04.5寬度mm1001001

6、00允許偏差2mm長(zhǎng)度m200200200允許偏差2m通水量cm/s152540側(cè)壓350KPa復(fù)合體抗拉強(qiáng)度KN/10cm1.01.31.5延伸10%時(shí)延伸率% 8.07.06.5拉力1KN/10mm濾膜性能指標(biāo)滲透系數(shù) cm/s5.10-45.10-45.10-4抗拉強(qiáng)度千態(tài)N/cm152530延伸10%時(shí)濕態(tài)N/cm1020 25延伸15%時(shí)隔土性mm0.0750.0750.075098孔徑（三）真空預(yù)壓根據(jù)本工程進(jìn)展的現(xiàn)狀，在完成打設(shè)塑料排水管工作后，下一步工作是：鋪砂墊層，敷設(shè)主、支濾管，再鋪設(shè)砂墊層，挖密封溝，鋪設(shè)上層細(xì)砂，鋪展一層土工布（無(wú)紡布）和二層真空膜，埋設(shè)監(jiān)測(cè)裝置，回填密

7、封溝，安裝射流泵和相應(yīng)的管路，抽真空觀測(cè)等，下面說(shuō)明其做法（順序由下而上）。1、鋪設(shè)第一層砂墊層之前，要對(duì)場(chǎng)地表面整平，整平的場(chǎng)地內(nèi)高差5cm，砂墊層鋪設(shè)厚度為30cm，且達(dá)到均勻，密實(shí)，表面平整，排水板外露頭應(yīng)露至砂墊層里面。2、敷設(shè)主支濾管：敷設(shè)濾管前，先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)量，然后按設(shè)計(jì)施工圖紙的幾何關(guān)系，施放出主、支濾管走向線，主、支濾管的材料可參照一般高速公路、港口等真空預(yù)壓處理用的材料，建議采用PVC塑料管，主管為90，濾管為50，濾管上必須打?yàn)V眼，直徑為8mm，間距為4cm，為防止砂墊層進(jìn)入主、支濾管內(nèi)，堵塞管道，應(yīng)用無(wú)紡?fù)凉げ迹?00g/）包裹。濾管鋪設(shè)前，對(duì)管子的接長(zhǎng)和交叉，應(yīng)事先加

8、工二通、三通、四通軟接頭配件，以便施工使用。施工人員要特別注意關(guān)系連接部位的施工質(zhì)量，必須做到管子不得漏氣。3、開(kāi)挖密封層：當(dāng)?shù)谝粚由皦|層鋪完，在敷設(shè)濾管的同時(shí)，便可安排一部分人員開(kāi)挖密封溝，密封溝的內(nèi)邊口至濾管部距離應(yīng)3.00m，溝深1.5m，底寬0.3m，上口寬1.52.0m。溝宜挖入粘土內(nèi)，若就地?zé)o粘土?xí)r，應(yīng)考慮將密封溝的尺寸比上述擴(kuò)大0.30.5m，然后從外地運(yùn)來(lái)粘土加以回填0.30.5m（一定夯實(shí)）至要求斷面尺寸。沿密封溝的外緣，在場(chǎng)地四周填筑擋水梗，以利抽真空時(shí)場(chǎng)地覆水。覆水的好處有兩點(diǎn)：（1）、增加場(chǎng)地內(nèi)的荷載。由于水的自重對(duì)加固場(chǎng)地產(chǎn)生了壓力作用，等于加了荷載。（2）、提高加固

9、場(chǎng)地的密封程度。由于場(chǎng)地表面全被水覆蓋，膜上膜下的真空度不直接相同，有利膜下真空度提高和穩(wěn)定。密封溝的開(kāi)挖，若是采取機(jī)械開(kāi)挖，到最后應(yīng)仍用人工修整，以利鋪設(shè)密封膜。4、埋設(shè)監(jiān)測(cè)裝備真空預(yù)壓加固軟基的監(jiān)測(cè)裝置，主要有膜下真空度和泵上真空度觀測(cè)的真空表，用于觀測(cè)加固場(chǎng)地的沉降標(biāo)和測(cè)定地下孔隙水壓力的孔壓計(jì)等，埋設(shè)的位置和數(shù)量符合設(shè)計(jì)要求。5、二次鋪設(shè)砂礫層當(dāng)主、支濾管鋪設(shè)完畢，連續(xù)射流泵的管子已接好，且經(jīng)驗(yàn)查無(wú)誤時(shí)，立即鋪設(shè)第二層沙礫層，厚度20cm（壓實(shí)），表面要求平整，厚度均勻，將主、支濾管完全埋在里面。6、鋪細(xì)砂和土工布及真空膜先在砂礫層上鋪設(shè)10cm的細(xì)砂，表面達(dá)到平整且壓實(shí)，然后鋪一層（

10、300g/m）無(wú)紡?fù)凉げ迹凉げ嫉捻斊茝?qiáng)度要求1600N，在其上再鋪二層真空膜、真空膜的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：真空密封膜單層厚度0.2vmm 、抗拉強(qiáng)度18N/5cm、圓球頂破強(qiáng)度100N、延伸率50%、滲透系數(shù)1.0E-10cm/s、膜間搭接長(zhǎng)度1.52.0m，膜的搭接方法必須用熱合粘法。鋪設(shè)的土工布和真空膜的松緊要適度，不宜過(guò)緊或太松，過(guò)緊了因抽真空和加堆載引起地基的沉降，可能會(huì)使膜被拉破而損壞，太松了會(huì)影響膜下真空度的上升。真空膜的熱合粘接，一定要認(rèn)真細(xì)致，不得出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。土工布的搭接采用機(jī)械縫合機(jī)縫合，但縫制的線條要平直、均勻、結(jié)實(shí)?？p線用尼龍粗線。鋪設(shè)真空膜前，要求派專(zhuān)人，逐一檢

11、查場(chǎng)地表面是否有尖銳器物，如鐵絲頭、砂子中的尖銳石頭、貝殼等，如發(fā)現(xiàn)時(shí)予以處理，免得刺破密封膜而漏氣。7、回填密封溝在真空膜鋪設(shè)完畢后，即對(duì)密封溝回填，真空膜的外邊緣，應(yīng)沿密封溝內(nèi)坡面、溝底、鋪至外坡面上50cm止?；靥钔翍?yīng)采用不含硬塊的粘土，回填時(shí)應(yīng)盡量夯實(shí)，保證場(chǎng)地四周密封而不漏氣。8、按照設(shè)計(jì)要求每個(gè)處理段按800-1200安裝一臺(tái)7.5kw的真空泵，并配備一定數(shù)量的備用設(shè)備，以便于射流泵出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)維持保證設(shè)計(jì)要求真空度。連接射流泵的主濾管的管子，連接真空表管子和沉降標(biāo)桿，由膜下伸至膜上時(shí)，定要處理好真空膜的關(guān)系，不得有漏氣現(xiàn)象發(fā)生。另外在行人必經(jīng)之路，鋪麻袋草墊以保護(hù)真空膜。9

12、、試抽氣及堆載在上述一切工作完成（此時(shí)場(chǎng)地未覆水），電源接通后，便可以試抽氣。通過(guò)試抽，檢查場(chǎng)地的密封程度，檢查儀表、設(shè)備運(yùn)行狀況，觀測(cè)真空度上升速度等。一般情況下，試抽氣一周內(nèi)膜下真空上升到-80KPa以上且穩(wěn)定，即認(rèn)為密封狀況良好，可進(jìn)入正常穩(wěn)定抽氣階段。隨后就可以鋪設(shè)一層復(fù)合土工布覆蓋在土工膜上，然后在其上按照填筑速率要求及沉降位移控制要求進(jìn)行堆載（在復(fù)合土工布上按照設(shè)計(jì)位置放置沉降觀測(cè)板）。但第一層填料應(yīng)采用細(xì)料（最大粒徑不大于8cm，4cm以上粒徑含量20%），以避免機(jī)械碾壓時(shí)損壞密封膜。10、穩(wěn)定抽氣如前所述，由試抽氣使膜下真空度上升至-80KPa以上，且保持穩(wěn)定，便可認(rèn)為進(jìn)入穩(wěn)定抽氣階段。該階段的工作應(yīng)做好真空表，水位沉降等，觀測(cè)記錄。做好真空表的觀測(cè)和記錄，每天不少于3次，水位沉降觀測(cè)，一天兩次，上下午各一次（間隔12小時(shí)左右），地基沉降觀測(cè)每周2次。11、拆除設(shè)備、監(jiān)測(cè)裝置當(dāng)穩(wěn)定抽氣到一定時(shí)間后，場(chǎng)地土質(zhì)含水量、地下水位沉降量及地面沉降量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，再征得監(jiān)理工程師的同意后，使可進(jìn)入維持抽氣階段。