土工织物与塑料排水板联合处理软基的效果分析
塑料排水板与土工格栅联合使用处理桥头软基问题
() 2 根据 打 设 板 位 进 行 打设 定 位 ; 塑料 带 通 将
过导 管穿 出 ; 装管 靴 ; 设 导管 ; 安 沉 开机 打设 至设 计
标 高 ; 升导 管 ; 断塑 料排 水板 ; 查并 记 录 板位 提 剪 检
() 4 完成 塑 料 排 水 板 打 设 后 , 时 加 铺碎 石 至 及
设 计厚 度 5 0 0 mm, 平 、 实 。 整 压 ( ) 成 碎 石 层 施 工后 , 5完 铺设 土 工格 栅 。铺设 时应注 意 :a 土 工 格 栅 质量 应 符 合 图纸 及 规 范要 ()
面 压缩 变形 和测 向水平 位移 , 车至今 情况 良好 。 通
种 土工合成 材 料 , 有 强度 高 、 具 韧性 好 、 腐 蚀及 老 抗
化性 能 好 、 境 污 染 小 、 工 方便 、 环 施 造价 低 廉 、 工 施
简便 等 特 点 . 软 土 路 基起 加 固作 用 , 侧 向位 移 对 对
以免 在抽 出保护套 管 时将 其带 出 。() e塑料 排 水板
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20 0 6年 第 2期
浙 江 交 通 科技
3 9
塑料 排 水 板 与 土 工格 栅 联 合 使 用 处理 桥 头软 基 问题
蔡 筱 波
( 岭 市公 路 管 理段 温 温岭 3 70 ) 15 0
林 学建
( 州公 路 水 运 监 理 咨 询有 限公 司 台州 3 7 0 ) 台 1 0 0
1 概
述
等打 设情 况 ; 移动打设 机 至下一 板位 。 ( ) 料 排水 板 应 符 合 图纸 及 《 3塑 塑料 排 水 板 质
塑料排水板加土工格栅软基处理质量控制
浅谈塑料排水板加土工格栅软基处理质量控制摘要:本文结合工程实际,对公路软基采用塑料排水板加土工格栅软基处理的施工质量控制谈一些看法。
关键词:塑料排水板土工格栅软基处理质量控制一、工程概况某公路工程施工路段地势平坦,鱼塘遍布。
软土是本路段的特殊性软土,分三层,第一层由淤泥、淤泥质亚粘土、淤泥质粉细砂组成;第二层也是由以上三种土性组成;第三层由淤泥质亚粘土和淤泥质粉细砂组成。
因此必须对其进行加固处理。
本工程软土处理采用了塑料排水板加土工格栅的施工技术。
二、加固原理1、塑料排水板法的加固原理塑料排水板法是排水固结法的一种形式.排水固结法或是先在地基中设置砂井或塑料排水板法等竖向排水体,然后利用建(构)筑物本身重量分级逐渐加载;或是在建(构)筑物建造以前,在场地先行加载预压(或者真空预压),使土体中的孔隙水排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度提高的方法.该方法是处理软土地基的有效方法之一,它可以解决以下两个问题:(1)沉降问题。
使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成,使构筑物在使用期间不致产生不利的沉降或沉降差。
(2)稳定问题。
加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的承载力和稳定性。
塑料排水板法的加固原理是:利用插板机械在含水量大,孔隙比大,压缩性高,深厚的软土地基中插设具有良好透水性的塑料排水板,从而在软土地基中形成竖向的排水通道,在其上铺设砂垫层而形成水平排水通道增加了土层的排水通道。
在上部辅加荷载(如预压堆载,砂垫层,或者真空预压等)的作用下,在软土地基中产生附加应力。
软土地基中的孔隙水应力和附加应力引起的超孔隙水应力随着孔隙水通过塑料排水板和砂垫层排出而降低,地基的孔隙水含水量也随之降低,从而增加了土体密实度。
根据太沙基的有效应力原理(б/=б-u;其中:б/表示有效应力,б表示总应力,u表示孔隙水应力)可知,由土颗粒间传递的有效应力б/会随着地基中孔隙水应力降低(即孔隙水的消散)等量增加,进而加速地基的固结和地基土的承载力的提高。
土工格栅结合塑料排水板综合法软基加固处理
土 工格 栅 结 合 塑料 排 水 板 综 合 法 软 基 加 固处 理
黄 伟 强
摘 要: 结合工程 实例介绍 了土 工格栅结合 塑料排水板 综合 法进行软土 地基加 固处 理 , 从工程概 况 、 软基加 固处理 的原 理、 施工工艺等方面进行了论述, 实践证明, 使用土工格栅结合塑料排水板综合法进行软土地基加固处理的方法切实可
2 0 7. 0 0.
2 4 喷射 混 凝土 .
Co r h n i e a p ia i n o e e a e h ia a u e n so u o tn mp e e sv p l t fs v r lt c n c l c o me s r s i l pes pp r i g
在公路建设 中, 对软基加 固处理 的方法 有多种 , 涉及 面广 , 采用 哪 60 6 + 8 试验段) 2 ~K 9 20 使用土工格栅结合塑料水板对软基加 固
种加固方法应根据当地的实际情况做出合理的选择。
处理 的效果 , 并介绍 其施 工工艺和施 工注意事项等 内容 。
为增加第二级挡墙与其下部旋喷桩的整体性 , 利用喷射混凝
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第3 3卷 第 5 期
2 0 0 7年 2月
山 西 建 筑
S HAN AR HI E XI C T CH 职E
V0 . 3 No. 【3 5
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文章编号 :0 9 8 5 2 0 }50 2 .3 1 0 . 2 (0 7 0 .1 1 6 0
今 3 了, 年 通过监 测表明 , 定性很好 。 其稳 参考文献 :
交通 出版 社 .0 3 9 2 0 ..
锚杆 采用 Ⅱ级螺纹 钢 与螺母 、 杆组 成 , 固段 每 隔 2 0m 螺 锚 .
应用塑料排水板加固软土地基效果的理论分析
The ei a or tc lAnalss oft e R e ul i a tc y i h s t Usng PI s i Dr i an Boa ds t Co o i t So t— s lFo r o ns lda e f oi unda i ton/ a e , Sh n W i
所造成工程事故的 目的。此方法在我 国南 方的一些工 程 中已被应用 , 在东北寒 冷地 区还没有成功 的先 但 例 , 以对塑料板排水 法在东 北寒冷地 区高等级公路 所
软土地基处理 中的应用进 行研究是 很有必要 的。本研 究从理论上分析了用塑料板排水加 固软土地基 的效果 ,
厚度 , 为软土 地基处 理提供 依据 。
2 软 土 地 基主 要 指 标 的确 定 及 测 试
在钻孔过程 中为分析软 土的特 性 , 在进行 现场勘 测 时取有代表性试样进行室 内试验 , 从物理性 质、 力学 性 能等方面确定 出软土地基 的主要指标 , 见表 1 。
软土地基存在压缩性 大、 地基 强度低、 受荷后 变形 大、 路基下沉量大等 问题 , 易 引起 路基 失稳 , 极 造成 的 工程事故层 出不穷。在众 多地基 处理方 法 中, 应用 塑 料板排水方法进 行地基排 水 固结 , 可使 被加 固土体 中 的孔隙水排 出 , 有效应力 增加 , 土体 中孔 隙体 积减少 , 密实度加大 , 土体强度得到提 高 , 地基承 载力 也得到提
Wa gPn ,Z a gAi n( ote s F rsy U iest ,Habn 1 0 4 ,P.R、C ia / J un lo r es oe t n ig h n mi N rh at oe t nvri r y r i 5 0 0 hn ) / o ra fNot a tF rsr h y Unv ri 、一2 0 iest y 0 2,3 6 .一6 0( ) 5~6 8
塑料排水板处理软土地基施工技术总结(9页)
塑料排水板处理软土地基施工技术总结向塑料排水板处理软地基,是用塑料排水板将地基中的水排除,以增加作用于土颗粒的有效应力来加速地基固结沉降,达到提高强度的目的。
这种方法的优点是:排水板是工厂生产的,质量容易控制,成本较低;在施工过程中没有排水孔断面不均匀和受堵塞的情况;断面小,对地基扰动小;打设机械轻,可用于较软的基地。
沪宁高速公路丹阳段部分路段位于软土地基上,采用竖向塑料排水板与砂垫层组合进行地基处理。
原设计工程量为261688m,后因变更设计减少为92591m。
从1993年3月开始施工,到9月完工,实际施打59207.8m(因部分地段地质情况与设计不符)。
主要工序为排水板施打,砂垫层铺设和土工布铺设。
现根据施工情况对施工工艺总结如下:1 主要材料1.1 塑料排水板采用SPDⅡ型塑料排水板。
每一批塑料排水板应经指定的检验部门的检验,且附有出厂合格证及试验、检验报告。
在使用时应经常检查塑料排水板的外套薄膜是否完好无损。
1.2 土工布采用型号CEF2006的有纺土工布。
1.3 砂垫层砂应用中粗砂,含泥量≧3%,渗透系数6×10-3~6×10-2cm/s,也可用砂砾、石屑(不含石粉)替代。
2 机械设备打设塑料排水板的设备有两种形式:一种为履带式打桩机,一种为门架式插板机(带导轨)。
要求用能打入设计深度的静力式或振动式设备,不可用锤击式或水冲式。
套管插入杆为扁平状或圆形,内径大于排水板的尺寸,长度大于排水板设计长度,在打设中保护排水板不被损坏。
3 施工质量标准3.1 塑料排水板(1)打入深度 不小于设计值(2)拔管跟带长度≤50cm(3)板距误差≤5cm(4)垂直度≤1.5%3.2 砂垫层(1)压实度≥90%(2)厚度2cm(3)宽度不小于设计值4 施工工艺流程图 15 施工工艺5.1 测量放样(1)根据设计资料提供的起讫桩号打出控制桩,再每隔10~20m 放出路线中心桩。
(2)按照打设的宽度放出边桩及护桩。
塑料排水板与土工格栅法对软土地基的处理
塑料排水板与土工格栅法对软土地基的处理[摘要]在工程建筑施工过程中不可避免的会遇到软土地基,需要对软土地基进行处理,本文就塑料排水板与土工格栅法对软土地基的处理进行阐述。
[关键词]塑料排水板;土工格栅;软土地基;处理一、前言在我国内陆和沿海城市道路施工过程中会遇到大量的软土地基,如不对软土地基进行处理,对建筑的质量会产生一定的影响,塑料排水板与土工格栅法在软土地基处理的过程中有着广泛的应用,通过处理能提高工程实体质量。
二、软土地基处理原则以及影响因素在对软土地基处理方法进行考虑时,必须要考虑其经济性,在保证处理效果的同时,要尽量选用成本低、施工周期短的方法降低经济消耗。
一般经过软土地基处理后可能不会完全消除沉降,但是在经过后期修补后是可以解决这一问题的,在软土地基处理时必须要保证其可靠性。
影响软土地基处理的因素有很多,其主要包括:1、土质状况在进行施工时,软土地基受到扰动,会使其强度下降,从而产生流动。
那么,在施工的时候就应该尽可能的避免对地基造成扰动,同时应该根据不同的地质条件对方法进行选择。
2、土层分布状况软土地基处理的方法一般是根据不同的地质条件进行选择的,较浅的软土层仅需要对表面进行处理,如果土层较厚,则应该在进行表面处理的同时采用其他方法,比如荷载压重法。
3、公路等级一般来说,公路等级的高低也会影响处理的水平。
因为高等级公路对平整度的要求很高,对于地基处理的平整度要求肯定会更高。
而如果公路等级较低,则可以先进行简易公路铺设,等到地基沉降结束后再按照要求进行路面铺设,以此来降低施工成本。
为了保证在进行地基处理时路堤的稳定性,所以在进行软土地基处理时还应该考虑到路堤的设计宽度和高度,此外,当宽度较宽时,压力深度会增加,这会直接加大黏土层的沉降。
4、公路施工影响公路施工过程中,对周边环境会造成不同程度的影响。
比如对路面进行振动压实产生的振动、地下水位的上涨、施工垃圾等。
这些因素也是会对软土地基处理造成影响的。
塑料排水板在软土地基处理中的应用
Ap l a in o lsi an f rS f ol u g a eTr am e t p i t f a t Dr i o t i S b r d e t n c o P c o S
ZHA -s ng De he
(igo o m nct n n ier g o s ut nG opC . t.Nnb 20 C ia Nnb m u ia os g e n nt ci ru o, d, ig o 1 0 , hn) C i E n i C r o L 3 5
— - 三| V r — 1
— — 三
一
三 j板 流径 f 1 I 三 三渗路 三 三 { } 水
达到 固结 的 目的。塑料排水板工 作机理见 图 l 。
表 1 A 型 塑 料 排水 板性 能指 标
收稿 日期 :2 0 — 5 0 070—9 作者简介 :查德胜 ( 9 8 ) 17 ~ ,男 ,工程 师 ,从 事港 口工程施 工与管理 。
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Ab t a t I o iainw t ee gn e n r cie t ec n tu t nc aa trs c , ok n r cpe s r c : nc mbn t i t n ie r gp a t ,h o sr ci h rce t s w r igpi il, o hh i c o i i n
差 .层 厚 6 0 . m 6
宁波 某 码 头 后 方 堆 场 软 土 地 基 加 固施 工 中 , 采 用 土 工织 物 、砂 垫 层 、堆 载 预压 、塑 料 排 水 板 等 多 种 复合 加 固方 法 。本 文 着 重 介 绍 塑 科 排 水 板 方 法 的施 工情 况 。
2 A 型排水 板设 计要 求及 工作 机理 [】 1 _ 2 排 水板 性 能指数 见 表 1 A型 排水 板 按梅 花形 布 置 。间距 1 m,排 水板 底端 打人 砾砂 层 2 m,长 度 1 5 m。通 过设立 人 为排 水 系统—— 塑料 排水 板 、排 水砂垫 层 、排 水盲 沟及
浅谈软土路基处理和塑料排水板实际应用
2 e l然后包好 滤膜 .再用订 扳机订牢 一般 只允许 接长 1 0r a
4 4施 工 时 应 加 强 检 查 . 证 板 距 直度 、 长 跟 带 长 保 垂 板
比均很大 , 呈透镜体状 冲 沟伴生 呈软塑 ~流塑状 志 , 允许 辟 载 较低 毫 软土层 中含粉砂
夹 层 或 下 卧砂 层 。地 下 水 忙较 浅 ,0 6 ~ m。软 上 层 埋 踩 m 23 1~1m不 等 , 厚 2—1m, 6 层 5 对路 基 的 稳 定 性 有较 大 影 啊 , 别 特
固结 。施加预压荷载 并非一件易事 , 而降 水预压是一种有效增
本段道路 容许工后沉降采用高等级公路设计 标准 : 一般路 段路 面竣工 后 1 之 内路 基底 中 处 的剩余沉 降 星不大 于 5年 3 e 。采用 沉降速 率法控制 七路面的时间 , 0r a 即在路堤修筑 后 观测{ 冗降变化过程,当沉降逮率小于某 一数值 . 降加 速度小 沉
喷 射在 深 层 戟 土 地 基 中 强 制原 位 拌 和 并 吸 收周 围水 分 随后 产
q一系列物理化学反应 , 形成具响一定强度的水泥土桩体 并 与桩问土共 同作 用组 成复台地基 : 其 足是处理软土层最大深
度有 限 , 难将 整个 软 土 层 穿 透 . 处治 的 费 用 比其 他 处 治 方 桩 且
3 3排 水 同结 洼 . 是 在 地 基 中 设 置 塑 料 排 水 板 等 竖 向 排 水 体 ,然 后 加 载 预
是① 一 a层属过湿高压缩性土壤 ,1 3 一 程性特 差, 地勘 郜f 建议 1 对① 一3 a岛压 缩性素 填土进行换 土处理。由于该 土层分 较
浅谈塑料排水板法处理公路软土路基
浅谈塑料排水板法处理公路软土路基摘要:随着工业的发展和科技的进步,在软土路基处理工程中,出现了一种代替袋装砂井的新材料,即塑料排水板。
塑料排水板的作用与原理和袋装砂井相同,但是塑料排水板具有插板机械轻、效率高、对土扰动性小、造价低的优点,因此,近几年来在公路工程施工中得到广泛应用。
关键字:塑料排水板软土路基一、塑料排水板的特点1、塑料排水板原料为高抗冲聚苯乙烯(HIPS),属于难分解工程塑料,置于地基夹层中,分解期大于100年;2、塑料排水板抗压强度高、荷载轻。
与常规工艺相比,将塑料排水板与土工布复合,具有排水、防水、透水、保湿、隔根等多种功能集于一体;3、塑料排水板的多个支点使得地基面层与结构层之间形成空隙,具有隔潮、排水、保温等功能;4、塑料排水板边缘有大小支点,可以相互顺坡搭接,即使渗漏水再多,都能及时、迅速的排出。
5、施工和运输都非常方便。
二、塑料排水板材质的要求塑料排水板是工厂的定型产品,作选择时检验其产品的性能与效应的合项指标如下:1、抗拉强度的选择不得小于1KN(实际使用的SPB-1塑料排水板抗拉指数—芯板:1.7N/mm2;滤膜:0.44N/mm2);2、延伸率2%-10%;3、抗撕裂度应超过300N(实际SPB-1的滤膜撕裂度为1340N);4、透水性≥10-3mL/s;5、滤膜渗透系数不小于4.2×10-4cm/s(此外还要考虑排水板的抗变形性、保土性和长期排水效果)。
三、施工机械及使用范围1、挖掘机改装的插板机,适用于地基承载力较好的地方;2、履带式插板机,一般用于插入深度小于10m的地基;3、门式轨道插板机,比较适合公路等带状的软土路基。
在选择施工机械时,要根据工地的具体情况,根据工期、工程量、周边环境、现有的材料物资等进行综合考虑,也可以采用多种形式并用。
四、塑料排水板的施工工艺:塑料排水板施工顺序为:定位→将塑料排水板穿过导管从管靴穿出→将塑料排水板与桩尖连接贴紧管靴并对准桩位→插打塑料排水板(长度不够时:接头处理→插入下截塑料排水板)→拔管剪断塑料排水板。
塑料排水板法在软基处理中的应用
塑料排水板法在软基处理中的应用摘要:采用塑料排水板法对路基施工过程中的软基进行处理,介绍了塑料排水板法的的施工方案及质量保障措施。
关键词:软土,塑料排水板法,施工工艺中图分类号:TU471.8文献标识码:A 文章编号:塑料排水板法是排水固结法的一种形式,是处理软土地基的有效方法之一,可有效排除软土地基的中的水分,增强路基的稳定性。
工程中所谓的软土,指压缩性较高的软弱土层。
多数含有一定的有机物质。
由于软土强度低,沉陷量大,往往给道路工程带来很大的危害,如处理不当,会给公路的施工和使用造成很大影响。
本文以某高速公路路基施工中软基处理为例,介绍了塑料排水板法在软基处理中的应用。
1、工程概况某高速位于四川盆地丘陵地区,地形平坦,场地的工程地质条件简单,路线区冲沟较多,分布第四系坡洪积、冲洪积导,多为冬水田或水旱轮作耕地;其中K11+300~K12+025段分布有软基,根据设计文件要求,该段软基处理采用塑料板处治。
2、塑料排水板施工方法2.1塑料排水板主要性能参数塑料排水板采用SPB-B型,宽度100±2㎜,厚度不小于4.5㎜,纵向通水量不小于25㎝/s,复合板体抗拉强度不小于1.3KN/100mm,复合体伸长率不小于4%,滤膜渗透系数不小于5×10-3mm/s,滤膜等效孔径小于75um,滤膜抗拉强度干态不小于25N/㎝,湿态不小于20N/㎝。
2.2、施工原理塑料排水板是人为在软土层内造成渗水通道,在路堤填土自重载荷预压下加快排水固结,提高软基强度和承载力。
其作为垂直排水通道,滤水性好,能确保排水效果,并且有一定的强度和延伸率,具备适应地基变形的能力,板截面尺寸不大,插放时地基扰动小,施工方便。
2.3、施工工艺流程塑料排水板处理软基施工工艺流程为:软基范围排水——测量放样——复查软基厚度及强度——清理覆盖层——验收——摊铺泥岩填料——摊铺砂垫层——定位——机具就位——塑料排水板穿靴——插入套管——拔出套管——割断塑料排水板——检测——机具移位。
塑料排水板在软土地基处理中的效果分析
塑料排水板在软土地基处理中的效果分析向功兴;陈芳芳【摘要】排水固结法是软基处理工程中应用最广泛的方法之一.结合某临海高速公路工程,将塑料排水板地基等效为砂墙地基,并利用有限元软件ABAQUS对路堤施工过程进行了模拟.此外,通过比较软基采用塑料排水板处理和不处理这两种工况下地基的变形与超孔压发展过程,评价了塑料排水板在软土地基中的加固效果.分析结果表明,塑料排水板可以显著缩短软土的固结时间,且能大大提高路堤结构的稳定性.在现有路堤施工工序下,工程竣工时塑料排水板处理区域的超孔压基本消散,地表沉降趋于稳定,且整个施工过程对100m外的高铁桥桩基的影响很小.【期刊名称】《建筑设计管理》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】4页(P84-87)【关键词】塑料排水板;砂墙地基;平面应变;软弱地基;桩土接触【作者】向功兴;陈芳芳【作者单位】长江勘测规划设计研究有限责任公司,武汉430010;武汉市政工程设计院有限责任公司,武汉430023【正文语种】中文【中图分类】TU472.6随着我国经济的快速发展,沿海地区围海造地工程不断增加。
由于海底分布深厚的淤泥质软弱土层,其含水量大、压缩性高、承载力低,因而在外荷载作用下,地基易发生失稳,故需对软土地基进行处理以使建(构)筑物在施工和使用期间的承载力与稳定性满足要求[1-4]。
塑料排水板排水固结法是处理该类地基行之有效的方法之一,其原理是通过在土体中设置塑料排水板形成竖向排水通道,并与地表铺设的砂垫层连接,组成排水系统,随后进行加载预压,促使土体中的孔隙水排出,达到加快地基沉降速率的目的,同时使地基承载力逐步提高,具有处理效果好、造价低廉、施工简便等优点,适用于大面积的软土地基处理。
然而,受固结理论局限性以及软土工程性质复杂性的影响,设计中很难通过理论方法准确评价塑料排水板排水固结法处理软土地基的效果。
本文以某临海高速公路工程为例,将实际的三维塑料排水板地基等效为二维砂墙地基,并通过有限元软件ABAQUS建立了平面应变模型,进而对路堤的施工过程进行了动态数值仿真,评价了塑料排水板处理软土地基的效果。
塑料排水板在软土堤基处理中的技术应用
塑料排水板在软土堤基处理中的技术应用由于软土地基的稳固度较低,土中含水量较大且透水性差,所以整个土地是不稳固的,可压缩性很高,就是在施工过程中不加以处理的话,就会导致整个地基不稳,路基的沉降会过大,工程就无法得以正常开展,塑料排水板可以,很方便的吧,软土地基中含有的水量排出地基之外,提高土地强度,并且这种技术在高速公路的软土地基中已经普遍使用,是一种现在很常见,且十分实用的技术。
本人通过对塑料排水板的加固原理的介绍,阐述了塑料排水板的特点,并且还仔细介绍了运用这种方法所需要的常见机械设备,最后介绍了塑料排水板板法的施工技术,希望可以让更多的人了解这种方法,提高其在软土地基中的使用频率,提高整体工程的工作效率。
标签:塑料排水板;软土地基;技术应用软土地基分布在我国的各个地区,东南沿海地区分布较为广泛,在修建公路时经常会遇到,由于软土具有地基含水量大,压缩性高,强度低并且透水性差的特点,在施工过程中若不采取措施加以巩固,就会使路堤塌陷。
运用塑料排水板处理软土地基就是较多处理方法的其中一种,目前这种方法在高速公路的软土地基处理中有了较为普遍的应用。
一、塑料排水板方法的加固原理将塑料排水板插入软土地基中,由于软土地基压缩性高、含水量大、空隙间隔大,铺设塑料排水板作为其排水通道,可以有效避免地基外的地表水进入到施工范围内,增加路基排水途径并缩短排水距离。
在软土地基中插入透水性良好的排水板后,就在软土地基中形成了一个竖向的排水通道,之后开始填筑路基,使土颗粒中的水分在上部荷载作用下产生附加压力,通过插在土层中的排水板上升至砂砾层,再由砂砾层像两侧排出,软土地基中的土颗粒的有效应力不断增加,增加土体密实度,加速了地基的固结沉降,从而提高了地基的承载力,达到稳固地基的效果。
塑料排水板法是排水固结法的一种,排水固结法是现在地基中设置竖向排水体,之后通过建筑物自身的重量分级逐渐加载,或者是在施工之前,在场地上先进行加载预压,让土体中的孔隙水排出,使地基发生沉降,从而提高土体强度。
塑料排水板在公路软基处理中的应用分析
塑料排水板在公路软基处理中的应用分析摘要塑料排水板在目前高速公路的堆载预压法软基处理运用越来越广泛。
其具有单孔过水断面大.排水畅通、质量轻、强度高,耐久性好,并具有一定的延伸率,可适应地基变形的能力强,板截面尺寸不大,插放时地基扰动小,施工方便,是一种较理想的竖向排水体。
主要对塑料排水板在公路软基处理中的应用进行分析。
关键词软基处理;塑料排水板;应用分析我国东南沿海高速公路沿线广泛分布着软弱沉积土层。
这种土在荷载作用下将产生相当人的沉降,而且沉降延续时间很长,直接影响高速公路的正常使用……。
为了提高软土地基的强度、减小工后沉降,就必须对软基进行处理。
塑料排水板作为堆载预压法中一种,已经日益有取代常用的排水砂井的趋势。
采用塑料排水板排水滤水性好,适应地基变形的能力强,可确保排水效果,且插放时地基扰动小,施工方便。
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.并从垂直排水通道排出,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。
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士工布,套在蕊板外层,用来过滤土体中排出的孔隙水。
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。
在施下中,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。
塑料排水板在软基处理中的应用分析
塑料排水板在软基处理中的应用分析作者:王彦超兰舟仪来源:《科学与财富》2019年第10期摘要:在对软基的处理作业中,排水固结法是趋于成熟的软基处理办法。
能够有效的降低软基中的含水量,使软基逐渐固结,使地基产生一定的沉降,同时提高强度的一种方法。
塑料排水板相比其他软基处理工艺具有质量轻、材料价格低、施工铺设方便等特点,可大幅度提高施工工效,降低工程总体造价,因此使用塑料排水板工艺处理软基在孟加拉国很快得到了普及和推广。
本文就将对排水塑料板在软基中的处理方法进行分析,提升排水塑料板的安装和使用效果。
关键词:塑料排水板;软基处理;应用分析;引言:随着孟加拉国基础建设的快速发展,对于软基处理的技术需求也在逐渐升高。
其中排水固结法是目前应用效果比较好且成本较低的有效手段。
而在排水固结法中使用的塑料排水板在排水方面呈现出许多的特点和优势,需要进行详细的分析和说明,以提升排水固结法的使用效果。
一、软基的概念软基是指相对的土地强度较弱,且富含大量水分的土层。
如果要在软基上进行开工建设就需要对软基进行处理,使之达到工程建设的要求。
如果没有进行合理处理就进行工程建设则有可能导致地基沉降,给工程设施带来安全隐患和经济损失。
软基的开放使用就必须将软基的承载能力控制在合理的范围。
软基的危害主要来源于承载能力的不稳定性以及地基的承载能力不均衡,导致工程施工难以有效的施行。
二、塑料排水板简介塑料排水板是为了加快软基排水固结的插地排水装置。
排水管道一般由外膜的过滤装置以及内部的塑料芯板组成。
芯板是塑料排水板的核心排水处理结构,起着塑料排水板的支撑作用,并将渗水从上部排出。
塑料排水板在排水固结法的地基处理中呈现出多样的性能优点,是目前进行施工处理的理想材料。
(一)塑料排水板的性能优点。
塑料排水板的塑料材料和结构保证了渗水、排水的通畅性。
塑料排水板自身的塑料材料,具有一定抗压形变的能力,在施工中具有良好的适用性,不易损坏,排水效果也不会受到影响。
浅谈软土路基处理和塑料排水板实际应用
浅谈软土路基处理和塑料排水板实际应用
摘要本文介绍了几种软土路基处理方法,着重介绍了塑料排水板处理软土路基方法。
关键词软土路基,排水固结,塑料排水板
笔者参建的杭州上海浦东高速公路第三合同段全长2.933km,按高速公路标准设计,设计车速120km/h,为沥青混凝土路面结构,2005年9月开工建设。
本路线经过地区属杭嘉湖平原区,地势平坦开阔,河网密布,地势西南高东北低,标高2~6m。
地处冲海积平原,地形平坦。
上部为松散状亚砂土,厚度7~9m,其下为灰色软土,岩性为淤泥质亚粘土。
下部多为灰绿色-黄褐色亚粘土,软塑-硬塑为主,性质较好。
地下水位高,地面水系多。
主要不良工程地质问题为软土地基,软塑~塑状态,中等偏高~高压缩性,易产生较大路基沉降以至基础失稳、破坏。
本合同段软基处理方式主要有预应力管桩+桩帽、贫混凝土桩+桩帽和塑料排水板+砂砾垫层等几种软基处理方式。
本文主要介绍采用塑料排水板+砂砾垫层的处理方式。
经软基设计处理,现路面竣工通车一年半情况良好,软土路基处理达到了预期的目的。
对于工期紧张和对沉降量要求严格的路段,可采用预应力管桩+桩帽的处理方式,该处理方式原理是将管桩直接穿过软土层,通过桩尖支持力和桩壁与土壤的摩擦力支撑路基。
预应力管桩处理的软基,路基沉降量小,不需要超载预压,工期短,适用于桥头、箱涵等对沉降要求严格的路段,缺点是造价较高。
由于预应力管桩处理是直接将管桩压入软。
浅谈塑料排水板处理软土路基实际应用
浅谈塑料排水板处理软土路基实际应用本文結合实例着重介绍了塑料排水板处理软土路基方法。
标签软土路基;排水固结;塑料排水板塑料排水板加固软土地基属于排水加固法,是近年来处理软粘土地基较为先进的、有效的新方法,是在早期的砂井法基础上发展起来的一种新工艺,新技术。
塑料排水板是由塑料板芯和滤膜组成的渗水孔的塑料板,用机械插入不同深度的软土层中,然后通过预压、荷载,使路基内潜表层水沿塑料排水板向上渗入地基表面砂垫层中再排到路基两侧的排水沟内,达到了加固软土路基的作用,从而增大了路基整体承载力。
该技术应用于津汕高速公路河北段第6合同段路的软土地基处理施工中,取得了令人满意的效果,其施工组织便利,工程质量可靠,据观测和测试结果证实达到了预期目的,符合设计要求。
以下简单介绍施工过程中一些关于塑料排水板处理软基的技术措施。
一、施工机械与主要材料选定1、插板机械,选用DZ60KS塔形滚筒平移式打拔桩基。
该机械使用DZ60型振动锤与ZJ40桩架相结合,利用振动锤击振力和钢丝绳拉力共同沉管,采用13cm套管进行插板,锤重4.5T,桩架主卷扬机功率11KW。
2、塑料排水板。
塑料排水板由板芯和滤膜组成,板芯由聚丙烯和聚乙烯塑料加工而成内有沟槽的板体,土层中的固结渗流水通过滤膜渗入到沟槽内,并通过沟槽向上从排水砂垫层中析出。
所以说选用塑料板要求滤膜渗透性要好,板芯排水沟槽断面不因受土挤压而变型,要着重于板芯,材料滤膜质量的控制,通过检测各项性能技术指标均符合规范要求。
3、砂垫层。
应选用中粗砂,含泥量不得超过3%,而且无杂物和有机质混入,不但能碾压密实,而且渗水性要好。
4、预压材料。
我们选用的是低液限粘土。
其液限30-34及塑性指数10-14,实测含水量与标准试验的最佳含水量差值±2%左右,每层填料松土厚度300mm,压实度大于90%。
二、塑料排水板法的加固原理1、塑料排水板法的加固原理塑料排水板法是排水固结法的一种形式。
塑料排水板在软基加固中的应用分析
塑料排水板在软基加固中的应用分析摘要:随着我国社会经济的快速发展,道路工程作为重要的交通路径,数量越来越多,规模也越来越大。
为了保证工程质量,一定要科学合理的选择施工技术。
工程质量的影响因素很多,最重要的是路基的沉降与稳定。
在实际施工中,软土地基如果处理到位就能够有效控制沉降,从而增加道路的使用寿命。
在软土地基加固过程中应用塑料排水板可以对传统的防水方式进行改进和完善,从而提高地基的强度。
关键词:塑料排水板;软基;加固引言随着我国“一带一路”的推行,道路工程的施工质量有了更高的标准要求,也给滨海、浅滩等软土地基的加固技术带来了新的挑战。
在软土地基上直接施工,会使地基结构不稳,出现沉降、硬化和侵蚀等现象,影响了道路工程的整体质量。
在软基加固中应用塑料排水板可以解决这一问题,相关部门一定要加强研究塑料排水板在软基加固中的具体应用。
1软土地基带来的危害1.1沉降对于道路工程而言,沉降是对施工整体质量最大的威胁。
在开展施工过程中,如果地基结构不稳定,会使地面结构发生沉降甚至是塌陷,进而给道路工程带来巨大的破坏。
从导致地基沉降的各方面因素来讲,软土是最重要的因素,由于软土的土质强度较差,而道路在使用上比较频繁,每天都会有车辆经过,增大地基的不稳定性。
1.2硬化在道路工程的施工过程中,如果前期没有根据工程的相关规定对材料进行严格分配,就会使材料的配合比出现错误,进而引起地基问题,导致土层上方出现硬化以及不均匀现象。
特别是对于软土地基,由于地质结构本身就不太稳定,而且非常容易被外界环境所影响,一旦前期的材料配合比出现问题,就会造成土层硬化的现象。
1.3侵蚀土层侵蚀和施工材料的质量具有一定的关系,尤其是在软土地基系统中,土层侵蚀会带来非常严重的损失。
在土层内部软土层占有很大的比例,而且施工单位在对地基进行处理的过程中,通常会把砂石和水泥等掺到地基系统里,同时软土地基的土层本身就很松软,雨水天气容易把地基材料冲散,这样就破坏了地基材料的结实度和紧密度,进而降低了道路的整体质量。
塑料排水板及土工织物在水上围堰地基加固中的应用
塑料排水板及土工织物在水上围堰地基加固中的应用摘要:本文结合黄骅港综合港区起步工程北围堰地基加固施工,较详细地介绍了水上围堰地基加固中排水板与土工织物铺设施工工艺。
关键词:地基加固;水上排水板打设;水上土工织物铺设;施工工艺一、.工程概况围堰为斜坡式结构,地基加固处理方式为:抛填1.0m厚砂垫层后打设塑料排水板,再依次铺设土工格栅、土工布。
二、塑料排水板施工1.施工工艺的确定水上作业,采用专用排水板打设船施工。
大部分作业区天然水深较浅,船舶作业时间受潮水制约,施工效率低,而排水板量大、工期紧,因此在施工区内展开多个工作面,多条打设船同步作业。
2.作业特点及对设备要求:2.1船体有足够的浮性和稳定性,使导管插入与拔出对工作平台稳定无影响,打设架移动时不造成倾斜或颠覆;整机重心低,稳定性好,有足够的抗风抗浪性。
2.2水上作业,不能直接放样确定桩位,船体定位必须准确可靠。
2.3作业时间受潮水制约,尽量减少移船定位的时间和次数,每定位一次打设的排水板根数尽量多,提高工作效率。
3.排水板施工设备排水板打设船由自航驳船改装而成,排水量约800t,型深4m,工作吃水2.0m;首尾共配卧式电动起锚机和霍尔锚各4个,作为船只移位装置。
插设装置为门架式立柱打设机,动力采用20KW震动锤,套管采用Φ127无缝钢管,长为25m(可根据最大深度要求调整),底端加工成楔形收口,最大打设深度为:套管长-水位+原地面标高-船舶型深+工作吃水。
打设机布置在甲板的两侧,数量根据工程量、工作效率、排水板打设间距及船体尺寸确定。
本工程每侧布置4台打设机,间距8m,每台打设机可通过船上的轨道沿船首尾方向移动8m。
船舷外侧设置带护拦的工作平台,平台与船体间留有约30cm宽开孔,作为套管下沉的开孔。
4.主要工序施工工艺4.1.1施工准备施工前,按各区段作业宽度放出施工边界控制桩,便于施工船舶进行粗定位。
4.1.2排水板剪裁按照剪裁长度=入土深度+外露长度+砂垫层厚度,将排水板剪裁成不等的单根板段,然后单根打卷,端部用铁丝制的卡扣固定,有序的摆放在船上。
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析方法探讨加筋路堤的稳定性时,该方法不能很好 地反映土工织物与路堤土之间的变形协调关系,很 难合理地反映土工织物对路堤基底的压力、沉降量、 应力场和应变场的影响,并且往往低估了加筋路堤 的稳定性[5]。
随着计算机技术的发展和大型通用有限元软 件的日益完善,有限元方法逐渐被应用到加筋路堤 的稳定性分析中[9-10, 14]。与极限平衡分析方法相比, 有限元分析方法不仅能够反映土性变化、施工进度 及复杂的边界条件,而且还能给出各阶段应力场和
4 有限元计算结果分析
4.1 对孔压消散的影响 针对有无塑料排水板的情况进行了对比计算,
得出点 D(0,5)在各施工阶段超静水压力的变化曲 线,如图 2 所示。第 2 固结阶段结束时路堤体内的
1728
岩土力学2009 年 Nhomakorabea超静水压力分布如图 3 所示。从图 2 可以看出,若 不采用塑料排水板,在第 1、2 固结阶段结束时点 D 处的超静水压力分别为-8.5 kPa 和-6.9 kPa;而采用 排水板加速孔压消散后,相应值变为-0.04 kPa 和 -0.004 kPa,此时超静水压力基本消散完毕(参看图 3 也可得到类似结论)。可见,塑料排水板极大地缩 短了孔压的消散时间,加快了软土的固结进程。
土地基的承载力得到较快的提高,从而提高了路堤的稳定性。加设排水板后筋材所分担的抗拉力也比无排水板情况下的抗拉
力低。为了更好地发挥土工织物的加固效果,土工织物应尽量布置在高应力区域。加设排水板可以缩短路堤各固结阶段的静
置时间而达到优化设计。
关 键 词:非线性有限元;土工织物;塑料排水板;软土路基;固结
2 有限单元法分析理论
有限元分析中采用 Biot 固结理论。平面应变条 件下 Biot 固结方程形式为
−G∇
2
wx
+
G 1− 2v
∂ ∂x
ε
V
+
∂u ∂x
=
0
(1)
−G∇
2
wz
+
G 1− 2v
∂ ∂z
ε
V
+
∂u ∂z
=
−γ
(2)
∂εV + K ∇2u = 0 ∂t γ w
(3)
式中:ε V
=
−⎛⎜ ⎝
3 加固路段有限元模型的建立
文中利用非线性有限元方法针对某一加筋路 堤的典型断面进行稳定性分析。该路堤断面顶宽为 22 m,路堤填筑高度为 4 m,坡度为 1:1.5,软弱地 基深度为 7 m,路堤和地基的几何构型如图 1 所示。
根据地勘资料,地基软土按照土性差异可划分 为 3 个土层,路堤及地基各土层的强度参数见表 1。 土工织物置于路堤底部的砂垫层中,其只能受拉, 变形刚度为 8 500 kN/m。砂垫层厚度为 0.3 m,由 于其厚度较小而未在图中标出。塑料排水板长 4 m, 即打穿路基上部两层黏土而到达渗透系数较小的黏 土 3 的顶部。排水板间距 1.5 m,计算中根据式(4) 将其等效为 Dp =5 cm 的砂墙进行计算。
效砂井时,其当量换算直径 Dp 按下式计算
D
p
=
α
2(b +
π
δ
)
(4)
式中:α 为换算系数,在 0.6~0.9 之间取值; b 为 排水板截面宽度; δ 为排水板截面厚度。
土体的本构模型采用Mohr-Coulomb模型。为了 合理模拟土工织物与路堤土的相互作用,有限元计 算中需要引入界面单元,土工织物与土体之间的相 互作用通过筋-土的界面强度来实现。界面单元的强 度等于周围土体的强度乘以土与界面单元的摩擦系 数,即接触面的粗糙程度可以通过摩擦系数的取值 变化来控制。摩擦系数的取值可通过试验确定,当 土与土工织物变形一致没有相对滑动时,摩擦系数 取1.0。本文有限元计算中摩擦系数取1.0。
收稿日期:2007-08-27 基金项目:安徽省高等学校省级自然科学研究项目(No. KJ2008B259)与合肥学院引进人才启动基金项目(No. RC027)联合资助。 第一作者简介:刘金龙,男,1979 年生,博士,讲师,主要从事岩土工程方面的教学与研究。E-mail: alnile@
foundation soils
土层
干重度 湿重度 /(kN/m3) /(kN/m3)
渗透 系数
黏聚力 /kPa
内摩擦角 /(°)
泊松比
变形 模量
/(m/d)
/kPa
路堤土 16.0 20.0 0.01 4.0 24.0 0.30 2 500
砂垫层 17.0 18.0 1.0 1.0 22.0 0.30 1 800
第6期
刘金龙等:土工织物与塑料排水板联合处理软基的效果分析
1727
应变场的分布情况。有限元法在一定程度上能够合 理地分析土工织物与土之间的变形协调关系,能够 考察土工织物对路堤应力场和应变场分布的影响, 这有助于探讨土工织物对软土路堤的加固效果和作 用机制。
本文利用非线性有限元方法考察了土工织物 加筋与塑料板排水联合使用处理软土地基的效果。 计算中把塑料排水板等效为排水砂墙,得到了加固 前后软土路堤的竖向沉降、侧向位移、超静水压力 分布及路堤安全性的对比关系,并对土工织物加固 软土路堤的效果和机制进行了探讨。
Hefei 230022, China; 4. Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China)
Abstract: Based on Biot′s consolidation theory under plane strain, the effect of disposing soft soil foundation using geotextile and plastic drainage plate is studied with nonlinear finite element method. It is shown that the vertical settlement of foundation with drainage plate is larger than that without drainage plate; the lateral displacement decreases and the uplift at the toe of embankment decreases at the same consolidation time. In general, the dissipation time of excess pore pressure is shortened greatly by using plastic drainage plate; the stability of embankment is improved for accelerating the consolidation so as to enhance the bearing capacity of soil. Meanwhile, the shared tensile force of geotextile becomes lower when plastic drainage plate is used. In order to reinforce the embankment effectively, it is advised that geotextile should be set on high-stress zone. Furthermore, the design can be optimized by shortening the standing time of consolidation when plastic drainage plate is used. Key words: nonlinear finite element method; geotextile; plastic drainage plate; soft soil foundation; consolidation
1引言
土工织物具有加筋、反滤、排水和隔离等多种 功能,且具有质量可靠、施工方便、工效高、工程 造价低、对土的扰动小等优点,因而在软土工程的 加固中得到了广泛的应用[1-3]。
但该技术的设计理论及计算方法还不成熟,需 进行深入研究[3-4]。如在相关设计规范[5]和实际工程 分析[6-8]中,通常采用传统的极限平衡分析方法来探 讨土工织物的加固作用。然而,在利用极限平衡分
图 2 点 D 处超静水压力的消散规律 Fig.2 Dissipation of excess pore pressure at point D
(a) 无塑料排水板
可见,在相同固结时间内铺设排水板后路堤的 竖向沉降大于无排水板情况下的相应值,路堤坡趾 处的隆起变小,路堤的侧向位移也变小。塑料排水 板加快了孔压的消散进程,使路堤在相同时间内的 固结程度更高。
黏土 1 16.0 黏土 2 15.5
19.5 3E-4 3.0 18.5 2E-3 2.0
13.0 0.30 1 200 12.0 0.33 800
黏土 3 16.0 19.0 6E-4 4.0 23.0 0.25 1 400
该路堤的施工步骤为:①在完成插排水板工作 后,铺设砂垫层和土工织物,且将路堤填筑至2 m, 费时10 d;②施工间歇120 d,使超孔隙水压尽量消 散,记为第一固结阶段;③将路堤填筑至4 m高度, 费时8 d;④工后固结期180 d,记为第二固结阶段。
摘 要:基于平面应变条件下的 Biot 固结理论,采用非线性有限元方法对土工织物加筋与塑料板排水联合使用处理软土路
基的效果和机制进行了探讨。对比计算表明:在相同固结时间内加设排水板后路堤的竖向沉降大于无排水板情况下的相应值,
路堤坡趾处的隆起变小,路堤的侧向位移也变小。塑料排水板极大地缩短了孔压的消散时间,加快了软土的固结进程,使软