塑料排水板处理高速路桥过渡段应用分析

王韦辉刘喜伟屈翔

中国建筑土木建设有限公司北京市100070

摘要：现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，市政工程的发展也越来越完善。目前我国高速公路施工，特别是路桥过渡段工程沉降更加严格，对路桥过渡段沉降必须进行严格控制。目前我国在高速公路路基中采用一些加固路基并取得了一定效果，本文针对高速公路路桥过渡段工程，结合地区土质状况采用塑料排水板进行加固高速公路路桥过渡段并经过工后测试用于指导高速公路路桥过渡段施工。

关键词：塑料排水板；处理；高速路桥过渡段；应用分析

引言

为了研究塑料排水板处理高速公路路桥过渡段，选择塑料排水板进行加固处理，通过对地面沉降、分层沉降、测斜、土压力、孔隙水压力观测、土工格棚变形观测等分析评价塑料排水板加固路基效果。塑料排水板复合地基沉降在11.35～15.78cm之间，路基施工填筑期间最大沉降速率值小于l0mm/d稳定安全；塑料排水板复合地基土层侧向变形较小；铺设土工格栅路段水平位移均小于不铺设土工格栅路段；填土到设计标高时孔隙水压逐渐消散、减小。结论是塑料排水板在高速公路路桥过渡段中具有良好路用性能。

1塑料排水板的概述

塑料排水板传统的检测手段主要有三种：①针对市场上相对常见的塑料排水板，利用正规的测深仪，通过利用塑料排水板与滑轮的相对滑动的原理计算打设深度，这种检测手段的实用范围比较有局限性，一般适用于监理单位；②厂家在生产塑料排水板的时候在内部增加一些铜丝，在实际的检测工作中，主要通过这些加设的铜丝的电阻率来间接计算打设的深度，这种方法主要是业主单位在进行质量检测时采用，其专业性也更强；③在塑料排水板上刻上刻度，这种刻度的范围可以根据实际的工程要求而有所调整，没有统一的标准，在实际的检测过程中则通过刻度上显示的数据，然后通过一定的计算完成对打设深度的测量工作，虽然这种手段相对于第一种手段相对普遍，可是也只是在施工单位的内部通用，故而主要用于自检。第一种检测手段对测深仪的资金要求比较高，这种方法在检测的过程中相对而言比较直观，而且在监理单位中，工作人员可以同时对很多台检测仪器进行管理，对打设塑料排水板的工作人员的专业素质要求不高，从而能够提高工作的效率，也可以控制施工的质量。但是测深仪设备的电源线在检测过程中容易拉断，而且在进行检测时其内部有直流电，在工作中会受到电流因素的干扰，进而可能影响到测试结果。第二种方法使用电阻检测，总体来说其对于整个项目的要求最高，其在前期需要生产厂家在制作设备的技术要达到一定的要求，要求增设的铜丝的选材要符合标准，保证生产出的设备的每一段的电阻率保持一致，保证在测试过程中因这种仪器本身的原因而造成的误差不影响实际的检测结果。如果因为前期的设备不准而对测试结果产生误差，那么测试的结果就没有了实际的检测意义。其中排水板平面位置误差不得大于50mm，垂直度偏差不得超过1．5%。对于塑料排水板“回带”数量控制在打设总量的5%以内，且“回带”长度不应超过300mm。如回带长度超过300mm，必须在该位置450mm范围内重新补插。相对而言，第三种刻度检测手段比较简单，要求相对于电阻检测也比较低，只要求在前期生产厂家能够生产出边缘标有刻度的塑料排水板，范围在200m以内，没有统一的标准，可是这种检测手段本身存在一定的缺陷，受外界环境因素的影响较大，比如在进行外界的检测过程中如果受到强烈的日晒或者雨淋的影响，上面的刻度可能会模糊。所以，在前期选材与刻度的制作时一定要考虑相关的因素。通过对三种检测方式的对比以及其普遍适用性的特点，结合本文所选取的围海造地的实际施工情况，主要采用第三种检测手段，因为其精度及其他要求均可以满足工程的标准，而且相对而言更加经济、简单，实际的检测过程也更加方便。

2处理方案及施工质量控制

对地基进行承载力试验，与该段路基设计相吻合，承载力达不到设计的标准，设计文件要求该段路基进行加固处理，采用塑料排水板加固形式进行，布置采用等边三角形布置，两点之间的间距为1.3m，板长11.0m，板顶铺设0.5m砂垫层，为了对砂垫层中铺设土工格栅的作用进行分析，施工路段对K25+420-K25+460段砂垫层内铺设一层单向土工格栅。施工技术要求：首先施工前要对原地面进行碾压处理，使路基压实度达到规范设计的要求值，同时具有一定的平整度，在土拱上铺设0.3m厚砂垫层；其中砂要求具有良好级配的中、粗砾砂，砾砂含泥量不大于5%且不含有机质，碾压至密实为止；塑料排水板截面尺寸为宽100±2mm，厚4mm，纵向通水率大于25cm3/s，滤膜渗透系数i＞5×10-4cm/s；芯板应有耐腐蚀性和足够柔性，保证塑料板在地下具有一定耐久性并在土体固结变形时不会发生折断；严格控制塑料排水板间距和深度。在施工中塑料排水板随套管拔出时拔出长度要小于0.5m，如果超过0.5m要进行重新补打；塑料排水板留出孔口长度应保证深入砂垫层大于0.3m，与砂垫层贯通以防受损影响塑料排水板排水效果；施工现场堆放塑料排水板盘带适当覆盖以防在阳光作用下老化；施工中要防止杂物进入套管；塑料排水板在使用过程中不得进行连接使用；塑料排水板施工顺序为装靴-定位-插设-上拔-切断-移位。施工质量检验标准：塑料排水板之间间距允许偏差在±15cm范围之内，板长应大于设计长，竖直度允许偏差小于1.5%.塑料排水板施工后在砂垫层顶面铺设一层土工格栅，在土工格栅上铺筑0.2m砂垫层并且碾压至相对密度要大于0.67。砂、土工格栅铺设符合设计要求后进行上部路堤填土施工。

3路基加固检测分析

路基加固处理后分别对地面沉降、分层沉降、测斜、孔隙水压力、土压力进行观测、土工格栅变形观测并进行分析。

3.1地面沉降观测结果及分析

施工中埋入沉降观测板进行监控，排水固结处理地基沉降在11.35～15.78cm之间；施加最后预压荷载后5～8个月，沉降相对稳定。路基施工填筑期间最大沉降速率值小于10mm/d稳定安全。铺设土工格栅断面比不铺设土工格栅断面沉降小0.5～0.7cm，塑料排水板处理地段相差4.3cm。

3.2分层沉降观测结果及分析

在道路路基中心线、路肩两侧和两侧坡脚安装分层沉降管和分层沉降磁环，进行地基分层沉降观测.分层沉降观测得到土层压缩应变与静力触探曲线对比结果土层分层沉降观测曲线表明路基中心线处压缩应变与静力触探存在良好线性关系；塑料排水板排水固结处理地基压缩变形范围在0～11m之间；处理范围内沉降（6.0～23.1cm）和处理范围外（下卧层）沉降（0.9～5.0cm）比值为3.4-13.75。

结语

通过高速公路路桥过渡段工程，采用塑料排水板加固高速公路路桥过渡段，工后对技术指标进行观测，排水固结处理地基沉降在11.35-15.78cm之间，铺设土工格栅断面比不铺设土工格栅断面沉降小；路基中心处压缩应变曲线与静力触探曲线有较好对应性，排水固结处理地基土层侧向变形较大，在施工过程中地基土沉降较大，侧向位移较大。铺设土工格栅路段水平位移均小于不铺设土工格栅路段。在路基填筑完成后随着地基土固结，板头提供承载力逐步减小，板间土提供承载力逐步增大。土工格栅应力变形随荷载增大逐渐增大。土工格栅应力应变在路基不同位置数值也不一样，路基中心相对小些、路肩大些、坡中最大，与路基下水平位移场分布是一致。

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