海岸工程软地基中塑料排水板的应用罗鹏刘小伟

罗鹏刘小伟

罗鹏刘小伟

（中交横琴投资有限公司，广东，珠海，519031）

【摘要】韩安工程由于长期受到海水的腐蚀，以及海水会出现涨潮的现象，因此对于海岸工程会带来一定的负面影响，而对于软地基中，由于存在一定的沉陷，因此有效的排水措施非常重要，本文重点对海岸工程软地基中塑料排水板的应用进行了详细的分析。

【关键词】海岸；软地基；塑料；排水板；运用

一、前言

软地基本身含水量较大，因此软地基应该在排水方面设计更加的优化，而对于海岸工程而言，由于海水对于金属有一定的腐蚀性，因此采用塑料排水板具有一定的优势。

二、海岸工程软地基应用塑料排水板的特点

使用排水固结方法能够固结地基、在预压加载期间沉降大部分或者基本上已经形成并且加速地基的下陷，同时具有一定的抗剪强度，进一步提升了地基的稳定程度与承载力。排水固结最早的方法是砂井排水，可是这个方法产生的问题就是当地基发生变形之后，非常容易出现颈缩与断颈，塑料排水板正是解决了砂井的问题，极大程度上简化了施工技术，降低了施工成本，具体特点包括：排水板具有较轻的质量、较高的强度，单孔过水具有较大的断面，能够顺畅排水；耐久性能优良，成本非常低；厂家一般是都是批量生产塑料排水板，容易控制并且具有均匀的质量；由于塑料排水板具有极小的断面，扰动地基程度极小且体现出了有效的连续性；在施工中排水沟槽截面不容易遭受土压力进一步产生变形压缩；塑料排水板体现出了一定的强度并且延伸率优良，能够与变形地基彼此适应；可以就地取材预压材料，成本低廉；简化了施工机械，施工效率极高，劳动强度较小。

塑料排水板结构、原理及等效计算塑料排水板，其主要由内部芯板及外部滤布组成：内部芯板作为塑料排水板的骨架，其截面凹凸形状为排水通道，同时支撑外部滤膜；其外部滤膜主要是可用来防止排水过程中的泥土堵塞排水通道，以保持排水通道的畅通。塑料排水板的芯板，应满足塑料排水板使用过程中的力学要求及排水量要求。其中，力学要求主要包括抗拉强度、延伸率和弯曲性能。抗拉强度，主要是因为在施工过程中，塑料排水板受到土体侧摩阻力的影响，使其产生较大的拉力，同时也需要一定的延伸率；塑料排水板在施工中会产生一定的弯矩，且当土体发生竖向变形时，作为柔性排水通道的塑料排水板也将会产生一定量的弯折，为能保证排水通道的顺畅而不被折断，需要塑料排水板本身具有一定的弯曲性能。塑料排水板的滤布，其主要作用在于防止在土体超静空隙水在排出过程中，微小黏土颗粒随孔隙水迁移至芯板内的排水通道，从而造成排水堵塞的情况发生。滤膜的等效孔径及渗透系数均为控制标准：滤膜的等效孔径是塑料排水板淤堵程度控制的主要控制指标；滤膜渗透系数不得低于被加固的土体的渗透系数，这样才能够有效地防止黏土颗粒迁移至排水通道中，保证塑料排水板安插后在一定时期内的通水量。

为实现上述功能，我国生产的塑料排水板多是复合型塑料排水板，内芯板由布满排水通道的高压聚乙烯或聚丙烯塑料骨架组成；在内芯板外套上有无纺土工布制成的滤水外膜。其施工工艺可概述为：采用塑料排水板打设机，使塑料排水板在机械力的作用下，深插入地基下的软土层。作为竖向的排水通道，在荷载作用下，使超静孔隙水慢慢排出，从而加速软土固化，提高地基的承载能力，同时使地基的大部分沉降发生在施工预压期，以减少工后的沉降。

三、海岸工程软土地基塑料排水板的应用

1、塑料排水板排水固结法

排水固结法施工工艺成熟，特别是采用插打塑料排水板形成竖向排水通道的做法得到广泛的应用，具有工程造价经济、软基加固效果明显的优点，其缺点在于预压加载时间较长，后期存在一定的工后沉降及不均匀沉降，对地震区土层液化问题无法解决。塑料排水板排水固结法是塑料排水板用插板机插入软土地基，在上部预压荷载作用下，软土地基中空隙水由塑料排水板排到上部铺垫的砂层或水平塑料排水管中，由其他地方排出，加速软基固结。塑料排水板(带)是针对淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土及杂填土地基运用排水固结法进行软基处理的良好垂直通道，可大大缩短固结时间，以增加作用于土颗粒的有效应力来加速地基固结沉降，从而达到提高强度的目的。塑料排水板加固软土地基的优点：质量容易控制，成本较低；材料有良好的强度和延展性，能适合地基变形能力而不影响排水性能；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，可在超软弱地基上进行插板施工；施工快、工期短。对于深厚的软土地基采用排水固结法进行加固时，从技术上和经济上考虑，采用排水板是经济、有效、可行的方法。

2、塑料排水板的选材

在具体的工程实践中，要使用塑料排水板对地基进行排水固结施工，首先要选择合适的排水板。一般来讲，海岸工程软地基施工中所使用的塑料排水板的透水性需要很好，还要具备一定的刚度和延伸性，要求其在五次对折的情况下也不会折断。其透水量要满足施工要求。这就需要选择合理结构类型的塑料排水板。目前市场中有多孔质单一型结构、复合型结构等两种结构形式的塑料板材。在具体的选择中需要结合实际情况合理选择。

3、多孔质单一型结构

一般在生产中，出于对塑料排水板性能的考虑，多孔质单一型结构多采用聚氯乙烯作为生产原材料。并通过一定的加工工艺，最终得到成型的排水板。这种排水板所具有的特点就是排水孔隙数量较多，并且是以均匀分布的方式罗列在排水板上，因此其应用的过程中透水性非常良好。另外，聚氯乙烯所制作而成的排水板具有很强的耐腐蚀性能，可以在水下保持很长时间不会发生太大变化，并且在施工中，塑料排水板的孔洞不会出现堵塞现象，因此非常适合在海岸工程软地基的处理中使用。

4、复合型结构

与多孔质单一型结构不同，复合型结构的排水板在生产中所使用的原材料多为聚丙烯，有时候也会使用聚氯乙烯，但是这些有机复合物都是经过一定特殊处理的。复合型结构排水板是由不同形状的单独排水板组合而成，这些排水板可能是十字型，也可能是工字型，通过相互组合得到最终的塑料排水板。这种排水板结构的抗压能力较强，且不会影响排水板的透水性。并且板芯的外衣多为纤维层，即不会影响其排水性能，能够起到挡土作用，因此复合型已经同时具备了横向与纵向上的透水性与通水性双重特点。

5、海岸工程软地基中塑料排水板应用流程

在海岸工程软地基中塑料排水板工艺流程：施工范围内将准备好的塑料排水板均匀的抛铺在海底面上，砂垫层厚度不能低于30厘米。利用绞缆锚机进行移船，按照平面插板图在平面上定位控制导标与拉测绳。按照塑料排水板设计的插入深度，裁截下料已经成盘的塑料排水板，下料长度是插入深度＋40cm。在插板机套管中穿入已经下好料的塑料排水板，在插板套管下端口需要露出塑料排水板长度大概是20cm。使用套管下端特别定制的卡口卡住塑料排水板露出的套管下端，同时对塑料排水板上端进行拉紧，促使其产生绷紧状态进一步产生竖向拉直现象；对施工船舶或者插板机插板套管进行移动，促使插板套管与插板号位垂直对准，发动振动机械设备，在软土层中插板套管与内部的塑料排水板便缓慢进行了插入，直至达到了预定的设计深度；缓缓提高插板机套管，下端特别制作的卡口便会自行张开，在预先设定的土层中自动将塑料排水板进行留插。

四、结束语

综上所述，本文重点对海岸工程软地基中塑料排水板应用进行了详细的分析，相关的工程人员和设计人员要考虑到软地基带来的危害，从而在设计的过程中，将塑料板的使用作为其中重要的设计内容。

参考文献

[1]戴林伟.基于塑料排水板在海岸工程水下软土地基中的应用分析[J].中国水运月刊,2013,(5).

[2]田仕文,张元宏.塑料排水板在海岸工程水下软基处理中的应用[J].海岸工程,2010,(4).