中国土工合成材料工程协会

会员动态系列报道——高渗透双面连通窄型塑料排水板在软基处理工程中的应用

【字体：大中小】【发布日期：2018-07-19 09:05】【来源：江苏中联路基工程有限公司】【作者：李德光于洋】

一我国塑料排水板生产应用现状
塑料排水板加固软土地基具有加固效果好、施工速度快、成本低等优点，因此在软基加固工程中广泛应用。我国的塑料排水板目前主要有分体式和整体式两大类：分体式塑料排水板由无纺布滤套和塑料芯板组成，滤套套在芯板外面，滤套和芯板可以分开；整体式排水板是滤膜粘合在塑料板芯上，滤膜与板芯连为一体。绝大部分塑料排水板的断面尺寸为宽100mm，厚3.5～8mm，仅少数品种宽度为150mm。目前国内塑料排水板产品仍存在产品质量及加固效果不稳定等问题，尤其是滤膜的淤堵问题未能有效的解决。市场迫切需要既经济又加固效果好的塑料排水板产品，本公司近年来研制一款高渗透双面连通窄型塑料排水板并在实际工程中得以成功应用。
二高渗透双面连通窄型塑料排水板特点
滤膜透水性是确保塑料排水板功能的重要指标。滤膜应满足以下要求：必须阻止周围土体出现管涌，防止土颗粒处于悬浮状态；若细小颗粒处于悬浮状态，则允许它通过滤膜的孔隙，尽量避免淤堵现象；滤膜应有相对较高的稳定性；滤膜的使用功能在整个排水阶段均要得到保持。本公司所研发的产品在普通滤膜的基础上，通过采用特制的化学试剂并经特殊工艺再加工，从而改变了滤膜的开孔尺寸，提高了滤膜的渗透系数。滤膜允许细小颗粒穿过，并使余下的较大颗粒在排水板周围形成一种自然土滤层，则土与滤膜的滤层系统处于相对稳定状态。
塑料排水板的结构和几何特性是保证提供足够过水条件的基本因素。地基中的水从周围地基土中渗入塑料排水板并从排水板的纵向沟槽中排走。地基上施加的预压荷载及加固土层对排水板造成的侧压力作用使排水板的滤膜受压陷入沟槽内，在地基排水固结过程中，排水板随地基沉降发生弯曲和折曲，这些都会改变排水板过水通道的形状和大小、阻塞水流、降低排水能力。特别是当露头排水板绑扎真空滤管过紧时，排水板一边的水槽就失去作用形成单面排水问题。本公司经多次试验，在生产塑料排水板的芯板过程中增加一道打孔装置，在芯板上合理均匀分布Ф1.0mm的孔洞，纵向分布孔距100mm，横向孔距分布为宽度100mm的排水板孔洞4个，宽度50mm的排水板2-3个。经测试对抗拉强度没有影响，且能达到双面通气通水的效果。
按照上述思路所开发的高渗透双面连通塑料排水板具备如下特点：滤膜渗透性强且防淤堵；排水板双面连通；断面尺寸为50×4mm，属窄型塑料排水板；排水效果稳定良好。
三高渗透双面连通窄型塑料排水板性能指标
高渗透双面连通窄型塑料排水板的性能指标由南京水利部建设工程质量检测中心进行试验测定，结果如表1所示。

表1

试验项目		单位	本产品技术指标	B型板指标	试验结果
复合体	单位长度质量	g/m	≥45	/	52
	宽度	mm	50±1	100	50.6
	厚度	mm	≥4.2	≥4.0	4.2
	抗拉强度（干态）（延伸率10%时）	kN/5cm	≥1.2	≥1.5	1.67
	纵向通水量	cm³/s	≥25	≥35	35.3
滤膜	单位面积质量	g/m²	/	/	71
	纵向干态抗拉强度（延伸率10%时）	N/cm	≥25	≥25	27.3
	横向湿态抗拉强度（延伸率15%时）	N/cm	≥20	≥20	20.8
	渗透系数K₂₀	cm/s	≥1.5×10^-2	≥1.0×10^-4	1.77×10^-2
	等效孔径O₉₈	µm	≤75	≤75	＜74

由以上试验结果可见，高渗透双面连通窄型塑料排水板的性能指标已经达到并超过了普通塑料排水板B型板的技术指标，并且有其高渗透双面连通的特性。
四工程应用
高渗透双面连通窄型塑料排水板已经在实际工程得以应用，并取得良好工效。
1舟山市岱山县大小鱼山促淤围涂工程试验区
舟山市岱山县大小鱼山促淤围涂工程15-2、15-3地块为试验区，分别采用板宽为10cm的包裹型分体式C型塑料排水板和5cm宽的高渗透双面连通窄型塑料排水板，使用量各为110万m。试验结果表明两个试验区加固效果相当。因此该工程在后面的大面积软基加固中采用了5cm宽的高渗透双面连通窄型塑料排水板。
2 金海三期陆域A-1区
金海三期陆域A-1区位于海州湾南部潮间带海滩上，在临洪河口右岸外海侧，是连云新城基础设施的重要组成部分。金海三期陆域上层15-21m为软弱淤泥层，其中表层约4m为吹填淤泥，以下为原滩面淤泥，需进行软基加固处理，加固面积约为66万㎡。2017年6月5日开始进行C区的6、7、8分区真空抽气计时，8分区作为试验区，6、7分区作为参照。其中，C8分区长短板均采用SPB-K50型塑料排水板；C6、C7分区长板采用SPB-K100型整体热熔塑料排水板，短板采用SPB-K50型塑料排水板。在前期施工中，C6、C7、C8三个分区均采用相同的施工工艺，砂垫层均为80cm，长板打设深度均为18m，短板打设深度均为5m，同类排水板间距为1m，正方形布置。在材料使用方面，编织布均采用200g/㎡聚丙烯扁丝编织布；土工布均采用200 g/㎡非织造土工布；密封膜均采用0.12~0.14mm密封膜铺设两层。截止到2017年8月19日，根据现场第三方检测数据，C6分区平均沉降量为889.5mm，C7分平均沉降量为997.7mm，C8分区平均沉降量为907.3mm，经对比分析可见三个区域的抽真空效果并无明显差异。

现场照片

3 目前所运用的部分工程项目

五说明
1 公司所研制的高渗透双面连通窄型塑料排水板已在工程中得以成功应用，并获得相应国家专利授权（专利号：ZL 2014 2 0239651.1/ZL 2016 2 1076880.1）。
2 室内试验结果表明：该产品的性能指标达到了B型塑料排水板的要求。
3 现场试验段的结果表明：该产品加固效果达到C型塑料排水板的效果，值得大力推广。

【撰稿：江苏中联路基工程有限公司审核：吕鹏编辑：程凤娟】

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