引言
　　在海岸工程的地基加固施工中，采用塑料排水板施工技術(shù)方法具有一些其他加固施工技術(shù)方法所不具備的優(yōu)良特點(diǎn)，如塑料排水板自重輕、強(qiáng)度高、耐久性強(qiáng)、價(jià)格低廉、延伸性較高等等。除此之外，以塑料排水板為施工材料進(jìn)行地基加固施工，施工方法較為簡(jiǎn)單，且可以采用機(jī)械施工，極大的降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。其所具備的斷面使其過(guò)水能力較強(qiáng)，在擾動(dòng)地基不會(huì)對(duì)槽面產(chǎn)生影響，能夠?qū)崿F(xiàn)施工的連續(xù)性。以下本文中筆者就從其工作原理開始分析，來(lái)談?wù)勂湓诤０豆こ誊浀鼗庸淌┕ぶ械木唧w應(yīng)用。
　　1、塑料排水板法概述
　　塑料排水板施工的原理排水固結(jié)軟土地基的重要方式就是塑料排水板法。基本原理：通過(guò)插板機(jī)械實(shí)施振沖操作，將具有良好透水性能的特制塑料排水板插設(shè)在較大含水量與孔隙比例、較高壓縮性以及深厚土層的軟土地基中，同時(shí)把砂墊層鋪設(shè)在上面，進(jìn)一步產(chǎn)生軟土層的排水通道。通過(guò)壓載在砂墊層上所發(fā)揮的作用，在軟土地基中會(huì)出現(xiàn)了附加應(yīng)力，進(jìn)一步造成超孔隙水壓力。存在于地基中的超孔隙水壓力與孔隙水應(yīng)力，促使在塑料排水板與砂墊層排出孔隙水，進(jìn)一步降低了孔隙水應(yīng)力。按照太沙基具備的有效應(yīng)力可知，有效應(yīng)力在土顆粒之間發(fā)生了傳遞促使其降低了地基中的孔隙水應(yīng)力增加了等量的有效應(yīng)力，進(jìn)一步提高了軟土地基的承載力加速了排水固結(jié)。
　　塑料排水板結(jié)構(gòu)、原理及等效計(jì)算塑料排水板，其主要由內(nèi)部芯板及外部濾布組成：內(nèi)部芯板作為塑料排水板的骨架，其截面凹凸形狀為排水通道，同時(shí)支撐外部濾膜；其外部濾膜主要是可用來(lái)防止排水過(guò)程中的泥土堵塞排水通道，以保持排水通道的暢通。塑料排水板的芯板，應(yīng)滿足塑料排水板使用過(guò)程中的力學(xué)要求及排水量要求。其中，力學(xué)要求主要包括抗拉強(qiáng)度、延伸率和彎曲性能。抗拉強(qiáng)度，主要是因?yàn)樵谑┕み^(guò)程中，塑料排水板受到土體側(cè)摩阻力的影響，使其產(chǎn)生較大的拉力，同時(shí)也需要一定的延伸率；塑料排水板在施工中會(huì)產(chǎn)生一定的彎矩，且當(dāng)土體發(fā)生豎向變形時(shí)，作為柔性排水通道的塑料排水板也將會(huì)產(chǎn)生一定量的彎折，為能保證排水通道的順暢而不被折斷，需要塑料排水板本身具有一定的彎曲性能。塑料排水板的濾布，其主要作用在于防止在土體超靜空隙水在排出過(guò)程中，微小黏土顆粒隨孔隙水遷移至芯板內(nèi)的排水通道，從而造成排水堵塞的情況發(fā)生。濾膜的等效孔徑及滲透系數(shù)均為控制標(biāo)準(zhǔn)：濾膜的等效孔徑是塑料排水板淤堵程度控制的主要控制指標(biāo)；濾膜滲透系數(shù)不得低于被加固的土體的滲透系數(shù)，這樣才能夠有效地防止黏土顆粒遷移至排水通道中，保證塑料排水板安插后在一定時(shí)期內(nèi)的通水量。
　　為實(shí)現(xiàn)上述功能，我國(guó)生產(chǎn)的塑料排水板多是復(fù)合型塑料排水板，內(nèi)芯板由布滿排水通道的高壓聚乙烯或聚丙烯塑料骨架組成；在內(nèi)芯板外套上有無(wú)紡?fù)凉げ贾瞥傻臑V水外膜。其施工工藝可概述為：采用塑料排水板打設(shè)機(jī)，使塑料排水板在機(jī)械力的作用下，深插入地基下的軟土層。作為豎向的排水通道，在荷載作用下，使超靜孔隙水慢慢排出，從而加速軟土固化，提高地基的承載能力，同時(shí)使地基的大部分沉降發(fā)生在施工預(yù)壓期，以減少工后的沉降。
　　2、海岸工程軟土地基塑料排水板的應(yīng)用
　　2.1、塑料排水板排水固結(jié)法
　　排水固結(jié)法施工工藝成熟，特別是采用插打塑料排水板形成豎向排水通道的做法得到廣泛的應(yīng)用，具有工程造價(jià)經(jīng)濟(jì)、軟基加固效果明顯的優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)在于預(yù)壓加載時(shí)間較長(zhǎng)，后期存在一定的工后沉降及不均勻沉降，對(duì)地震區(qū)土層液化問題無(wú)法解決。塑料排水板排水固結(jié)法是塑料排水板用插板機(jī)插入軟土地基，在上部預(yù)壓荷載作用下，軟土地基中空隙水由塑料排水板排到上部鋪墊的砂層或水平塑料排水管中，由其他地方排出，加速軟基固結(jié)。塑料排水板(帶)是針對(duì)淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土及雜填土地基運(yùn)用排水固結(jié)法進(jìn)行軟基處理的良好垂直通道，可大大縮短固結(jié)時(shí)間，以增加作用于土顆粒的有效應(yīng)力來(lái)加速地基固結(jié)沉降，從而達(dá)到提高強(qiáng)度的目的。塑料排水板加固軟土地基的優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量容易控制，成本較低；材料有良好的強(qiáng)度和延展性，能適合地基變形能力而不影響排水性能；在施工過(guò)程中沒有排水孔斷面不均勻和受堵塞的情況，斷面小，對(duì)地基擾動(dòng)小；打設(shè)機(jī)械輕，可在超軟弱地基上進(jìn)行插板施工；施工快、工期短。對(duì)于深厚的軟土地基采用排水固結(jié)法進(jìn)行加固時(shí)，從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上考慮，采用排水板是經(jīng)濟(jì)、有效、可行的方法。
　　2.2、塑料排水板的選材
　　在具體的工程實(shí)踐中，要使用塑料排水板對(duì)地基進(jìn)行排水固結(jié)施工，首先要選擇合適的排水板。一般來(lái)講，海岸工程軟地基施工中所使用的塑料排水板的透水性需要很好，還要具備一定的剛丟和延伸性，要求其在五次對(duì)折的情況下也不會(huì)折斷。其透水量要滿足施工要求。這就需要選擇合理結(jié)構(gòu)類型的塑料排水板。目前市場(chǎng)中有多孔質(zhì)單一型結(jié)構(gòu)、復(fù)合型結(jié)構(gòu)等兩種結(jié)構(gòu)形式的塑料板材。在具體的選擇中需要結(jié)合實(shí)際情況合理選擇。
　　2.2.1、多孔質(zhì)單一型結(jié)構(gòu)
　　一般在生產(chǎn)中，出于對(duì)塑料排水板性能的考慮，多孔質(zhì)單一型結(jié)構(gòu)多采用聚氯乙烯作為生產(chǎn)原材料。并通過(guò)一定的加工工藝，最終得到成型的排水板。這種排水板所具有的特點(diǎn)就是排水孔隙數(shù)量較多，并且是以均勻分布的方式羅列在排水板上，因此其應(yīng)用的過(guò)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強(qiáng)的耐腐蝕性能，可以在水下保持很長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)發(fā)生太大變化，并且在施工中，塑料排水板的孔洞不會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，因此非常適合在海岸工程軟地基的處理中使用。
　　2.2.2、復(fù)合型結(jié)構(gòu)
　　與多孔質(zhì)單一型結(jié)構(gòu)不同，復(fù)合型結(jié)構(gòu)的排水板在生產(chǎn)中所使用的原材料多為聚丙烯，有時(shí)候也會(huì)使用聚氯乙烯，但是這些有機(jī)復(fù)合物都是經(jīng)過(guò)一定特殊處理的。復(fù)合型結(jié)構(gòu)排水板是由不同形狀的單獨(dú)排水板組合而成，這些排水板可能是十字型，也可能是工字型，通過(guò)相互組合得到最終的塑料排水板。這種排水板結(jié)構(gòu)的抗壓能力較強(qiáng)，且不會(huì)影響排水板的透水性。并且板芯的外衣多為纖維層，即不會(huì)影響其排水性能，由能夠起到擋土作用，因此復(fù)合型已經(jīng)同時(shí)具備了橫向與縱向上的透水性與通水性雙重特點(diǎn)。
　　2.3、海岸工程軟地基中塑料排水板應(yīng)用流程
　　在海岸工程軟地基中塑料排水板工藝流程：1在施工范圍內(nèi)將準(zhǔn)備好的塑料排水板均勻的拋鋪在海底面上，砂墊層厚度不能低于30厘米。2600t水上施工船舶在碼頭平面甲板上駁船，組裝固定兩臺(tái)門架式振動(dòng)插板機(jī)，配置動(dòng)力岸電70kw。
　　利用絞纜錨機(jī)進(jìn)行移船，按照平面插板圖在平面上定位控制導(dǎo)標(biāo)與拉測(cè)繩。按照塑料排水板設(shè)計(jì)的插入深度，裁截下料已經(jīng)成盤的塑料排水板，下料詳細(xì)程度是插入深度＋40cm。在插板機(jī)套管中穿入已經(jīng)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長(zhǎng)度大概是20cm。5使用套管下端特別定制的卡口卡住塑料排水板露出的套管下端，同時(shí)對(duì)塑料排水板上端進(jìn)行拉緊，促使其產(chǎn)生繃緊狀態(tài)進(jìn)一步產(chǎn)生豎向拉直現(xiàn)象；對(duì)施工船舶或者插板機(jī)插板套管進(jìn)行移動(dòng)，促使插板套管與插板號(hào)位垂直對(duì)準(zhǔn)，發(fā)動(dòng)振動(dòng)機(jī)械設(shè)備，在軟土層中插板套管與內(nèi)部的塑料排水板便緩慢進(jìn)行了插入，直至達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)深度；緩緩提高插板機(jī)套管，下端特別制作的卡口便會(huì)自行張開，在預(yù)先設(shè)定的土層中自動(dòng)將塑料排水板進(jìn)行留插。
　　連續(xù)重復(fù)施工流程，直到每一個(gè)施工階段都完成插板工作，同時(shí)安排潛水員下水對(duì)回帶塑料排水板的情況進(jìn)行檢查。要求在水下砂墊層的塑料排水板應(yīng)當(dāng)露出大概20cm的插板頭。
　　檢查塑料排水板施工沒有問題之后，在砂墊層上組織潛水員將無(wú)紡化纖土工布鋪滿整個(gè)砂墊層，并且將沉降固定與位標(biāo)觀測(cè)桿設(shè)計(jì)在適合的土工布上面；之后拋石墊層并且實(shí)施粗平，同時(shí)設(shè)計(jì)施工厚度1米的拋石基床細(xì)平基床之后安裝兩層混凝土方塊或者直接拋填堤心石。8對(duì)壓載之后排水固結(jié)軟土地基產(chǎn)生的沉陷與位移狀況定時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，研究觀測(cè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)測(cè)控資料。
　　3、結(jié)語(yǔ)
　　總之，在海岸工程的軟地基施工中，最好采用塑料排水板的施工方式對(duì)其進(jìn)行排水固結(jié)，這是因?yàn)楹０豆こ痰能浀鼗泻枯^高，采用一般的加固處理措施很難達(dá)到良好的加固效果。本文通過(guò)分析塑料排水板的工作原理結(jié)合選材要點(diǎn)，探討了施工工藝和注意事項(xiàng)，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人士提供一些幫助。
　　 (責(zé)任編輯：寶振)