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地基处理中塑料盲沟的作用

144 2020-09-01 13:19:31

塑料盲沟是以热可塑聚烯烃为主要原材料,经过改性,在热容状态下,依靠自身分子间的结合制成的新型空间网架结构材料,是土工合成材料家族中的新品种。塑料盲沟由热融性改性塑料丝,在成型时自身融结成三维立体网状。应用时通常在主体外包裹无纺土工布作为滤膜,既可以防止粘土颗粒阻塞网孔又达到良好透水的目的。一般来说,塑料盲沟具有空隙率大、排水性能好、施工方便等优点,在西方发达国家已应用20余年。近年来,随着土工材料在我国建筑行业大力推广发展,塑料盲沟在水利、农业、交通、建筑等领域得到广泛应用。

塑料盲沟


一、塑料盲沟特点

作为土工材料家族新品种,塑料盲沟具有多种规格,常见各类型盲沟规格有圆形和扁形,塑料盲沟具有下列特点:

1、极好的弹性抗压强度。塑料盲沟本身由韧性的许多根改性塑料丝融结而成,不会压断、毁坏。在120℃温度下,即使施加特大压力,也不会压缩成固体,始终保留10~15%的孔隙可供通水,可见塑料盲沟是以受压变形量作为抗压强度指标的。

2、较好的韧性和柔性。适应地基变形能力强,受重荷能顺应地基的变形,不会断裂失效。

3、不会腐蚀降解、长期保持使用性能。塑料盲沟依靠塑料自身热融合成型具有塑料永不降解的特性,在土中长久保持结构稳定,寿命长。这也是基础设施工程的主要要求。

4、集、透水迅速有效。塑料盲沟的立体网络结构,其表面开孔率达90~95%,外包全面透水的土工布作为滤膜,对透水要求特别迅速的工程可在外包裹各种尼龙网,则水流几乎无阻碍透过,能最有效地收集土体中渗水,及时汇集排走。

5、适用温度范围广。在-35~100℃温度范围内使用,都可保持结构的强度指标,不会产生低温脆性或热软化。


二、工程实例

某市城市轨道交通二号线,软基处理面积约28.3万㎡,段内广泛分布着1-9m厚的软塑-流塑状淤泥质土,约0.55-6.8m厚的淤泥质沙和2.0-7.4m厚海冲积沙,其中部分淤泥质沙和海冲积沙易产生震动液化。因此在建造建筑物前必须先进行软基处理,设计方案为:吹填细砂整平,塑料排水盲沟施工、铺设第一层土工编织布施工、吹填50cm厚中粗砂垫层、施插塑料排水板、堆载。为保证软基处理施工过程中的排水效果,本工程首次采用塑料盲沟代替传统的碎石盲沟,盲沟施工平面布置见图2。

盲沟埋设平面布置示意图

1、施工工艺

(1)施工准备

在各区段回填砂吹填至+5.80m高程后,采用明渠及抽水泵将地表水排干,并用推土机进行场地整平。

(2)开挖盲沟沟槽

自基线向两侧竹杆标志的方向开挖满足坡度要求的沟槽,主盲沟沟深起点约15cm,终点沟深25cm,底宽15cm,顶宽40cm,呈梯形断面(见图2),槽底坡度约2‰;支盲沟起点沟深10cm,终点沟深15cm,沟宽15cm,与主盲沟连接,槽底及边坡保持平整。在盲沟沟槽开挖完成后用水准仪校准盲沟标高,确保槽底坡度达到设计要求。

(3)铺设盲沟材

每段开挖不小于100m长度的沟槽,并压实槽底的细砂,将无纺土工布平整地铺放在沟槽内,然后放置塑料盲沟,用无纺土工布从两边将塑料盲沟包住。塑料盲沟的接长和主次盲沟的连接位置用随产品配套供应的专用扒钉连接。外裹无纺布搭接长度不小于10cm用塑料绳绑扎。主支盲沟的交叉部位,下铺一层无纺布并缠牢。

(4)盲沟回填

将主盲沟、支盲沟铺设完成后,验收合格后进行回填中粗砂(中粗砂含泥量≤5%)。用手推车将中粗砂从场地周边运至沟槽边,将沟槽回填至整平面高程。

(5)排水明沟施工

盲沟施工过程中,在加固区周边开挖明沟,明沟宽高均为1.5m左右,面层采用浆砌片石,在盲沟处留有出水口。

(6)地基处理

盲沟施工完毕后,进行中粗砂垫层吹填施工,塑料排水板施工,由于加固区地势低,砂垫层中积聚大量的吹填尾水及地下水,塑料盲沟就起到了很好的水平排水作用。


2、施工效果

从施工现场情况看,盲沟排水效果良好,在堆载预压期间,从盲沟处排放至排水明沟的水量持续、可观,从工程沉降、孔压等土力性资料来看,加固效果达到了设计的要求,业主、设计、监理都比较满意,一致认为塑料盲沟的排水效果显著,达到预期的效果。


三、应用前景

1、隧道及地下建筑防渗排水

在隧道钢筋混凝土管壁外,在地下车站建筑的顶板、底板及四壁外,布置塑料盲沟的网络,形成排水系统。重疏不重堵,给渗水以出路,消除渗水压力。可有效解决土工膜缝隙,混凝土裂缝等导致的渗透。

2、护岸、护坡下作反渗层

在江、河、海及水利渠道的护岸、护坡下和路基两侧的高边坡下,铺设塑料盲沟网络,可收集排走渗水,有效降低堤身的浸润线,防止土堤软化。最重要的是能永久保持排水通畅,确保堤身、岸坡的牢固和安全。

3、公路、铁路路基下排水

铺设在公路、铁路路基下,可及时排走雨、雪、地下水等,防止基础软化。在软基地段,因有其加筋可以减少不均匀沉降。铺设在公路、铁路两侧护坡,可代替明沟,少占耕地,减少白色污染,有利绿化。

4、节水灌溉的渗灌材料

在温室大棚土下或缺水地区田土下铺设塑料盲沟,形成灌溉网进行渗灌,可避免水分的蒸发。如在盲沟下铺设塑料薄膜,还可阻止水向下渗透,以毛细管作用向上面的植物根系涸灌,是最好的节水办法。

5、软基处理水平排水

固结排水法处理软基,通常使用中粗砂垫层作水平排水体,但由于中粗砂质量原因往往造成排水不畅,而且对于砂源严重缺乏地区,使用塑料盲沟代替中粗砂垫层可以很好解决排水问题。比如,每米塑料盲沟可替代0.5m³的中粗砂,既可节省50%左右的成本,又具有施工效率高,无浪费等优点。同时也有助于均匀沉降。

6、治理水土流失防止塌方

塑料盲沟铺设在因建设形成的山坡土面下,形成排水道。只把土中的渗水和重力水排走,留住土壤,有效阻止水土流失。将盲沟材分层铺设在坡体内,可使坡体稳定,防止雨季坡体塌方。


塑料盲沟作为一种新型的土工材料,已经逐渐得到了我国工程界的认同,开始在工程中崭露头角,且具有质轻、易于搬运和储存;施工简便、快捷,易于加快工程进度;排水效果好、结构稳定、适应性强等优点。随着我国岩土工程领域的不断发展,塑料盲沟存在着较好建筑市场和发展前景,值得大力推广和应用。