塑料排水板是由塑料芯板和无纺
土工布外套组合而成的条带状土工复合材料,宽度一般为100mm,厚度为3-4mm。塑料芯板带有沟槽或有密布块状突起,具有足够的强度和很高的排水能力;外包
土工布则起过滤作用。
一方面应有足够的透水能力,使土体中渗流顺利进入排水板内;另一方面保护排水芯板不被淤堵。由于塑料排水板具有良好的工作性能,目前在饱和软黏性土地基的预压法加固处理中,已经基本上代替传统的砂井或袋装砂井。
在处理饱和软粘土地基时,预压法(又称排水固结法)是常用的处理方法之一,在“地基处理”相关教材或技术手册中均有详细论述。这里仅就与塑料排水板及其排水功能有关的内容作简要介绍。
根据预压荷载的施加方式,预压法又分为堆载预压法和真空预压法。在预压荷载作用下,饱和软土地基中的孔隙水将产生超静孔隙水压力,并形成指向排泄区的孔隙水压力势能场,超静孔隙水压力随着时间而逐渐消散(软土的固结过程),地基土强度得以提高。
在地基中未设置竖向排水体(砂井或排水板)时,地基表面设置的水平排水层就是排泄区(面),但根据太沙基( Tezaghi)的一维固结理论,超静孔隙水压力消散速率与土层厚度(消散距离)的平方成反比,因此对于较厚的软土层,地基的排水固结过程将十分缓慢。
为了加速超静孔隙水压力的消散,需要在软土地基中设置竖向排水体,使超静孔隙水在压力差作用下首先渗入竖向排水体,再沿着竖向排水体上升进入地基表面的水平排水体,最后排出预压区。由于竖向排水体布置间距小,一般为2.0~3.0m,孔隙水渗透排水距离大大缩小;由于竖向排水体导水能力强,软土排水固结过程将大为缩短。
在使用塑料排水板作为竖向排水体时,与砂井相同,在平面上可按正三角形或正方形布置。市场上塑料排水板按长度计价,出厂时呈卷状,每卷长度数百米或更长。塑料排水板采用插板机施工,插设深度,即每根排水板长度,应根据软土层厚度和地基处理目标由设计计算确定,同时受插板机能力控制。