1、前言

当软土地基在荷载作用下，土中孔隙水将慢慢排出，孔隙水压力u减小，地基发生固结变形，但在总应力δ不变的情况下，有效应力δ′就提高，地基土的强度逐渐增长。同时，其与孔隙水压力u有以下关系：δ′=δ-u.

在该段地表上布置浅层排水系统就是为了改变地基原有的排水边界条件，缩短排水距离，使孔隙水压力在施工及预压期内大部分消散；并用路基超载加压来增大总应力，减少由次固结而产生的沉降，最终使有效应力得以增加、地基强度增强。从而达到沉降在施工及预压期内大部分或基本完成。浅层排水处理系统共采用了四种方案：开挖砂沟、铺设砂垫层、铺设S230横向塑料排水板和双复合土工布。施工准备工作

2.1清除边沟两侧根植土

应将设计两边沟外侧边缘间的根植土清除，深度控制在10～15cm，然后进行原地面的碾压。在设计边沟位置开挖临时排水沟，其深度和纵坡以能排水为宜。

2.2原地表面的处理

用6%石灰土填至未开挖表土时的原地面标高，然后再做路拱，横坡i=2%左右，并保持表面平整、密实。

2.3材料的选择和试验

2.3.1砂

施工中要求砂为中粗，细度模数大于2.2，含泥量不大于5%，用水冲法试验，试验方法应符合JTJ053-83《公路工程水泥混凝土试验规程》的有关规定。

2.3.2S230塑料排水板

本工程所用的塑料板截面宽度为230mm，厚度为8mm，是由塑料芯板外包无纺布膜组成的复合体，除其外观应完好外，还应满足滤膜渗透系数大于5×10-5cm/s，滤膜抗拉强度大于10N/cm，复合体纵向抗拉强度9.0kN（10%应变），复合体通水量294cm3/s，复合体拉伸应变11.8%（峰值应变）。

2.3.3复合土工布

本工程所采用的复合土工布是纯涤纶短纤无纺土工织物（ω≥400g/m2）和聚丙烯有纺土工布。其技术指标为抗拉强度大于2500N/5cm2，伸长率大于14%，垂直向渗透系数大于0.08cm/s，水平向渗透系数大于0.35cm/s（20kPa）、012cm/s（100kPa）、0.06cm/s（200kPa）。

3、浅层排水处理施工工艺

3.1砂沟

由于砂的渗透系数达到0.06～0.006cm/s，比路基调拱层至少大两个数量级，孔隙水将沿着横向砂沟并以大于原来的速率向两边排出，从而达到排水固结的目的。

3.1.1砂沟的开挖

在调拱层上等厚分两层铺筑6%石灰土层，厚度为15cm，宽度为B-2×90cm（B为设计坡脚宽）。

本工程开挖砂沟的尺寸为深30cm，宽40cm，相邻砂沟的净距为60cm，其横断面开挖出的土应运至路基范围外。在砂沟的左、右两端，应特别注意清除杂质和土粒，以使砂沟中的砂与碎石反滤层直接相连；在纵向接头处，应整修出整齐的被碾压过的断面，其长度不宜小于100cm.

3.1.2砂沟内砂的回填和密实

开挖好的砂沟经验收合格后，分两层回填砂，宜用人工及小推车运输，禁止用重型轮胎式或履带式机械，碾压则用钢轮或人工夯实为宜。

3.1.3施工标准和要求。

3.2砂垫层

砂垫层是一种软性垫层，其孔隙水压力的消散速率比砂沟快，它还可以有效地防止毛细管水上升到路堤。

厚为30cm的砂垫层可分两层摊铺。摊铺时的松铺系数可按下式计算：K=rd×（1+W湿）/r湿（rd可取0.88.rdmax=0.88×1.5=1.32），W湿取碾压时砂的含水量，r湿为砂的松铺湿容重）。但砂垫层的碾压需特别注意，应根据碾压面积大小，选用碾压机械。

3.3S230横向塑料排水板

本工程所用的塑料板，两面均有凹槽，具有良好的三维透水性，且由于外包的无纺布滤膜可以防止排水通道不被堵塞，构成水平排水层。

3.3.1排水板的铺设

在验收合格的调拱层上按中到中距离83cm，定出每条塑料板的位置。

铺设时，不能损坏塑料板的无纺布滤膜，塑料板应自然平展紧贴在调拱层上，不能隆起、扭曲。最好边施工，边用12号铅丝做成U型钉将塑料板固定在调拱层上，间距2.0m一个。需要接长时，应采用滤膜内芯平搭接的形式，搭接长度不小于20cm，不得错位。