一種條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程軟土地基處理，具體地指一種條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展和我國(guó)土地資源的日益緊缺，大規(guī)模的灘涂圍墾造陸工程在我國(guó)的沿海、沿江、沿湖地帶展開(kāi)，形成了大面積的吹填場(chǎng)地。此類場(chǎng)地多為人工吹填(或回填)高含水量的淤泥、淤泥質(zhì)土、砂類土等泥砂混填而成，場(chǎng)地存在明顯的不均勻沉降、地基承載力低等技術(shù)難題，必須經(jīng)過(guò)處理才可成為可利用的土地資源。
[0003]多年來(lái)，我國(guó)已形成許多處理飽和軟土的成功技術(shù)，如靜力排水固結(jié)方法、動(dòng)力排水固結(jié)方法以及靜動(dòng)結(jié)合排水固結(jié)方法等，但主要應(yīng)用于一次性處理大面積軟土地基，而如何在大面積吹填場(chǎng)地快速形成條帶狀路基目前還處于探索階段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水固結(jié)方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括帷幕結(jié)構(gòu)、排水管、排水板、砂墊層和堆載層，所述帷幕結(jié)構(gòu)在路基兩側(cè)縱向豎直設(shè)置，所述排水管在帷幕結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)縱向間隔設(shè)置，所述排水板豎直插入路基內(nèi)沿路基橫向排成行，多行排水板沿路基縱向間隔布置，所述帷幕結(jié)構(gòu)與排水板下端均穿過(guò)路基的軟土層到達(dá)不透水層，所述砂墊層布置在路基上方，所述堆載層設(shè)置在砂墊層上。
[0006]優(yōu)選的，所述帷幕結(jié)構(gòu)為沿路基縱向連續(xù)布置的混凝土攪拌粧、粘土粧或鋼板粧。
[0007]優(yōu)選的，所述排水管上沿軸向等距離間隔開(kāi)孔，所述排水管外壁包裹濾網(wǎng)。
[0008]優(yōu)選的，所述排水管外設(shè)有周向環(huán)繞排水管的中粗砂濾水層。
[0009]優(yōu)選的，所述排水板表面與路基橫向垂直。
[0010]優(yōu)選的，所述排水板上端在砂墊層內(nèi)。
[0011]優(yōu)選的，所述排水板表面包裹濾網(wǎng)。
[0012]本發(fā)明還提供一種條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，步驟為:
[0013]a.沿路基兩側(cè)縱向施工帷幕結(jié)構(gòu)，在帷幕結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)縱向間隔設(shè)置排水管；
[0014]b.在路基內(nèi)豎直插入排水板，所述排水板沿路基橫向排成行，多行排水板沿路基縱向間隔布置；
[0015]c.在路基上方依次鋪設(shè)砂墊層和堆載層。
[0016]多行排水板沿路基縱向間隔布置時(shí)可以行與行之間的排水板縱向?qū)R，也可以行與行之間的排水板交錯(cuò)排列形成梅花形布置。
[0017]優(yōu)選的，帷幕結(jié)構(gòu)與排水板下端均穿過(guò)路基的軟土層到達(dá)不透水層。
[0018]優(yōu)選的，所述排水板上端在砂墊層內(nèi)。
[0019]優(yōu)選的，所述排水管外設(shè)有周向環(huán)繞排水管的中粗砂濾水層。
[0020]本發(fā)明中，處理區(qū)域從上至下分為軟土層和不透水層，需要將路基范圍內(nèi)的軟土層進(jìn)行排水固結(jié)。路基兩側(cè)采用帷幕結(jié)構(gòu)，在路基兩側(cè)的軟土層內(nèi)形成密閉擋墻；該擋墻將路基內(nèi)外的軟土層隔離，起到隔水及握裹效應(yīng)。
[0021]排水管將路基內(nèi)側(cè)軟土層中的水匯集，并最終通過(guò)水泵抽取排出場(chǎng)地外。排水管外的中粗砂濾水層在管外形成一層過(guò)濾層，避免軟土層中的淤泥附著在濾網(wǎng)上，降低軟土層中水進(jìn)入排水管的速度。
[0022]排水板在路基內(nèi)側(cè)軟土層豎向布置，并露出地基表面，地基表面鋪設(shè)砂墊層時(shí)排水板上端在砂墊層內(nèi)。由于預(yù)壓堆載的作用軟土中的空隙水滲入排水板，并因毛細(xì)效應(yīng)沿排水板向上流動(dòng)，從排水板頂端排出，并沿砂墊層橫向流動(dòng)到路基兩側(cè)的排水管中，通過(guò)排水管的真空泵抽出。
[0023]堆載層采用承載能力較好的土、砂等，直接布置在砂墊層表面，厚度受地基沉降量、交工面高程影響，起到堆載預(yù)壓及調(diào)整交工面高程的作用。堆載層聯(lián)合條帶狀帷幕結(jié)構(gòu)，對(duì)路基下方的軟土層形成握裹效應(yīng)，加快水分的排出。
[0024]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:
[0025]1.路基兩側(cè)設(shè)置帷幕結(jié)構(gòu)，在軟土地基處理的過(guò)程中阻隔路基外的水進(jìn)入路基，減少軟基處理過(guò)程中外部水的補(bǔ)給，加快軟土地基處理速度。
[0026]2.設(shè)置排水管及排水板，排水管在路基兩側(cè)提供橫向排水通道，排水板由下向上排出的水沿砂墊層橫向流動(dòng)到道路兩側(cè)的排水管中，使整個(gè)軟土層內(nèi)的水在兩個(gè)方向進(jìn)行流動(dòng)，提高固結(jié)速率。
[0027]3.通過(guò)路基兩側(cè)的帷幕結(jié)構(gòu)以及路基上方的堆載層，在預(yù)壓堆載時(shí)對(duì)軟土層形成握裹效應(yīng)，增加了處理區(qū)域的土層中的空隙水壓力，加快軟土固結(jié)速度。
[0028]4.本發(fā)明應(yīng)用后，由于路基兩側(cè)的帷幕結(jié)構(gòu)存在，道路兩側(cè)進(jìn)行挖方工程建設(shè)，不會(huì)對(duì)路基穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響，解決了傳統(tǒng)方法路基兩側(cè)近距離不能進(jìn)行挖方作業(yè)的局限性。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，處理效果好，尤其適用于大面積軟土地基建設(shè)條帶狀道路工程。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)側(cè)視圖
[0030]圖2為圖1中A-A剖面圖[0031 ] 圖3帷幕與排水管施工示意圖
[0032]圖4排水板施工示意圖
[0033]圖5砂墊層與堆載層施工意圖。
[0034]其中:1.帷幕結(jié)構(gòu)2.排水管3.排水板4.砂墊層5.堆載層6.路基7.軟土層8.不透水層。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]如圖1-2所示，條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)，包括帷幕結(jié)構(gòu)1、排水管2、排水板3、砂墊層4和堆載層5，處理區(qū)域從上至下分為軟土層7和不透水層8，需要將條帶狀路基6范圍內(nèi)的軟土層7進(jìn)行排水固結(jié)。
[0037]帷幕結(jié)構(gòu)I在路基6兩側(cè)縱向豎直設(shè)置，帷幕結(jié)構(gòu)I為沿路基6縱向連續(xù)布置的混凝土攪拌粧、粘土粧或鋼板粧，帷幕結(jié)構(gòu)I下端均穿過(guò)路基6的軟土層7到達(dá)不透水層8，在路基6兩側(cè)的軟土層7內(nèi)形成密閉擋墻，將路基6內(nèi)外的軟土層7隔離，起到隔水及握裹效應(yīng)。排水管2在兩側(cè)帷幕結(jié)構(gòu)I的內(nèi)側(cè)縱向間隔設(shè)置，排水管2下端在軟土層7內(nèi)，排水管2采用塑料雙壁波紋管，沿管身間隔一定距離扎孔，外層再包裹濾網(wǎng)，排水管2外設(shè)有周向環(huán)繞排水管2的中粗砂濾水層。排水板3表面與路基6橫向垂直，豎直插入路基6內(nèi)沿路基6橫向等距離排成行，多行排水板3沿路基6縱向等間隔布置。多行排水板3沿路基6縱向間隔布置時(shí)可以行與行之間的排水板3縱向?qū)R，也可以行與行之間的排水板3交錯(cuò)排列形成梅花形布置，本實(shí)施例中為行與行之間縱向?qū)R。排水板3下端穿過(guò)路基6的軟土層7到達(dá)不透水層8，上端超出路基。砂墊層4布置在路基6上方，排水板3上端在砂墊層4內(nèi)，堆載層4設(shè)置在砂墊層5上，堆載層4的坡頂邊線與帷幕結(jié)構(gòu)I外邊墻對(duì)齊。堆載層4采用承載能力較強(qiáng)的土、砂。
[0038]條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)的施工方法為:
[0039]如圖3所示，沿路基6縱向兩側(cè)連續(xù)施工混凝土攪拌粧、粘土粧或鋼板粧形成密閉擋墻，兩側(cè)的密閉擋墻為帷幕結(jié)構(gòu)1，帷幕結(jié)構(gòu)I下端均穿過(guò)路基6的軟土層7到達(dá)不透水層8，在帷幕結(jié)構(gòu)I內(nèi)側(cè)軟土層7內(nèi)沿道路縱向間隔20?30m布置排水管2，打孔機(jī)向下打出比排水管2半徑至少大10mm的孔，排水管2管身間隔扎孔，外壁包裹濾網(wǎng)，排水管2同軸插入孔內(nèi)，周圍回填中粗砂形成中粗砂濾水層；
[0040]如圖4所示，在帷幕結(jié)構(gòu)I內(nèi)側(cè)軟土層7內(nèi)豎直插入排水板3，排水板3表面與路基6橫向垂直，排水板3豎直插入路基6內(nèi)沿路基6橫向等距離排成行，多行排水板3沿路基6縱向等間隔布置，排水板3外壁包裹濾網(wǎng)，排水板3下端穿過(guò)路基6的軟土層7到達(dá)不透水層8，上端超出路基0.5?lm。
[0041]如圖5所示，在路基6上方依次鋪設(shè)砂墊層4，厚度為0.3?0.5m，砂墊層4上方填壓承載能力較好的土、砂形成的堆載層5。
[0042]進(jìn)行排水固結(jié)時(shí)啟動(dòng)排水管2的真空泵，水流橫向穿過(guò)排水管2外的中粗砂濾水層和濾網(wǎng)從排水管2外壁的孔進(jìn)入排水管2，通過(guò)水泵抽取排出。水流由于預(yù)壓堆載的作用沿排水板3豎直向上流動(dòng)，排水板3排出的水沿砂墊層4橫向流動(dòng)到路基6兩側(cè)的排水管2中，通過(guò)排水管2的真空泵抽出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括帷幕結(jié)構(gòu)(I)、排水管(2)、排水板(3)、砂墊層(4)和堆載層(5)，所述帷幕結(jié)構(gòu)⑴在路基(5)兩側(cè)縱向豎直設(shè)置，所述排水管(2)在帷幕結(jié)構(gòu)(I)內(nèi)側(cè)縱向間隔設(shè)置，所述排水板(3)豎直插入路基(6)內(nèi)沿路基(6)橫向排成行，多行排水板(3)沿路基(6)縱向間隔布置，所述帷幕結(jié)構(gòu)⑴與排水板(3)下端均穿過(guò)路基(6)的軟土層(7)到達(dá)不透水層(8)，所述砂墊層(4)布置在路基(6)上方，所述堆載層(4)設(shè)置在砂墊層(5)上。
2.如權(quán)利要求1所述的條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述帷幕結(jié)構(gòu)(I)為沿路基(6)縱向連續(xù)布置的混凝土攪拌粧、粘土粧或鋼板粧。
3.如權(quán)利要求1所述的條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述排水管(2)上沿軸向等距離間隔開(kāi)孔，所述排水管(2)外壁包裹濾網(wǎng)。
4.如權(quán)利要求1所述的條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述排水管(2)外設(shè)有周向環(huán)繞排水管(2)的中粗砂濾水層。
5.如權(quán)利要求1所述的條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述排水板(3)表面與路基(6)橫向垂直。
6.如權(quán)利要求1所述的條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述排水板(3)上端在砂墊層(4)內(nèi)。
7.一種如權(quán)利要求1所述的條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，步驟為: a.沿路基(6)縱向兩側(cè)施工帷幕結(jié)構(gòu)(I)，在帷幕結(jié)構(gòu)(I)內(nèi)側(cè)縱向間隔設(shè)置排水管(2)； b.在路基￠)內(nèi)豎直插入排水板(3)，所述排水板(3)沿路基橫向排成行，多行排水板(3)沿路基(6)縱向間隔布置; c.在路基(6)上方依次鋪設(shè)砂墊層(4)和堆載層(5)。
8.如權(quán)利要求7所述的條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，帷幕結(jié)構(gòu)(I)與排水板(3)下端均穿過(guò)路基(6)的軟土層(7)到達(dá)不透水層(8)。
9.如權(quán)利要求7所述的條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，所述排水板(3)上端在砂墊層(4)內(nèi)。
10.如權(quán)利要求7所述的條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，所述排水管(2)外設(shè)有周向環(huán)繞排水管(2)的中粗砂濾水層。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括帷幕結(jié)構(gòu)、排水管、排水板、砂墊層和堆載層，所述帷幕結(jié)構(gòu)在路基兩側(cè)縱向豎直設(shè)置，所述排水管在帷幕結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)縱向間隔設(shè)置，所述排水板豎直插入路基內(nèi)沿路基橫向排成行，多行排水板沿路基縱向間隔布置，所述帷幕結(jié)構(gòu)與排水板下端均穿過(guò)路基的軟土層到達(dá)不透水層，所述砂墊層布置在路基上方，所述堆載層設(shè)置在砂墊層上。本發(fā)明還公開(kāi)了一種條帶狀路基的帷幕握裹預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)的施工方法，通過(guò)路基兩側(cè)的帷幕結(jié)構(gòu)以及路基上方的堆載層對(duì)軟土層形成握裹效應(yīng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，處理效果好，適用范圍廣。
【IPC分類】E01C3-04, E02D3-10
【公開(kāi)號(hào)】CN104612013
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410816963
【發(fā)明人】孟憲鵬, 陳進(jìn), 吳名江, 吳俊明
【申請(qǐng)人】武漢二航路橋特種工程有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日