[發(fā)明專利]一種用于固結(jié)軟地基的水平排水系統(tǒng)及其施工方法

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• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113585228A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹秀玲;岳沐慈;許海巖;袁穎;牛建廣;陳松;劉開云;鄧子雄;張思如;王興闊;高贇晟
• 申請（專利權(quán)）人: 河北地質(zhì)大學
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 齊蘭君;張杰

本發(fā)明公開了一種用于固結(jié)軟地基的水平排水系統(tǒng)，包括鋪設(shè)于地基上的排水墊層、若干垂直設(shè)置的垂直排水板和若干垂直設(shè)置的豎向集水管，垂直排水板和豎向集水管交錯設(shè)置，且垂直排水板和豎向集水管均勻分布在地基中；所述豎向集水管的上端突出于地基表面，豎向集水管的其余部分埋設(shè)于地基中；所述垂直排水板的上端突出伸入排水墊層中，垂直排水板的其余部分埋設(shè)于地基中。本發(fā)明在地基中布設(shè)垂直塑料排水板和豎向集水管，同時布設(shè)有布設(shè)水平塑料排水板和水平連接管，大大提高了固結(jié)排水效率，具有環(huán)保(節(jié)約資源)、成本低、工期短(工廠模塊式生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝)的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及排水系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于固結(jié)軟地基的水平排水系統(tǒng)及其施工方法。

背景技術(shù)

在軟地基固結(jié)過程中常使用排水固結(jié)法，排水固結(jié)法是往待處理的軟地基范圍內(nèi)垂直植入排(濾)水通道后，在上方堆載一定標高的堆載物，以擠壓土體中的水份滲透到排(濾)水通道后，由水平的砂墊層排出，達到軟地基穩(wěn)固的目的。傳統(tǒng)的排水固結(jié)法有真空預壓、堆載預壓以及真空聯(lián)合堆載預壓等工法，其原理在于預先將有濾水作用的塑料排水板(帶)植入松軟流塑性的土體中，再在土體的上方進行堆載，泥土中的水分經(jīng)塑料排水板流入堆載物與土體中的夾層-砂墊層，經(jīng)砂墊層滲透至位于砂墊層內(nèi)的盲溝集水井，從而增強土體的承載力和改善土體的穩(wěn)固性。

傳統(tǒng)的排水固結(jié)法具有諸多弊端：1、必須采用砂墊層，但由于砂資源匱乏而導致施工成本大；2、砂墊層在施工過程中會因為交叉作業(yè)而造成二次污染，原本潔凈的砂經(jīng)過攤鋪后被污染一次(污染物包括機械設(shè)備攜帶的泥土)，在鋪設(shè)塑料排水板時又被污染一次，使砂墊層的透水性能大打折扣；3、砂墊層攤鋪難度大。

因此，針對以上現(xiàn)狀，迫切需要開發(fā)一種用于固結(jié)軟地基的水平排水系統(tǒng)及其施工方法，以克服當前實際應用中的不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于固結(jié)軟地基的水平排水系統(tǒng)及其施工方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種用于固結(jié)軟地基的水平排水系統(tǒng)，包括鋪設(shè)于地基上的排水墊層、若干垂直設(shè)置的垂直排水板和若干垂直設(shè)置的豎向集水管，垂直排水板和豎向集水管交錯設(shè)置，且垂直排水板和豎向集水管均勻分布在地基中；所述豎向集水管的上端突出于地基表面，豎向集水管的其余部分埋設(shè)于地基中，且若干豎向集水管之間通過水平連接管連通，豎向集水管和水平連接管在地基表面形成網(wǎng)狀排水結(jié)構(gòu)；所述垂直排水板的上端突出伸入排水墊層中，垂直排水板的其余部分埋設(shè)于地基中，且若干垂直排水板的上端設(shè)置有水平塑料排水板；所述水平塑料排水板埋設(shè)于排水墊層中，水平塑料排水板的底部壓設(shè)于垂直排水板的上端。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述豎向集水管與水平連接管之間通過連接頭連通，連接頭為三通管結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述排水墊層上還鋪設(shè)有密封層，密封層上搭建有施工平臺，施工平臺上安裝有真空泵，真空泵的輸入端通過抽真空管伸入排水墊層中。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述排水墊層采用直徑為10mm-20mm的級配碎石、卵石作為粗顆粒與直徑為0.05mm-0.1mm的礦粉、中細砂作為細顆粒按1:1的重度比例混合而成。

作為本發(fā)明進一步的方案：排水墊層的材料含泥量為3％-8％，滲透系數(shù)大于1×10^-4m³/s，排水墊層的厚度為20cm-40cm。

一種用于固結(jié)軟地基的水平排水系統(tǒng)的施工方法，包括以下步驟：

S1001、清理地基表層，并初步整平地基，計算確定垂直塑料排水板間距、豎向集水管間距、所需排水固結(jié)時間，根據(jù)軟土層層底埋深與力學參數(shù)，確定垂直塑料排水板和豎向集水管長度；

S1002、布設(shè)垂直塑料排水板和豎向集水管；