[發明專利]一種用于固結軟地基的水平排水系統及其施工方法

在審

• 申請號: 202211280421.5
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN115559292A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 曹秀玲;岳沐慈;許海巖;袁穎;牛建廣
• 申請（專利權）人: 河北地質大學
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10;E02D19/20;E02D29/16;E02D33/00;E03F5/22;E03F3/04
• 代理公司: 北京騰遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11608
• 代理人: 趙鑫鑫

本發明公開了一種用于固結軟地基的水平排水系統，包括鋪設于地基上的排水墊層、若干垂直設置的垂直排水板和若干垂直設置的豎向集水管，垂直排水板和豎向集水管交錯設置，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于地基中。本發明在地基中布設垂直塑料排水板和豎向集水管，同時布設有布設水平塑料排水板和水平連接管，大大提高了固結排水效率，具有環保(節約資源)、成本低、工期短(工廠模塊式生產，現場安裝)的優點。

技術領域

本發明涉及排水系統技術領域，特別是涉及一種用于固結軟地基的水平排水系統及其施工方法。

背景技術

在軟地基固結過程中常使用排水固結法，排水固結法是往待處理的軟地基范圍內垂直植入排(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，達到軟地基穩固的目的。傳統的排水固結法有真空預壓、堆載預壓以及真空聯合堆載預壓等工法，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，泥土中的水分經塑料排水板流入堆載物與土體中的夾層-砂墊層，經砂墊層滲透至位于砂墊層內的盲溝集水井，從而增強土體的承載力和改善土體的穩固性。

傳統的排水固結法具有諸多弊端：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而造成二次污染，原本潔凈的砂經過攤鋪后被污染一次(污染物包括機械設備攜帶的泥土)，在鋪設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，亟需一種用于固結軟地基的水平排水系統及其施工方法，以克服當前實際應用中的不足。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于固結軟地基的水平排水系統及其施工方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種用于固結軟地基的水平排水系統，包括鋪設于地基(1)上的排水墊層(5)、若干垂直設置的垂直排水板(2)和若干垂直設置的豎向集水管(6)，垂直排水板2()和豎向集水管(6)交錯設置，且垂直排水板(2)和豎向集水管(6)均勻分布在地基(1)中；所述豎向集水管(6)的上端突出于地基(1)表面，豎向集水管(6)的其余部分埋設于地基(1)中，且若干豎向集水管(6)之間通過水平連接管(7)連通，豎向集水管(6)和水平連接管(7)在地基(1)表面形成網狀排水結構；所述垂直排水板(2)的上端突出伸入排水墊層(5)中，垂直排水板(2)的其余部分埋設于地基(1)中，且若干垂直排水板(2)的上端設置有水平塑料排水板(3)；所述水平塑料排水板(3)埋設于排水墊層(3)中，水平塑料排水板(3)的底部壓設于垂直排水板(2)的上端；

所述排水墊層(5)上還鋪設有密封層(4)，密封層(4)上搭建有施工平臺(8)，施工平臺(8)上安裝有真空泵(9)，真空泵(9)的輸入端通過抽真空管(10)伸入排水墊層(5)中；

所述排水墊層(5)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；

所述垂直排水板(2)、所述豎向集水管(6)、所述水平塑料排水板(3)和所述水平連接管(7)工廠模塊式生產，現場安裝。

優選地，所述豎向集水管(6)與水平連接管(7)之間通過連接頭連通，連接頭為三通管結構。

優選地，排水墊層(5)的材料含泥量為3％-8％，滲透系數大于1×10^-4m³/s，排水墊層(5)的厚度為20cm-40cm。

本發明還提供一種用于固結軟地基的水排水系統的施工方法，包括以下步驟：