CN104612013B - 一种条带状路基的帷幕握裹预压排水结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种条带状路基的帷幕握裹预压排水结构，其特征在于，包括帷幕结构、排水管、排水板、砂垫层和堆载层，所述帷幕结构在路基两侧纵向竖直设置，所述排水管在帷幕结构内侧纵向间隔设置，所述排水板竖直插入路基内沿路基横向排成行，多行排水板沿路基纵向间隔布置，所述帷幕结构与排水板下端均穿过路基的软土层到达不透水层，所述砂垫层布置在路基上方，所述堆载层设置在砂垫层上。本发明还公开了一种条带状路基的帷幕握裹预压排水结构的施工方法，通过路基两侧的帷幕结构以及路基上方的堆载层对软土层形成握裹效应，结构简单，施工方便，处理效果好，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程软土地基处理，具体地指一种条带状路基的帷幕握裹预压排水结构及其施工方法。
背景技术
随着我国经济建设的快速发展和我国土地资源的日益紧缺，大规模的滩涂围垦造陆工程在我国的沿海、沿江、沿湖地带展开，形成了大面积的吹填场地。此类场地多为人工吹填(或回填)高含水量的淤泥、淤泥质土、砂类土等泥砂混填而成，场地存在明显的不均匀沉降、地基承载力低等技术难题，必须经过处理才可成为可利用的土地资源。
多年来，我国已形成许多处理饱和软土的成功技术，如静力排水固结方法、动力排水固结方法以及静动结合排水固结方法等，但主要应用于一次性处理大面积软土地基，而如何在大面积吹填场地快速形成条带状路基目前还处于探索阶段。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种条带状路基的帷幕握裹预压排水固结方法。
本发明的技术方案为：一种条带状路基的帷幕握裹预压排水结构，其特征在于，包括帷幕结构、排水管、排水板、砂垫层和堆载层，所述帷幕结构在路基两侧纵向竖直设置，所述排水管在帷幕结构内侧纵向间隔设置，所述排水板竖直插入路基内沿路基横向排成行，多行排水板沿路基纵向间隔布置，所述帷幕结构与排水板下端均穿过路基的软土层到达不透水层，所述砂垫层布置在路基上方，所述堆载层设置在砂垫层上。
优选的，所述帷幕结构为沿路基纵向连续布置的混凝土搅拌桩、粘土桩或钢板桩。
优选的，所述排水管上沿轴向等距离间隔开孔，所述排水管外壁包裹滤网。
优选的，所述排水管外设有周向环绕排水管的中粗砂滤水层。
优选的，所述排水板表面与路基横向垂直。
优选的，所述排水板上端在砂垫层内。
优选的，所述排水板表面包裹滤网。
本发明还提供一种条带状路基的帷幕握裹预压排水结构的施工方法，其特征在于，步骤为：
a.沿路基两侧纵向施工帷幕结构，在帷幕结构内侧纵向间隔设置排水管；
b.在路基内竖直插入排水板，所述排水板沿路基横向排成行，多行排水板沿路基纵向间隔布置；
c.在路基上方依次铺设砂垫层和堆载层。
多行排水板沿路基纵向间隔布置时可以行与行之间的排水板纵向对齐，也可以行与行之间的排水板交错排列形成梅花形布置。
优选的，帷幕结构与排水板下端均穿过路基的软土层到达不透水层。
优选的，所述排水板上端在砂垫层内。
优选的，所述排水管外设有周向环绕排水管的中粗砂滤水层。
本发明中，处理区域从上至下分为软土层和不透水层，需要将路基范围内的软土层进行排水固结。路基两侧采用帷幕结构，在路基两侧的软土层内形成密闭挡墙；该挡墙将路基内外的软土层隔离，起到隔水及握裹效应。
排水管将路基内侧软土层中的水汇集，并最终通过水泵抽取排出场地外。排水管外的中粗砂滤水层在管外形成一层过滤层，避免软土层中的淤泥附着在滤网上，降低软土层中水进入排水管的速度。
排水板在路基内侧软土层竖向布置，并露出地基表面，地基表面铺设砂垫层时排水板上端在砂垫层内。由于预压堆载的作用软土中的空隙水渗入排水板，并因毛细效应沿排水板向上流动，从排水板顶端排出，并沿砂垫层横向流动到路基两侧的排水管中，通过排水管的真空泵抽出。
堆载层采用承载能力较好的土、砂等，直接布置在砂垫层表面，厚度受地基沉降量、交工面高程影响，起到堆载预压及调整交工面高程的作用。堆载层联合条带状帷幕结构，对路基下方的软土层形成握裹效应，加快水分的排出。
本发明的优点为：
1.路基两侧设置帷幕结构，在软土地基处理的过程中阻隔路基外的水进入路基，减少软基处理过程中外部水的补给，加快软土地基处理速度。
2.设置排水管及排水板，排水管在路基两侧提供横向排水通道，排水板由下向上排出的水沿砂垫层横向流动到道路两侧的排水管中，使整个软土层内的水在两个方向进行流动，提高固结速率。
3.通过路基两侧的帷幕结构以及路基上方的堆载层，在预压堆载时对软土层形成握裹效应，增加了处理区域的土层中的空隙水压力，加快软土固结速度。
4.本发明应用后，由于路基两侧的帷幕结构存在，道路两侧进行挖方工程建设，不会对路基稳定性造成严重影响，解决了传统方法路基两侧近距离不能进行挖方作业的局限性。结构简单，施工方便，处理效果好，尤其适用于大面积软土地基建设条带状道路工程。
附图说明
图1条带状路基的帷幕握裹预压排水结构侧视图
图2为图1中A-A剖面图
图3帷幕与排水管施工示意图
图4排水板施工示意图
图5砂垫层与堆载层施工意图。
其中：1.帷幕结构2.排水管3.排水板4.砂垫层5.堆载层6.路基7.软土层8.不透水层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1-2所示，条带状路基的帷幕握裹预压排水结构，包括帷幕结构1、排水管2、排水板3、砂垫层4和堆载层5，处理区域从上至下分为软土层7和不透水层8，需要将条带状路基6范围内的软土层7进行排水固结。
帷幕结构1在路基6两侧纵向竖直设置，帷幕结构1为沿路基6纵向连续布置的混凝土搅拌桩、粘土桩或钢板桩，帷幕结构1下端均穿过路基6的软土层7到达不透水层8，在路基6两侧的软土层7内形成密闭挡墙，将路基6内外的软土层7隔离，起到隔水及握裹效应。排水管2在两侧帷幕结构1的内侧纵向间隔设置，排水管2下端在软土层7内，排水管2采用塑料双壁波纹管，沿管身间隔一定距离扎孔，外层再包裹滤网，排水管2外设有周向环绕排水管2的中粗砂滤水层。排水板3表面与路基6横向垂直，竖直插入路基6内沿路基6横向等距离排成行，多行排水板3沿路基6纵向等间隔布置。多行排水板3沿路基6纵向间隔布置时可以行与行之间的排水板3纵向对齐，也可以行与行之间的排水板3交错排列形成梅花形布置，本实施例中为行与行之间纵向对齐。排水板3下端穿过路基6的软土层7到达不透水层8，上端超出路基。砂垫层4布置在路基6上方，排水板3上端在砂垫层4内，堆载层4设置在砂垫层5上，堆载层4的坡顶边线与帷幕结构1外边墙对齐。堆载层4采用承载能力较强的土、砂。
条带状路基的帷幕握裹预压排水结构的施工方法为：
如图3所示，沿路基6纵向两侧连续施工混凝土搅拌桩、粘土桩或钢板桩形成密闭挡墙，两侧的密闭挡墙为帷幕结构1，帷幕结构1下端均穿过路基6的软土层7到达不透水层8，在帷幕结构1内侧软土层7内沿道路纵向间隔20～30m布置排水管2，打孔机向下打出比排水管2半径至少大100mm的孔，排水管2管身间隔扎孔，外壁包裹滤网，排水管2同轴插入孔内，周围回填中粗砂形成中粗砂滤水层；
如图4所示，在帷幕结构1内侧软土层7内竖直插入排水板3，排水板3表面与路基6横向垂直，排水板3竖直插入路基6内沿路基6横向等距离排成行，多行排水板3沿路基6纵向等间隔布置，排水板3外壁包裹滤网，排水板3下端穿过路基6的软土层7到达不透水层8，上端超出路基0.5～1m。
如图5所示，在路基6上方依次铺设砂垫层4，厚度为0.3～0.5m，砂垫层4上方填压承载能力较好的土、砂形成的堆载层5。
进行排水固结时启动排水管2的真空泵，水流横向穿过排水管2外的中粗砂滤水层和滤网从排水管2外壁的孔进入排水管2，通过水泵抽取排出。水流由于预压堆载的作用沿排水板3竖直向上流动，排水板3排出的水沿砂垫层4横向流动到路基6两侧的排水管2中，通过排水管2的真空泵抽出。
Claims (7)
1.一种条带状路基的帷幕握裹预压排水结构，其特征在于，包括帷幕结构(1)、排水管(2)、排水板(3)、砂垫层(4)和堆载层(5)，所述帷幕结构(1)在路基(6)两侧纵向竖直设置，两侧帷幕结构(1)的内侧均设置一排排水管(2)，所述排水管(2)纵向间隔设置，所述排水板(3)竖直插入路基(6)内沿路基(6)横向排成行，多行排水板(3)沿路基(6)纵向间隔布置，所述帷幕结构(1)与排水板(3)下端均穿过路基(6)的软土层(7)到达不透水层(8)内，帷幕结构(1)下端深度大于排水板(3)下端深度，所述砂垫层(4)布置在路基(6)上方，所述堆载层(5)设置在砂垫层(4)上，所述排水板(3)表面与路基(6)横向垂直；所述帷幕结构(1)为沿路基(6)纵向连续布置的混凝土搅拌桩、粘土桩或钢板桩。
2.如权利要求1所述的条带状路基的帷幕握裹预压排水结构，其特征在于，所述排水管(2)上沿轴向等距离间隔开孔，所述排水管(2)外壁包裹滤网。
3.如权利要求1所述的条带状路基的帷幕握裹预压排水结构，其特征在于，所述排水管(2)外设有周向环绕排水管(2)的中粗砂滤水层。
4.如权利要求1所述的条带状路基的帷幕握裹预压排水结构，其特征在于，所述排水板(3)上端在砂垫层(4)内。
5.一种如权利要求1所述的条带状路基的帷幕握裹预压排水结构的施工方法，其特征在于，步骤为：
a.沿路基(6)纵向两侧施工帷幕结构(1)，在帷幕结构(1)内侧纵向间隔设置排水管(2)；
b.在路基(6)内竖直插入排水板(3)，所述排水板(3)沿路基横向排成行，多行排水板(3)沿路基(6)纵向间隔布置，所述排水板(3)表面与路基(6)横向垂直；
c.在路基(6)上方依次铺设砂垫层(4)和堆载层(5)。
6.如权利要求5所述的条带状路基的帷幕握裹预压排水结构的施工方法，其特征在于，所述排水板(3)上端在砂垫层(4)内。
7.如权利要求5所述的条带状路基的帷幕握裹预压排水结构的施工方法，其特征在于，所述排水管(2)外设有周向环绕排水管(2)的中粗砂滤水层。
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