CN113250183A - 用于堆载预压处理的排水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于堆载预压处理的排水方法，包括以下步骤：对待处理的区域进行场地平整后，在软土基层的上部铺设砂层；插设若干个排水板，使每个所述排水板进入到所述软土基层内；在所述砂层内部设置多道排水盲沟，并使所述排水盲沟与所述排水板相连通；在所述砂层的上部进行分级填土，形成填土层；设置排水井，所述排水井的底部位于所述软土基层内，所述排水井的顶部向上延伸至所述填土层上方，且所述排水井与所述排水盲沟相连通；在所述排水井的内部设置排水管，所述排水管连通抽水装置，且所述排水管的排水端位于所述区域的外侧。根据本发明的用于堆载预压处理的排水方法，能够快速、有效地排出软土基层内的孔隙水。

Description

用于堆载预压处理的排水方法

技术领域

本发明涉及地基处理技术领域，尤其是涉及一种用于堆载预压处理的排水方法。

背景技术

堆载预压法，是排水固结法中的一种，是软土地基常用的处理方法之一，该方法通过在场地加载预压，使土体中的孔隙水沿排水板排出、逐渐固结，从而使得地基发生沉降，同时强度逐步提高。

堆载预压处理主要包括预加荷载和排水系统两部分。预加荷载可以是土方堆载、水体堆载、降水加载等，堆载部分施工简单易行，质量控制简单。排水系统则包括竖向排水体和水平排水系统，其中，竖向排水体可采用砂井、袋装砂井、塑料排水板等，这一部分也较为容易处理；而水平排水系统则是关系到地基中的孔隙水能否快速排出的关键。

目前，堆载预压处理的水平排水系统大多采用水平中粗砂层收水，并靠重力将水排入四周的排水沟。然而，由于堆载预压处理大多为矩形面积均布荷载作用，地基的附加应力存在地基中同一深度处中心点最大，离中心线越远其附加应力越小这一规律，即处理区域内的中间位置沉降量大，往处理边界逐渐变小；所以堆载预压处理区域的沉降量呈锅底状，中间大、四周小，则水平中粗砂层随着沉降的发生，出现中间凹下去的情况，不利用往周边排水，水平中粗砂层靠重力排入四周排水沟的排水效率降低，从而影响地基处理效果、延长处理工期。同时，当处理区域较大时，由于横向排水路径过长，所以不利于及时将土体孔隙水快速排出，这也会影响地基处理效果、延长处理工期。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种用于堆载预压处理的排水方法，能够快速有效地将地基中的孔隙水排出。

根据本发明实施例的用于堆载预压处理的排水方法，包括以下步骤：对待处理的区域进行场地平整后，在所述区域的软土基层的上部铺设砂层；插设若干个排水板，使每个所述排水板进入到所述软土基层内；在所述砂层内部设置多道排水盲沟，并使所述排水盲沟与所述排水板相连通；在所述砂层的上部进行分级填土，形成填土层；设置排水井，所述排水井的底部位于所述软土基层内，所述排水井的顶部向上延伸至所述填土层上方，且所述排水井与所述排水盲沟相连通；在所述排水井的内部设置排水管，所述排水管连通抽水装置，且所述排水管的排水端位于所述区域的外侧；在堆载预压时，所述软土基层内的孔隙水依次经过所述排水板、所述排水盲沟进入到所述排水井内，所述抽水装置通过所述排水管将所述排水井内的孔隙水向外排出。

根据本发明实施例的用于堆载预压处理的排水方法，至少具有如下有益效果：通过在砂层内部设置排水盲沟、以及设置排水井，使得软土基层内的孔隙水一部分可以通过砂层靠重力向四周排出，一部分可以通过排水盲沟进入到排水井内，再通过抽水装置向外排出；通过这样的设置，能够快速、有效地排出软土基层内的孔隙水，既有效地解决了在处理局域过大时，横向排水路径过长而导致的排水效率低的问题，也有效地解决了由于处理区域的中间位置与四周的沉降量不同，而影响排水效果的问题。

根据本发明的一些实施例，还包括以下步骤：在所述区域的外侧挖设多道排水明沟，所述砂层及所述排水盲沟均与所述排水明沟的顶部相连通。

根据本发明的一些实施例，所述设置排水井具体包括以下步骤：设置滤水井体，所述滤水井体位于所述砂层的内部及下部，且所述滤水井体与所述排水盲沟相连通；在对所述砂层的上部进行分级填土时，在所述滤水井体的上部设置钢筋混凝土井体，以对所述滤水井体进行加高，并使得所述钢筋混凝土井体的顶部位于所述填土层上方；其中，所述滤水井体与所述钢筋混凝土井体相互连通形成所述排水井。

根据本发明的一些实施例，所述滤水井体包括钢筋笼体、以及由内向外依次铺设于所述钢筋笼体外部的钢丝网和土工布。

根据本发明的一些实施例，多道所述排水盲沟呈横向及纵向交错分布于所述砂层内部，所述滤水井体位于纵向的所述排水盲沟和横向的所述排水盲沟的交叉点，或者，所述滤水井体位于所述区域的中心线上。

根据本发明的一些实施例，还包括以下步骤：在所述滤水井体的外周及底部设置碎石反滤层。

根据本发明的一些实施例，所述碎石反滤层采用的是级配碎石，且所述级配碎石的粒径由外至内逐渐增大。

根据本发明的一些实施例，所述排水管包括：排水立管，固定于所述排水井内部；排水软管，分别与所述排水立管和所述抽水装置相连通，所述排水软管的排水端位于所述区域的外侧，且所述排水软管的排水端低于所述排水立管的底部。

根据本发明的一些实施例，所述排水立管通过卡箍固定于所述排水井内部。

根据本发明的一些实施例，所述砂层为中粗砂层，所述排水板为塑料排水板。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的用于堆载预压处理的排水方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的用于堆载预压处理的排水方法的系统结构示意图；

图3为本发明实施例的砂层、填土层、碎石反滤层及排水井的结构示意图；

图4为本发明实施例的滤水井体的结构示意图；

附图标记：

软土基层100、砂层200、排水板300、排水盲沟400、填土层500、排水井600、滤水井体610、钢筋笼体611、钢丝网612、土工布613、角钢614、扁钢615、钢筋混凝土井体620、排水管700、排水立管710、排水软管720、卡箍730、排水明沟800、碎石反滤层900、排水渠道1000。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图3，根据本发明实施例的用于堆载预压处理的排水方法，包括以下步骤：

S100：对待处理的区域进行场地平整后，在该区域的软土基层100的上部铺设砂层200。

其中，砂层200可以采用中粗砂层。

S200：插设若干个排水板300，使每个排水板300进入到软土基层100内。

由砂层200的顶部往下打设若干个排水板300，使得排水板300竖直设置于软土基层100内，排水板300的顶部反弯埋入砂层200中。其中，排水板300可以采用塑料排水板，塑料排水板具有质量指标稳定、运输方便、连续性好、施工简便、排水速度快等优点。

S300：在砂层200内部设置多道排水盲沟400，并使排水盲沟400与排水板300相连通。

其中，可以根据实际处理区域的长度和宽度，在砂层200内呈横向和纵向交错设置多道排水盲沟400，相邻两道排水盲沟400的间隔可以设置为30米左右，当然也可以是其它的数值。

S400：在砂层200的上部进行分级填土，形成填土层500。

S500：设置排水井600，排水井600的底部位于软土基层100内，排水井600的顶部向上延伸至填土层500上方，且排水井600与排水盲沟400相连通。

S600：在排水井600的内部设置排水管700，排水管700连通抽水装置(图中未示出)，且排水管700的排水端位于处理区域的外侧。

其中，抽水装置可以采用水泵或其它常见的装置。

S700：在堆载预压时，软土基层100内的孔隙水依次经过排水板300、排水盲沟400进入到排水井600内，抽水装置通过排水管700将排水井600内的孔隙水向外排出。

如图2和图3所示，在进行堆载预压时，软土基层100内的孔隙水通过排水板300进入到砂层200中，一部分由砂层200靠重力向周边排出，一部分进入到排水盲沟400内，再经过排水盲沟400进入到排水井600内；随后抽水装置通过排水管700将排水井600收集的孔隙水向外排出，可以排到附近的排水渠道1000或者低洼沟塘等地方。

需要说明的是，上述的步骤标号，例如S100、S200、S300等，仅为了便于表述，而不是对步骤的先后顺序进行限定。

根据本发明实施例的用于堆载预压处理的排水方法，通过在砂层200内部设置排水盲沟400、以及设置排水井600，使得软土基层100内的孔隙水一部分可以通过砂层200靠重力向四周排出，一部分可以进入到排水井600内，再通过抽水装置向外排出。通过这样的设置，能够快速、有效地排出软土基层100内的孔隙水，既有效地解决了在处理局域过大时，横向排水路径过长而导致的排水效率低的问题，也有效地解决了由于处理区域的中间位置与四周的沉降量不同，而影响排水效果的问题。

如图2所示，根据本发明实施例的用于堆载预压处理的排水方法，还包括以下步骤：在处理区域的外侧挖设多道排水明沟800，砂层200及排水盲沟400均与排水明沟800的顶部相连通。

在堆载预压时，软土基层100内的孔隙水通过排水板300进入到砂层200中，一部分由砂层200靠重力向四周排出到排水明沟800，一部分进入到排水盲沟400内，然后再分成两部分，其中一部分经过排水盲沟400排入到排水明沟800内，另一部分经过排水盲沟400进入到排水井600内。通过砂层200、排水板300、排水盲沟400、排水井600和排水明沟800的相互配合，形成完整有效的排水系统，快速有效地将孔隙水排出。

如图2和图3所示，在本发明的一些实施例中，排水井600包括滤水井体610和钢筋混凝土井体620。因此，上述的步骤S400、S500具体为：设置滤水井体610，滤水井体610位于砂层200的内部及下部，且滤水井体610与排水盲沟400相连通；在对砂层200的上部进行分级填土时，在滤水井体610的上部设置钢筋混凝土井体620，以对滤水井体610进行加高，并使得钢筋混凝土井体620的顶部位于填土层500上方。

通过在砂层200内部及以下设置滤水井体610，一方面便于收集砂层200和排水盲沟400输送的孔隙水，一方面起到滤土的作用。设置完滤水井体610后，在砂层200的上部按照设计要求的加载计划分级填土加载，分级填土的同时在滤水井体610的上部设置钢筋混凝土井体620进行同步加高。钢筋混凝土井体620主要起到围护作用，而且方便施工和拆卸。根据本发明实施例的排水井600，采用预制的滤水井体610和钢筋混凝土井体620，便于施工和拆卸，可重复利用，绿色环保，节约造价。

进一步地，如图4所示，在本发明的一些实施例中，滤水井体610包括钢筋笼体611、以及由内向外依次铺设于钢筋笼体611外部的钢丝网612和土工布613。其中，钢筋笼体611可以采用螺纹钢筋焊接形成骨架，同时在骨架的中部采用扁钢615，在骨架的上下部采用角钢614，进行加强，保证能够承受外部土压且不发生较大变形；同时，在钢筋笼体611的外部从内往外设置钢丝网612和土工布613，达到通水滤土的作用，这样孔隙水便可顺利渗进，而土颗粒则被阻隔在土工布613以外。其中，为了更有效地避免由于处理区域的中间位置与四周的沉降量不同，而影响排水效果的问题，滤水井体610可以设置于处理区域的中心线上，即靠近处理区域的中心位置，或者将滤水井体610设置于横纵向的排水盲沟400的交叉点。

如图2和图3所示，在本发明的一些实施例中，还包括以下步骤：在滤水井体610的外周及底部设置碎石反滤层900。碎石反滤层900是滤水井体610周围及下部的过渡结构，起到滤土的作用。其中，碎石反滤层900可以采用级配碎石，且级配碎石的粒径由外至内逐渐增大。通过这样的设置，在满足透水功能的同时，还能起到滤土、防止土体发生渗透变形的作用。

如图3所示，在本发明的一些实施例中，排水管700包括排水立管710、和排水软管720，排水立管710可以采用卡箍730或者其它的固定方式固定于排水井600内，再采用同内径的排水软管720与排水立管710相接，并将排水软管720的排水端延长至处理区域外部，可以接入附近的排水渠道1000或者低洼沟塘等地方，确保排水软管720的排水端低于排水立管710的底部。这样当抽水装置将排水软管720内的空气排出后，便可利用虹吸效应，将排水井600内收集的孔隙水无动力的快速排出，绿色环保，节约造价。

下面参考图1至图4以一个具体的实施例详细描述本发明实施例的用于堆载预压处理的排水方法的具体应用，值得理解的是，以下描述仅是示例性说明，而不是对本发明的具体限制。

如图1至图3所示，首先，对预处理的区域进行场地平整，然后在该场地上部铺设砂层200，砂层200可以采用中粗砂层；然后从砂层200顶部往下打设排水板300，排水板300可以采用塑料排水板，排水板300打入需处理的软土基层100内，打设深度与处理深度基本相同，排水板300顶部反弯埋入砂层200中；结合处理区域的长度和宽度，在砂层200内设置多道排水盲沟400，其中排水盲沟400可以呈横向和纵向交错分布；同时，可以在处理区域的外侧开挖排水明沟800；然后在横纵向排水盲沟400的交叉点或者处理区域的中心线上，设置滤水井体610，滤水井体610深入砂层200下部50cm左右，或者是其它的数值，并在滤水井体610的四周及底部设置碎石反滤层900；然后在砂层200的上部按照加载计划进行分层填土加载，分级填土的同时在滤水井体610上部采用钢筋混凝土井体620同步加高，并在排水井600内设置排水立管710，排水立管710可以采用卡箍730或其它方式进行固定；再采用同内径的排水软管720与排水立管710相接，并将排水软管720的排水端延长至处理区域外部，可以接入附近的排水渠道1000或者低洼沟塘等地方，确保排水软管720的排水端低于排水立管710的底部。

通过上述的设置，在堆载预压时，软土基层100内的孔隙水/地下水便可以通过排水板300进入到砂层200内，一部分水通过砂层200靠重力排到外部的排水明沟800中，一部分水进入排水盲沟400，排水盲沟400内部的水再分为两部分，其中一部分通过排水盲沟400排到排水明沟800中，一部分通过排水盲沟400进入到排水井600内部，待抽水装置将排水软管720内的空气排出后，便可利用虹吸效应，将排水井600内收集的孔隙水无动力的快速排出。

本发明至少具有以下有益效果：

(1)排水井600设置在处理区域内部，处于沉降值较大的位置，便于地基孔隙水通过砂层200和排水盲沟400流入排水井600内，排水及时有效，有效地解决了由于处理区域的中间位置与四周的沉降量不同，而影响排水效果的问题；

(2)排水井600结合处理面积进行布置，可解决由于处理面积较大时横向排水路径长，而导致的排水效率低的问题，排水及时有效；

(3)通过设置排水立管710和排水软管720，可借助虹吸效应，无动力地将井内收集的地下水快速排出，绿色环保，节约造价；

(4)排水井600采用预制的钢筋混凝土井体620和滤水井体610，便于施工和拆卸，可重复利用，绿色环保，节约造价。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“进一步实施例”、“一些具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于堆载预压处理的排水方法，其特征在于，包括以下步骤：

对待处理的区域进行场地平整后，在所述区域的软土基层的上部铺设砂层；

插设若干个排水板，使每个所述排水板进入到所述软土基层内；

在所述砂层内部设置多道排水盲沟，并使所述排水盲沟与所述排水板相连通；

在所述砂层的上部进行分级填土，形成填土层；

设置排水井，所述排水井的底部位于所述软土基层内，所述排水井的顶部向上延伸至所述填土层上方，且所述排水井与所述排水盲沟相连通；

在所述排水井的内部设置排水管，所述排水管连通抽水装置，且所述排水管的排水端位于所述区域的外侧；

在堆载预压时，所述软土基层内的孔隙水依次经过所述排水板、所述排水盲沟进入到所述排水井内，所述抽水装置通过所述排水管将所述排水井内的孔隙水向外排出。

2.根据权利要求1所述的用于堆载预压处理的排水方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在所述区域的外侧挖设多道排水明沟，所述砂层及所述排水盲沟均与所述排水明沟的顶部相连通。

3.根据权利要求1所述的用于堆载预压处理的排水方法，其特征在于，所述设置排水井具体包括以下步骤：

设置滤水井体，所述滤水井体位于所述砂层的内部及下部，且所述滤水井体与所述排水盲沟相连通；

在对所述砂层的上部进行分级填土时，在所述滤水井体的上部设置钢筋混凝土井体，以对所述滤水井体进行加高，并使得所述钢筋混凝土井体的顶部位于所述填土层上方；

其中，所述滤水井体与所述钢筋混凝土井体相互连通形成所述排水井。

4.根据权利要求3所述的用于堆载预压处理的排水方法，其特征在于，所述滤水井体包括钢筋笼体、以及由内向外依次铺设于所述钢筋笼体外部的钢丝网和土工布。

5.根据权利要求3或4所述的用于堆载预压处理的排水方法，其特征在于，多道所述排水盲沟呈横向及纵向交错分布于所述砂层内部，所述滤水井体位于纵向的所述排水盲沟和横向的所述排水盲沟的交叉点，或者，所述滤水井体位于所述区域的中心线上。

6.根据权利要求3或4所述的用于堆载预压处理的排水方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在所述滤水井体的外周及底部设置碎石反滤层。

7.根据权利要求6所述的用于堆载预压处理的排水方法，其特征在于，所述碎石反滤层采用的是级配碎石，且所述级配碎石的粒径由外至内逐渐增大。

8.根据权利要求1所述的用于堆载预压处理的排水方法，其特征在于，所述排水管包括：

排水立管，固定于所述排水井内部；

排水软管，分别与所述排水立管和所述抽水装置相连通，所述排水软管的排水端位于所述区域的外侧，且所述排水软管的排水端低于所述排水立管的底部。

9.根据权利要求8所述的用于堆载预压处理的排水方法，其特征在于，所述排水立管通过卡箍固定于所述排水井内部。

10.根据权利要求1所述的用于堆载预压处理的排水方法，其特征在于，所述砂层为中粗砂层，所述排水板为塑料排水板。

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