CN114607028A - 一种空心排水体、排水盲沟及其构筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及排水沟技术领域，公开了一种空心排水体、排水盲沟及其构筑方法，排水盲沟包括空心排水体，还包括排水槽和反滤层一，多个空心排水体堆叠于排水槽内，反滤层一设于排水槽的上方，反滤层一用于遮盖排水槽的开口；其中，空心排水体包括六面均是中空连通的空心正方体，空心正方体的顶角设有凸榫，凸榫凸出于空心正方体的外表面，凸榫用于抵接相邻的空心排水体。本发明设计的排水盲沟，受压能力强，能够适应超重超压的现场工况，具有多个排水通道，泥沙不易淤积，整体结构的稳定性明显提高，排水盲沟不会受到自身结构的尺寸限制，可形成大尺寸的排水通道进一步提高的排水能力，尤其适用于作为山沟超大容量弃渣场的排水盲沟。

Description

一种空心排水体、排水盲沟及其构筑方法

技术领域

本发明涉及排水沟技术领域，特别是一种空心排水体、排水盲沟及其构筑方法。

背景技术

山区公路、铁路工程的施工过程中通常在山沟等地区设置弃渣场，并堆置大量施工弃渣，由于弃渣场体量大，汇水面积广，还可能侵占原有水沟，弃渣场的截排水工程设置就十分必要，其中在弃渣场底部设置排水盲沟是保证弃渣场整体稳定性至关重要的措施。

对于山沟超大容量的弃渣场，由于容量大，堆渣周期长，坡面径流面积大，特别是雨季汛期，坡面径流汇集于弃渣场底部，水量多，在超重超压的情况下，弃渣场渣底变形大，而传统盲沟变形能力差，受压能力低，很容易变形失效，且多为管状结构，在承压的工况下会受到自身结构的限制而难以提高排水通道的尺寸，故传统排水盲沟的排水能力也难以满足大型弃渣场的排水需求，在后期运行中，当底部排水盲沟被淤积物堵塞后，排水能力会显著降低，易引起整个弃渣场水位显著升高，进而导致弃渣场失稳破环。

因此，如何合理解决大容量，长周期弃渣场底部排水问题，保证弃渣场底部排水效果，是一个亟需要解决的问题。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对传统的盲沟受压能力低，在超重超压的情况下存在易于变形失效的问题，提供一种空心排水体、排水盲沟及其构筑方法，空心排水体用于构筑排水盲沟，形成的排水盲沟受压能力强，能够适应超重超压的现场工况，尤其适用于作为山沟超大容量弃渣场的排水盲沟。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种空心排水体，包括六面均是中空连通的空心正方体，所述空心正方体的顶角设有凸榫，所述凸榫凸出于所述空心正方体的外表面，所述凸榫用于抵接相邻的空心排水体，所述空心排水体用于放置于排水盲沟的排水通道。

所述空心排水体为六面均是中空连通的空心正方体，则所述空心排水体所有面均能作为进水口或出水口，进而水流能自由在所述空心排水体内进行流通，且正方体的结构稳定性高，所述空心排水体任何一面承受压力时，均有均匀分布的四个边角柱作为承重柱进行支撑，自身结构的承载能力强；

所述空心排水体可以组合排列进行使用，所述凸榫作为所述空心排水体排列堆叠的抵接结构，使得排列的相邻所述空心排水体之间具有一定的间隙，不仅能够加大所述空心排水体的排水面积，而且形成了额外的排水路径，即一个空心排水体内流出的积水能经过相邻空心排水体的表面进行流通，降低了相邻所述空心排水体之间中空面积的相互影响，例如一个空心排水体的侧面或中心的中空区域堵塞后，也不会完全阻挡相邻空心排水体的排水，进而能够有效降低泥沙淤积对排水能力的不利影响；

本发明的一种空心排水体，可用于放置在排水盲沟的排水通道中，使得排水通道的中空区域不易塌陷封堵，能够有效增强排水盲沟的承载能力，空心结构也能保证排水盲沟所需的排水能力，显著提高了排水盲沟的稳定性及使用寿命。

优选地，所述空心正方体的所有顶角均设有所述凸榫，每个所述凸榫均凸出于对应顶角相接的三个面，且所有所述凸榫凸出所述空心正方体外表面的高度相同，所述空心正方体的六面均开设的方形空腔。

所述凸榫的结构设计，进一步加大了所述空心排水体的排水面积，生成了更多的排水路径，且使得多个所述空心排水体能横向和竖向进行整齐地堆叠排列，保证了堆叠后整体结构的承载能力，现场拼装简单，可操作性强，所述方形空腔即是所述空心排水体的流通路径，具有良好的排水和排淤性能，所述空心排水体便于进行生产加工，控制生产成本，有效缩短施工工期。

优选地，所述空心排水体为钢筋混凝土结构件，所述凸榫凸出的高度是所述空心正方体壁厚的一半，所述凸榫连接所述空心正方体的连接面为45度倾斜面。

所述凸榫的倾斜面便于生产制作，同时能够再次增大多个所述空心排水体拼装的空隙，形成多个细小的排水通道，进一步增强了所述空心排水体的排水能力；所述凸榫的凸出高度和所述空心排水体壁厚的设计，优化了所述空心排水体的结构强度，还便于计算所述空心排水体的尺寸参数；由钢筋混凝土生产制作所述空心排水体，保证了自身的结构强度，且材质易于获得，生产工艺成熟，易于达到结构塑形的要求。

一种排水盲沟，包括如上所述的空心排水体，还包括排水槽和反滤层一，多个所述空心排水体堆叠于所述排水槽内，所述反滤层一设于所述排水槽的上方，所述反滤层一用于遮盖所述排水槽的开口。

所述排水槽内堆砌的多个所述空心排水体，填充了所述排水槽的中空区域，相较于传统的排水盲沟，所述排水槽的中空区域具有堆砌的所述空心排水体进行承压，且所述空心排水体的结构稳定，堆砌后形成的组合体同样具有良好的稳定性，受压能力强，从而能够明显增强排水盲沟的受压能力；

每个所述空心排水体的六面均是中空相互连通的，故所述排水槽内能够形成交错纵横的多个排水通道，多通道的排水设计，能够使排水通道内的积水形成紊流状态，从而积水中的泥沙易于被扰动分流带走，不易产生淤积，且即使部分排水通道淤积有部分泥沙，也不会使得排水盲沟的排水能力明显下降，进而明显降低了泥沙淤积对排水能力的不利影响，所述反滤层一用于初筛积水中的泥沙，进一步降低了排水盲沟淤积泥沙的可能性。

本发明的一种排水盲沟，受压能力强，能够适应超重超压的现场工况，具有多个排水通道，泥沙不易淤积且明显降低了泥沙淤积对排水能力的不利影响，所述空心排水体、所述反滤层和所述排水槽构筑形成的排水盲沟，整体结构的稳定性得到了明显提高，排水盲沟不会受到自身结构的尺寸限制，可形成大尺寸的排水通道进一步提高的排水能力，尤其适用于作为山沟超大容量弃渣场的排水盲沟。

优选地，所述排水槽横截面的内空尺寸与所述空心排水体的边长为整数倍关系。

所述排水槽横截面的内空尺寸即为所述排水槽横截面内空的高、宽，多个所述空心排水体堆叠形成空心排水组合体，相应所述空心排水组合体的顶面与所述排水槽的顶面齐平，所述空心排水组合体的侧面能够抵接于所述排水槽的侧壁，不仅在施工时便于整齐堆放多个所述空心排水体，而且进一步提高了所述空心排水体整体的稳定性，保证了排水盲沟的受压能力。

优选地，所述排水槽包括成排设置的多个U形结构体，所述U形结构体的连接端面设有卯榫结构，所述卯榫结构用于多个所述U形结构体之间的拼接，相邻所述U形结构体之间设有沉降缝，所述沉降缝填充有柔性封闭材料。

所述排水槽由所述U形结构体拼接形成，通过预制的所述U形结构体，能够有效缩短施工周期，提高施工效率，所述卯榫结构便于相邻的所述U形结构体对齐拼装，提高所述排水槽的施工质量，所述沉降缝能够提高所述排水槽受到横向载荷或竖向载荷的变形的能力，进而增强了排水盲沟的变形能力，不易变形失效。

优选地，所述排水槽还连通有沟槽，所述沟槽底部铺设有防水层，所述空心排水体铺设于所述防水层上，所述沟槽上方铺设有所述反滤层二，所述反滤层二抵接于所述沟槽的两侧，所述反滤层二用于遮盖所述空心排水体。

所述空心排水体位于所述反滤层二和所述沟槽形成的空间内，所述沟槽配合所述空心排水体和所述反滤层二，能够形成简易的排水盲沟，可作为所述排水槽连通的支排水盲沟，则所述排水槽对应主排水盲沟，所述沟槽的施工简单，降低了施工成本，适用于排水量较小但承压要求较高的工况，在排水盲沟系统的施工中具有实用性。

优选地，所述反滤层一和所述反滤层二均为柔性反滤层，所述柔性反滤层包括级配碎石、土工格栅和渗水土工布，所述柔性反滤层在所述排水槽或所述沟槽的两侧形成反包结构。

通过所述级配碎石、所述土工格栅和所述渗水土工布的组合，形成的柔性反滤层不仅便于施工，还能有效对积水进行初筛，极大的减小了进入排水盲沟的泥沙量，进一步增强了排水盲沟不易淤积泥沙的能力；所述反包结构能够有效增强所述柔性反滤层的结构稳定性，使所述柔性反滤层适应超重超压的工况。

一种排水盲沟的构筑方法，构筑如上所述的一种排水盲沟，包括如下步骤：

A、基于空心排水体的尺寸和排列数量，分别建立排水盲沟截面最大过水能力参数QC与空心排水体的尺寸和排列数量的关系模型，定义为第一关系模型，以及排水盲沟的最大渗水量Qp与空心排水体的尺寸和排列数量的关系模型，定义为第二关系模型；

B、根据排水盲沟的最大排水量Q、排水盲沟截面最大过水能力参数QC和排水盲沟的最大渗水量Qp的大小关系，并结合第一关系模型、第二关系模型及排水槽的高宽比范围，计算得到的空心排水体的尺寸和排列数量，依据计算结果完成排水盲沟的构筑。

本发明的一种排水盲沟的构筑方法，能够根据现场工况计算得到所需空心排水体的尺寸和排列数量，根据计算结果预制生产空心排水体并进行施工排列，其中排水槽和反滤层相应适应空心排水体进行施工，构筑得到的排水盲沟不仅具有足够的受压能力，能够适应超重超压的现场工况，且具有多个排水通道，泥沙不易淤积，明显降低了泥沙淤积对排水能力的不利影响，同时具有符合工况要求的排水能力。

优选地，所述步骤A中，采用如上所述的空心排水体构筑排水盲沟，建立排水盲沟的最大渗水量的模型为：

其中，n_c是盲沟内的阻力系数，i为平均水力坡度，n是空心排水体的方向空腔边长，m是空心排水体的壁厚，n₁是空心排水体横向排列于排水槽内的个数，n₂是空心排水体横向排列于排水槽内的层数。

通过该公式建立起了空心排水体的施工参数与排水盲沟最大渗水量的联系，根据现场工况的参数输入模型后，能够得到排水盲沟最大渗水量与空心排水体的关系模型，利用该关系模型参与空心排水体的参数求解，能够保证排水盲沟的排水需求。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的一种空心排水体，可用于放置在排水盲沟的排水通道中，使得排水通道的中空区域不易塌陷封堵，能够有效增强排水盲沟的承载能力，空心结构也能保证排水盲沟所需的排水能力，显著提高了排水盲沟的稳定性及使用寿命；

2、通过凸榫的结构设计，进一步加大了空心排水体的排水面积，生成了更多的排水路径，且使得多个空心排水体能横向和竖向进行整齐地堆叠排列，保证了堆叠后整体结构的承载能力，现场拼装简单，可操作性强，便于进行生产加工，控制生产成本，有效缩短施工工期；

3、本发明的一种排水盲沟，受压能力强，能够适应超重超压的现场工况，具有多个排水通道，泥沙不易淤积且明显降低了泥沙淤积对排水能力的不利影响，空心排水体、反滤层和排水槽构筑形成的排水盲沟，整体结构的稳定性得到了明显提高，排水盲沟不会受到自身结构的尺寸限制，可形成大尺寸的排水通道进一步提高的排水能力，可满足大流量地下水集排，尤其适用于作为山沟超大容量弃渣场的排水盲沟；

4、将空心排水体构造组合成为排水盲沟的排水通道，并在排水通道上方设置带有级配碎石的柔性反滤层，将坡面径流和坡底积水排走的同时，能通过柔性反滤层有效减少进入排水盲沟的泥沙，且空心排水体形成的方形排水通道有效的避免了泥沙淤积对排水盲沟排水能力的影响，排水盲沟承载力高，且过水流量大，进一步解决大容量弃渣场坡顶径流汇集于弃渣场底部的积水问题，避免出现弃渣场底部因积水而导致边坡失稳的问题；

5、通过U形结构件的设计，能够有效缩短施工周期，提高施工效率，卯榫结构便于相邻的U形结构件对齐拼装，提高排水槽的施工质量，沉降缝能够提高排水槽受到横向载荷或竖向载荷的变形的能力，尤其是应对竖向变形的能力强，可有效防止重压变形条件下排水盲沟的功能丧失；

6、通过沟槽配合空心排水体和柔性反滤层，能够形成简易的排水盲沟，可作为排水槽连通的支排水盲沟，施工简单，施工成本低，适用于排水量较小但承压要求较高的工况，在排水盲沟系统的施工中具有实用性；

7、本发明的一种排水盲沟的构筑方法，能够根据现场工况计算得到所需空心排水体的尺寸和排列数量，根据计算结果预制生产空心排水体并进行施工排列，其中排水槽和反滤层相应适应空心排水体进行施工，构筑得到的排水盲沟不仅具有足够的受压能力，能够适应超重超压的现场工况，且具有多个排水通道，泥沙不易淤积，明显降低了泥沙淤积对排水能力的不利影响，同时具有符合工况要求的排水能力。

附图说明

图1是实施例1所述一种空心排水体的立体图一；

图2是实施例1所述一种空心排水体的立体图二；

图3是实施例1所述一种空心排水体任一表面的主视图；

图4是实施例2所述排水盲沟系统的平面示意图；

图5是实施例2所述主排水盲沟的纵断面图；

图6是实施例2所述一种排水盲沟的结构示意图；

图7是实施例2所述U形结构体的结构示意图；

图8是实施例2所述U形结构体形成所述沉降缝的示意图；

图9是实施例2所述的支排水盲沟的结构示意图一；

图10是实施例2所述的支排水盲沟的结构示意图二；

图11是实施例2所述空心排水体尺寸参数的对照示意图；

图中标记：1-空心排水体，1A-空心正方体，1B-凸榫，1C-方形空腔，2-排水槽，2A-U形结构体，2B-卯榫结构，2C-沉降缝，3-反滤层一，4-沟槽，5-反滤层二，6-级配碎石，7-土工格栅，8-反包结构，9-主排水盲沟，10-支排水盲沟，11-弃渣体。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-图3所示，本发明的一种空心排水体1，包括六面均是中空连通的空心正方体1A，空心正方体1A的顶角设有凸榫1B，凸榫1B凸出于空心正方体1A的外表面，凸榫1B用于抵接相邻的空心排水体1，空心排水体1用于放置于排水盲沟的排水通道。

在本实施例中，空心排水体1由于是六面中空连通的结构体，可看作是十二根支柱组合形成的方形结构体，空心正方体1A的壁厚即对应十二根支柱的厚度，空心正方体1A的六个方形面均开设的方形空腔1C，每个方形面的方形空腔1C大小相当，且均位于形心位置，相应形成的十二根方形棱柱大小相同，则空心正方体1A的壁厚即是空心正方体1A的边长减去方形空腔1C边长的一半；

空心正方体1A的八个顶角均设有凸榫1B，每个凸榫1B均凸出于对应顶角相接的三个面，将凸榫1B凸出的高度设计为空心正方体1A壁厚的一半，由于十二根棱柱的厚度均相同，相应也保证了凸榫1B凸出于邻接三个面的高度相同，凸榫1B连接空心正方体1A的连接面为45度倾斜面，每个凸榫1B在空心正方体1A邻接的一个表面均对应有两个倾斜面，故每个凸榫1B合计有六个45度的倾斜面，将凸榫1B外表面的棱角进行削边处理，形成倒角，便于安全地对空心排水体1进行拼装操作；

空心排水体1为钢筋混凝土结构件，可通过铸模进行批量的生产加工。

实施例2

如图6所示，一种排水盲沟，包括如实施例1所述的空心排水体1，还包括排水槽2和反滤层一3，多个空心排水体1堆叠于排水槽2内，反滤层一3设于排水槽2的上方，反滤层一3用于遮盖排水槽2的开口。

在本实施例中，是在某山沟超大容量弃渣场的底部设置排水盲沟，排水槽2由多个U形结构体2A成排拼接组成，如图7所示，U形结构体2A包括一个底板和两个竖板，U形结构体2A的连接端面为卯榫结构2B，即底板和竖板的端面均设有卯榫结构2B，且底板端面的卯榫结构2B具有斜面，相邻两个U形结构体2A通过卯榫结构2B进行初步对接，相邻两个U形结构体2A之间还设有沉降缝2C，是底板的卯榫间隙与竖板的卯榫间隙形成的U形缝，沉降缝2C填充如沥青等柔性封闭材料来完成相邻两个U形结构体2A的拼接，如图8所示，由于底板的卯榫间隙具有一个斜面，且斜面的竖向高度为d，沉降缝2C的水平间距为D，则排水槽2允许的竖向变形长度为d，横向变形长度为D，根据排水槽2所处基底最大变形综合确定排水盲沟的分节长度，单个U形结构体2A的长度一般为3～6m。

排水槽2横截面的内空尺寸与空心排水体1的边长为整数倍关系，即排水槽2横截面内空的高宽均与空心排水体1的边长成整数倍关系，则空心排水体1堆叠形成的空心排水组合体刚好能填充满排水槽2，即空心排水组合体的顶面与排水槽2的顶面齐平，且空心排水组合体的侧面刚好抵接于排水槽2的侧壁，

此外，排水槽2横截面内空的宽也可以设计得略大于空心排水组合体的宽度，即空心排水体1不是直接抵接于排水槽2的内侧壁，而是通过其它方式填补空心排水体1与排水槽2内侧壁的间隙，以适应现场工况的安装误差以及预制件的生产误差，或是适应其它现场工况的结构改变。

反滤层一3为柔性反滤层，包括级配碎石6、土工格栅7和渗水土工布，级配碎石6层顶部和底部均铺设有渗水土工布和土工格栅7，底部的土工格栅7在排水槽2两侧采用反包式构造。

使用U形结构体2A拼装成排水槽2，形成的排水盲沟可作为主排水盲沟9，主排水盲沟9可分流至多个支排水盲沟10中，如图9和图10所示，支排水盲沟10可无需使用U形结构体2A形成排水槽2，而是施工成更为简易的结构，包括沟槽4、防水层、空心排水体1和反滤层二5，沟槽4底部铺设防水层，空心排水体1铺设于防水层上，沟槽4上方铺设反滤层二5，反滤层二5也为柔性反滤层，区别在于反滤层二5的两侧分别抵接于沟槽4的两侧，反滤层二5用于遮盖空心排水体1，即反滤层二5与沟槽4形成的空间能够将空心排水体1完全包裹。

具体的，整个排水盲沟系统通过如下方式实现：

如图4和图5所示，根据沟道型弃渣场地形条件，确定主排水盲沟9位置和支排水盲沟10位置，并确定弃渣场基底排水范围。

施工主排水盲沟9，根据弃渣填筑高度控制点，确定主排水盲沟9埋深，结合弃渣渗透系数和弃渣场集水面积，计算确定主排水盲沟9尺寸，具体的，根据断面流量确定空心排水体1的尺寸及个数，进行合理堆砌。

其中，空心排水体1的尺寸和排水槽2横断面内空尺寸主要由排水能力决定，可按照排水盲沟的构筑方法进行计算确定，具体如下；

一种排水盲沟的构筑方法，包括如下步骤：

A、基于空心排水体1的尺寸和排列数量，分别建立排水盲沟截面最大过水能力参数Q_C与空心排水体1的尺寸和排列数量的关系模型，定义为第一关系模型，以及排水盲沟的最大渗水量Q_p与空心排水体1的尺寸和排列数量的关系模型，定义为第二关系模型；

B、根据排水盲沟的最大排水量Q、排水盲沟截面最大过水能力参数Q_C和排水盲沟的最大渗水量Q_p的大小关系，并结合第一关系模型、第二关系模型及排水槽2的高宽比范围，计算得到的空心排水体1的尺寸和排列数量，依据计算结果完成排水盲沟的构筑。

进行步骤A：如图11所示，设空心排水体1的方形空腔1C边长为n，壁厚为m，则凸榫1B的凸出高度为m/2，空心排水体1的边长L＝3m+n，设排水槽2横断面内空的宽为M，高为N，排水槽2内横向铺设n₁个空心排水体1，纵向铺设n₂层空心排水体1，而排水槽2横截面内空的高宽需为空心排水体1边长的整数倍，以便整齐堆放空心排水体1，则M＝n₁L＝n₁(3m+n)，N＝n₂L＝n₂(3m+n)。

排水盲沟内水流平均流速：

其中，n_c是盲沟内的阻力系数，i为平均水力坡度；

单个空心排水体1任一表面的中空面积为n²+4*(m/2)*n+8*1/2*(m/2)²＝(m+n)²，进而得到盲沟过水断面面积：W＝n₁n₂(m+n)²；

排水盲沟截面最大过水能力的模型为：

排水盲沟表面级配碎石层最大渗水量，即也是排水盲沟的最大渗水量：

其中，k_z是紊流状态时的渗流系数(m/s)，ω是单位长度排水盲沟渗水面积，K为安全系数，i为平均水力坡度；

因为ω＝M*1，单位为平方米(m²)，故排水盲沟的最大渗水量的模型为：

排水盲沟的最大排水量：Q＝2.74α*η*e*A/86400；

其中，Q为排水盲沟的最大排水量(m³/d)，α为弃渣渗透系数，e为弃渣当地年最大降雨量(mm)，A为单位长度的排水盲沟对应弃渣表面的集水面积(km²)，η为经验系数，一般取1～3。

进行步骤B：排水盲沟若要满足弃渣场的排水要求，则需要满足不等式：Q_c≥Q_P≥Q；

再结合排水槽2横断面的高宽比例需符合常规的设计要求：0.8≤M/N≤2，即0.8≤n₁/n₂≤2；

形成方程组：

Q＝2.74α*η*e*A/86400

Q_c≥Q_P≥Q

0.8≤n₁/n₂≤2

根据现场工况可知，当地年最大降雨量e为1988mm，单位长度的排水盲沟对应弃渣表面的集水面积A为3km²，弃渣渗透系数α为2.16，经验系数η取1.5，盲沟内的阻力系数n_c取0.12，放大系数K为1.2，紊流状态时的渗流系数k_z为0.15，平均水力坡度i为40m；

则以上方程组可通过规划求解求得最优近似解，解得m＝0.33m，n＝0.5m，n₁＝3，n₂＝2。

即空心排水体1的方形空腔1C边长n＝0.5m，空心排水体1边长L＝3m+n＝1.5m，排水槽2横截面内空的宽M为4.5m，高N为3m，即排水盲沟内可水平放置3个空心排水体1排成一排，竖向上共可放置2排空心排水体1；根据以上的计算结果可以完成空心排水体1和U形结构体2A的预制，并按照相应步骤完成排水盲沟的施工。

具体施工时，清除主排水盲沟9底部表土，施做排水槽2，排水槽2是将预制的U形结构体2A进行吊装拼接，相邻U形结构体2A之间均设置有一道沉降缝2C，沉降缝2C内充填有沥青或其它柔性封闭材料，此外，排水槽2也可以根据计算结果现场进行立模浇筑；

排水槽2施工完毕后，按排水槽2截面尺寸，依次堆放空心排水体1，多个空心排水体1堆砌形成空心排水组合体，并使得空心排水组合体的顶面与排水槽2的顶面保持高度一致。

如图6所示，采用空心排水体1构建的排水通道，可增强排水盲沟的承载能力，且空心排水体1均有方形的排水通道，具有良好的排水和排淤性能，其结构简单，便于现场拼装，能有效缩短施工工期，且在保证排水盲沟排水能力的前提下，有效防止由于长期使用产生淤积而降低排水能力的情况，显著地提高了排水槽2使用寿命和降低工程成本。

空心排水体1堆放完成后，在排水槽2上部设置柔性反滤层，柔性反滤层由土工格栅7、渗水土工布等抗拉的柔性材料以及级配碎石6组成，为防止弃渣和水流对柔性反滤层的冲刷作用，级配碎石6层顶部和底部均设置渗水高强土工布和土工格栅7，底部的土工格栅7在排水槽2两侧采用反包式构造，增强韧性，该结构可显著提高排水槽2与空心排水组合体在弃渣和水流作用下的稳定性，同时也减小了水流对级配碎石6的冲刷作用；

其中反包式土工格栅7位于空心排水组合体与排水槽2的顶面，土工格栅7的反包端位于矩形排水槽2的两侧，土工格栅7的孔径需满足级配碎石6和弃渣不易穿过，土工格栅7的纵向拉伸强度需满足在上部弃渣压力下不产生较大变形的功能性要求；

级配碎石6位于反包式土工格栅7的上方，级配碎石6最大粒径不小于2cm，级配碎石6的顶面和底面分别布设一层渗水土工布，并在渗水土工布的顶面填筑回填土，使排水系统顶面与场地高程一致。

进一步的，排水盲沟连通有支排水盲沟10，支排水盲沟10可不设置排水槽2，直接清除相应区域的表土形成沟槽4，沟槽4内铺设防水层，防水层选用防渗土工布等防水柔性材料，按设计的支流流量，在防渗土工布上直接堆放相应设计数量的空心排水体1，将柔性反滤层铺设在空心排水体1表面，且柔性反滤层的两侧分别抵靠在沟槽4的两侧，并形成反包结构8，形成的空间能够将空心排水体1完全包裹。

本发明的排水盲沟，可进行模块化施工，拼接方便，特别的，当弃渣体11分区分级施工时，可在排水盲沟靠山侧端部接口处设置级配碎石6反滤层，当需要延长排水盲沟施工时，清除端部配碎石反滤层，继续拼接矩形排水槽2和空心排水体1即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空心排水体，其特征在于，包括六面均是中空连通的空心正方体(1A)，所述空心正方体(1A)的顶角设有凸榫(1B)，所述凸榫(1B)凸出于所述空心正方体(1A)的外表面，所述凸榫(1B)用于抵接相邻的空心排水体(1)，所述空心排水体(1)用于放置于排水盲沟的排水通道。

2.根据权利要求1所述的一种空心排水体，其特征在于，所述空心正方体(1A)的所有顶角均设有所述凸榫(1B)，每个所述凸榫(1B)均凸出于对应顶角相接的三个面，且所有所述凸榫(1B)凸出所述空心正方体(1A)外表面的高度相同，所述空心正方体(1A)的六面均开设的方形空腔(1C)。

3.根据权利要求2所述的一种空心排水体，其特征在于，所述空心排水体(1)为钢筋混凝土结构件，所述凸榫(1B)凸出的高度是所述空心正方体(1A)壁厚的一半，所述凸榫(1B)连接所述空心正方体(1A)的连接面为45度倾斜面。

4.一种排水盲沟，其特征在于，包括如权利要求1-3任一所述的空心排水体(1)，还包括排水槽(2)和反滤层一(3)，多个所述空心排水体(1)堆叠于所述排水槽(2)内，所述反滤层一(3)设于所述排水槽(2)的上方，所述反滤层一(3)用于遮盖所述排水槽(2)的开口。

5.根据权利要求4所述的一种排水盲沟，其特征在于，所述排水槽(2)横截面的内空尺寸与所述空心排水体(1)的边长为整数倍关系。

6.根据权利要求5所述的一种排水盲沟，其特征在于，所述排水槽(2)包括成排设置的多个U形结构体(2A)，所述U形结构体(2A)的连接端面设有卯榫结构(2B)，所述卯榫结构(2B)用于多个所述U形结构体(2A)之间的拼接，相邻所述U形结构体(2A)之间设有沉降缝(2C)，所述沉降缝(2C)填充有柔性封闭材料。

7.根据权利要求5所述的一种排水盲沟，其特征在于，所述排水槽(2)还连通有沟槽(4)，所述沟槽(4)底部铺设有防水层，所述空心排水体(1)铺设于所述防水层上，所述沟槽(4)上方铺设有所述反滤层二(5)，所述反滤层二(5)抵接于所述沟槽(4)的两侧，所述反滤层二(5)用于遮盖所述空心排水体(1)。

8.根据权利要求7所述的一种排水盲沟，其特征在于，所述反滤层一(3)和所述反滤层二(5)均为柔性反滤层，所述柔性反滤层包括级配碎石(6)、土工格栅(7)和渗水土工布，所述柔性反滤层在所述排水槽(2)或所述沟槽(4)的两侧形成反包结构(8)。

9.一种排水盲沟的构筑方法，其特征在于，构筑如权利要求5-8任一所述的一种排水盲沟，包括如下步骤：

A、基于空心排水体(1)的尺寸和排列数量，分别建立排水盲沟截面最大过水能力参数Q_C与空心排水体(1)的尺寸和排列数量的关系模型，定义为第一关系模型，以及排水盲沟的最大渗水量Q_p与空心排水体(1)的尺寸和排列数量的关系模型，定义为第二关系模型；

B、根据排水盲沟的最大排水量Q、排水盲沟截面最大过水能力参数Q_C和排水盲沟的最大渗水量Q_p的大小关系，并结合第一关系模型、第二关系模型及排水槽(2)的高宽比范围，计算得到的空心排水体(1)的尺寸和排列数量，依据计算结果完成排水盲沟的构筑。

10.根据权利要求9所述的一种排水盲沟的构筑方法，其特征在于，所述步骤A中，采用如权利要求3所述的空心排水体(1)构筑排水盲沟，建立排水盲沟的最大渗水量的模型为：

其中，n_c是盲沟内的阻力系数，i为平均水力坡度，n是空心排水体(1)的方向空腔边长，m是空心排水体(1)的壁厚，n₁是空心排水体(1)横向排列于排水槽(2)内的个数，n₂是空心排水体(1)横向排列于排水槽(2)内的层数。

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