CN216474944U - 一种堆载预压排水垫层结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种堆载预压排水垫层结构，包括垫层本体和竖向排水体，垫层本体设置在堆载体的下方，且垫层本体铺设在地基土体表面，垫层本体包括碎砾石排水垫层和土工布，碎砾石排水垫层的厚度为20～25cm，碎砾石排水垫层被包裹于土工布中，竖向排水体的下部插入地基土体中，竖向排水体的上部插入碎砾石排水垫层中。本实用新型通过使用价格更为低廉的碎砾石作为排水垫层材料，代替了目前常用的中粗砂，实现了降低施工成本的目标；此外，通过将排水垫层包裹于土工布内，防止土颗粒渗入排水垫层，可以确保排水的畅通。本实用新型属于软弱路基处理领域。

Description

一种堆载预压排水垫层结构

技术领域

本实用新型涉及软弱路基处理领域中的一种堆载预压排水垫层结构。

背景技术

随着国民经济的发展，许多工程项目不得不在软土地基上施工，但我国软土地区普遍的特点是含水量大、强度低、压缩性大，难以满足施工要求。因此，一般在进行施工前会对软土地基进行加固处理。常用的加固处理包括堆载预压法、真空预压法、电渗预压法等方法，其中堆载预压法由于操作简便、施工材料普遍等优点被广泛使用。

传统堆载预压法的做法是在地基中打入砂井，利用其作为排水通道，并在砂井顶部铺设排水垫层，在排水垫层上部加载，利用预压土的重量将地基土中的水分通过砂井和排水垫层排出，达到预压排水的目的。

但是，目前的做法中一般将排水垫层直接与地基土体和路基填土接触，在水流作用下，土颗粒容易渗入排水垫层从而阻挡水流，降低排水效率；同时，排水垫层常用排水性能优越的中粗砂作为垫层材料，但中粗砂价格不低，造成施工成本较高，希望采用其他性能相似但价格更低廉的材料进行代替。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种采用碎砾石作为垫层材料，且能有效防止土颗粒渗入排水垫层的堆载预压排水垫层结构。

根据本实用新型实施例，提供一种堆载预压排水垫层结构，包括垫层本体和竖向排水体，所述垫层本体设置在堆载体的下方，且所述垫层本体铺设在地基土体表面，所述垫层本体包括：碎砾石排水垫层和土工布，所述碎砾石排水垫层的厚度为20～25cm，所述碎砾石排水垫层被包裹于所述土工布中，所述堆载体设置在所述碎砾石排水垫层上方，所述竖向排水体的下部插入所述地基土体中，所述竖向排水体的上部插入所述碎砾石排水垫层中。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述碎砾石排水垫层中的碎砾石粒径范围为5mm～40mm。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述土工布包括第一土工布和第二土工布，所述第一土工布铺设在所述碎砾石排水垫层的底面，所述第二土工布铺设在所述碎砾石排水垫层的顶面。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述土工布为Ⅱ级无纺土工布。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述碎砾石排水垫层内部设有排水盲沟，所述排水盲沟的一端位于所述碎砾石排水垫层的外侧面，所述排水盲沟用于排出所述碎砾石排水垫层中的液体。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述地基土体上设有排水沟，所述排水沟用于收集所述排水盲沟排出的液体。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述竖向排水体为塑料排水板。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述竖向排水体出露于所述碎砾石排水垫层表面30cm。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述垫层本体的底面还设有路基土层，所述路基土层用于支承所述垫层本体。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过使用价格更为低廉的碎砾石作为排水垫层材料，代替了目前常用的中粗砂，实现了降低施工成本的目标；此外，通过将排水垫层包裹于土工布内，防止土颗粒渗入排水垫层，可以确保排水的畅通。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的碎砾石排水垫层结构示意图；

图3是本实用新型的排水垫层结构实施方式一示意图；

图4是本实用新型中排水垫层结构实施方式二示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型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、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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。

本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

参照图1～图4，本实用新型实施例中的堆载预压排水垫层结构，包括垫层本体和竖向排水体3，其中垫层本体设置在堆载体4的下方，且垫层本体铺设在地基土体表面。垫层本体包括碎砾石排水垫层1和土工布2。碎砾石排水垫层1铺设于地基土体表面，且碎砾石排水垫层1被包裹于土工布2中，使得碎砾石排水垫层1上下均覆盖有土工布2，起到隔绝土体、防止土颗粒渗入的作用。竖向排水体3的下部插入地基土体，竖向排水体3的上部插入碎砾石排水垫层1，起到疏导地基土体中水分的作用。预压原理为：利用堆载体4的重量对地基土体进行预压，使得地基土体中的水分通过竖向排水体3流入碎砾石排水垫层1中，再通过碎砾石排水垫层1进行水平方向的流动，最终排出施工范围。

进一步地，由于在地基沉降速率和垫层渗透系数一定的条件下，碎砾石排水垫层1越薄，其中的水头越高。碎砾石排水垫层1中部和边缘水头差变大，会导致碎砾石排水垫层1中孔隙水流速增大，不易于淤堵；但另一方面，水头增大会使碎砾石排水垫层1的孔压增大，导致地表附加应力和地基土体有效应力减小，从而降低固结速率，因此针对碎砾石排水垫层1的厚度应有一定范围的限定。本实用新型中取碎砾石排水垫层1厚度为20～25cm，能最大程度地提高固结效率。

进一步地，由于碎砾石粒径越大加工成本越低，但过大的碎砾石粒径会造成压实困难和排水垫层过厚的问题，所以应对碎砾石粒径进行一定范围的限定。根据工程中常用的级配碎石粒径情况，确定碎砾石粒径范围为5mm～40mm。

作为其中一种可选的实施方式，包裹碎砾石排水垫层1的土工布2包括第一土工布21和第二土工布22。其中第一土工布21铺设于碎砾石排水垫层1的底面，第二土工布22铺设于碎砾石排水垫层1的顶面，铺设完成后将第一土工布21和第二土工布22的边缘进行缝补连接，完成对碎砾石排水垫层1的包裹，起到隔绝土颗粒的作用。作为另一种可选的实施方案，土工布2也可以是一体的，先将土工布2的一半铺设在碎砾石排水垫层1的底面，再将土工布2的另一半覆盖到碎砾石排水垫层1的顶面，将土工布2上下两部分的边缘进行缝补连接也可以完成对碎砾石排水垫层1的包裹，作用在此不再赘述。

进一步地，由于碎砾石具有较大的渗透系数和孔隙率，如果直接与地基土体或路基填土接触，土颗粒容易渗入碎砾石排水垫层1而造成淤堵，为了能提高反滤效果，根据《公路土工合成材料应用技术规范》(JTG/T D32-2012)5.1条规定，土工布2采用Ⅱ级无纺土工布。

进一步地，碎砾石排水垫层1内部设有排水盲沟5，排水盲沟5为PVC管道，也可以是其他可导引水流的装置。排水盲沟5的一端插入碎砾石排水垫层1内部，另一端出露于碎砾石排水垫层1的侧面。排水盲沟5的作用是将从碎砾石排水垫层1中排出的液体导引至碎砾石排水垫层1外部。

进一步地，为引导水平方向液流的流向，地基土体上设置有排水沟6，排水盲沟5将液流导引至排水沟6后，液体经排水沟6排出施工范围。

进一步地，竖向排水体3为塑料排水板。采用塑料排水板优点在于其滤水性能好而且排水畅通，能更高效地完成堆载预压作业。

进一步地，安插竖向排水体3时应令其出露碎砾石排水垫层1表面30cm，用于引导排水流向，方便将水流汇集到排水盲沟5中。

参照图3，作为一种可选的实施方式，当地基土体具有一定硬度时，可在简单硬化场地后铺设垫层本体。但当地基土体比较松软，不便于上设备时，参照图4，作为另一种可选的实施方式，可在地基土体表面铺设一定厚度的路基土层7，达到能支承垫层本体的强度后，再在路基土层7上铺设垫层本体。

以上是对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种堆载预压排水垫层结构，其特征在于，包括垫层本体和竖向排水体(3)，所述垫层本体设置在堆载体(4)的下方，且所述垫层本体铺设在地基土体表面，所述垫层本体包括：碎砾石排水垫层(1)和土工布(2)，所述碎砾石排水垫层(1)的厚度为20～25cm，所述碎砾石排水垫层(1)被包裹于所述土工布(2)中，所述竖向排水体(3)的下部插入所述地基土体中，所述竖向排水体(3)的上部插入所述碎砾石排水垫层(1)中。

2.根据权利要求1所述的堆载预压排水垫层结构，其特征在于：所述碎砾石排水垫层(1)中的碎砾石粒径范围为5mm～40mm。

3.根据权利要求1所述的堆载预压排水垫层结构，其特征在于：所述土工布(2)包括第一土工布(21)和第二土工布(22)，所述第一土工布(21)铺设在所述碎砾石排水垫层(1)的底面，所述第二土工布(22)铺设在所述碎砾石排水垫层(1)的顶面。

4.根据权利要求1或3所述的堆载预压排水垫层结构，其特征在于：所述土工布(2)为Ⅱ级无纺土工布。

5.根据权利要求1所述的堆载预压排水垫层结构，其特征在于：所述碎砾石排水垫层(1)内部设有排水盲沟(5)，所述排水盲沟(5)的一端位于所述碎砾石排水垫层(1)的外侧面，所述排水盲沟(5)用于排出所述碎砾石排水垫层(1)中的液体。

6.根据权利要求5所述的堆载预压排水垫层结构，其特征在于：所述地基土体上设有排水沟(6)，所述排水沟(6)用于收集所述排水盲沟(5)排出的液体。

7.根据权利要求1所述的堆载预压排水垫层结构，其特征在于：所述竖向排水体(3)为塑料排水板。

8.根据权利要求7所述的堆载预压排水垫层结构，其特征在于：所述竖向排水体(3)出露于所述碎砾石排水垫层(1)表面30cm。

9.根据权利要求1所述的堆载预压排水垫层结构，其特征在于：所述垫层本体的底面还设有路基土层(7)，所述路基土层(7)用于支承所述垫层本体。

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