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CN111648383A - 一种黄土高填方边坡体内部排水方法 - Google Patents

一种黄土高填方边坡体内部排水方法 Download PDF

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CN111648383A CN202010469124.XA CN202010469124A CN111648383A CN 111648383 A CN111648383 A CN 111648383A CN 202010469124 A CN202010469124 A CN 202010469124A CN 111648383 A CN111648383 A CN 111648383A
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曹杰
郑建国
张继文
周远强
王云南
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Abstract

本发明公开了一种黄土高填方边坡体内部排水方法，属于黄土高填方填筑地基排水技术领域，包括如下步骤：S1、原黄土填方地基处理；S2、填筑第一层填筑边坡体；S3、铺设隔水层；S4、构筑横向和纵向排水沟；S5、构筑马道横向排水渠；S6、纵向排水沟与马道横向排水渠连通；S7、检查填筑边坡体是否是顶层；S8、填筑边坡顶部设置隔水层和排水沟；S9、施工结束。本发明可有效的简化传统大面积透水层的施工过程，降低了施工作业量，提升了作业效率，降低了施工成本，经济又实用。

Description

一种黄土高填方边坡体内部排水方法
技术领域
本发明属于黄土高填方填筑地基排水技术领域，尤其涉及一种黄土高填方边坡体内 部排水方法。
背景技术
近年来，许多城市建设用地少的地区都出现了“削山填沟”、“平山造地”等填方 工程。该工程适度开发，有效缓解城市用地紧张，增加城市建设用地，为城市进一步发 展提供了空间。黄土地区的高填方工程填筑施工后将改变该区域的天然排水条件，如果 填筑体内部先期排水系统设置不合理，当地表径流或地下水汇集，进入填筑体内的自由 水不仅数量大，而且停滞时间久。被围封在填筑体结构内的水分，会浸湿各结构层材料 和填筑体结构，使其强度下降，变形增加，从而使填筑体结构的承载力降低，缩短使用 寿命，甚至危及填筑体稳定性以致无法使用。
常规填筑体内部排水结构为碎石排水结构。该结构对需要考虑内部排水的填筑体， 每填筑一定厚度(一般对应马道)，采用透水性良好的碎石作为填料，设置一层碎石排水滤层。此类构造形式结构稳定、结实，不易垮塌，但无法防止填筑体中的地下水继续 下渗，并大面积使用碎石，造价昂贵。目前亟待发明一种可以改善填筑体内部水环境、 提升填筑体的排水效果的填筑体排水的施工方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种黄土高填方 边坡体内部排水方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种黄土高填方边坡体内部排水方法，包括如下步骤：
S1、原黄土填方地基处理；
S2、清理施工场地，通过分层填筑方式填筑第一层填筑边坡体，并修整填筑边坡体；
S3、在该层马道设计高程以下0.5m～1m的厚度，填筑透水性较弱的粉质粘土或者红黏土作为隔水层，期间填筑时采用冲击碾压或振动碾压分层进行压实，压实完成后再 进行整平，并对表层进行振动碾压使其密实；
S4、在隔水层上开挖横向排水沟和纵向排水沟，控制纵向排水沟沿纵向排水沟的坡 度方向设置，其坡度为1～2°，控制横向排水沟的坡度为零；
S5、在横向排水沟和纵向排水沟中分段进行铺设土工织物防护层，控制相邻两段土 工织物防护层之间的搭接长度不小于30cm；并在土工织物防护层中填筑粗粒透水层；
S6、将横向排水沟与纵向排水沟中的粗粒透水层连通，保持横向排水沟和纵向排水 沟连通位置处的基底面高程相等；
S7、在马道上进行马道横向排水渠沟槽的开挖；
S8、在马道横向排水渠的沟槽中分段进行铺设石灰土，并夯实其作为底层；
S9、利用砂浆砌筑浆片石修筑马道横向排水渠，并预留其与纵向排水沟连通的沟槽；
S10、将纵向排水沟的马道端采用排水管与马到横向排水渠连通；对排水管管道与马到横向排水渠之间的缝隙用砂浆填充密实；并在马道左右两侧分别砌筑干砌片石护顶和浆砌片石护脚；
S11、不断重复步骤S2至步骤S10，直至填筑到黄土高填方体的设计标高；
S12、采用步骤S3的方式构筑填筑边坡顶部隔水层；
S13、采用步骤S4的方式构筑填筑边坡顶部排水沟。
进一步的，步骤S10中所述的排水管为PVC管，在使用前先用土工织物反滤层对 排水管的两头进行封头，以防止纵向排水沟和马道横向排水渠的杂物拥堵。
进一步的，步骤S12中所述的填筑边坡顶部隔水层的厚度为90～110cm。
进一步的，步骤S13中所述的填筑边坡顶部排水沟离填筑边坡地基地面的边缘 5～10m。
进一步的，所述的填筑边坡体顶部面内铺设一层隔水层，在所述的隔水层上还开挖 有横向排水沟及纵向排水沟；所述隔水层的顶面与填筑边坡体的外边缘设有马道，所述马道上还开设有马道横向排水渠；所述的填筑边坡体与隔水层从下至上呈交替叠加放置，最上层的填筑边坡体的顶部为填筑边坡顶部隔水层；所述填筑边坡顶部隔水层的上表面为填筑边坡地基地面，在填筑边坡顶部隔水层上还设有填筑边坡顶部排水沟。
进一步的，所述的横向排水沟和纵向排水沟呈网格状设置；所述的横向排水沟和纵 向排水沟均由从外至内依次铺设的外层土工织物防护层和内核粗粒透水层组成；所述横 向排水沟和纵向排水沟的横断面面积相等，且其横断面均为全碎石断面。
进一步的，所述的土工织物防护层中的土工织物规格不小于300g/m2、抗拉强度不小于6kN/m、渗透系数为5×10-2cm/s～5×10-1cm/s。
进一步的，所述的全碎石断面为正方形全碎石断面，其断面尺寸不小于 0.5m×0.5m；所述的纵向排水沟的坡度沿着纵向排水沟的坡度方向设置，其坡度设为 1～2°；所述的横向排水沟的坡度为0。
进一步的，所述的粗粒透水层中含有的碎石最大粒径不超过30cm、含泥量不大于7％。
进一步的，所述的马道横向排水渠也设于隔水层内，其与纵向排水沟间通过排水管 相连通；所述排水管的底部延伸至马道横向排水渠中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是:
1、本发明可有效的简化传统大面积透水层的施工过程，降低了施工作业量，提升了作业效率，降低了施工成本，经济又实用。
2、本发明采用的施工方法，步骤简单，对横向和纵向排水沟构筑时，过程方法均相同。隔水层能够有效防止天然雨水在填方边坡内下渗，避免工程后期水位上升造成工 程过大湿化变形与沉降，有效保证黄土高填方工程的工程质量与安全，便于推广使用。
3、本发明采用的排水结构，土工织物防护层具备应力缓冲、变形协调、粗颗粒(碎石)过滤三重作用，通过土工织物反滤层保证粗粒排水层不被淤堵，通过粗粒(碎石) 透水层专门承担排水作用，粒径粗大，孔隙率高，排水通畅，可靠稳定，使用效果好。 以往填筑体内排水设置存在两种情况：a、满面铺设抬升工程造价造成不必要浪费；b、 石料紧缺时，直接省去填筑体内排水，变相增加了填筑体顶面排水负担，增大了坡体积 水、失稳风险。本发明则两者兼顾，即节约成本，又保证坡体内排水通畅。
4、本发明的横向和纵向排水沟横断面均为全碎石断面，全碎石断面为正方形全碎石断面，施工工艺简便，可操作性强，地下水及时排出填筑体外，能有效解决现有黄土 高填方填筑边坡体排水问题，避免工程后期水位上升造成工程过大湿化变形与沉降，防 止填筑体遇水后抗剪强度过度降低，有效保证填筑边坡体在施工期间和运营期间的稳定 安全。
5、每层排水体下，设置配套隔水层，一一对应，相辅相成，保证每一层坡体的排 水通畅，同时减小下层坡体的排水负担。
附图说明
图1为本发明施工方法的流程框图。
图2为本发明施建的排水结构的整体结构示意图。
图3为本发明排水结构内部的横向排水沟和纵向排水沟的平面示意图。
图4为本发明排水结构内部的横向排水沟和纵向排水沟的断面结构示意图。
图5为图2中A处的放大示意图。
图6为本发明排水结构内马道及周围结构的示意图。
图中：1、填筑边坡体；2、隔水层；3、纵向排水沟；4、马道；5、马道横向排水 渠；6、排水管；7、填筑边坡顶部隔水层；8、填筑边坡地基地面；9、填筑边坡顶部排 水沟；10、坡度方向；11、横向排水沟；12、粗粒透水层；13、土工织物防护层；14、 土工织物反滤层；15、干砌片石护顶；16、石灰土；17、砂浆砌筑浆片石；18、浆砌片 石护脚。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种黄土高填方填筑边坡体内部排水结构，包括填筑边坡体1，所述的填筑边坡体1 顶部面内铺设一层隔水层2，在所述的隔水层2上还开挖有横向排水沟11及纵向排水沟3；所述隔水层2的顶面与填筑边坡体1的外边缘设有马道4，所述马道4上还开设有马 道横向排水渠5；所述的填筑边坡体1与隔水层2从下至上呈交替叠加放置，最上层的 填筑边坡体1的顶部为填筑边坡顶部隔水层7；所述填筑边坡顶部隔水层7的上表面为 填筑边坡地基地面8，在填筑边坡顶部隔水层7上还设有填筑边坡顶部排水沟9。
所述的横向排水沟11和纵向排水沟3呈网格状设置；所述的横向排水沟11和纵向排水沟3均由从外至内依次铺设的外层土工织物防护层13和内核粗粒透水层12组成； 所述横向排水沟11和纵向排水沟3的横断面面积相等，且其横断面均为全碎石断面。
所述的土工织物防护层13中的土工织物规格不小于300g/m2、抗拉强度不小于6kN/m、渗透系数为5×10-2cm/s～5×10-1cm/s。
所述的全碎石断面为正方形全碎石断面，其断面尺寸不小于0.5m×0.5m；所述的纵 向排水沟3的坡度沿着纵向排水沟3的坡度方向10设置，其坡度设为1～2°；所述的横 向排水沟11的坡度为0。
所述的粗粒透水层12中含有的碎石要求为中风化砂岩、级配良好(不均匀系数 Cu≥5，曲率系数Cc＝1～3)、最大粒径不超过30cm、含泥量不大于7％。
所述的马道横向排水渠5也设于隔水层2内，其与纵向排水沟3间通过排水管6相连通；所述排水管6的底部延伸至马道横向排水渠5中。
一种黄土高填方边坡体内部排水方法，包括如下步骤：
S1、原黄土填方地基处理；
S2、清理施工场地，通过分层填筑方式填筑第一层填筑边坡体1，并修整填筑边坡体1；
S3、在该层马道5设计高程以下0.5m～1m的厚度，填筑透水性较弱的粉质粘土或者红黏土作为隔水层2，期间填筑时采用冲击碾压或振动碾压分层进行压实，压实完成后 再进行整平，并对表层进行振动碾压使其密实；采用的冲击碾压或振动碾压的设计参数 如下表1所示：
表1
压实工艺 压实机具 碾压遍数 铺填厚度
冲击碾压 三边形冲击压路机 20～25遍 0.6～0.8m
振动碾压 重型压路机 12～14遍 0.4～0.5m
S4、在隔水层2上开挖横向排水沟11和纵向排水沟3，控制纵向排水沟3沿纵向排水沟3的坡度方向10设置，其坡度为1～2°，控制横向排水沟的坡度为零；
S5、在横向排水沟11和纵向排水沟3中分段进行铺设土工织物防护层13，控制相邻两段土工织物防护层13之间的搭接长度不小于30cm；并在土工织物防护层13中填筑 粗粒透水层12；
S6、将横向排水沟11与纵向排水沟3中的粗粒透水层12连通，保持横向排水沟11和纵向排水沟3连通位置处的基底面高程相等；
S7、在马道4上进行马道横向排水渠5沟槽的开挖；
S8、在马道横向排水渠5的沟槽中分段进行铺设石灰土16，并夯实其作为底层；
S9、利用砂浆砌筑浆片石17修筑马道横向排水渠5，并预留其与纵向排水沟3连通的沟槽；
S10、将纵向排水沟3的马道4端采用排水管6与马到横向排水渠5连通；对排水 管6管道与马到横向排水渠5之间的缝隙用砂浆填充密实；并在马道4左右两侧分别砌 筑干砌片石护顶15和浆砌片石护脚18；
S11、不断重复步骤S2至步骤S10，直至填筑到黄土高填方体的设计标高；
S12、采用步骤S3的方式构筑填筑边坡顶部隔水层7；
S13、采用步骤S4的方式构筑填筑边坡顶部排水沟9。
步骤S10中所述的排水管6为PVC管，在使用前先用土工布对排水管6的两头进行封头，以防止纵向排水沟3和马道横向排水渠5的杂物拥堵。
步骤S12中所述的填筑边坡顶部隔水层7的厚度为90～110cm。
步骤S13中所述的填筑边坡顶部排水沟9离填筑边坡地基地面8的边缘5～10m。

Claims (10)

1.一种黄土高填方边坡体内部排水方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、原黄土填方地基处理；
S2、清理施工场地，通过分层填筑方式填筑第一层填筑边坡体(1)，并修整填筑边坡体(1)；
S3、在该层马道(4)设计高程以下0.5m～1m的厚度，填筑透水性较弱的粉质粘土或者红黏土作为隔水层(2)，期间填筑时采用冲击碾压或振动碾压分层进行压实，压实完成后再进行整平，并对表层进行振动碾压使其密实；
S4、在隔水层(2)上开挖横向排水沟(11)和纵向排水沟(3)，控制纵向排水沟(3)沿纵向排水沟(3)的坡度方向(10)设置，其坡度为1～2°，控制横向排水沟的坡度为零；
S5、在横向排水沟(11)和纵向排水沟(3)中分段进行铺设土工织物防护层(13)，控制相邻两段土工织物防护层(13)之间的搭接长度不小于30cm；并在土工织物防护层(13)中填筑粗粒透水层(12)；
S6、将横向排水沟(11)与纵向排水沟(3)中的粗粒透水层(12)连通，保持横向排水沟(11)和纵向排水沟(3)连通位置处的基底面高程相等；
S7、在马道(4)上进行马道横向排水渠(5)沟槽的开挖；
S8、在马道横向排水渠(5)的沟槽中分段进行铺设石灰土(16)，并夯实其作为底层；
S9、利用砂浆砌筑浆片石(17)修筑马道横向排水渠(5)，并预留其与纵向排水沟(3)连通的沟槽；
S10、将纵向排水沟(3)的马道(4)端采用排水管(6)与马到横向排水渠(5)连通；对排水管(6)管道与马到横向排水渠(5)之间的缝隙用砂浆填充密实；并在马道(4)左右两侧分别砌筑干砌片石护顶(15)和浆砌片石护脚(18)；
S11、不断重复步骤S2至步骤S10，直至填筑到黄土高填方体的设计标高；
S12、采用步骤S3的方式构筑填筑边坡顶部隔水层(7)，填筑边坡顶部隔水层(7)的顶面为填筑边坡地基地面(8)；
S13、采用步骤S4的方式构筑填筑边坡顶部排水沟(9)。
2.根据权利要求1所述的一种黄土高填方边坡体内部排水方法，其特征在于，步骤S10中所述的排水管(6)为PVC管，在使用前先用土工织物反滤层(14)对排水管(6)的两头进行封头，以防止纵向排水沟(3)和马道横向排水渠(5)的杂物拥堵。
3.根据权利要求2所述的一种黄土高填方边坡体内部排水方法，其特征在于，步骤S12中所述的填筑边坡顶部隔水层(7)的厚度为90～110cm。
4.根据权利要求3所述的一种黄土高填方边坡体内部排水方法，其特征在于，步骤S13中所述的填筑边坡顶部排水沟(9)离填筑边坡地基地面(8)的边缘5～10m。
5.根据权利要求4所述的一种黄土高填方边坡体内部排水方法，其特征在于，所述的填筑边坡体(1)顶部面内铺设一层隔水层(2)，在所述的隔水层(2)上还开挖有横向排水沟(11)及纵向排水沟(3)；所述隔水层(2)的顶面与填筑边坡体(1)的外边缘设有马道(4)，所述马道(4)上还开设有马道横向排水渠(5)；所述的填筑边坡体(1)与隔水层(2)从下至上呈交替叠加放置，最上层的填筑边坡体(1)的顶部为填筑边坡顶部隔水层(7)；所述填筑边坡顶部隔水层(7)的上表面为填筑边坡地基地面(8)，在填筑边坡顶部隔水层(7)上还设有填筑边坡顶部排水沟(9)。
6.根据权利要求5所述的一种黄土高填方边坡体内部排水方法，其特征在于，所述的横向排水沟(11)和纵向排水沟(3)呈网格状设置；所述的横向排水沟(11)和纵向排水沟(3)均由从外至内依次铺设的外层土工织物防护层(13)和内核粗粒透水层(12)组成；所述横向排水沟(11)和纵向排水沟(3)的横断面面积相等，且其横断面均为全碎石断面。
7.根据权利要求6所述的一种黄土高填方边坡体内部排水方法，其特征在于，所述的土工织物防护层(13)中的土工织物规格不小于300g/m2、抗拉强度不小于6kN/m、渗透系数为5×10-2cm/s～5×10-1cm/s。
8.根据权利要求7所述的一种黄土高填方边坡体内部排水方法，其特征在于，所述的全碎石断面为正方形全碎石断面，其断面尺寸不小于0.5m×0.5m；所述的纵向排水沟(3)的坡度沿着纵向排水沟(3)的坡度方向(10)设置，其坡度设为1～2°；所述的横向排水沟(11)的坡度为0。
9.根据权利要求8所述的一种黄土高填方填筑边坡体内部排水结构，其特征在于，所述的粗粒透水层(12)中含有的碎石最大粒径不超过30cm、含泥量不大于7％。
10.根据权利要求9所述的一种黄土高填方填筑边坡体内部排水结构，其特征在于，所述的马道横向排水渠(5)也设于隔水层(2)内，其与纵向排水沟(3)间通过排水管(6)相连通；所述排水管(6)的底部延伸至马道横向排水渠(5)中。
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