CN214738582U - 一种“v”字型冲沟高填方临时排水*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种“V”字型冲沟高填方临时排水***,它包括“V”字型自然冲沟及填筑于“V”字型自然冲沟中的填方路基,在填方路基底部设置碎石盲沟,所述填方路基分层填筑,在分层填筑的填方路基一侧设有梯形排水沟,在梯形排水沟表面铺设有防水土工膜,本实用新型适用于“V”字型自然冲沟中填方路基填筑过程中的临时排水,排水沟易设置,施工简便,尤其可防止施工过程中大量水体下渗填方路基,且构筑成本低,易于推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种“V”字型冲沟高填方临时排水***,属于“V”字型冲沟高填方临时排水技术领域。
背景技术
山区地貌类型多为侵蚀构造、河谷阶地,受断层、褶皱等构造影响,地形起伏大,峰谷明显、沟壑纵横,其地形、水文、气候条件十分复杂,地表受水流不同程度侵蚀、冲刷影响,形成较多呈“V”字型自然冲沟。随着高等级公路向山区建设推进,路线布设受地形、线形指标条件限制,不可避免的产生较多“V”型冲沟高填方段落。
“V”字型自然冲沟为山区地表水或部分地下水主要排水廊道,存在长期水流或季节性雨源型水流,如汛期降雨较集中,则冲沟中水流较大,冬季降雨量少,则冲沟中水流较小。因此,公路路线为跨越“V”字型自然冲沟而设置的高填方路基,必须避免如下问题:
(1)在填筑过程中,填土材料的含水量大小对提高密实度起着很重要的作用。冲沟中水流浸入填方路基,填土材料含水量较最优含水量高得多,含水量过大过小都使夯压实效果难以达到要求,致使路堤工后沉降变形大,严重影响行车安全性和舒适性;
(2)汛期降雨集中,降雨强度大,“V”字型自然冲沟中水体汇集迅速,而填方路基填筑需分层压实,受填料来源、填料运输及填筑速率限制,施工周期较长,填筑过程中易于填方后缘形成堰塞湖,大量水往路基深处渗透,渗流易掏空填方基底,同时,路基填土抗剪强度及变形模量降低,引起填方路基滑移、失稳破坏。
目前,针对跨越“V”字型自然冲沟而设置的高填方路基排水措施中,常见的有沟底渗水盲沟和在填方底部埋设涵管两种,但沟底渗水盲沟排水能力受限,在水量较大区域不适用,而填方底部埋设涵管更多的用于冲沟常年有水且路基较矮段落,高填方段落则存在涵管压破、后期涵管处理及经济成本等问题,实际施工过程中运用较少。
鉴于此,为解决“V”字型自然冲沟中高填方路基临时排水问题,降低高填方路基填筑难度,亟待发明一种“V”字型冲沟高填方临时排水***,确保高填方路基的施工效率及安全稳定。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种“V”字型冲沟高填方临时排水***,适用于“V”字型自然冲沟中填方路基填筑过程中的临时排水,排水沟易设置,施工简便,尤其可防止施工过程中大量水体下渗填方路基,且构筑成本低,易于推广,可以克服现有技术的不足。
本实用新型的技术方案是:一种“V”字型冲沟高填方临时排水***,它包括“V”字型自然冲沟及填筑于“V”字型自然冲沟中的填方路基,在填方路基底部设置碎石盲沟,所述填方路基分层填筑,在分层填筑的填方路基一侧设有梯形排水沟,在梯形排水沟表面铺设有防水土工膜。
上述的碎石盲沟由盲沟顶板、滤水土工网、透水碎石及盲沟底座组成;所述透水碎石填筑于盲沟顶板及盲沟底座之间,在透水碎石两侧设有滤水土工网。
上述的透水碎石采用碎石、片块石或透水块石中的一种或多种的组合砌筑而成。
上述的梯形排水沟位于填方路基各分层顶部,梯形排水沟逐层交错改移于填方路基的一侧。
上述的梯形排水沟尺寸大小通过以下步骤确定:
I.确定该自然冲沟暴雨洪水流量Q0及初始梯形排水沟底宽b、高h、坡比m,m一般取1~2;
II.根据下式和式确定梯形排水沟最小过水断面面积A
式中,v为平均流速,R为水力半径,n为粗糙系数,i为水力坡度;
III.反复迭代直至Qi≥Q0,确定最终底宽b、高h、坡比m。
上述的防水土工膜分段铺设于梯形排水沟表面,铺设宽度超过梯形排水沟顶,各段采用搭接形式铺设。
该“V”字型冲沟高填方临时排水***的构筑方法,该方法步骤如下:a.在”V”字型自然冲沟及填方路基底部砌筑碎石盲沟;b.填筑填方路基第A层并计算尺寸填筑梯形排水沟,然后铺设防水土工膜,完成后将水流引入梯形排水沟中;c.填筑下一层第B层填方,在相对于A层梯形排水沟另一侧填筑出梯形排水沟,铺设防水土工膜,将水流引入本层梯形排水沟后,截断A层梯形排水沟并取出其内的防水土工膜;d.填筑下一层第C层填方,在相对于B层梯形排水沟另一侧填筑出梯形排水沟,铺设第A层中取出的防水土工膜,将水流引入本层梯形排水沟中,截断B层梯形排水沟并取出其内的防水土工膜;f.重复步骤c、d,直至填方路基第N层顶部,然后修筑地表永久排水沟。
与现有技术比较,本实用新型“V”字型冲沟高填方临时排水***,其有益效果如下:
(1)在高填方路基填筑前先施作碎石盲沟,满足基本地表渗流,然后填筑出梯形排水沟铺设防水土工膜,将后缘冲沟径流引入临时排水沟,施工简便快捷。
(2)通过碎石盲沟渗流下渗水和梯形排水沟***冲沟中径流两项措施,形成完善的排水***,较常规的高填方排水方式,有效避免了填方路基施工期间受水浸泡变形失稳的问题。
(3)随着填方路基填筑,填方两侧不断改移抬升梯形排水沟,避免填方后缘形成堰塞湖,填筑至各层顶部时直接预留梯形排水沟,无需开挖,不影响下一层填方填筑、夯实施工,提高了施工安全性且较大的节约了施工工期,完成后直接铺设防水土工膜,且根据施工进程改移梯形排水沟,上一层的防水土工膜可回收以重复利用,减少临时排水措施工程量,降低施工成本。
(4)本申请可运用于水量较大的冲沟地形填方路基段落,适用范围更广、排水更彻底,提高了高填方路基的填筑质量及安全稳定性。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述,其中:
图1是本实用新型“V”字型冲沟高填方临时排水***及构筑方法示意图。
图2是本实用新型碎石盲沟剖视结构示意图。
图3是本实用新型梯形排水沟断面示意图。
图4是本实用新型梯形排水沟平面铺设示意图。
图5是本实用新型实施例的梯形排水沟示意图。
图6是本实用新型实施例的排水***构筑过程示意图。
其中,“V”字型自然冲沟1;填方路基2;碎石盲沟3;盲沟顶板3-1;滤水土工网3-2;透水碎石3-3;盲沟底座3-4;梯形排水沟4;防水土工膜5。
具体实施方式
以下将参照附图,对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解,优选实施例仅为了说明本实用新型,而不是为了限制本实用新型的保护范围。
实施例1.如图1所示,一种“V”字型冲沟高填方临时排水***,它包括“V”字型自然冲沟1及填筑于“V”字型自然冲沟1中的填方路基2,在填方路基2底部设置碎石盲沟3,所述填方路基2分层填筑,在分层填筑的填方路基2一侧设有梯形排水沟4,在梯形排水沟4表面铺设有防水土工膜5。
图2示出,所述的碎石盲沟3由盲沟顶板3-1、滤水土工网3-2、透水碎石3-3及盲沟底座3-4组成;所述透水碎石3-3填筑于盲沟顶板3-1及盲沟底座3-4之间,在透水碎石3-3两侧设有滤水土工网3-2。
所述的透水碎石3-3采用碎石、片块石或透水块石中的一种或多种的组合砌筑而成。
所述的梯形排水沟4位于填方路基2各分层顶部,梯形排水沟4逐层交错改移于填方路基2的一侧,所述的梯形排水沟4尺寸大小通过以下步骤确定:
I.确定该自然冲沟1暴雨洪水流量Q0及初始梯形排水沟4底宽b、高h、坡比m,m一般取1~2;
II.根据下式1和式2确定梯形排水沟4最小过水断面面积A
式中,v为平均流速,R为水力半径,n为粗糙系数,i为水力坡度;
III.反复迭代直至Qi≥Q0,确定最终底宽b、高h、坡比m。
所述的防水土工膜5分段铺设于梯形排水沟4表面,铺设宽度超过梯形排水沟顶,各段采用搭接形式铺设。
该“V”字型冲沟高填方临时排水***的构筑方法,该方法步骤如下:
a.在”V”字型自然冲沟1及填方路基2底部砌筑碎石盲沟3;
b.填筑填方路基2第A层并计算尺寸填筑梯形排水沟4,然后铺设防水土工膜5,完成后将水流引入梯形排水沟4中;
c.填筑下一层第B层填方,在相对于A层梯形排水沟4另一侧填筑出梯形排水沟4,铺设防水土工膜5,将水流引入本层梯形排水沟4后,截断A层梯形排水沟4并取出其内的防水土工膜5且填筑;
d.填筑下一层第C层填方,在相对于B层梯形排水沟4另一侧填筑出梯形排水沟4,铺设第A层中取出的防水土工膜5,将水流引入本层梯形排水沟4中,截断B层梯形排水沟4并取出其内的防水土工膜5且填筑;
f.重复步骤c、d,直至填方路基2第N层顶部,然后修筑地表永久排水沟。
具体的,对“V”字型冲沟高填方临时排水***的构筑过程,结合图5、图6,如下所述:
本实施例中高填方高20m,确定该自然冲沟中暴雨洪水流量Q0=9.9m3/s;根据步骤I初步确定梯形排水沟尺寸底宽b=2m、高h=1.5m、坡比m=1,计算得出水力半径R=1.05m,粗糙系数n=0.015,水力坡度i=0.02;根据步骤II和III中式(1)得出v=9.74m/s,式(2)得出Q=10.2m3/s>Q0=9.9m3/s,确定的梯形排水沟尺寸满足泄水能力要求,则采用梯形排水沟尺寸底宽b=2m、高h=1.5m、坡比m=1,如图4所示。
梯形排水沟尺寸确定后,确定防水土工膜分段长度15m,铺设宽度超过梯形排水沟顶0.5m,各段搭接长度0.5m,则每段所需防水土工膜面积108m2。
高填方路基高度20m,采用强夯分层压实,分层厚度5m,共分为4层,采用本例方法中构筑该高填方临时排水***,构筑过程如下:
根据步骤a砌筑填方路基底部碎石盲沟,经b步于第一层左侧填筑已确定尺寸的梯形排水沟,然后将冲沟中水流引入沟中,填筑夯实第一层填方;再按步骤c填筑第二层填方路基,并于另一侧预留梯形排水沟,铺设防水土工膜,完成后截断第一层梯形排水沟并取出防水土工膜,同时将水流引入本层水沟;然后按步骤d填筑第三层填方路基,重复利用第一层防水土工膜,完成后截断第二层水沟并取出防水土工膜,同时将水流引入本层水沟;重复步骤d填筑第四层填方路基,重复利用第二层中防水土工膜,完成后截断第三层水沟并取出防水土工膜,同时将水流引入本层水沟,修筑完成永久排水沟后,再取出本层防水土工膜,则高填方路基填筑完成。
由此可见,采用本实用新型方法可以根据不同的自然冲沟洪水流量,确定相应***能力的排水沟,且根据施工进程对应改移临时排水沟的位置,对比常规的高填方排水方式,本实用新型可运用于水量较大的冲沟地形填方路基段落,适用范围更广、排水更彻底,提高了填方路基的填筑质量及安全稳定性。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种“V”字型冲沟高填方临时排水***,它包括“V”字型自然冲沟(1)及填筑于“V”字型自然冲沟(1)中的填方路基(2),其特征在于:所述填方路基(2)分层填筑,在填方路基(2)底部设有碎石盲沟(3),在分层填筑的填方路基(2)一侧设有梯形排水沟(4),在梯形排水沟(4)表面铺设有防水土工膜(5)。
2.根据权利要求1所述的“V”字型冲沟高填方临时排水***,其特征在于:所述的碎石盲沟(3)由盲沟顶板(3-1)、滤水土工网(3-2)、透水碎石(3-3)及盲沟底座(3-4)组成;所述透水碎石(3-3)填筑于盲沟顶板(3-1)及盲沟底座(3-4)之间,在透水碎石(3-3)两侧设有滤水土工网(3-2)。
3.根据权利要求2所述的“V”字型冲沟高填方临时排水***,其特征在于:所述的透水碎石(3-3)采用碎石、片块石或透水块石中的一种或多种的组合砌筑而成。
4.根据权利要求1所述的“V”字型冲沟高填方临时排水***,其特征在于:所述的梯形排水沟(4)位于填方路基(2)各分层顶部,梯形排水沟(4)逐层交错改移于填方路基(2)的一侧。
6.根据权利要求1所述的“V”字型冲沟高填方临时排水***,其特征在于:所述的防水土工膜(5)分段铺设于梯形排水沟(4)表面,铺设宽度超过梯形排水沟顶,各段采用搭接形式铺设。
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