一种挡墙排水系统及其施工方法与流程

1.本发明涉及铁路、公路、市政、建筑、基坑、土方开挖等领域，尤其涉及一种挡墙排水系统及其施工方法。

背景技术：

2.如图1所示，在有现有技术中采用的是点式排水方案，挡墙1一般是上下左右每隔2m设置泄水孔，泄水孔内插pvc排水管2，为防止墙后土质流失，排水管2进水口采用透水土工布包裹。墙后采用回填土4回填，墙后设置第一隔水层5和第二隔水层7及透水层6，当墙后边坡开挖线3以外的土层有积水时会渗透至回填层4，回填层4积水会渗透至透水层6，当透水层6内的水位到达排水管2的入水口时，积水就会通过排水管2流至墙前，顺着挡墙1墙面和墙前回填层8顶部流至墙前排水沟9，完成墙后排水过程。
3.目前的排水方案中，排水管2一般是上下左右2m间隔设置的，当积水到达排水管2入水口处可以排水，但水平面上两个排水管之间的积水并不能顺畅排出，主要还是积聚在透水层6内，最终又渗透回到了回填层4中，使挡墙排水系统效果有所折损。
4.墙后设置了透水层6，目的是将接触面的积水排出，但接触面太小，不足以有效排水，只能将接触面土层的积水排出，降低接触面上土层含水率，再逐步引起周围土体内积水向接触面渗透，排水路径较长；墙后设置了隔水层5，一般在横向上的宽度约为0.5m，在这个较小的宽度范围内很难使水位达到排水管2入水口的高度实现排水，水很容易渗透到周围土体中，只有当土层内积水很多，周围土体都饱和才能在隔水层5上形成较高水位，所以，排水效果不理想。
5.排水管2为防止土粒、透水层颗粒流失，采用透水土工布包裹入水口，排水管2直径一般为10cm，透水面积小，土工布极易被细粒土堵塞，导致排水管无法排水，挡墙排水系统失效；土工布易风化，破损后失去防止土粒、透水层颗粒流出的功能，墙后土粒、透水层颗粒流出，影响墙后土体稳定性，也易堵塞排水管2；排水管2以及土工布易老化破损，造成排水管2堵塞。
6.墙后积水通过排水管2流出时，掺杂了泥土，流出时会在墙身留下泥水痕迹，尤其是高处的排水管，影响墙身美观。
7.因此，研发一种挡墙排水系统及其施工方法是个亟待解决的问题。

技术实现要素：

8.有鉴于此，本发明旨在提出一种挡墙排水系统及其施工方法，可以大幅提高墙后排水效果。
9.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
10.一种挡墙排水系统，包括预留在挡墙墙身内的若干条排水通道，所述排水通道穿过挡墙墙前并设置于墙前回填混凝土内，墙前排水沟靠近所述挡墙的侧壁上预留入水口，所述入水口与排水通道相连；
11.所述挡墙墙后在排水通道入口处设有混凝土隔水层，在所述混凝土隔水层内设有若干条纵向水槽，所述纵向水槽两侧设有排水坡，保证纵向水槽位于横向最低点，所述纵向水槽与排水通道一一对应，所述纵向水槽通过设置在混凝土隔水层内的过渡水槽与排水通道相连；
12.在所述混凝土隔水层上表面与回填土之间、回填土与挡墙墙体之间以及回填土与墙后边坡开挖线之间均铺设有透水无砂混凝土板，在所述回填土与挡墙墙体之间的透水无砂混凝土板顶部以及回填土与墙后边坡开挖线之间的透水无砂混凝土板顶部均设有混凝土封闭层。
13.进一步的，所述排水通道为圆形，在挡墙墙身每隔10m-15m预留一处所述排水通道，所述排水通道直径为0.1m，所述排水通道自挡墙墙后向墙前设置4％-5％的坡度。
14.进一步的，所述混凝土隔水层横向宽度自挡墙至墙后边坡开挖线，厚度不小于0.2m，纵向坡度为0.5％-1％。
15.进一步的，相邻两个所述纵向水槽间隔10m-15m设置，所述纵向水槽深度和宽度均不小于0.1m，纵向坡度与混凝土隔水层一致。
16.进一步的，所述纵向水槽左右两侧设置4％-5％的排水坡度。
17.进一步的，所述过渡水槽与纵向水槽以及与排水通道的夹角均不小于45度，所述过渡水槽沿流水方向设置4％-5％的坡度。
18.进一步的，在所述墙前回填混凝土内靠近顶部处设有沟槽，所述排水通道设置在沟槽内，并与墙前排水沟侧壁上的入水口相对设置。保证了排水通道的积水进入墙前排水沟，同时，排水通道流水面位于墙前回填混凝土及墙前排水沟顶面以下，防止出现泥浆污染墙面现象。
19.进一步的，所述墙前排水沟与排水通道的交角为90度。
20.进一步的，所述混凝土封闭层的高度不小于0.5m。
21.一种挡墙排水系统的施工方法，其过程如下：
22.第1步，开挖挡墙主体、墙前部分、墙后部分的基坑；
23.第2步，安装模板，且模板内放置排水通道的预埋管；
24.第3步，浇筑混凝土，拆除模板；
25.第4步，施工墙前回填混凝土及墙前排水沟，预留沟槽，完成排水通道在墙前部分的排水沟槽施工，做好墙前部分沟槽与排水通道的接口封闭；
26.第5步，施工墙后混凝土隔水层以下部分；
27.第6步，施工墙后混凝土隔水层，完成混凝土隔水层顶部纵向坡度施工，同时，通过设置模板浇注混凝土完成纵向水槽及过渡水槽的制作，并做好纵向水槽、排水通道、过渡水槽的接口封闭；
28.第7步，铺设透水无砂混凝土板；
29.第8步，施工墙后回填土及混凝土封闭层，完成挡墙及排水系统施工。
30.相对于现有技术，本发明所述的挡墙排水系统具有以下优势：
31.(1)本系统设置了墙后纵向水槽，有效汇集墙后积水，实现排送及隔离功能；设置了排水通道及过渡水槽，顺畅了排水通道，大幅提高了墙后排水效果；通过设置过渡水槽，实现了纵向水槽与横向排水通道的连通，防止了流水在垂直拐弯的水槽内流水不畅的现
象。
32.(2)本系统加大了墙后底部隔水层横向宽度，在墙后混凝土隔水层顶部设置透水无砂混凝土排水板，增加排水面积，有效防止淤堵，同时避免了墙后土粒流失。
33.(3)本系统未使用土工布和塑料排水管，没有老化现象，避免由此造成的淤堵及墙后土粒流失；在回填土与墙后边坡开挖线之间设置了透水无砂混凝土板，有效提高墙后排水效率。
34.(4)本系统的墙前排水通道流水面低于墙前回填层顶部及墙前排水沟顶部，防止出现泥浆污染墙面的现象。
附图说明
35.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
36.图1是现有技术中挡墙排水方案；
37.图2是本发明挡墙排水系统的横断面图；
38.图3是本发明挡墙排水系统的平面图。
39.附图标记说明：
40.1、挡墙；2、排水管；3、墙后边坡开挖线；4、回填土；5、第一隔水层；6、透水层；7、第二隔水层；8、墙前回填层；9、墙前排水沟；10、混凝土隔水层；11、混凝土封闭层；12、排水通道；13、纵向水槽；14、过渡水槽；15、墙前回填混凝土；16、透水无砂混凝土板。
具体实施方式
41.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
45.如图2和3所示，一种挡墙排水系统，包括在挡墙1墙身每隔10-15m预留一处圆形排水通道12，排水通道12直径为0.1m，自挡墙墙后向墙前设置4％-5％的坡度。所述排水通道
12在墙前范围内设置于墙前回填混凝土15内，墙前排水沟9靠近所述挡墙1的侧壁上预留入水口，所述入水口与排水通道12相连，排水通道12与墙前排水沟9的交角为90度。在所述墙前回填混凝土15内靠近顶部处设有沟槽，所述排水通道12设置在沟槽内，并与墙前排水沟9侧壁上的入水口相对设置。保证了排水通道12的积水进入墙前排水沟9，同时，排水通道12流水面位于墙前回填混凝土15及墙前排水沟9顶面以下，防止出现泥浆污染墙面现象。
46.所述挡墙1墙后在排水通道12入口处设有混凝土隔水层10，所述混凝土隔水层10横向宽度自挡墙1至墙后边坡开挖线3，厚度不小于0.2m，纵向坡度为0.5％-1％，最大范围地排除土层积水。在所述混凝土隔水层10内沿纵向设有纵向水槽13，纵向水槽13深度和宽度均不小于0.1m，纵向坡度与混凝土隔水层10一致，纵向水槽13左右两侧设置4％-5％的排水坡度，保证纵向水槽13位于横向最低点。
47.纵向水槽13每隔10-15m通过设置在混凝土隔水层10内的过渡水槽14与排水通道12相连，过渡水槽14与纵向水槽13以及与排水通道12的夹角均不小于45度，所述过渡水槽14沿流水方向设置4％-5％的坡度。
48.在所述混凝土隔水层10上表面与回填土4之间、回填土4与挡墙1墙体之间以及回填土4与墙后边坡开挖线3之间均铺设有透水无砂混凝土板16，增加了透水面积，缩短了排水路径，保护了土质不流失，有效排出积水。所述透水无砂混凝土板16为现有技术中的无砂混凝土板，其具有透水功能。在所述回填土4与挡墙1墙体之间的透水无砂混凝土板16顶部以及回填土4与墙后边坡开挖线3之间的透水无砂混凝土板16顶部均设有混凝土封闭层11，高度不小于0.5m，防止地表水直接流入墙后土层中。
49.现有的排水方案中，排水管2一般是上下左右2m间隔设置的，当积水到达排水管2入水口处可以排水，但水平面上两个排水管之间的积水并不能顺畅排出，主要还是积聚在透水层6内，最终又渗透回到了回填土4中，使挡墙排水系统效果有所折损；本发明通过设置纵向水槽13，将墙后积水都收集在纵向水槽13中，可以实现收集积水及排水功能，土层内渗透出来的积水不会再回到土层内，实现了隔离效果，相比于现有排水方案的点式排水，本发明可以理解为采用线式排水方案，排水效果大幅提高。
50.现有的排水方案中，墙后设置了透水层6，目的是将接触面的积水排出，但接触面太小，不足以有效排水，只能将接触面土层的积水排出，降低接触面上土层含水率，再逐步引起周围土体内积水向接触面渗透，排水路径较长；本发明在回填土4的三个方向均设置了透水无砂混凝土板16，大大增加了排水、透水面积，降低排水路径。
51.现有的排水方案中，墙后设置了隔水层5，一般在横向上的宽度约为0.5m，在这个较小的宽度范围内很难使水位达到排水管2入水口的高度实现排水，水很容易渗透到周围土体中，只有当土层内积水很多，周围土体都饱和才能在隔水层5上形成较高水位，所以，排水效果不理想；本发明设置了较宽的混凝土隔水层10，且在混凝土隔水层10内设置了纵向水槽13，积水可以很顺畅地脱离土层。
52.现有的排水方案中，排水管2为防止土粒、透水层颗粒流失，采用透水土工布包裹入水口，排水管2直径一般为10cm，透水面积小，土工布极易被细粒土堵塞，导致排水管无法排水，挡墙排水系统失效；本发明未使用土工布，不存在被细粒土堵塞的情况。
53.现有的排水方案中，土工布易风化，破损后失去防止土粒、透水层颗粒流出的功能，墙后土粒、透水层颗粒流出，影响墙后土体稳定性，也易堵塞排水管2；现有的排水方案
中，排水管2一般采用塑料pvc管材，管材及土工布易老化破损，造成排水管2堵塞；本发明未使用pvc管材及土工布，不存在老化破损堵塞情况。
54.现有的排水方案中，墙后积水通过排水管2流出时，掺杂了泥土，流出时会在墙身留下泥水痕迹，尤其是高处的排水管，影响墙身美观；本发明未设置高处的排水管，不存在泥水污染墙面的情况，本发明设置了排水通道12，顶部与墙前的回填层顶及排水沟平齐，流水面低于墙前的回填层顶及排水沟以下0.1m，亦不存在泥水污染墙面的情况。
55.一种挡墙排水系统的施工方法，其过程如下：
56.第1步，开挖挡墙1主体、墙前部分、墙后部分的基坑；
57.第2步，安装模板，且模板内放置排水通道12的预埋管，10m-15m一处，且处于底层，对施工影响较小；而现有的方案，上下左右间隔2m设置一处排水管，在安装模板时需要绑扎预留排水管，在混凝土浇注时需要避免对排水管的冲击，在混凝土振捣时因为有这些排水管的存在也会影响振捣效果，排水管要长出挡墙厚度，混凝土浇筑后还需要再使用较长的排水管替换下来模板浇注时预留的排水管，工序复杂；
58.第3步，浇筑混凝土，拆除模板；
59.第4步，施工墙前回填混凝土15及墙前排水沟9，预留沟槽，完成排水通道12在墙前部分的排水沟槽施工，做好墙前部分沟槽与排水通道12的接口封闭；
60.第5步，施工墙后混凝土隔水层10以下部分；
61.第6步，施工墙后混凝土隔水层10，顶部做好坡度，同时，通过设置模板浇注混凝土完成纵向水槽13及过渡水槽14的制作，并做好纵向水槽13、排水通道12、过渡水槽14的接口封闭；
62.第7步，铺设透水无砂混凝土板16，此工序施工较为方便，直接将透水无砂混凝土板16铺设在平面上即可，而现有的方案，对反滤层的施工较为复杂，首先，需要调配反滤层中粗颗料与细颗粒级配含量，施工时先施工回填土，然后开挖出反滤层施工空间，完成反滤层施工，此施工比本发明中无砂混凝土板施工更为复杂；
63.第8步，施工墙后回填土4及混凝土封闭层11，完成挡墙及排水系统施工。
64.在运营阶段，由于本发明可以大幅提升排水效果，墙后积水能够及时排水，有效降低墙后水土压力，对运营期间挡墙稳定性能起到积极作用；同时，不必考虑塑料排水管及土工布老化问题，降低运营维护成本；没有泥浆污染墙的现象，挡墙更加美观，更加符合环保要求。
65.在设计阶段，结合本发明的挡墙排水效果，进一步分析墙后水土压力，尤其是浸水状态下挡墙受力，可以在挡墙结构设计时优化挡墙截面。
66.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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种挡墙排水系统，其特征在于：包括预留在挡墙墙身内的若干条排水通道，所述排水通道穿过挡墙墙前并设置于墙前回填混凝土内，墙前排水沟靠近所述挡墙的侧壁上预留入水口，所述入水口与排水通道相连；所述挡墙墙后在排水通道入口处设有混凝土隔水层，在所述混凝土隔水层内设有若干条纵向水槽，所述纵向水槽两侧设有排水坡，所述纵向水槽与排水通道一一对应，所述纵向水槽通过设置在混凝土隔水层内的过渡水槽与排水通道相连；在所述混凝土隔水层上表面与回填土之间、回填土与挡墙墙体之间以及回填土与墙后边坡开挖线之间均铺设有透水无砂混凝土板，在所述回填土与挡墙墙体之间的透水无砂混凝土板顶部以及回填土与墙后边坡开挖线之间的透水无砂混凝土板顶部均设有混凝土封闭层。2.根据权利要求1所述的一种挡墙排水系统，其特征在于：所述排水通道为圆形，在挡墙墙身每隔10m-15m预留一处所述排水通道，所述排水通道直径为0.1m，所述排水通道自挡墙墙后向墙前设置4％-5％的坡度。3.根据权利要求1或2所述的一种挡墙排水系统，其特征在于：所述混凝土隔水层横向宽度自挡墙至墙后边坡开挖线，厚度不小于0.2m，纵向坡度为0.5％-1％。4.根据权利要求3所述的一种挡墙排水系统，其特征在于：相邻两个所述纵向水槽间隔10m-15m设置，所述纵向水槽深度和宽度均不小于0.1m，纵向坡度与混凝土隔水层一致。5.根据权利要求1所述的一种挡墙排水系统，其特征在于：所述过渡水槽与纵向水槽以及与排水通道的夹角均不小于45度，所述过渡水槽沿流水方向设置4％-5％的坡度。6.根据权利要求1所述的一种挡墙排水系统，其特征在于：在所述墙前回填混凝土内靠近顶部处设有沟槽，所述排水通道设置在沟槽内，并与墙前排水沟侧壁上的入水口相对设置。7.根据权利要求1所述的一种挡墙排水系统，其特征在于：所述墙前排水沟与排水通道的交角为90度。8.根据权利要求1所述的一种挡墙排水系统，其特征在于：所述混凝土封闭层的高度不小于0.5m。9.根据权利要求1所述的一种挡墙排水系统，其特征在于：所述纵向水槽左右两侧设置4％-5％的排水坡度。10.一种挡墙排水系统的施工方法，其特征在于，过程如下：第1步，开挖挡墙主体、墙前部分、墙后部分的基坑；第2步，安装模板，且模板内放置排水通道的预埋管；第3步，浇筑混凝土，拆除模板；第4步，施工墙前回填混凝土及墙前排水沟，预留沟槽，完成排水通道在墙前部分的排水沟槽施工，做好墙前部分沟槽与排水通道的接口封闭；第5步，施工墙后混凝土隔水层以下部分；第6步，施工墙后混凝土隔水层，完成混凝土隔水层顶部纵向坡度施工，同时，通过设置模板浇注混凝土完成纵向水槽及过渡水槽的制作，并做好纵向水槽、排水通道、过渡水槽的接口封闭；第7步，铺设透水无砂混凝土板；
第8步，施工墙后回填土及混凝土封闭层，完成挡墙及排水系统施工。

技术总结

本发明提供一种挡墙排水系统及其施工方法，系统包括挡墙墙身内的排水通道，排水通道穿过挡墙墙前，设置于墙前回填混凝土内，并与墙前排水沟的入水口相连，挡墙墙后在排水通道入口处设有混凝土隔水层，在混凝土隔水层内设有纵向水槽，纵向水槽通过过渡水槽与排水通道相连，在墙后回填土三个方向均设置透水无砂混凝土板，回填土两侧的透水无砂混凝土板顶部设有混凝土封闭层。通过设置墙后纵向水槽，有效汇集墙后积水，实现排送及隔离功能；设置的排水通道及过渡水槽，顺畅了排水通道，大幅提高了墙后排水效果；墙前排水通道流水面低于墙前回填混凝土顶部及水沟顶部，防止出现泥浆污染墙面的现象。墙面的现象。墙面的现象。