[发明专利]一种可替代砂石料的反滤结构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种可替代砂石料的反滤结构及其制造方法，包括若干层由内至外同轴心布置的反滤层，每个反滤层均为不同孔隙直径的空间组合三维立体多孔网架结构，每个反滤层整体呈管状结构，由外至内的反滤层的当量孔径逐渐增大。本发明能够替代现有砂石料反滤结构，性能稳定，柔性好，能够适应土体变形；比重轻强度高，现场施工安装方便，可提高施工效率；可通过工厂批量生产，价格低廉且标准化程度高，能降低施工成本。

技术领域

本发明涉及一种可替代砂石料的反滤结构及其制造方法，属于反滤结构技术领域。

背景技术

盲沟又称之为暗沟，其作用是在一些排水要求高的排水系统中，排除地下水、降低地下水位。排水盲沟的结构形式，一般分为两种：有排水盲管的盲沟、无排水盲管的盲沟。其中，无排水盲管的盲沟多为填石结构，一般为梯形断面，设置砂石料反滤层，反滤层的目的是为了汇集水流并防止土粒堵塞，即土中流体经过滤层时，滤层将渗流挟带的土颗粒截留下来并允许流体通过的现象，即“保土滤水”。而有排水盲管盲沟是在无排水盲管盲沟的基础上在盲沟加设盲管，盲管外设置有砂石料反滤层，盲管可选用软式透水管、无砂混凝土渗管、打孔波纹管、塑料盲管等。

反滤层作为防止土体发生渗透变形的一种有效工程措施，是设置于土石结构中，粗细颗粒粒径相差悬殊的两种颗粒之间的过渡层，用2-3层粒径不同、层面与渗流方向近乎垂直、在渗流方向上粒径由小逐渐加大的砂石料铺筑而成。在渗流出口、进入排水处以及细粒土体与较粗粒径材料的接触面上等处设置。

然而，在实际使用过程中，盲沟采用传统砂石料反滤结构面临着很多问题，主要如下：

(1)砂石料反滤结构通常在盲沟运行初期能够表现出良好的使用效果，但随着时间推移，土层及砂石料自重等结构缺陷的影响，加上盲沟排水过程淤积杂质、上部荷载碾压造成不均匀沉降等影响，会导致反滤层砂石料孔隙越来越小，使砂石料反滤层结构的给排水能力逐渐变差；

(2)近年来，随着生态文明建设的不断深入和环保力度加大，各地对河砂等天然资源限采或禁采，污染、非法砂石企业关停，砂石出现供需失衡，部分情况严重地区，砂石料的供应出现严重紧缺甚至无货可供的情况，砂石料价格飞涨，从而导致采用传统砂石料反滤结构的盲沟的造价大幅提高；

(3)砂石料反滤层施工耗费劳动力大，现场施工需要配合盲管的铺设开挖并回填标准形状的盲沟，施工工艺复杂、劳动力消耗大、成本高。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种可替代砂石料的反滤结构，能够替代现有砂石料反滤结构，性能稳定，柔性好，能够适应土体变形；比重轻强度高，现场施工安装方便，可提高施工效率；可通过工厂批量生产，价格低廉且标准化程度高，能降低施工成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种可替代砂石料的反滤结构，整个反滤结构包括若干层由内至外同轴心布置的反滤层，每个反滤层均为不同孔隙直径的空间组合三维立体多孔网架结构，每个反滤层整体呈管状结构，由外至内的反滤层的当量孔径逐渐增大。

优选地，还包括包覆在最外层反滤层外部的包覆层，所述包覆层为规则滤网，即包覆层为其上方开设有规则通孔的滤网，滤网上通孔的孔径不大于最外层反滤层的最小当量孔径。增设包覆层后，整体结构能够保证大部分土体颗粒不发生流失，既具有保土性，即保能够拦截基土中流失的细颗粒；又具有足够的透水性，能够顺畅排水减压。当然，若实际工程中被保护土体颗粒粒径较大或不易发生顺水流方向移动的情况下，包覆层也可省略。

所述整个反滤结构的外轮廓可根据待替代盲沟砂石料反滤层的型式确定，如现有盲沟砂石料反滤层的型式为圆形或梯形，故整个反滤结构的外轮廓形状为圆形或梯形。

每个所述反滤层的厚度不小于1cm，不大于3cm。