一种反滤排水球及其施工方法技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种反滤排水球及其施工方法。
背景技术
挡土墙后设置反滤层，主要起渗透排水、过滤保土的作用。地下水的渗透会造成挡土墙后部土体的积水，形成水压力，当墙体泄水孔畅通时，容易形成水力通道，形成渗透破坏，即土体中部分细小土颗粒被渗流水带走形成管涌、流土等渗透破坏；若泄水孔堵塞，墙背土体中的水无法及时排出，土体含水量增大，使墙后土压力增大，挡土墙地基强度及抗变形能力减弱，容易形成基底滑动或挡土墙破坏。因此，挡土墙后的反滤层对结构安全和土体稳定都很重要，既要保证土体中的水及时排出，同时需防止土体的渗透破坏。
目前，反滤层材料主要有级配碎石、土工合成材料、无砂混凝土、土工布包裹级配碎石和反滤排水板等，它们各有优缺点，比如砂石类反滤层虽然材料来源方便，费用较低，抗变形能力强，耐久性好等，但在施工时往往需要增加挖方体积、施工工艺相当复杂，整体性较差，容易被流水掏蚀，质量难以控制。土工合成材料在用作反滤层后，由于材料强度不足，受到土压力与厚度的影响，容易导致材料有效孔隙率发生变化，使材料出现淤堵等情况。反滤排水板的反滤效果好，但排水板与挡土墙排水孔之间难以衔接，施工安装有所不便。
发明内容
本发明提供了一种反滤排水球及其施工方法，克服了反滤土工布易淤堵、反滤性能快速下降的问题；球形结构的设计保证了土体中水顺利进入空腔，挡土墙PVC排水管可直接与反滤球连接，解决了其他反滤层水流难以集中到排水管的问题，可在工厂加工，现场直接安装，避免了砂砾石反滤层施工工艺复杂和质量难以控制的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种反滤排水球，所述反滤排水球为中空球体并布满进水孔和一个出水口的整体式复合结构，所述反滤排水球的外直径为220mm，内直径为190mm；进水孔的直径为10mm，均匀分布在球壁上，相邻的进水孔中心间的球心角均为20度；所述排水口为一个，为球壁开口，直径为60mm；所述排水口内填充有透水纤维，每孔填充透水纤维0.012～0.015g。
优选地，所述透水纤维为亲水性改性纤维。
优选地，所述反滤排水球的材质为聚氯乙烯。
上述的一种反滤排水球的施工方法为：
对挖方边坡挡土墙：
S1、开挖土方；
S2、在需要排水的墙后放置反滤排水球，要求底部土体密实，出水口向外；
S3、将直径5cm的PVC排水管连接到排水球出水口，排水管伸出墙体并与墙面平齐；
S4、继续挡土墙施工，墙背回填。
对填方挡土墙：
S1、在需要排水的层位放置反滤排水球，要求底部土体密实，出水口向外；
S2、将直径5cm的PVC排水管连接到排水球出水口，排水管伸出墙体并与墙面平齐；
S3、继续挡土墙施工，分层填土；
S4、对细粒土可设2至3层排水管，间距1m；对砂土可只设一至两层。
本发明具有以下有益效果：
采用抗压强度较高的塑料作为球体材料，同时由于球体在土体中的拱效应，反滤空心球能承受较大的土压力而不破坏；小孔中填充的纤维材料几乎不受土压力，克服了反滤土工布易淤堵、因压缩变形而反滤性能快速下降的问题；球形结构的设计，保证了土体中水从周围顺利进入空腔，挡土墙PVC排水管可直接与反滤排水球的出水口连接，解决了其他反滤层水难以集中到排水管的问题；本发明可在工厂加工，现场直接安装，避免了砂砾石反滤层施工工艺复杂和质量难以控制的问题。根据黄土的反滤试验结果，排水球在50cm地下水头作用下试验6小时后达到长期稳定（试验72小时），其平均反滤排水量为43ml/min。
附图说明
图1为本发明实施例一种反滤排水球的结构示意图。
图2为图1的剖面图。
具体实施
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-2所示，本发明实施例提供了一种反滤排水球，所述反滤排水球为中空球体并布满进水孔和一个出水口的整体式复合结构，所述反滤排水球的外直径为220mm，内直径为190mm；进水孔1的直径为10mm，均匀分布在球壁上，相邻的进水孔中心间的球心角均为20度；所述出水口2为一个，为球壁开口，直径为60mm；所述排水口内填充有透水纤维，每孔填充透水纤维0.012～0.015g。
所述透水纤维为亲水性改性纤维。
所述反滤排水球的材质为聚氯乙烯。
上述的反滤排水球的施工方法为，包括如下步骤：
对挖方边坡挡土墙：
S1、开挖土方；
S2、在需要排水的墙后放置反滤排水球，要求底部土体密实，出水口向外；
S3、将直径5cm的PVC排水管连接到排水球出水口，排水管伸出墙体并与墙面平齐；
S4、墙背回填。
对填方挡土墙：
S1、在需要排水的层位放置反滤排水球，要求底部土体密实，出水口向外；
S2、将直径5cm的PVC排水管连接到排水球出水口，排水管伸出墙体并与墙面平齐；
S3、继续挡土墙施工，分层填土；
S4、对细粒土可设2至3层排水管，间距1m；对砂土可只设一至两层。
本具体实施采用抗压强度较高的塑料作为球体材料，同时由于球体在土体中的拱效应，反滤空心球能承受较大土压力而不破坏；小孔中填充的纤维材料几乎不受土压力，克服了反滤土工布易淤堵、因压缩变形而反滤性能快速下降的问题；球形结构的设计，保证了土体中水从球体周围顺利进入空腔，挡土墙PVC排水管可直接与反滤球出水口连接，解决了其他反滤层水难以集中到排水管的问题，本发明可在工厂加工，现场直接安装，避免了砂砾石反滤层施工工艺复杂和质量难以控制的问题。根据黄土的反滤试验结果，排水球在50cm地下水头作用下试验6小时后达到渗透长期稳定（试验72小时），其平均反滤排水量为43ml/min。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。