本发明属于滤料
技术领域：
，具体涉及一种根据土壤特性滤料级配方法。
背景技术：
：排水暗管外包滤料的选择是影响暗管排水效果的一个重要因素。目前，普遍采用的外包滤料是级配合适的砂滤料，包裹在排水管周围，这种砂滤料使用技术成熟、效果好、研究与应用也比较多。其主要有两种功能：一是起过滤作用，防止细土壤颗粒流进暗管中，二是渗透作用，减少土壤中水流向暗管中的渗流阻力，这两种功能存在一定冲突，合理平衡这两个指标是砂滤料选配的关键。同时由于不同项目的土壤特性存在差别，砂滤料的筛选一直来是一个难题。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是研制出一种根据土壤特性滤料级配方法，实现了系统化、科学化的砂滤料筛选，保证了暗管工程的施工质量和排水效果，具有巨大的应用价值。本发明的技术方案为：一种排水暗管外包滤料级配方法，包括以下步骤：(1)在埋管层取覆盖全项目区特点的土样；(2)在实验室确定土壤粒径分布，并根据土壤粒径分布数据绘制粒级曲线图；(3)根据土壤的粘土含量百分比和粒径渐变性，确定是否需用砾石外包料；(4)确定砂滤料的主要功用；(5)根据项目区位置，选取周围砂源砂样，进行室内详细分析；(6)砂滤料边界确定：粗边界的确定：砂滤料的粗边界曲线根据土壤粒级曲线图的细边界与滤料粗边界设计标准进行设计，根据以下几个控制点，作出滤料的粗边界曲线：d0＜0.35mmd60c＝1.8mmd100c＝9.5mm其中d0是指累积量为0％时所对应的粒径大小；d15c是指累积量为15％时所对应的粒径大小；d85f是指土壤累积量为85％时所对应的土壤粒径；d60c是指累积量为60％时所对应的粒径大小；d100c是指累积量为100％时所对应的粒径大小；细边界的确定：细边界曲线根据土壤粒级曲线图粗边界与细边界设计标准进行设计，根据以下几个控制点，作出滤料的细边界曲线：d5＞0.074mmd15f≥4*d15c或d15f≥d15c/5d30f≥0.25d85＞dopening其中d5是指累积量为5％时所对应的粒径大小；d15f是指累积量为15％时所对应的粒径大小；d15c是指土壤累积量为15％时所对应的土壤粒径；d30f是指累积量为30％时所对应的粒径大小；d85是指累积量为85％时所对应的粒径大小；f指最细边界；c指最粗边界；dopening：为管孔大小；(7)滤料厚度的确定：首先判别土壤的淤积倾向，在土壤淤积倾向较重地区，散铺滤料的压实厚度不小于8cm；在土壤淤积倾向较轻或无淤积倾向的地区，散铺滤料的压实厚度为3～8cm。作为优选，所述步骤(3)中，如果土壤的粘土含量小于20％，则需用砂滤料。作为优选，所述步骤(4)中，砂滤料中高的粉砂含量决定最主要功用是过滤。作为优选，所述步骤(5)中，按照就近取材、择优选择的原则选取周围砂源砂样。作为优选，所述步骤(6)中，如果边界范围越大，排水失败的风险也就越大，如无匹配的砂滤料可把粗边界进行拓宽，而细边界不能再做任何折中。作为优选，如无匹配的砂滤料可把粗边界拓宽d60c＝5*d15c。作为优选，所述步骤(6)中，按国内标准dopening为1.8mm。作为优选，所述步骤(7)中，土壤的淤积倾向按如下方法判别：当粘粒与粉粒和细砂含量的比值大于等于0.6时，为无淤积倾向；当比值小于0.6且大于等于0.4时，则淤积倾向较轻；当比值小于0.4时，则淤积倾向较重。作为优选，所述步骤(7)中，在土壤淤积倾向较轻或无淤积倾向的地区，散铺滤料的压实厚度为5cm。附图说明图1为本发明实施例4中粒级曲线和粗细边界曲线图。本发明的有益效果本发明建立了一套排水暗管砂砾外包滤料的级配方法，实现了系统化、科学化的砂滤料筛选，保证了暗管工程的施工质量和排水效果，具有巨大的应用价值。具体实施方式实施例1一种排水暗管外包滤料级配方法，包括以下步骤：(1)在埋管层取覆盖全项目区特点的土样；(2)在实验室确定土壤粒径分布，并根据土壤粒径分布数据绘制粒级曲线图；(3)根据土壤的粘土含量百分比和粒径渐变性，确定是否需用砾石外包料；(4)确定砂滤料的主要功用；(5)根据项目区位置，选取周围砂源砂样，进行室内详细分析；(6)砂滤料边界确定：粗边界的确定：砂滤料的粗边界曲线根据土壤粒级曲线图的细边界与滤料粗边界设计标准进行设计，根据以下几个控制点，作出滤料的粗边界曲线：d0＜0.35mmd60c＝1.8mmd100c＝9.5mm细边界的确定：细边界曲线根据土壤粒级曲线图粗边界与细边界设计标准进行设计，根据以下几个控制点，作出滤料的细边界曲线：d5＞0.074mmd15f≥4*d15c或d15f≥d15c/5d30f≥0.25d85＞dopeningdopening为管孔大小；(7)滤料厚度的确定：首先判别土壤的淤积倾向，在土壤淤积倾向较重地区，散铺滤料的压实厚度不小于8cm；在土壤淤积倾向较轻或无淤积倾向的地区，散铺滤料的压实厚度为3～8cm。实施例2一种排水暗管外包滤料级配方法，包括以下步骤：(1)在埋管层取覆盖全项目区特点的土样；(2)在实验室确定土壤粒径分布，并根据土壤粒径分布数据绘制粒级曲线图；(3)根据土壤的粘土含量百分比和粒径渐变性，确定是否需用砾石外包料；(4)确定砂滤料的主要功用；(5)根据项目区位置，选取周围砂源砂样，进行室内详细分析；(6)砂滤料边界确定：粗边界的确定：砂滤料的粗边界曲线根据土壤粒级曲线图的细边界与滤料粗边界设计标准进行设计，根据以下几个控制点，作出滤料的粗边界曲线：d0＜0.35mmd60c＝1.8mmd100c＝9.5mm细边界的确定：细边界曲线根据土壤粒级曲线图粗边界与细边界设计标准进行设计，根据以下几个控制点，作出滤料的细边界曲线：d5＞0.074mmd15f≥4*d15c或d15f≥d15c/5d30f≥0.25d85＞dopeningdopening为管孔的大小；(7)滤料厚度的确定：首先判别土壤的淤积倾向，在土壤淤积倾向较重地区，散铺滤料的压实厚度不小于8cm；在土壤淤积倾向较轻或无淤积倾向的地区，散铺滤料的压实厚度为3～8cm。作为优选，所述步骤(3)中，如果土壤的粘土含量小于20％，则需用砂滤料。作为优选，所述步骤(4)中，砂滤料中高的粉砂含量决定最主要功用是过滤。作为优选，所述步骤(5)中，按照就近取材、择优选择的原则选取周围砂源砂样。实施例3一种排水暗管外包滤料级配方法，包括以下步骤：(1)在埋管层取覆盖全项目区特点的土样；(2)在实验室确定土壤粒径分布，并根据土壤粒径分布数据绘制粒级曲线图；(3)根据土壤的粘土含量百分比和粒径渐变性，确定是否需用砾石外包料；(4)确定砂滤料的主要功用；(5)根据项目区位置，选取周围砂源砂样，进行室内详细分析；(6)砂滤料边界确定：粗边界的确定：砂滤料的粗边界曲线根据土壤粒级曲线图的细边界与滤料粗边界设计标准进行设计，根据以下几个控制点，作出滤料的粗边界曲线：d0＜0.35mmd60c＝1.8mmd100c＝9.5mm细边界的确定：细边界曲线根据土壤粒级曲线图粗边界与细边界设计标准进行设计，根据以下几个控制点，作出滤料的细边界曲线：d5＞0.074mmd15f≥4*d15c或d15f≥d15c/5d30f≥0.25d85＞dopeningdopening为管孔的大小；(7)滤料厚度的确定：首先判别土壤的淤积倾向，在土壤淤积倾向较重地区，散铺滤料的压实厚度不小于8cm；在土壤淤积倾向较轻或无淤积倾向的地区，散铺滤料的压实厚度为3～8cm左右。作为优选，所述步骤(6)中，如果边界范围越大，排水失败的风险也就越大，如无匹配的砂滤料可把粗边界进行拓宽，而细边界不能再做任何折中。作为优选，如无匹配的砂滤料可把粗边界拓宽d60c＝5*d15c。作为优选，所述步骤(6)中，按国内标准dopening为1.8mm。作为优选，所述步骤(7)中，土壤的淤积倾向按如下方法判别：当粘粒与粉粒和细砂含量的比值大于等于0.6时，为无淤积倾向；当比值小于0.6且大于等于0.4时3～8cm，则淤积倾向较轻；当比值小于0.4时，则淤积倾向较重。实施例4下面以具体项目中砂滤料级配为例，对本发明的技术方案做进一步说明。在埋管层取覆盖全项目区特点的土样，总计取33个样，标号为1#～33#，将取到的土样在实验室进行土壤粒径分布分析，用到的分析仪器为激光粒度仪，根据得到的土壤粒径分布数据绘制粒级曲线图，如图1所示。根据项目区位置，按照就近取材、择优选择的原则选取周围砂源砂样，标号为1#砂样，进行室内详细分析，所得粒径数据如表1所示；砂滤料边界确定：粗边界的确定：砂滤料的粗边界曲线根据土壤粒级曲线图的细边界与滤料粗边界设计标准进行设计，根据以下几个控制点，作出滤料的粗边界曲线如图1所示：d0＜0.35mmd60c＝1.8mmd100c＝9.5mm细边界的确定：细边界曲线根据土壤粒级曲线图粗边界与细边界设计标准进行设计，根据以下几个控制点，作出滤料的细边界曲线如图1所示：d5＞0.074mmd15f≥4*d15c或d15f≥d15c/5d30f≥0.25d85＞dopening滤料厚度的确定：首先判别土壤的淤积倾向，在土壤淤积倾向较重地区，散铺滤料的压实厚度不小于8cm；在土壤淤积倾向较轻或无淤积倾向的地区，散铺滤料的压实厚度为5cm左右。表1.1#砂样数据粒径/um累积量0.4751.281064.0815015.6425036.3260076.56200088.1335010010000当前第1页12