一种防护胀缩性岩土路堑边坡的方法及结构

摘要

本发明公开了一种防护胀缩性岩土路堑边坡的方法及结构，其步骤：a、将路堑边坡按设计坡率开挖平整；b、沿路堑边坡纵向每隔一定距离，在坡体表面用片石、砂砾、砂浆修筑一条支撑渗沟；c、在两支撑渗沟之间的坡体表面上布置纵横交错的锚杆+钢筋砼框架梁；d、在边坡坡顶及平台部位用浆砌片石砌筑截水沟；e、在边坡底部向坡体钻孔并植入PVC仰斜式排水管；f、在坡脚处用浆砌片石修筑护脚墙；g、向钢筋砼框架梁格室内充填壤土并客土喷播植草。该结构由路堑边坡坡体、支撑渗沟、钢筋砼框架梁、锚杆、截水沟、仰斜式排水沟、护脚墙和客土喷播植草组成，方法简单，使用方便，适用于解决胀缩性岩土路堑边坡的加固防护、疏水防水及环保景观问题。

权利要求

1.一种防护胀缩性岩土路堑边坡的结构，它由路堑边坡坡体（1）、支撑渗沟（2）、钢筋砼框架梁（3）、锚杆（4）、截水沟（5）、仰斜式排水沟（6）、护脚墙（7）和客土喷播植草（8）组成，其特征在于：在坡体（1）表面自上而下设有一条支撑渗沟（2），每两支撑渗沟（2）之间的坡体（1）表面上设有纵横交错的钢筋砼框架梁（3），每个钢筋砼框架梁（3）交叉点处设有一根植入坡体的锚杆（4），每个钢筋砼框架梁（3）格室内培土并喷播客土植草（8），在坡体（1）顶部及平台部位设有截水沟（5），在边坡底部设有伸入坡体（1）的仰斜式排水沟（6），在坡脚处设有一道加固坡底的护脚墙（7）；

所述的坡体（1）为胀缩性岩土体，坡体（1）为路堑边坡，其坡率为1:1.0－1:1.75；

所述的支撑渗沟（2）为沿路堑边坡纵向每隔6－10m设置一条，自上而下贯穿坡顶到坡底，支撑渗沟（2）沟底为连续的外倾状台阶，沟底综合坡率与坡面保持一致，支撑渗沟（2）横断面采用矩形，宽2－3m，深1.5－3m，由支撑渗沟沟底（10）、支撑渗沟中间排水层（12）、支撑渗沟两侧滤水层（13）和支撑渗沟沟顶（11）构成，支撑渗沟沟底（10）和支撑渗沟沟顶（11）由M7.5浆砌片石或C20片石砼砌筑，支撑渗沟两侧滤水层（13）为级配碎石或砂砾石压实，所述的支撑渗沟中间排水层（12）为干砌片石码砌；

所述的钢筋砼框架梁（3）设于两支撑渗沟之间的坡体表面，自坡顶到坡底纵横交错呈方形网格，网格纵横间距为2－3m；所述的钢筋砼框架梁（3）由Φ12和Φ16钢筋网（14）和C25砼（15）现浇，钢筋网（14）与锚杆（4）的端头绑扎为一体；

所述的锚杆（4）为Φ32螺纹钢筋，长6－12m；锚杆（4）一端与钢筋砼框架梁（3）的钢筋网（14）绑扎，另一端以15°－25°的下倾角度伸入坡体（1）钻孔（16），锚杆（4）伸入坡体后用M30砂浆（17）注满钻孔；

所述的截水沟（5）为长方形沟槽，由M7.5浆砌片石砌筑，截水沟（5）布置于边坡顶部及各级边坡平台；

所述的仰斜式排水沟（6）为Φ90pvc滤水管，以10°－20°的上倾角度植入坡体（1），仰斜式排水沟（6）布置于最底一排钢筋砼框架梁（3）每个格室和支撑渗沟（2）下端；

所述的护脚墙（7）为仰斜式挡土墙，由M7.5浆砌片石或C20片石砼砌筑，护脚墙全墙高

4－6m，基础埋深2－3m。

说明书

一种防护胀缩性岩土路堑边坡的方法及结构

技术领域

[0001] 本发明涉及岩土工程技术领域，特别是涉及一种防护胀缩性岩土路堑边坡的方法，同时还涉及一种防护胀缩性岩土路堑边坡的结构，适用于解决膨胀土、高液限土、膨胀岩、软质岩等胀缩性岩土路堑边坡的加固防护、疏水防水及环保景观问题。技术背景

[0002] 胀缩性岩土体，如膨胀土、高液限土、膨胀岩、软质岩等，富含亲水性粘土矿物，对环境湿热变化十分敏感，通常具有吸水膨胀、失水收缩、遇水软化等特点。该类路堑边坡极易出现开裂、变形、风化、剥落等病害，甚至产生溜坍、坍塌、滑坡等严重事故，一旦出现问题，治理难度很大。在岩土工程中，常见的边坡防护形式有工程防护、植被防护以及植被骨架防护，而对于胀缩性岩土路堑边坡，目前工程实践中采用较多的方式有：放缓边坡、限制坡高，同时配合骨架植草等坡面防护型式；强化地表排水，通过设置多个排水沟、截水沟，形成地表排水网系，防止雨水下渗；再有采用挡墙、土钉、喷射混凝土、抗滑桩等支挡加固型式，以及生态挡土墙等柔性防护型式。以上防护技术措施，对防护胀缩性岩土体起到重要的作用，但仍有一些需进一步优化的技术问题，首先，胀缩性岩土边坡防护的关键要点是做好边坡防排水，单一的地表排水，即使是配合设置坡内排水管，由于胀缩性岩土体渗透系数很小，难以彻底消除边坡内部的积水，为此胀缩性岩土边坡的防排水还应强化地下排水；其次，单一的护坡措施，通常难以达到预定的效果，而单一的加固支挡方式，一方面经济成本较高，同时环保景观功能也较差，因此，如何整合现有技术措施的优势，同时兼顾结构方案的经济效益和生态环保功能，优化出多措施综合方案是胀缩性岩土体防护的新要求。

发明内容

[0003] 本发明的目的是为了克服上述技术背景中的不足，是在于提供了一种防护胀缩性岩土路堑边坡的方法，方法简单，使用方便，解决了胀缩性岩土路堑边坡的加固防护、疏水防水及环保景观的问题。

[0004] 本发明的另一个目的是在于提供了一种防护胀缩性岩土路堑边坡的结构，结构简单，使用方便，安全可靠、经济环保。

[0005] 为实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：

[0006] 一种防护胀缩性岩土路堑边坡的方法，其步骤是：

[0007] a、将路堑边坡按设计坡率开挖平整、施工放样；

[0008] b、沿路堑边坡纵向每隔6～10m，在坡体表面自上而下开挖沟槽、砌筑一条支撑渗沟；

[0009] c、在两支撑渗沟之间的坡体表面上布置纵横交错的钢筋砼框架梁放样线，于框架梁交叉点处向坡体内钻孔、植入锚杆并注浆，在坡体表面沿框架梁放样线开槽，布设与锚杆连接的钢筋网，用混凝土浇筑形成钢筋砼框架梁；

[0010] d、在边坡坡顶及平台部位用浆砌片石砌筑截水沟；

[0011] e、在最底一排每个框架梁和支撑渗沟下端向坡体钻孔并植入PVC仰斜式排水管；

[0012] f、在坡脚处用浆砌片石修筑一道加固坡底的仰斜式护脚墙；

[0013] g、向钢筋砼框架梁格室内充填壤土并客土喷播植草。形成一套集地表排水、地下疏水、加固坡体、支护坡脚、绿化坡面的综合防护体系，以实现对胀缩性岩土路堑边坡的加固防护、疏水防水及绿化环保。

[0014] 一种防护胀缩性岩土路堑边坡的结构，它由路堑边坡坡体、支撑渗沟、钢筋砼框架梁、锚杆、截水沟、仰斜式排水沟、护脚墙和客土喷播植草组成，其特征在于：沿路堑边坡纵向每隔6～10m在坡体表面自上而下设有一条支撑渗沟，每两支撑渗沟之间的坡体表面上设有纵横交错的钢筋砼框架梁，每个框架梁交叉点处设有一根植入坡体的锚杆，每个框架梁格室内培土并喷播客土植草，同时在坡体顶部及平台部位设有截水沟排放地表水，在边坡底部设有伸入坡体的仰斜式排水沟，在坡脚处设有一道加固坡底的护脚墙。

[0015] 所述的坡体，为胀缩性岩土体，如膨胀土、高液限土、膨胀岩、软质岩等，所述的坡体为路堑边坡，其坡率为1:1.0～1:1.75。

[0016] 所述的支撑渗沟，为沿路堑边坡纵向每隔6～10m设置一条，自上而下贯穿坡顶到坡底；所述的支撑渗沟，其沟底为连续的外倾状台阶，沟底综合坡率与坡面保持一致；所述的支撑渗沟，其横断面采用矩形，宽2～3m，深1～3m，由支撑渗沟沟底、支撑渗沟中间排水层、支撑渗沟两侧滤水层和支撑渗沟沟顶构成，所述的支撑渗沟沟底和支撑渗沟沟顶由M7.5浆砌片石或C20片石砼砌筑，所述的支撑渗沟两侧滤水层为级配碎石或砂砾石压实，所述的支撑渗沟中间排水层为干砌片石码砌。

[0017] 所述的钢筋砼框架梁，布设于两支撑渗沟之间的坡体表面，自坡顶到坡底纵横交错呈方形网格，网格纵横间距为2～3m；所述的钢筋砼框架梁，由Φ8～16钢筋网和C25砼现浇而成，所述的钢筋网与锚杆的端头绑扎为一体。

[0018] 所述的锚杆，为Φ32螺纹钢筋，长6～12m；所述的锚杆一端与钢筋砼框架梁的钢筋网绑扎，另一端以15°～25°的下倾角度伸入坡体钻孔，所述的锚杆伸入坡体后用M30砂浆注满钻孔。

[0019] 所述的截水沟，为长方形沟槽，由M7.5浆砌片石砌筑而成；所述的截水沟布置于边坡顶部及各级边坡平台。

[0020] 所述的仰斜式排水沟，为Φ90pvc滤水管，以10°～20°的上倾角度植入坡体；所述的仰斜式排水沟布置于最底一排钢筋砼框架梁每个格室和支撑渗沟下端。

[0021] 所述的护脚墙，为仰斜式挡土墙，由M7.5浆砌片石或C20片石砼砌筑而成，所述的护脚墙全墙高4～6m，基础埋深2～3m。

[0022] 所述的客土喷播植草，为将喷播基材通过机具喷播到框架梁格室内，所述的喷播基材由有机壤土、肥料、保水剂和草籽混合而成，所述的草籽为适宜当地生长的优质草种。

[0023] 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

[0024] 一种防护胀缩性岩土路堑边坡的方法及结构，具有强化边坡地表与地下防排水功能、优化护坡-加固-排水综合结构方案、经济环保等技术特点，适用于解决胀缩性岩土路堑边坡的加固防护、疏水防水及环保景观的问题。与现有的“放缓边坡+骨架植草护坡”技术相比，本方案更广的适用范围，解决了一些因地形地貌限制而无法放坡的边坡防护问题。与“单一的锚杆框架梁或挡土墙”技术方案相比，本技术方案通过支撑渗沟和仰斜式排水沟，加强了边坡地下排水，增加了边坡稳定性。与现有的“支撑渗沟+骨架防护或锚杆防护”技术相比，本技术方案通过锚杆框架梁和护脚墙加固了坡体，提高了边坡稳定性，同时相对单一的锚杆加固，锚杆框架梁具有更强整体性和变形协调功能。与现有的“抗滑桩”技术相比，本方案综合了经典的护坡-加固-排水措施，工程造价更为经济。与现有的“锚钉或喷射混凝土或护面墙”技术相比，该结构在框架梁格室内客土喷播植草，具有良好的环保景观功效。

[0025] 说明附图

[0026] 图1为一种防护胀缩性岩土路堑边坡的结构立面图；

[0027] 图2为图1中Ⅰ-Ⅰ处锚杆框架梁的结构剖面图；

[0028] 图3为图2中锚杆的结构大样图；

[0029] 图4为图1中Ⅱ-Ⅱ支撑渗沟的结构剖面图；

[0030] 图5为图4中支撑渗沟的结构横断面图；

[0031] 其中有：坡体1、支撑渗沟2、钢筋砼框架梁3、锚杆4、截水沟5、仰斜式排水沟6、护脚墙7、客土喷播植草8、结构物内部排水管9、支撑渗沟沟底10、支撑渗沟沟顶11、支撑渗沟中间排水层12、支撑渗沟两侧滤水层13、钢筋网14、砼（C25型）15、钻孔16、砂浆（M30型）17。

具体实施方式

[0032] 实施例1：

[0033] 一种防护胀缩性岩土路堑边坡的方法，其步骤是：

[0034] a、开挖边坡：将路堑边坡坡体按设计坡率（1:1.0或1:1.25或1:1.50或1:1.75），自上而下分级开挖，平整坡面；

[0035] b、施工放样：在坡体1表面按一种防护胀缩性岩土路堑边坡的结构的整体结构立面图对支撑渗沟、锚杆、钢筋砼框架、截水沟、护脚墙等主要结构单元进行施工放样，沿路堑边坡纵向每隔一定距离（距离为6m或8m或10m），自坡顶到坡底布设一条支撑渗沟2放样线；在两支撑渗沟2之间的坡体1表面上，布置纵横交错的方形网状（网格间距为2m或3m）钢筋砼框架梁3放样线；于各个钢筋砼框架梁3交叉点处布置锚杆4放样点；在坡脚部位沿边坡纵向布置护脚墙7放样线；在边坡坡顶及平台部位布置沿边坡纵向展布的截水沟5放样线，同时沿坡顶截水沟放样线开挖沟槽，形成临时排水沟；

[0036] c、砌筑支撑渗沟：按支撑渗沟放样线布设位置，逐一在坡体1表面自上而下开挖支撑渗沟2沟槽，支撑渗沟2沟底为连续的外倾状台阶，每级台阶高为1m或1.5m或2m，台阶沟底外倾坡率为4%，同时保持沟底综合坡率与坡面坡率一致；沟槽的开挖尺寸按照支撑渗沟2横断面大小并适当放宽，支撑渗沟2横断面呈矩形，宽2m或3m，深1.5m或2m或2.5m或3m。沟槽开挖成型后，自下而上砌筑支撑渗沟，先用M7.5浆砌片石或C20片石沿沟底台阶砌筑支撑渗沟沟底10封隔层、再用干砌片石砌筑支撑渗沟中间排水层12、再用砂砾石填充支撑渗沟两侧滤水层13，最后用M7.5浆砌片石或C20片石砌筑支撑渗沟沟顶11，同时在与排水沟、截水沟衔接部位做好排水管孔位预留；

[0037] d、浇筑锚杆框架梁：在锚杆放样点位置，逐一向坡体1内钻孔，钻孔长6.2m或8.2m或10.2m或12.2m、孔径为6cm或8cm、植入角为下倾15°或18°或20°或22°或25°，钻孔成型后，将安装有定位支架的锚杆4植入钻孔，锚杆4为Φ32螺纹钢筋、长6m或8m或10m或12m，锚杆4伸入坡体后用M30砂浆17以0.3-0.5MPa的压力注满钻孔；在钢筋砼框架梁放样线位置，按梁宽30cm在坡面上逐一开槽（深10cm），沟槽成型后，按框架梁尺寸安装现浇梁模板，再布设Φ12和Φ16钢筋网14，并将钢筋网14与锚杆4的端头绑扎为一体，再用砼15沿模板槽内浇筑形成钢筋砼框架梁3；

[0038] e、砌筑截水沟：在边坡坡顶及平台截水沟5放样线位置，对已开挖后的临时排水沟槽进行修整，再按长方形截水沟5高0.6m宽0.8m尺寸，用M7.5浆砌片石砌筑形成坡顶截水沟；在各级边坡平台上，以M7.5浆砌片石铺筑封面，再在平台截水沟部位，用M7.5浆砌片石沿平台纵向砌筑一条高0.4m宽0.4m的挡水埂，形成平台截水沟；

[0039] f、安装排水管：在最底一排每个钢筋砼框架梁3和支撑渗沟2下端以10°或14或16或18或20°的上倾角度向坡体1内钻孔，并植入Φ90pvc滤水管形成仰斜式排水管6；

[0040] g、砌筑护脚墙：在护脚墙放样线位置，沿边坡纵向以10m为界限划分为小段，按隔段逐一施工的方式开挖基槽，基础埋深2或3m、宽2m或2.5m，基槽成型后，用M7.5浆砌片石或C20片石砼砌筑一道加固坡底的护脚墙，护脚墙为仰斜式挡土墙、全墙高4或5或6m，并在挡墙底部沿纵向每隔3m设置一根穿透墙身的Φ90pvc排水管，同时在墙背设置一道宽0.5m的砂砾石滤水层；

[0041] h、喷播客土植草：选择适宜当地生长的优质草种，如黑麦芽或高羊茅或狗牙根等，由有机壤土、肥料、保水剂和草籽按96.7：3.0：0.2：0.1质量比配备足够的喷播基材，逐一向每个钢筋砼框架3梁格室内充填20cm或25cm厚壤土，再为通过喷播机具向钢筋砼框架梁3格室内喷播10cm或5cm基材，形成客土喷播植草以绿化防护坡面。

[0042] 实施例2：

[0043] 下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

[0044] 如图1～图5所示，一种防护胀缩性岩土路堑边坡的结构，它由路堑边坡坡体1、支撑渗沟2、钢筋砼框架梁3、锚杆4、截水沟5、仰斜式排水沟6、护脚墙7和客土喷播植草8组成，其特征在于：沿路堑边坡纵向每隔6m或8m或10m。在坡体1表面自上而下设有一条支撑渗沟2，每两支撑渗沟2之间的坡体1表面上设有纵横交错的钢筋砼框架梁3，每个钢筋砼框架梁3交叉点处设有一根植入坡体的锚杆4，每个钢筋砼框架梁3格室内培土并喷播客土植草8，同时在坡体1顶部及平台部位设有截水沟5排放地表水，在边坡底部设有伸入坡体1的仰斜式排水沟6，在坡脚处设有一道加固坡底的护脚墙7。

[0045] 所述的坡体1，为胀缩性岩土体，如膨胀土、高液限土、膨胀岩、软质岩等，所述的坡体为路堑边坡，其坡率为1:1.0或1:1.25或1:1.50或1:1.75。

[0046] 所述的支撑渗沟2，为沿路堑边坡纵向每隔6或8或10m设置一条，自上而下贯穿坡顶到坡底；所述的支撑渗沟2，其沟底为连续的外倾状台阶，沟底综合坡率保持坡面一致；所述的支撑渗沟2，其横断面采用矩形，宽2m或3m，深1.5m或2m或2.5m或3m，支撑渗沟沟底10、支撑渗沟中间排水层12、支撑渗沟两侧滤水层13和支撑渗沟沟顶11构成，所述的支撑渗沟沟底10和支撑渗沟沟顶11由M7.5浆砌片石或C20片石砼砌筑，所述的支撑渗沟两侧滤水层13为级配碎石或砂砾石压实，所述的支撑渗沟中间排水层12为干砌片石码砌。

[0047] 所述的钢筋砼框架梁3，布设于两支撑渗沟之间的坡体表面，自坡顶到坡底纵横交错呈方形网格，网格纵横间距为2m或3m；所述的钢筋砼框架梁3，由Φ12和Φ16钢筋网14和C25砼15现浇而成，所述的钢筋网14与锚杆4的端头绑扎为一体。

[0048] 所述的锚杆4，为Φ32螺纹钢筋，长6m或8m或10m或12m；所述的锚杆一端与钢筋砼框架梁3的钢筋网14绑扎，另一端以15°或18°或20°或22°或25°的下倾角度伸入坡体1钻孔16，所述的锚杆4伸入坡体后用M30砂浆17注满钻孔。

[0049] 所述的截水沟5，为长方形沟槽，由M7.5浆砌片石砌筑而成；所述的截水沟5布置于边坡顶部及各级边坡平台。

[0050] 所述的仰斜式排水沟6，为Φ90pvc滤水管，以10°或14或16或18或20°的上倾角度植入坡体1；所述的仰斜式排水沟6布置于最底一排钢筋砼框架梁3每个格室和支撑渗沟2下端。

[0051] 所述的护脚墙7，为仰斜式挡土墙，由M7.5浆砌片石或C20片石砼砌筑而成，所述的护脚墙全墙高4或5或6m，基础埋深2或3m。

[0052] 所述的客土喷播植草8，为将喷播基材通过机具喷播到钢筋砼框架梁3格室内，所述的喷播基材由有机壤土、肥料、保水剂和草籽按96.7：3.0：0.2：0.1质量比混合而成，所述的草籽为适宜当地生长的优质草种，如黑麦芽或高羊茅或狗牙根等。