CN105002916B - 一种浸水路堤高边坡联锁式生态砖柔性防护结构的施工方法 - Google Patents
一种浸水路堤高边坡联锁式生态砖柔性防护结构的施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种浸水路堤高边坡联锁式生态砖柔性防护结构及施工方法，所述高边坡联锁式生态砖柔性防护体系包括重力式挡土墙、锚杆锚拉系统、土工格栅加筋路堤、生态格宾石笼碎石垫层、联锁式生态砖面层等组成；所述施工顺序为，地表整平施工，扩大基础挡土墙施工，水平锚杆逐层施工，铺设土工格栅、反滤土工布及格宾网，填筑路堤填筑料和临水碎石体，铺设坡面联锁式生态砖；土工格栅通过连接装置与锚杆相连，连接装置包括竖向槽形构件、水平压接板、压接螺栓以及锚固体等。本发明的有益效果是：适用于路堤边坡侧存在水位变化的路堤填筑施工，尤其适用于有生态护坡要求的路堤填筑施工，取得较好的技术经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种浸水路堤高边坡联锁式生态砖柔性防护施工方法，属于道路工程的路堤填筑施工领域，适用于路堤边坡侧存在水位变化的路堤填筑施工，尤其适用于有生态护坡要求的路堤填筑施工。
背景技术
在水位发生较大波动的地段所填筑的高边坡路堤，在道路运营时随着水位上下波动，路堤内孔隙水发生渗流现象，一方面在渗流力的作用下，路堤中的细颗粒有逐渐被带出的趋势，当水力坡降较大时，靠近坡面的水力坡降有可能超过边坡土体的允许水力坡降而产生局部失稳现象，另一方面，在渗流力和道路车辆荷载的联合作用下，加剧路堤的下沉及不均匀沉降。
在该工程条件下进行高边坡路堤填筑施工常采用的方法是设置混凝土挡土墙，此方法对高路堤边坡防护效果好，但造价高，完全隔绝生态联系，不符合生态环保的发展趋势；也有坡面采用生态砖进行护坡防护，通过种植草木等取得了较好的生态美观效果，改善了水生动植物的生存环境，净化水体质量，但坡面防护有限，在渗流水作用下容易出现滑坡失稳或变形较大等现象；此外，路堤内部常采用土工格栅等加筋材料加强路堤整体稳定性和抗变形能力，但新填路堤与原有地层的界面是一个薄弱面。
综上所述，虽然现有浸水路堤填筑施工方法在类似施工条件下取得了一定的效果，但仍存在需要改进之处。鉴于此，根据目前工程实际的需要，亟需发明一种生态友好、高路堤边坡防护可靠、施工便捷、造价合理的浸水高路堤填筑施工方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种路堤抗变形能力强、高边坡稳定性好、生态友好的浸水路堤高边坡联锁式生态砖柔性防护结构及施工方法。
一种浸水路堤高边坡联锁式生态砖柔性防护结构，包括粗颗粒填筑的路堤层、土工格栅、反滤土工布、格宾网、上下紧固装置、连接装置、水平锚杆、生态砖搭接、联锁式生态砖、碎石体、扩大基础挡土墙和细颗粒填筑的路堤层；土工格栅通过连接装置与水平锚杆相连，连接装置包括竖向槽钢、水平压接板、压接螺栓以及锚固体；竖向槽钢经过镀锌防腐蚀处理，设置预留孔洞以使水平锚杆杆体穿过，通过锚固体将锚头锚固于竖向槽钢上；上下层紧固装置由上下压板、螺杆和螺帽组成，将螺杆穿过所有土工材料，并且上下杆体在土层中留有一定长度，拧紧螺帽使所有土工材料紧固并锚固于土层中；联锁式生态砖平面形状为中空六边形，上端水平，下端倾斜，侧面开有圆形孔洞，倾斜面下侧设置凹槽、上侧凸出，铺设时生态砖之间形成三维联锁结构。
一种浸水路堤高边坡联锁式生态砖柔性防护结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、地表整平施工：将地表杂草、树木等杂物清除，原地表线按照路堤填筑要求设置成阶梯状，挡土墙所在位置挖出沟槽；
步骤二、扩大基础挡土墙施工：挡土墙的扩大基础位于冲刷线以下一定深度，挡土墙由素混凝土浇筑而成，墙顶设置联锁式生态砖的嵌固平台；
步骤三、水平锚杆逐层施工：逐层采用钻孔机水平钻设孔洞，植入锚杆杆体并灌注水泥浆，浆液硬化后通过锚固体将锚头锚固于竖向槽钢上；
步骤四、铺设土工格栅、反滤土工布、格宾网：设置上下层紧固装置，临水侧一定范围铺设格宾网，水平铺设土工格栅，其一端通过连接装置与水平锚杆连接，螺栓拧紧上下层紧固装置使所有土工材料固定；
步骤五、粗颗粒填筑的路堤层和临水碎石体：分层填筑并多遍压实，按要求在填筑边缘处将土工材料折起，待该层填筑完毕后，将各层土工材料反转，采用上下层紧固装置通过螺栓固定；
步骤六、铺设坡面联锁式生态砖：待路堤分层填筑结束后，在坡面自下而上铺设联锁式生态砖，并沿路堤纵向一定距离设置沿坡向排水沟。
本发明的有益效果是：
(1)通过逐层铺设土工格栅，加强路堤抗变形能力和整体稳定性，土工格栅一端与水平锚杆相连，加强了新填路堤与原有地层间的连接，克服了界面间的薄弱面；
(2)路堤填筑料在水位以下采用透水性好的粗颗粒材料，保证在变水位作用下孔隙水能够自由渗流，并在临水侧设置反滤土工布以防止路堤填料中的细颗粒在渗流作用下被带出而影响路堤整体稳定和变形；
(3)路堤填筑料在水位以上采用弱透水的细颗粒材料，并通过合理的路面排水措施，以防止下雨时过多水量渗入路堤中；
(4)高路堤边坡外设置一层格宾碎石层，在提高内部路堤填筑料的稳定性的同时，保护土工格栅和反滤土工布，此外，该格宾碎石层亦作为边坡植物的根系生长区；
(5)通过上下紧固装置同时固定土工格栅、反滤土工布和格宾网，并将其固定在路堤填料中，使之成为一稳定的受力整体；
(6)边坡表面铺设联锁式生态砖，生态砖具有三维连锁特性，具有较好适应性的同时保证边坡表面的整体性，通过种植草木等植物，植物根系在生态砖侧面圆孔间及下部的格宾碎石体中生长形成三维网状根系加筋体，进一步加强坡面的整体性。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是图1的标号6处局部放大图；
图3是图1的标号5处局部放大图；
图4是图1的标号8处局部放大图。
附图标记说明：1-粗颗粒填筑的路堤层，2-土工格栅，3-反滤土工布，4-格宾网，5-上下紧固装置，51-上下压板，52-螺帽，53-螺杆，6-连接装置，61-竖向槽钢，62-锚固装置，63-水平压接板，64-压接螺栓，7-水平锚杆，8-生态砖搭接，9-联锁式生态砖，10-碎石体，11-扩大基础挡土墙，12-细颗粒填筑的路堤层，13-最高水位线，14-常水位线，15-原地面线，16-水流冲刷线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。虽然本发明将结合较佳实施例进行描述，但应知道，并不表示本发明限制在所述实施例中。相反，本发明将涵盖可包含在有附后权利要求书限定的本发明的范围内的替换物、改进型和等同物。
图1是浸水路堤高边坡联锁式生态砖柔性防护截面图，图2是土工格栅与水平锚杆连接装置详图，图3是各层土工材料通过上下紧固装置固定于路堤中的结构详图，图4是坡面联锁式生态装搭接详图，参照图1至图4所示，浸水路堤高边坡联锁式生态砖柔性防护结构包括扩大基础挡土墙、水平锚杆、土工格栅路堤加筋体、反滤土工布、格宾网、坡面联锁式生态砖、相关连接结构等组成。
路堤填筑高边坡坡高10m，坡度1：1.5，中部设置一道水平平台；常水位距坡顶8m，最高变水位距坡顶2m；设置4道水平锚杆，锚杆直径120mm，长度5m；路堤每层填筑高度控制在1.5～2.0m，逐层铺设土工格栅2、反滤土工布3和格宾网4，沿纵向土工材料长度控制在3～5m；土工格栅2与水平锚杆7的连接装置6所采用的竖向槽钢截面尺寸为200×100×10mm，水平压接板沿纵向通长布置，截面尺寸为100×100mm；各层土工材料与路堤填料间的上下紧固装置5所采用的上下压板51沿纵向通常布置，截面尺寸为400×20mm，材质为PVC硬质塑料，螺杆53嵌入路堤填料上下层中500mm；联锁式生态砖9平面形状为中空六边形，边长200mm，厚度30mm，高度400mm，侧面圆心孔洞直径120mm，底面坡度与边坡高度相同，底面连锁结构厚度30mm，最大高度60mm。
上述浸水路堤高边坡联锁式生态砖柔性防护结构的主要施工过程如下：
步骤一、地表整平施工：将地表杂草、树木等杂物清除，原地表线15按照路堤填筑要求设置成阶梯状，挡土墙所在位置挖出沟槽；
步骤二、扩大基础挡土墙11施工：挡土墙的扩大基础位于冲刷线16以下一定深度，挡土墙由素混凝土浇筑而成，墙顶设置联锁式生态砖9的嵌固平台；
步骤三、水平锚杆7逐层施工：逐层采用钻孔机水平钻设孔洞，植入锚杆杆体并灌注水泥浆，浆液硬化后通过锚固体62将锚头锚固于竖向槽钢61上；
步骤四、铺设土工格栅2、反滤土工布3、格宾网4：设置上下层紧固装置5，临水侧一定范围铺设格宾网4，水平铺设土工格栅2，其一端通过连接装置6与锚杆7连接，螺栓拧紧上下层紧固装置5使所有土工材料固定；
步骤五、填筑路堤填筑料1和临水碎石体10：分层填筑并多遍压实，按要求在填筑边缘处将土工材料折起，待该层填筑完毕后，将各层土工材料反转，采用上下层紧固装置5通过螺栓固定；
步骤六、铺设坡面联锁式生态砖9：待路堤分层填筑结束后，在坡面自下而上铺设联锁式生态砖9，并沿路堤纵向一定距离设置沿坡向排水沟。
Claims (1)
1.一种浸水路堤高边坡联锁式生态砖柔性防护结构的施工方法，包括粗颗粒填筑的路堤层(1)、土工格栅(2)、反滤土工布(3)、格宾网(4)、上下紧固装置(5)、连接装置(6)、水平锚杆(7)、生态砖搭接(8)、联锁式生态砖(9)、碎石体(10)、扩大基础挡土墙(11)和细颗粒填筑的路堤层(12)；土工格栅(2)通过连接装置(6)与水平锚杆(7)相连，连接装置(6)包括竖向槽钢(61)、水平压接板(63)、压接螺栓(64)以及锚固体(62)；竖向槽钢(61)经过镀锌防腐蚀处理，设置预留孔洞以使水平锚杆(7)杆体穿过，通过锚固体(62)将锚头锚固于竖向槽钢(61)上；上下层紧固装置(5)由上下压板(51)、螺杆(53)和螺帽(52)组成，将螺杆(53)穿过所有土工材料，并且上下杆体在土层中留有一定长度，拧紧螺帽(52)使所有土工材料紧固并锚固于土层中；联锁式生态砖(9)平面形状为中空六边形，上端水平，下端倾斜，侧面开有圆形孔洞，倾斜面下侧设置凹槽、上侧凸出，铺设时生态砖之间形成三维联锁结构，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、地表整平施工：将地表杂草、树木等杂物清除，原地表线(15)按照路堤填筑要求设置成阶梯状，挡土墙所在位置挖出沟槽；
步骤二、扩大基础挡土墙(11)施工：挡土墙的扩大基础位于冲刷线(16)以下一定深度，挡土墙由素混凝土浇筑而成，墙顶设置联锁式生态砖(9)的嵌固平台；
步骤三、水平锚杆(7)逐层施工：逐层采用钻孔机水平钻设孔洞，植入锚杆杆体并灌注水泥浆，浆液硬化后通过锚固体(62)将锚头锚固于竖向槽钢(61)上；
步骤四、铺设土工格栅(2)、反滤土工布(3)、格宾网(4)：设置上下层紧固装置(5)，临水侧一定范围铺设格宾网(4)，水平铺设土工格栅(2)，其一端通过连接装置(6)与水平锚杆(7)连接，螺栓拧紧上下层紧固装置(5)使所有土工材料固定；
步骤五、粗颗粒填筑的路堤层(1)和临水碎石体(10)：分层填筑并多遍压实，按要求在填筑边缘处将土工材料折起，待该层填筑完毕后，将各层土工材料反转，采用上下层紧固装置(5)通过螺栓固定；
步骤六、铺设坡面联锁式生态砖(9)：待路堤分层填筑结束后，在坡面自下而上铺设联锁式生态砖(9)，并沿路堤纵向一定距离设置沿坡向排水沟。
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