CN106498953A - 路堑边坡复合支护结构及其施工方法 - Google Patents

路堑边坡复合支护结构及其施工方法 Download PDF

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李丞
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Abstract

本发明涉及路堑边坡复合支护结构及其施工方法，属于边坡防护技术领域，包括坡底支挡结构、坡面锚固结构和排水系统；坡底支挡结构包括抗滑桩和挡土板，抗滑桩布置在路堑边坡坡底，相邻抗滑桩之间设置钢筋混凝土挡土板；坡面锚固结构包括锚杆、钢索、钢垫板，锚杆打入坡体内部，穿过浅层滑面，锚杆的锚头处设置钢垫板，钢索将相邻的锚杆锚头连接起来；排水系统包括泄水孔和排水沟。该复合支护结构，既能够保证边坡整体稳定，又能够保证边坡局部稳定，防止坡面产生拉裂缝，并且坡面锚固结构施工过程中，不需要大型施工机械，可以保护坡面原有植被，充分利用了坡面植被根系对坡体的加固作用，是一种环保型复合支护结构。

Description

路堑边坡复合支护结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及路堑边坡复合支护结构及其施工方法，属于边坡防护技术领域。
背景技术
随着我国的经济迅速发展，公(铁)路建设成为重中之重的任务，伴随而来的路堑边坡工程越来越多。在边坡开挖和支护过程中，经常会对坡面原有植被造成不同程度的破坏，造成了大量裸露土坡和岩石边坡，导致严重的水土流失和生态环境失衡。目前，环境问题己从地域性走向全球性，受到广泛关注。边坡工程实施作为导致环境破坏的重要因素之一，如何在边坡工程实施的同时，尽量不破坏坡面原有植被，保护生态环境，成为亟待解决的问题。
目前在边坡工程中，传统的支护结构主要有：抗滑桩、挡土墙、预应力锚索框架、锚喷支护和放坡等。抗滑桩或挡土墙施工需要大型施工机械，只能用于路堑边坡坡底支挡，在植被茂密的坡面施工，容易破坏植被。由于预应力锚索框架需要在坡面上施工钢筋混凝土框架梁，锚喷支护需要在坡面上喷射混凝土，放坡会增加开挖范围，故上述三种支护结构不适用于坡面存在茂密植被的情况。当然，还有许多生态护坡结构，但这些结构大多都是破坏原有植被后，进行施工，最后通过人工恢复坡面植被，经济效益差。
现有技术一的技术方案，现有边坡支护结构发明如膨胀土路堑边坡支护结构及其施工方法(申请号：201310349461.5)，包括刚性支撑系统、柔性防护系统和防排水系统三部分，所述刚性支撑系统包括设置在膨胀土路堑边坡跛脚挡土墙及挡墙基础；所述柔性支护系统包括设置在膨胀土路堑边坡上的框格梁、锚杆、铺设在坡面上的柔性网状土工格栅和种植在坡面上的植被；所述防排水系统包括设置在坡顶的截水沟或排水沟、挡土墙后的透水层、排水沟和排水沟下的排水渗沟。
该技术的柔性防护系统需要在坡面上设置框格梁、锚杆、铺设柔性网状土工格栅和种植植被，不适用于坡面已经存在植被的路堑边坡工程，尤其是坡面存在茂密树木的情况，框架梁的施工会破坏坡面现有植被，如若该技术在此情况下施工，需要先破坏现有植被，待施工完毕后，再人工恢复植被，不利于节省造价。
现有技术二的技术方案，现有边坡支护结构发明如一种边坡抗滑支挡结构，(申请号：201610025414.9)，包括：多个抗滑桩，多个该抗滑桩并排打入边坡的底部，且所述抗滑桩嵌入边坡的稳定区和非稳定区；多个注浆孔，分别设于边坡上，该注浆孔包括外扩孔注浆段以及与所述外扩孔注浆段连通的中间注浆段，所述外扩孔注浆段位于所述非稳定区，所述中间注浆段连接稳定区和非稳定区；以及锚筋，其设于所述外扩孔注浆段与所述中间注浆段之间；其中，往所述注浆孔内注浆，使所述外扩孔注浆段与所述中间注浆段内的浆液与所述锚筋凝结成固定边坡的锚杆。
该技术在坡面上设置锚杆，并扩孔注浆，但锚杆之间没有相互联系，当边坡发生牵引式位移时，即边坡下部土体位移大，而边坡上部土体位移小，容易在坡面中部产生拉裂缝，雨水进入缝隙，产生水压力，不利于边坡稳定。
发明内容
针对上述技术问题，本发明目的在提供一种环保型路堑边坡复合支护结构及其施工方法，能够减少坡面大型施工机械的使用，从而尽量避免对坡面现有植被的破坏，既可以保证边坡整体稳定，又可以防止坡面产生拉裂缝，保证边坡局部稳定，保护生态环境，施工方便，节约造价，缩短工期。
具体的技术方案：
路堑边坡复合支护结构，包括坡底支挡结构、坡面锚固结构和排水系统；
所述的坡底支挡结构包括抗滑桩和挡土板，抗滑桩布置在路堑边坡坡底，相邻抗滑桩之间设置钢筋混凝土挡土板；
所述的坡面锚固结构包括锚杆、钢索、钢垫板，在边坡坡面上，所述的锚杆打入坡体内部，穿过浅层滑面，锚杆的锚头处设置钢垫板，所述钢索将相邻的锚杆锚头连接起来；排水系统包括泄水孔和排水沟；所述的泄水孔设在坡底支挡结构中，所述的排水沟设置在路边。
或者抗滑桩上可设置预应力锚索，或使用挡土墙替换抗滑桩和挡土板。
所述锚杆在坡面上的布置形式可以为三角形，锚杆间距为1.0～3.0m。
或者，所述于锚杆在坡面上的布置形式可以为矩形、菱形等，也可以根据坡面植被(如树木)的分布情况进行平面布置。
根据工程具体特点，锚杆可选择使用非预应力或预应力锚杆。
该路堑边坡复合支护结构的施工方法，包括：
1、根据测量放线，标定抗滑桩桩位、挡土板位置和锚杆位置；
2、施工抗滑桩和挡土板，抗滑桩采用人工挖孔桩工艺，并设置泄水孔，重复上述制作，直至形成所有的抗滑桩和挡土板；
3、在进行步骤2的同时，施工锚杆，其采用钻孔注浆式锚杆，在锚头处设置钢垫板，根据锚杆的平面布置，重复上述操作，直至形成所有的锚杆；
4、采用多根钢索将所有锚杆通过锚头连接在一起，并对钢索施加预加力；
5、开挖土方直至路基标高，进行公路或铁路施工，并施工排水沟。
本发明提供的路堑边坡复合支护结构及其施工方法，用于坡面上存在植被且坡体内含有浅层滑面的路堑边坡工程，坡底支挡结构、坡面锚固结构和排水系统组成了复合支护结构，既能够保证边坡整体稳定，又能够保证边坡局部稳定，防止坡面产生拉裂缝，并且坡面锚固结构施工过程中，不需要大型施工机械，可以保护坡面原有植被，充分利用了坡面植被根系对坡体的加固作用，是一种环保型复合支护结构。
与传统的支护结构相比，本发明有诸多优点：
1)与挡土墙、抗滑桩或预应力锚索抗滑桩支护相比，该方法可以保证边坡局部稳定，防止坡面产生拉裂缝；
2)与锚喷支护、预应力锚索框架和放坡相比，该方法可以保证边坡整体稳定，减少土方开挖，节省造价，保护环境；
3)与桩或墙加锚喷支护相比，该方法不破坏坡面原有植被，防止水土流失，保护自然环境，美化环境；
4)与桩或墙加预应力锚索框架支护相比，该方法没有破坏坡面原有植被，在施工完毕后，不用人工恢复植被，节省造价；
5)坡面锚固结构(锚杆、钢索、钢垫板)不需要大型施工机械，施工过程简便，缩短工期。
附图说明
图1为本发明的结构剖面示意图；
图2为本发明的坡面平面布置图；
图3为本发明的坡底支挡结构平面布置图；
图4为本发明的锚杆结构示意图。
具体实施方式
结合附图说明本发明具体实施方法。
如图1所示路堑边坡复合支护结构，包括坡底支挡结构、坡面锚固结构和排水系统；
所述的坡底支挡结构包括抗滑桩1和挡土板2，抗滑桩1布置在路堑边坡坡底，相邻抗滑桩1之间设置钢筋混凝土挡土板2；
如图4所示所述的坡面锚固结构包括锚杆3、钢索4、钢垫板5，在边坡坡面上，所述的锚杆3打入坡体内部，穿过浅层滑面，锚杆3的锚头处设置钢垫板5，所述钢索4将相邻的锚杆3锚头连接起来；排水系统包括泄水孔6和排水沟7；所述的泄水孔6设在坡底支挡结构中，所述的排水沟7设置在路边。
所述抗滑桩1为钢筋混凝土方桩，布置在路边边坡坡底，桩间距根据桩的尺寸而定，桩间设置厚度大于等于30cm的钢筋混凝土挡土板2，保证桩后边坡体的整体稳定。
如图2所示，所述锚杆3在坡面上的布置形式可以为三角形，锚杆间距为1.0～3.0m。
所述锚杆3在坡面打入坡内长度有限，一般不大于15m，锚杆3穿过浅层滑面，锚入滑面以下的稳定土体中，保证边坡的局部稳定。
所述钢索4将所有锚杆通过锚头连接在一起，在钢索4上施加50N左右的预加力，使得锚杆间的钢索4处于绷紧状态。
如图3所示，所述泄水孔6在坡底支挡结构中设置，竖向和水平间距为2.0～3.0m。
所述排水沟7设置在路面靠近抗滑桩0.5m处。
该路堑边坡复合支护结构的施工方法，包括：
1、根据测量放线，标定抗滑桩1桩位、挡土板2位置和锚杆3位置；
2、施工抗滑桩1和挡土板2，抗滑桩1采用人工挖孔桩工艺，并设置泄水孔6，重复上述制作，直至形成所有的抗滑桩1和挡土板2；
3、在进行步骤2的同时，施工锚杆3，其采用钻孔注浆式锚杆，在锚头处设置钢垫板5，根据锚杆3的平面布置，重复上述操作，直至形成所有的锚杆3；
4、采用多根钢索4将所有锚杆通过锚头连接在一起，并对钢索4施加预加力；
5、开挖土方直至路基标高，进行公路或铁路施工，并施工排水沟7。
所述抗滑桩1的桩孔和挡土板2的基槽同时开挖，然后绑扎钢筋，挡土板2内的钢筋要深入抗滑桩1内大于等于600mm，并在桩内钢筋笼上固定，与抗滑桩1一起浇筑混凝土。
所述坡底支挡结构和坡面锚固结构可同时施工，从而缩短工期。
所述锚杆3采用的材料可以为钢材，如钢筋、钢管等，或FRP材料等。
所述钢索4表层镀锌防腐。

Claims (9)

1.路堑边坡复合支护结构，其特征在于：包括坡底支挡结构、坡面锚固结构和排水系统；
所述的坡底支挡结构布置在路堑边坡坡底；
所述的坡面锚固结构包括锚杆(3)、钢索(4)、钢垫板(5)，在边坡坡面上，所述的锚杆(3)打入坡体内部，穿过浅层滑面，锚杆(3)的锚头处设置钢垫板(5)，所述钢索(4)将相邻的锚杆(3)锚头连接起来；排水系统包括泄水孔(6)和排水沟(7)；所述的泄水孔(6)设在坡底支挡结构中，所述的排水沟(7)设置在路边。
2.根据权利要求1所述的路堑边坡复合支护结构，其特征在于：所述的坡底支挡结构包括抗滑桩(1)和挡土板(2)，抗滑桩(1)布置在路堑边坡坡底，相邻抗滑桩(1)之间设置钢筋混凝土挡土板(2)。
3.根据权利要求1所述的路堑边坡复合支护结构，其特征在于：所述的坡底支挡结构为挡土墙。
4.根据权利要求1所述的路堑边坡复合支护结构，其特征在于：所述抗滑桩(1)为钢筋混凝土方桩。
5.根据权利要求1所述的路堑边坡复合支护结构，其特征在于：所述锚杆(3)间距为1.0～3.0m。
6.根据权利要求1所述的路堑边坡复合支护结构，其特征在于：所述锚杆(3)穿过浅层滑面，锚入滑面以下的稳定土体中，浅层滑面位于坡面以下0～5m范围内。
7.根据权利要求1所述的路堑边坡复合支护结构，其特征在于：所述锚杆(3)采用的材料为钢材或纤维增强复合材料。
8.根据权利要求1所述的路堑边坡复合支护结构，其特征在于：所述钢索(4)表层镀锌防腐。
9.根据权利要求1所述的路堑边坡复合支护结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)、根据测量放线，标定抗滑桩(1)桩位、挡土板(2)位置和锚杆(3)位置；
(2)、施工抗滑桩(1)和挡土板(2)，抗滑桩(1)采用人工挖孔桩工艺，并设置泄水孔(6)，重复上述制作，直至形成所有的抗滑桩(1)和挡土板(2)；
(3)、在进行步骤(2)的同时，施工锚杆(3)，其采用钻孔注浆式锚杆，在锚头处设置钢垫板(5)，根据锚杆(3)的平面布置，重复上述操作，直至形成所有的锚杆(3)；
(4)、采用多根钢索(4)将所有锚杆通过锚头连接在一起，并对钢索(4)施加预加力；
(5)、开挖土方直至路基标高，进行公路或铁路施工，并施工排水沟(7)。
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