CN106638633A - 一种坡积土路堑边坡的原位稳定系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种坡积土路堑边坡的原位稳定系统，包括支挡机构和排水机构；所述支挡机构包括设置在边坡坡面上的锚杆框架梁；所述排水机构包括设置在边坡内的渗水管、设置在所述锚杆框架梁上的排水凹槽以及设置在边坡平台上的排水沟；所述渗水管的出水口与所述排水凹槽相连通，所述排水凹槽与所述排水沟相连通。当渗水遇到设置在边坡内的渗水管时，会经由渗水管上的孔隙进入管身，并汇集从渗水管的出水口排出，继而通过排水凹槽排至排水沟，从而快速疏干降雨入渗水体及周围山体渗水，减少渗水对坡体软弱面(潜在滑移面)的冲刷；另外，本发明在坡面设置的锚杆框架梁能够为坡面提供一个稳定的加固骨架，从而减少雨水入渗对坡面的冲蚀。

Description

一种坡积土路堑边坡的原位稳定系统
技术领域
本发明涉及路堑边坡施工领域，具体地说涉及一种坡积土路堑边坡的原位稳定系统。
背景技术
目前，在山区修建高等级公路时经常需要开挖路堑，也就不可避免地形成坡积土路堑边坡，对于这种坡积土路堑边坡，必须解决其坡体稳定性问题，当坡积土较薄时，可采取挖除做法，而当坡积土较厚时，处治技术主要有传统支挡结构布设和弃土两类。
传统支挡主要缘于设计上保持和周围坡体稳定措施的一致性，通过设置锚杆框架梁、挡墙等构造物来加固边坡，弃土则是直接挖除较厚的松散坡积土层消除边坡失稳隐患。
但是，传统的支挡设计往往存在加固效果不明显，施工中人力、物力消耗大等工程造价问题。而弃土一方面需要挖掉的土方量大，需要寻找弃土场，导致处置费用很高；另一方面弃土给本就缺乏耕地的山区带来了很大的土地资源压力，肥力较差的积层一旦遭遇破坏，恢复或复垦难度大，极大破坏了当地的生态坏境。
可见，目前对坡积土路堑边坡的处治技术均不能合理可靠的就地解决坡体稳定性问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够就地、有效解决松散坡积土路堑边坡的稳定问题的坡积土路堑边坡的原位稳定系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种坡积土路堑边坡的原位稳定系统，包括支挡机构和排水机构；
所述支挡机构包括设置在边坡坡面上的锚杆框架梁；
所述排水机构包括设置在边坡内的渗水管、设置在所述锚杆框架梁上的排水凹槽以及设置在边坡平台上的排水沟；
所述渗水管的出水口与所述排水凹槽相连通，所述排水凹槽与所述排水沟相连通。
进一步地，所述渗水管设置在边坡内的土石二元结构交界面或开挖坡面地下水集中出露处。
进一步地，所述渗水管的靠近边坡坡面的一端为出水口，且所述渗水管以该一端向下倾斜布置。
进一步地，所述渗水管由水管以及包设在该水管外的透水土工布构成，所述水管上开有两个以上的通孔。
进一步地，所述支挡机构还包括设置在边坡坡面上的植草。
进一步地，所述锚杆框架梁包括横梁和竖梁，所述排水凹槽设置在所述竖梁上。
进一步地，所述渗水管的出水口穿过所述锚杆框架梁而伸入所述排水凹槽内，以此实现与所述排水凹槽相连通。
进一步地，所述渗水管的出水口由边坡坡面露出，所述渗水管的出水口通过引水管连通至所述排水凹槽，以此实现与所述排水凹槽相连通。
进一步地，所述排水机构还包括设置在边坡坡顶的截水沟。
进一步地，所述锚杆框架梁包括倾斜于边坡破面的斜锚杆和垂直于边坡破面的垂直锚杆。
本发明的有益效果体现在：
使用本发明后，当坡积土路堑边坡遭遇强降雨，一部分雨水经地表径流，另一部分雨水则入渗进入坡体表层，当渗水遇到设置在边坡内的渗水管时，会经由渗水管上的孔隙进入管身，并汇集从渗水管的出水口排出，继而通过排水凹槽排至排水沟，从而快速疏干降雨入渗水体及周围山体渗水，减少渗水对坡体软弱面(潜在滑移面)的冲刷，进而提高坡体稳定性；另外，本发明在坡面设置的锚杆框架梁能够为坡面提供一个稳定的加固骨架，从而减少雨水入渗对坡面的冲蚀。
本发明通过疏干坡体水分、减少外来渗水、外部支护结构形成内外结合的组合防护体系，从坡积土路堑边坡失稳的诱因上解决其稳定问题，能够就地、有效解决松散坡积土路堑边坡的稳定问题，减少不当弃土，施工便捷，加固效果明显，造价合理。
附图说明
图1是本发明一实施例的结构示意图。
图2是本发明一实施例的主视图。
图3是A-A剖视图。
图4是本发明一实施例中的渗水管的剖面图。
图5是本发明另一实施例的主视图。
图6是本发明一实施例中的锚杆框架梁的结构示意图。
附图中各部件的标记为：1锚杆框架梁、11横梁、12竖梁、13斜锚杆、14垂直锚杆、121排水凹槽、2渗水管、21水管、211通孔、22透水土工布、3排水沟、4植草、5截水沟、6土石二元结构交界面、7引水管、8 90度弯管接头、9三通管接头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
参见图1、图2、图3和图4。
本发明一实施例的坡积土路堑边坡的原位稳定系统，包括支挡机构和排水机构；
所述支挡机构包括设置在边坡坡面上的锚杆框架梁1；
所述排水机构包括设置在边坡内的渗水管2、设置在所述锚杆框架梁1上的排水凹槽121以及设置在边坡平台上的排水沟3；
所述渗水管2的出水口与所述排水凹槽121相连通，所述排水凹槽121与所述排水沟3相连通。
坡积土路堑边坡遭遇强降雨后，一部分雨水经地表径流，另一部分雨水则入渗进入坡体表层，当渗水遇到设置在边坡内的渗水管2时，会经由渗水管2上的孔隙进入管身，并汇集从渗水管2的出水口排出，继而通过排水凹槽121排至排水沟3，从而快速疏干降雨入渗水体及周围山体渗水，减少渗水对坡体软弱面(潜在滑移面)的冲刷；另外，本发明在坡面设置的锚杆框架梁1能够为坡面提供一个稳定的加固骨架，从而减少雨水入渗对坡面的冲蚀。
在一实施例中，所述渗水管2设置在边坡内的土石二元结构交界面6或开挖坡面地下水集中出露处。随着降雨入渗的持续，入渗雨水向孔隙率大的土石二元结构交界面6或开挖坡面地下水集中出露处汇集，因此将渗水管2设置在以上区域，能够提高疏干降雨入渗水的效率。
在一实施例中，所述渗水管2的靠近边坡坡面的一端为出水口，且所述渗水管2以该一端向下倾斜布置。采用这种布置方式，有助于入渗雨水的排出。
上面所述的渗水管2设置在边坡内的土石二元结构交界面6，并不是指整个管体都位于土石二元结构交界面6，当渗水管2按照上述设计倾斜时，其倾斜角度不一定平行于土石二元结构交界面6，这时，只要使渗水管2与土石二元结构交界面6相交即可。
在一实施例中，所述渗水管2由水管21以及包设在该水管21外的透水土工布22构成，所述水管21上开有两个以上的通孔211。这种渗水管2结构简单，容易制作，成本低，而且渗水效果好。具体实施时，水管21采用PVC管，其上的通孔为钻花孔，渗水管距离其出水口80cm段不设通孔，在置入渗水管后采用粘土封堵渗水管与边坡间空隙。
在一实施例中，所述支挡机构还包括设置在边坡坡面上的植草4。植草4能够进一步减少雨水入渗对坡面的冲蚀，边坡坡面上除设置横梁和竖梁以外的其它区域全部进行植草防护。
在一实施例中，所述排水机构还包括设置在边坡坡顶的截水沟5。通过坡顶设置截水沟，能够减少周围坡体地表径流的影响。
在一实施例中，所述锚杆框架梁1包括横梁11和竖梁12，所述排水凹槽121设置在所述竖梁12上。这种结构的锚杆框架梁1稳定效果好，而且这种排水凹槽121方便雨水通向排水沟3。
在一实施例中，所述渗水管2的出水口穿过所述锚杆框架梁1而伸入所述排水凹槽121内，以此实现与所述排水凹槽121相连通。优选地，渗水管2的出水口从横梁11和竖梁12的相交处穿出，对锚杆框架梁的强度影响小，另外，渗水管的出水口穿过处的横梁和竖梁间设置梁肋加宽15，进一步避免影响锚杆框架梁承载力。
参见图5，在另一实施中，所述渗水管2的出水口由边坡坡面露出，所述渗水管2的出水口通过引水管7连通至所述排水凹槽121，以此实现与所述排水凹槽121相连通。具体实施中，可以通过90度弯管接头8将渗水管2的出水口与引水管7连通，当需要将两根渗水管2的出水口通至同一条排水凹槽时，可以采用三通管接头9将相应的引水管7引通至排水凹槽。
参见图6，在一实施例中，所述锚杆框架梁1包括倾斜于边坡破面的斜锚杆13和垂直于边坡破面的垂直锚杆14。这种由斜锚杆和垂直锚杆组成的锚杆结构相比于现有锚杆框架梁的锚杆，加固效果更好，能够保证锚杆框架梁的支护效果；优选地，所述斜锚杆13布设在坡积土中，入岩深度不小于5m，所述垂直锚杆14布设在岩石山体中，入岩深度不小于10m，这样布置加固力更大，锚杆框架梁更加稳定。
优选地，斜锚杆13和垂直锚杆14连接在横梁11和竖梁12的相交处，这样锚杆框架梁的结构更加稳定，强度更高，支护效果更好、更可靠。具体实施中，按照这种连接方式，在坡积土两侧岩石山体中布满垂直锚杆14。
优选地，斜锚杆13与边坡破面成30-60度角，更优选为45度角。在实施本发明的过程中，发明人发现斜锚杆设计成以上角度加固效果较好，尤其是45度角时，加固效果达到最佳；另外，参见图6，一个单元的锚杆框架梁1上，以其竖向中心线为对称轴，左右两侧的斜锚杆13分别向外倾斜与边坡破面成上述角度，这样设置，作用力对称，加固效果更好，另外在实施本发明的过程，发明人发现当斜锚杆13布置成其在边坡破面上的投影与横梁11重合时，加固效果更好。
本发明通过疏干坡体水分，减少坡体排水对坡面的二次冲刷，减少外来渗水，配合外部支护措施形成内外结合的组合防护体系，从坡积土路堑边坡失稳的诱因上解决其稳定问题，能够达到就地解决松散坡积土路堑边坡的稳定目的，有效就地解决坡积土边坡稳定性问题，减少不当弃土，施工便捷。
应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本发明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种坡积土路堑边坡的原位稳定系统，其特征在于：包括支挡机构和排水机构；
所述支挡机构包括设置在边坡坡面上的锚杆框架梁；
所述排水机构包括设置在边坡内的渗水管、设置在所述锚杆框架梁上的排水凹槽以及设置在边坡平台上的排水沟；
所述渗水管的出水口与所述排水凹槽相连通，所述排水凹槽与所述排水沟相连通。
2.如权利要求1所述的坡积土路堑边坡的原位稳定系统，其特征在于：所述渗水管设置在边坡内的土石二元结构交界面或开挖坡面地下水集中出露处。
3.如权利要求1或2所述的坡积土路堑边坡的原位稳定系统，其特征在于：所述渗水管的靠近边坡坡面的一端为出水口，且所述渗水管以该一端向下倾斜布置。
4.如权利要求1或2所述的坡积土路堑边坡的原位稳定系统，其特征在于：所述渗水管由水管以及包设在该水管外的透水土工布构成，所述水管上开有两个以上的通孔。
5.如权利要求1或2所述的坡积土路堑边坡的原位稳定系统，其特征在于：所述支挡机构还包括设置在边坡坡面上的植草。
6.如权利要求1或2所述的坡积土路堑边坡的原位稳定系统，其特征在于：所述锚杆框架梁包括横梁和竖梁，所述排水凹槽设置在所述竖梁上。
7.如权利要求1或2所述的坡积土路堑边坡的原位稳定系统，其特征在于：所述渗水管的出水口穿过所述锚杆框架梁而伸入所述排水凹槽内，以此实现与所述排水凹槽相连通。
8.如权利要求1或2所述的坡积土路堑边坡的原位稳定系统，其特征在于：所述渗水管的出水口由边坡坡面露出，所述渗水管的出水口通过引水管连通至所述排水凹槽，以此实现与所述排水凹槽相连通。
9.如权利要求1或2所述的坡积土路堑边坡的原位稳定系统，其特征在于：所述排水机构还包括设置在边坡坡顶的截水沟。
10.如权利要求1或2所述的坡积土路堑边坡的原位稳定系统，其特征在于：所述锚杆框架梁包括倾斜于边坡破面的斜锚杆和垂直于边坡破面的垂直锚杆。
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