CN106917410B - 一种背水坡坡肩防护结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背水坡坡肩防护结构及其施工方法，该结构包括坡体，沿着坡体方向自上而下分别设有混凝土平台、石块层、挡料装置、模袋层和混凝土基层，石块层中喷灌有混凝土混合体，挡料装置包括挡料板，模袋层包括土工模袋。施工方法包括：(a)坡体坡面清理；(b)混凝土平台和混凝土基层同时进行混凝土浇筑；(c)土工模袋铺设；(d)挡料装置安装；(e)挡料板与处于最上层的土工模袋固定连接；(f)土壤回填层设置；(g)石块层中石块摆放；(h)石块层中石块缝隙间喷灌砼；(i)石块层养护。本发明能防御越浪的集中冲刷，加大越浪量，防护效果好，抵御海浪冲蚀的强度增加，延长了坡面的使用寿命。

Description

一种背水坡坡肩防护结构的施工方法

技术领域

本发明属于背水坡坡肩加固技术领域，具体涉及一种背水坡坡肩防护结构的施工方法。

背景技术

在土木工程生产实践活动中，随着铁路、公路、库区或场地等工程的建设和发展，涉及了大量的边坡工程技术课题，工程技术人员积极应用有关工程地质学、岩体力学、岩土工程学和土力学等学科的知识和成果，积累了丰富的边坡工程经验，在理论和实践两方面都取得了长足的进步和发展。

近年来，随着高速公路建设向山区延伸和发展，由于其技术等级较高，且我国山区、沿海地区地形条件困难、地质结构复杂、地质环境背景脆弱，深挖高填十分普遍，边坡工程问题日益突出。特别是在一些沿海地区，对于边坡的结构有较为严格的需求，需要能够抵御一定强度的海浪。现有的背水坡坡肩结构一般，不能够抵御风浪较大的情况，当遇到风浪较大的情况时容易出现坍塌，所以需要对坡面的结构进行优化。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种背水坡坡肩防护结构的施工方法，能防御越浪的集中冲刷，加大越浪量，防护效果好，抵御海浪冲蚀的强度增加，延长了坡面的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种背水坡坡肩防护结构，包括坡体，其特征在于：沿着坡体方向自上而下分别设有混凝土平台、石块层、挡料装置、模袋层和混凝土基层，混凝土平台与石块层相互拼接，石块层中喷灌有混凝土混合体；挡料装置包括挡料板，相邻两块挡料板之间相互拼接，挡料板的后端设有木板，木板固定于坡体中，相邻两块木板之间相互连接，挡料板的前端设有固定块；模袋层包括土工模袋，沿坡体方向的上下相邻两个土工模袋之间连接，土工模袋的两侧设有限位件，相邻两个土工模袋上的限位件之间设有麻绳，处于最上层的土工模袋上的限位件与固定块固定连接，处于最下层的土工模袋抵在混凝土基层上，挡料板和土工模袋上设有土壤回填层。

进一步，挡料板的一侧设有第一凸起部，挡料板的另一侧设有第二凸起部，相邻两个第二凸起部之间形成限位槽，第一凸起部与限位槽相匹配，当相邻两块挡料板之间相互拼接时，将其中一块挡料板上的第一凸起部卡入到另一块挡料板上的限位槽中，增加挡料板之间的相互作用。

进一步，挡料板的后端设有锁扣，木板设有锚固孔，锚固孔与锁扣上下对齐，锚固孔与锁扣之间设有锚杆，锚杆设于坡体中，对挡料板的后端起到支撑作用，使得安装后的挡料板整体具有挡住石块的作用。

进一步，相邻两块木板之间设有U型钢，U型钢卡紧木板的侧面，当相邻两块木板的端部相互贴紧时，在相邻两块木板之间套入U型钢，再采用老虎钳对U型钢挤压，U型钢卡紧木板的侧面，实现相邻两块木板之间固定连接。

一种背水坡坡肩防护结构的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)坡体坡面清理：对坡面进行清理，将坡面上松散的浮石和岩渣清除干净，将坡面上的障碍物清除，然后用碎石补砌空洞，再采用反铲式挖掘机对喷面石料的表面进行平整压实；

(b)混凝土平台和混凝土基层同时进行混凝土浇筑；

(c)土工模袋铺设：先在模袋层的设置区域处开挖坑槽，混凝土基层的一侧向下插入木桩，相邻两根木桩之间的距离以设置土工模袋的位置为基准，再在木桩上引出一根麻绳，麻绳沿着坡体方向自下而上顺直设置在坡面上，再将石块填入到每个土工模袋中，接着将每个装有石块的土工模袋放入到坑槽中，将土工模袋横竖摆放整齐，然后将处于同一根麻绳方向上的土工模袋设置在麻绳上，将麻绳穿过土工模袋上的限位件，沿着坡体方向自下而上连接土工模袋，将左右相邻的土工模袋相互贴紧，然后在相邻两个土工模袋之间向下插入竖板；

(d)挡料装置安装：先在坡面上横向拉出参考线，参考线与坡面平行，再将挡料板向下插入到坡面土壤中，参考线贴附在挡料板的板面上，并将相邻两块挡料板相互拼接，再在挡料板的底部与坡面之间填入土壤保护层，在填入土壤保护层时参考线始终贴附在挡料板的板面上，然后在挡料板的后端设置木板，再在木板与挡料板后端的锁扣之间设置锚杆，将锚杆匀速敲打入坡面土壤中；

(e)挡料板与处于最上层的土工模袋固定连接：将处于最上层的土工模袋的限位件与挡料板的固定块上下叠放一起，再将铁丝穿绕在限位件与固定块上，将挡料板与处于最上层的土工模袋固定连接；

(f)土壤回填层设置：在土壤回填到挡料板的板面和土工模袋上，再采用人工进行压实，形成土壤回填层，土壤回填层的设置高度超过竖板的设置高度；

(g)石块层中石块摆放：采用运输车将石块输送到施工现场，采用人工对石块进行摆放，沿着坡体方向自下而上在混凝土平台与挡料装置之间堆放石块，再采用挖掘机操作，将石块整平压实，石块摆放的高度不超过挡料板的顶端高度；

(h)石块层中石块缝隙间喷灌混凝土混合体：选择水泥、水、砂、碎石、无碱速凝剂和减水剂按照设定比例进行配比，再用搅拌机搅拌6～10min，得到混凝土混合体，喷灌混凝土混合体之前在石块层中向下插入竖杆，再在竖杆上用红漆做上喷灌混凝土混合体厚度的标记，接着将搅拌后的混凝土混合体注入到喷射机中，将喷嘴和受喷面的距离控制在0.2～0.5m，喷嘴和受喷面保持垂直，喷嘴沿螺旋形轨迹运动，喷射机自上而下的方向进行喷灌混凝土混合体，喷射作用区段的宽度控制在2.0～2.5m；

(i)石块层养护。

进一步，在步骤(h)中，水泥、水、砂、碎石、无碱速凝剂和减水剂的配合比为水泥:水:砂:碎石:无碱速凝剂:减水剂＝1:0.58:2.45:2.41:0.05:0.01。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、本发明主要采用石块层对背水坡坡肩的上部进行防护作用，主要采用石块在背水坡坡肩摆放，再在石块缝隙间喷灌混凝土混合体，混凝土混合体灌注后达到一定的强度，使得石块结成整体，石块层能很好地抵抗越过的波浪的冲击，能防御越浪的集中冲刷，增加背水坡坡肩的上部的强度；采用模袋层对背水坡坡肩的下部进行防护作用，土工模袋中一般灌入石块，增加土工模袋的重量，同时相邻两个土工模袋之间通过麻绳之间固定连接，将土工模袋形成一个整体，在土工模袋共同作用下，增加了背水坡坡肩的下部的强度，当遇到风浪较大的情况时，越浪能通过土工模袋进行渗透，加大越浪量。采用挡料装置对石块层和模袋层进行衔接保护作用，将石块层和模袋层相互结合，防止石块层和模袋层受到破坏。本发明防护效果好，抵御海浪冲蚀的强度增加，延长了坡面的使用寿命。

2、本发明在施工过程中，先浇筑混凝土平台和混凝土基层，确定防护结构的设置位置，浇筑养护后的浇筑混凝土平台和混凝土基层用于施工运输平台及材料堆放平台，便于后期施工操作。在具体设置防护结构时，先铺设土工模袋，土工模袋中装有石块，增加了土工模袋的重量和强度，再通过预先设置的麻绳将土工模袋固定连接，土工模袋铺设速度快，提高土工模袋铺设时整齐性，增强土工模袋之间的相互作用，将土工模袋形成一个整体，在土工模袋共同作用下，增加了背水坡坡肩的下部的强度。本发明在设置石块层前，在背水坡坡肩的中间位置左右安装挡料装置，挡料装置主要采用挡料板相互拼接而成，挡料板相互拼接时采用与坡面相平行的参考线作为参考辅助作用，将挡料板调整到同一高度，而且在挡料板的底部与坡面之间填入土壤保护层，同时挡料板的后端通过锚杆固定在坡体中，提高挡料板的稳定性，而且能保持挡料板的板面在安装时与坡面相平行，便于挡料板的顶端与处于最上层的土工模袋快速固定连接，便于挡料板的后端对石块层中石块进行阻挡作用。本发明最后设置石块层，沿着坡体方向自下而上在混凝土平台与挡料装置之间堆放石块，再根据喷灌混凝土混合体厚度的标记，在石块缝隙间喷灌混凝土混合体，混凝土混合体灌注后达到一定的强度，使得石块结成整体，石块层能很好地抵抗越过的波浪的冲击，能防御越浪的集中冲刷，增加背水坡坡肩的上部的强度。本发明将石块层、挡料装置和模袋层形成一个整体，能防御越浪的集中冲刷，加大越浪量，防护效果好，抵御海浪冲蚀的强度增加，延长了坡面的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中一种背水坡坡肩防护结构的结构示意图；

图2为本发明中挡料装置安装时的结构示意图；

图3为本发明中挡料板的结构示意图；

图4为图3中A向的结构示意图；

图5为本发明中相邻两块木板之间连接的结构示意图；

图6为本发明中相邻两个土工模袋之间连接的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图6所示，为本发明中一种背水坡坡肩防护结构，包括坡体1，沿着坡体1方向自上而下分别设有混凝土平台2、石块层3、挡料装置4、模袋层5和混凝土基层6。混凝土平台2与石块层3相互拼接，石块层3中喷灌有混凝土混合体。

挡料装置4包括挡料板7，相邻两块挡料板7之间相互拼接，挡料板7的一侧设有第一凸起部14，挡料板7的另一侧设有第二凸起部15，相邻两个第二凸起部15之间形成限位槽16，第一凸起部14与限位槽16相匹配，当相邻两块挡料板7之间相互拼接时，将其中一块挡料板7上的第一凸起部14卡入到另一块挡料板7上的限位槽16中，增加挡料板7之间的相互作用。挡料板7的后端设有木板8，木板8固定于坡体1中。挡料板7的后端设有锁扣17，木板8设有锚固孔18，锚固孔18与锁扣17上下对齐，锚固孔18与锁扣17之间设有锚杆19，锚杆19设于坡体1中，对挡料板7的后端起到支撑作用，使得安装后的挡料板7整体具有挡住石块的作用。相邻两块木板8之间相互连接，挡料板7的前端设有固定块9。相邻两块木板8之间设有U型钢20，U型钢20卡紧木板8的侧面，当相邻两块木板8的端部相互贴紧时，在相邻两块木板8之间套入U型钢20，再采用老虎钳对U型钢20挤压，U型钢20卡紧木板8的侧面，实现相邻两块木板8之间固定连接。

模袋层5包括土工模袋10，沿坡体1方向的上下相邻两个土工模袋10之间连接，土工模袋10的两侧设有限位件11，相邻两个土工模袋10上的限位件11之间设有麻绳12，处于最上层的土工模袋10上的限位件11与固定块9固定连接，处于最下层的土工模袋10抵在混凝土基层6上，挡料板7和土工模袋10上设有土壤回填层13。

本发明主要采用石块层3对背水坡坡肩的上部进行防护作用，主要采用石块在背水坡坡肩摆放，再在石块缝隙间喷灌混凝土混合体，混凝土混合体灌注后达到一定的强度，使得石块结成整体，石块层3能很好地抵抗越过的波浪的冲击，能防御越浪的集中冲刷，增加背水坡坡肩的上部的强度；采用模袋层5对背水坡坡肩的下部进行防护作用，土工模袋10中一般灌入石块，增加土工模袋10的重量，同时相邻两个土工模袋10之间通过麻绳12之间固定连接，将土工模袋10形成一个整体，在土工模袋10共同作用下，增加了背水坡坡肩的下部的强度，当遇到风浪较大的情况时，越浪能通过土工模袋10进行渗透，加大越浪量。采用挡料装置4对石块层3和模袋层5进行衔接保护作用，将石块层3和模袋层5相互结合，防止石块层3和模袋层5受到破坏。本发明防护效果好，抵御海浪冲蚀的强度增加，延长了坡面的使用寿命。

一种背水坡坡肩防护结构的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)坡体1坡面清理：对坡面进行清理，将坡面上松散的浮石和岩渣清除干净，将坡面上的障碍物清除，然后用碎石补砌空洞，再采用反铲式挖掘机对喷面石料的表面进行平整压实。

(b)混凝土平台2和混凝土基层6同时进行混凝土浇筑。

(c)土工模袋10铺设：先在模袋层5的设置区域处开挖坑槽，混凝土基层6的一侧向下插入木桩，相邻两根木桩之间的距离以设置土工模袋10的位置为基准。再在木桩上引出一根麻绳12，麻绳12沿着坡体1方向自下而上顺直设置在坡面上，为了防止麻绳12滑落，可在麻绳12的端部设置木条，并将木条插入坡面的土壤中，保持麻绳12顺直状态。再将石块填入到每个土工模袋10中，保持每个土工模袋10的重量基本相同。接着将每个装有石块的土工模袋10放入到坑槽中，将土工模袋10横竖摆放整齐，可适当回填弃土。然后将处于同一根麻绳12方向上的土工模袋10设置在麻绳12上，将麻绳12穿过土工模袋10上的限位件11，麻绳12被压在土工模袋10的下方，沿着坡体1方向自下而上连接土工模袋10，将左右相邻的土工模袋10相互贴紧，然后在相邻两个土工模袋10之间向下插入竖板。

(d)挡料装置4安装：先在坡面上横向拉出参考线，参考线与坡面平行。再将挡料板7向下插入到坡面土壤中，参考线贴附在挡料板7的板面上，并将相邻两块挡料板7相互拼接。再在挡料板7的底部与坡面之间填入土壤保护层，土壤保护层可以分层填入，在填入土壤保护层时参考线始终贴附在挡料板7的板面上。然后在挡料板7的后端设置木板8，再在木板8与挡料板7后端的锁扣17之间设置锚杆19，将锚杆19匀速敲打入坡面土壤中。

(e)挡料板7与处于最上层的土工模袋10固定连接：将处于最上层的土工模袋10的限位件11与挡料板7的固定块9上下叠放一起，再将铁丝穿绕在限位件11与固定块9上，将挡料板7与处于最上层的土工模袋10固定连接。

(f)土壤回填层13设置：在土壤回填到挡料板7的板面和土工模袋10上，再采用人工进行压实，形成土壤回填层13，土壤回填层13的设置高度超过竖板的设置高度。

(g)石块层3中石块摆放：采用运输车将石块输送到施工现场，采用人工对石块进行摆放，沿着坡体1方向自下而上在混凝土平台2与挡料装置4之间堆放石块。再采用挖掘机操作，将石块整平压实，石块摆放的高度不超过挡料板7的顶端高度。

(h)石块层3中石块缝隙间喷灌混凝土混合体：选择水泥、水、砂、碎石、无碱速凝剂和减水剂按照设定比例进行配比，水泥、水、砂、碎石、无碱速凝剂和减水剂的配合比为水泥:水:砂:碎石:无碱速凝剂:减水剂＝1:0.58:2.45:2.41:0.05:0.01。再用搅拌机搅拌6～10min，得到混凝土混合体。喷灌混凝土混合体之前在石块层3中向下插入竖杆，再在竖杆上用红漆做上喷灌混凝土混合体厚度的标记。接着将搅拌后的混凝土混合体注入到喷射机中，将喷嘴和受喷面的距离控制在0.2～0.5m，喷嘴和受喷面保持垂直，喷嘴沿螺旋形轨迹运动，喷射机自上而下的方向进行喷灌混凝土混合体，喷射作用区段的宽度控制在2.0～2.5m。

(i)石块层3浇水养护，养护时间至少为7天。

本发明在施工过程中，先浇筑混凝土平台2和混凝土基层6，确定防护结构的设置位置，浇筑养护后的浇筑混凝土平台2和混凝土基层6用于施工运输平台及材料堆放平台，便于后期施工操作。在具体设置防护结构时，先铺设土工模袋10，土工模袋10中装有石块，增加了土工模袋10的重量和强度，再通过预先设置的麻绳12将土工模袋10固定连接，土工模袋10铺设速度快，提高土工模袋10铺设时整齐性，增强土工模袋10之间的相互作用，将土工模袋10形成一个整体，在土工模袋10共同作用下，增加了背水坡坡肩的下部的强度。本发明在设置石块层3前，在背水坡坡肩的中间位置左右安装挡料装置4，挡料装置4主要采用挡料板7相互拼接而成，挡料板7相互拼接时采用与坡面相平行的参考线作为参考辅助作用，将挡料板7调整到同一高度，而且在挡料板7的底部与坡面之间填入土壤保护层，同时挡料板7的后端通过锚杆19固定在坡体1中，提高挡料板7的稳定性，而且能保持挡料板7的板面在安装时与坡面相平行，便于挡料板7的顶端与处于最上层的土工模袋10快速固定连接，便于挡料板7的后端对石块层3中石块进行阻挡作用。本发明最后设置石块层3，沿着坡体1方向自下而上在混凝土平台2与挡料装置4之间堆放石块，再根据喷灌混凝土混合体厚度的标记，在石块缝隙间喷灌混凝土混合体，混凝土混合体灌注后达到一定的强度，使得石块结成整体，石块层3能很好地抵抗越过的波浪的冲击，能防御越浪的集中冲刷，增加背水坡坡肩的上部的强度。本发明将石块层3、挡料装置4和模袋层5形成一个整体，能防御越浪的集中冲刷，加大越浪量，防护效果好，抵御海浪冲蚀的强度增加，延长了坡面的使用寿命。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种背水坡坡肩防护结构的施工方法，防护结构包括坡体，沿着所述坡体方向自上而下分别设有混凝土平台、石块层、挡料装置、模袋层和混凝土基层，所述混凝土平台与所述石块层相互拼接，所述石块层中石块缝隙中喷灌有混凝土混合体；所述挡料装置包括挡料板，相邻两块所述挡料板之间相互拼接，所述挡料板的后端设有木板，所述木板固定于所述坡体中，相邻两块所述木板之间相互连接，所述挡料板的前端设有固定块，所述挡料板的后端设有锁扣，所述木板设有锚固孔，所述锚固孔与所述锁扣上下对齐，所述锚固孔与所述锁扣之间设有锚杆，所述锚杆设于所述坡体中；所述模袋层包括土工模袋，沿所述坡体方向的上下相邻两个所述土工模袋之间连接，所述土工模袋的两侧设有限位件，相邻两个所述土工模袋上的所述限位件之间设有麻绳，处于最上层的所述土工模袋上的所述限位件与所述固定块固定连接，处于最下层的所述土工模袋抵在所述混凝土基层上，所述挡料板和所述土工模袋上设有土壤回填层，施工方法其特征在于包括如下步骤：

(a)坡体坡面清理：对坡面进行清理，将坡面上松散的浮石和岩渣清除干净，将坡面上的障碍物清除，然后用碎石补砌空洞，再采用反铲式挖掘机对喷面石料的表面进行平整压实；

(b)混凝土平台和混凝土基层同时进行混凝土浇筑；

(c)土工模袋铺设：先在模袋层的设置区域处开挖坑槽，混凝土基层的一侧向下插入木桩，相邻两根木桩之间的距离以设置土工模袋的位置为基准，再在木桩上引出一根麻绳，麻绳沿着坡体方向自下而上顺直设置在坡面上，再将石块填入到每个土工模袋中，接着将每个装有石块的土工模袋放入到坑槽中，将土工模袋横竖摆放整齐，然后将处于同一根麻绳方向上的土工模袋设置在麻绳上，将麻绳穿过土工模袋上的限位件，沿着坡体方向自下而上连接土工模袋，将左右相邻的土工模袋相互贴紧，然后在相邻两个土工模袋之间向下插入竖板；

(d)挡料装置安装：先在坡面上横向拉出参考线，参考线与坡面平行，再将挡料板向下插入到坡面土壤中，参考线贴附在挡料板的板面上，并将相邻两块挡料板相互拼接，再在挡料板的底部与坡面之间填入土壤保护层，在填入土壤保护层时参考线始终贴附在挡料板的板面上，然后在挡料板的后端设置木板，再在木板与挡料板后端的锁扣之间设置锚杆，将锚杆匀速敲打入坡面土壤中；

(e)挡料板与处于最上层的土工模袋固定连接：将处于最上层的土工模袋的限位件与挡料板的固定块上下叠放一起，再将铁丝穿绕在限位件与固定块上，将挡料板与处于最上层的土工模袋固定连接；

(f)土壤回填层设置：在土壤回填到挡料板的板面和土工模袋上，再采用人工进行压实，形成土壤回填层，土壤回填层的设置高度超过竖板的设置高度；

(g)石块层中石块摆放：采用运输车将石块输送到施工现场，采用人工对石块进行摆放，沿着坡体方向自下而上在混凝土平台与挡料装置之间堆放石块，再采用挖掘机操作，将石块整平压实，石块摆放的高度不超过挡料板的顶端高度；

(h)石块层中石块缝隙间喷灌混凝土混合体：选择水泥、水、砂、碎石、无碱速凝剂和减水剂按照设定比例进行配比，再用搅拌机搅拌6～10min，得到混凝土混合体，喷灌混凝土混合体之前在石块层中向下插入竖杆，再在竖杆上用红漆做上喷灌混凝土混合体厚度的标记，接着将搅拌后的混凝土混合体注入到喷射机中，将喷嘴和受喷面的距离控制在0.2～0.5m，喷嘴和受喷面保持垂直，喷嘴沿螺旋形轨迹运动，喷射机自上而下的方向进行喷灌混凝土混合体，喷射作用区段的宽度控制在2.0～2.5m；

(i)石块层养护。

2.根据权利要求1所述的一种背水坡坡肩防护结构的施工方法，其特征在于：所述挡料板的一侧设有第一凸起部，所述挡料板的另一侧设有第二凸起部，相邻两个所述第二凸起部之间形成限位槽，所述第一凸起部与所述限位槽相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种背水坡坡肩防护结构的施工方法，其特征在于：相邻两块所述木板之间设有U型钢，所述U型钢卡紧所述木板的侧面。

4.根据权利要求1所述的一种背水坡坡肩防护结构的施工方法，其特征在于：在步骤(h)中，水泥、水、砂、碎石、无碱速凝剂和减水剂的配合比为水泥:水:砂:碎石:无碱速凝剂:减水剂＝1:0.58:2.45:2.41:0.05:0.01。