CN108487301B

CN108487301B - 裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构

Info

Publication number: CN108487301B
Application number: CN201810253684.4A
Authority: CN
Inventors: 袁维; 王伟; 李建朋; 李宗鸿; 李家欣
Original assignee: Shijiazhuang Tiedao University
Current assignee: Shijiazhuang Tiedao University
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2020-08-18
Anticipated expiration: 2038-03-26
Also published as: CN108487301A

Abstract

本发明提供了一种裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构，包括：边坡本体、注浆体、注浆导管、混凝土帆布，所述注浆导管的一端埋设在所述边坡本体中，另一端为外露端，所述注浆导管用于将浆液注入所述边坡本体形成所述注浆体，所述混凝土帆布铺设在所述边坡本体的坡面上，所述裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构整体性好、稳定性高、抗风化能力强，避免了边坡掉块崩塌问题的出现，且极大地降低了圬工体积，节约了施工空间。

Description

裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构

技术领域

本发明属于边坡工程技术领域，更具体地说，是涉及一种裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构。

背景技术

在我国北方季节性冻结山区，高速公路沿线的路堑岩质边坡越来越多。季冻区最大的气候特点是，地质体在全年经历冻结-融化-冻结的循环，甚至由于昼夜温差大，在一天范围内亦存在局部的冻融循环现象。因此，季冻区的边坡岩体极易受风化作用影响导致岩体完整性降低，破碎程度增大，稳定性降低。

挡墙结构(例如重力式挡墙、锚杆挡墙)既可以显著提高边坡的稳定性，又可以防止岩体进一步风化，在边坡防护工程中被广泛应用，但是，挡墙结构需要占据坡体外部额外的空间，圬工体积大，在高速公路运营阶段，通常无法开辟足够的空间进行挡墙施工。因此，目前高速公路运营阶段的岩质边坡防护一般采用SNS防护网或者锚杆挂网喷浆进行防护，此两种方法可以快速进行抢修施工，且不增加额外的圬工场地，但是，此两种防护结构抗风化能力弱，经历 2-3个全年的冻融循环，防护结构自身容易失效，导致边坡局部容易掉块、崩塌，给高速公路行车带来极大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构，旨在解决边坡局部容易掉块、崩塌的问题，同时提高边坡岩体抗风化能力，降低高速公路行车的安全风险。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构，包括：边坡本体、注浆体、注浆导管、混凝土帆布；

所述注浆导管的一端埋设在所述边坡本体中，另一端为外露端；

所述注浆导管用于将浆液注入所述边坡本体形成所述注浆体；

所述混凝土帆布铺设在所述边坡本体的坡面上。

进一步地，所述注浆导管与所述坡面垂直。

进一步地，所述注浆导管为多个；所述注浆导管呈行列排布。

进一步地，所述注浆导管埋入坡体的长度随所述注浆导管设置位置的海拔自上而下依次增长。

进一步地，所述外露端设置有垫片；

所述垫片套设在所述外露端上，用于向所述垫片与所述坡面之间的所述混凝土帆布施加压力。

进一步地，所述的裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构还包括：排水系统；

所述排水系统用于排出所述边坡的地表水与地下水。

进一步地，所述排水系统包括排水管、泄水管、设置在坡顶的截水沟、设置在坡脚的排水沟；

所述泄水管的一端埋设在边坡本体中，另一端与所述排水管连接；

所述泄水管用于将边坡本体的地下水排到所述排水管中；

所述排水管的一端连接所述截水沟，另一端连接所述排水沟；

所述排水管用于将所述截水沟内的地表水与所述泄水管中的地下水排到所述排水沟内。

进一步地，所述泄水管为硬聚氯乙烯管。

进一步地，所述排水管为软管。

进一步地，所述注浆导管为钢花管。

本发明实施例提供的一种裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构的有益效果在于：与现有技术相比，本发明实施例提供的一种裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构，包括：边坡本体、注浆体、注浆导管、混凝土帆布，所述注浆导管的一端埋设在所述边坡本体中，另一端为外露端，所述注浆导管用于将浆液注入所述边坡本体形成所述注浆体，所述混凝土帆布铺设在所述边坡本体的坡面上，所述裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构整体性好、稳定性高，抗风化能力强，避免了边坡掉块崩塌问题的出现，且极大地降低了圬工体积，节约了施工空间。

附图说明

图1为本发明实施例提供的裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构的剖视图；

图2为本发明实施例提供的裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构的俯视图。

附图标记：

1-注浆体 2-注浆导管 3-混凝土帆布 4-排水管

5-泄水管 6-截水沟 7-排水沟 8-垫片

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体实施方式：

如图1-2所示，本发明实施例提供一种裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构，包括：边坡本体、注浆体1、注浆导管2、混凝土帆布3；

所述注浆导管2的一端埋设在所述边坡本体中，另一端为外露端；

所述注浆导管2用于将浆液注入所述边坡本体形成所述注浆体1；

所述混凝土帆布3铺设在所述边坡本体的坡面上。

所述外露端穿过所述混凝土帆布3，所述注浆导管2对所述混凝土帆布3 可以起到固定作用。

所述外露端为所述注浆导管2的露出所述坡面的一端，从所述外露端向所述注浆导管2注入浆液。

所述裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构的构造方法为：待边坡开挖成型后，清除表面浮石、局部松动体，采用浆砌片石或素混凝土平整边坡表面，在坡面布设钻孔孔位，钻孔完成后在孔中下放注浆导管2，选用二次注浆方法通过所述注浆导管2注浆形成注浆体1，在坡面铺设混凝土帆布3，所述二次注浆方法为采用压力注浆法注入添加速凝剂的水泥浆，预定时间后，采用回旋注浆法注入不添加速凝剂的水泥浆，形成注浆体1。可选地，所述预定时间可以为2小时。

本发明实施例提供的一种裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构，包括：边坡本体、注浆体1、注浆导管2、混凝土帆布3，所述注浆导管2的一端埋设在所述边坡本体中，另一端为外露端，所述注浆导管2用于将浆液注入所述边坡本体形成所述注浆体1，所述混凝土帆布3铺设在所述边坡本体的坡面上，所述裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构整体性好、稳定性高，避免了掉块崩塌问题的出现。

进一步地，所述注浆导管2可以与所述坡面垂直。同样长度的注浆导管2 相对于斜插入所述边坡本体，垂直于所述坡面下放所述注浆导管2可以使注浆深度达到最大，提高所述裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构的整体稳定性。

进一步地，所述注浆导管2可以为多个；所述注浆导管2呈行列排布，以便对所述边坡本体实现大范围均匀注浆，填补更多岩体裂隙。可选地，所述注浆导管2的行间距与列间距相等，以实现在所述坡面上按照相同的密度布置所述注浆导管2。

进一步地，所述注浆导管2埋入坡体的长度可以随所述注浆导管2设置位置的海拔自上而下依次增长，以使所述裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构呈仰斜结构，以增大稳定性，节省混凝土，节约成本。

进一步地，所述外露端设置有垫片8；所述垫片8套设在所述外露端上，用于向所述垫片8与所述坡面之间的所述混凝土帆布3施加压力，使所述混凝土帆布3更稳固的固定在所述坡面上。所述套设方式可以为螺接。

所述排水系统用于排出所述边坡的地表水与地下水，避免所述地表水与地下水侵蚀所述裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构。

相应地，所述混凝土帆布3也覆盖所述排水系统。

进一步地，所述排水系统包括排水管4、泄水管5、设置在坡顶的截水沟6、设置在坡脚的排水沟7；

所述泄水管5的一端埋设在边坡本体中，另一端与所述排水管4连接；

所述泄水管5用于将边坡本体的地下水排到所述排水管4中；

所述排水管4的一端连接所述截水沟6，另一端连接所述排水沟7；

所述排水管4用于将所述截水沟6内的地表水与所述泄水管5中的地下水排到所述排水沟7内。

相应地，所述混凝土帆布3覆盖在所述截水沟6与所述排水沟7上。可选地，所述混凝土帆布3可以向所述截水沟6及所述排水沟7的外轮廓延伸，延伸长度不小于2米，以保证所述截水沟6及所述排水沟7的整体性及稳固性。

进一步地，所述泄水管5为硬聚氯乙烯管，具有较好的抗拉、抗压强度，较好的水密性，流体阻力小，耐腐蚀，防咬啮。

进一步地，所述排水管4为软管，方便适应所述坡面地势的起伏。

一种裂隙岩体边坡原位重力式挡墙构造方法，包括：

步骤101、在坡面布设钻孔孔位，钻孔完成后在孔中下放注浆导管2。

可选地，所述注浆导管2为钢花管。

步骤102、采用二次注浆方法通过所述注浆导管2注浆形成注浆体1。

通过二次注浆方法，构造裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构，增加了所述裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构的整体性与稳定性，减小了圬工体积，减少了边坡开挖方量。

步骤103、在坡面铺设混凝土帆布3。

通过所述混凝土帆布3进一步抵御风化影响，增强所述裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构的稳定性。

可选地，可以用一整块混凝土帆布3，也可以选用多块混凝土帆布3。若选用多块混凝土帆布3，可以使相邻两块混凝土帆布3的边缘处交叠，交叠部分的宽度不小于0.5米，另外在所述交叠部分设置所述注浆导管2，以加固所述混凝土帆布3。

所述裂隙岩体边坡原位重力式挡墙构造方法的有益效果为：所述裂隙岩体边坡原位重力式挡墙构造方法，包括：在坡面布设钻孔孔位，钻孔完成后在孔中下放注浆导管2，采用二次注浆方法通过所述注浆导管2注浆形成注浆体1，在坡面铺设混凝土帆布3，使构造的所述裂隙岩体边坡原位重力式挡墙整体性好、稳定性高，避免了边坡掉块崩塌问题的出现。

可选地，步骤101、在坡面布设钻孔孔位，钻孔完成后在孔中下放注浆导管2，具体包括：

待边坡开挖成型后，清除表面浮石、局部松动体，采用浆砌片石或素混凝土平整边坡表面，通过整理边坡表面，去除了浮石、局部松动体等易造成崩塌掉块的安全隐患，形成的平整的边坡表面，有利于抗风化，还有利于使后续步骤中铺设的混凝土帆布3更贴合。

在坡面按照矩形阵列布设钻孔孔位，钻孔完成后下放注浆导管2，以便对所述边坡本体实现大范围均匀注浆，填补更多岩体裂隙。

可选地，步骤102、采用二次注浆方法通过所述注浆导管2注浆形成注浆体1，具体包括：

采用压力注浆法注入添加速凝剂的水泥浆。

压力注浆法，浆液向孔内的岩石裂隙中扩散，人为控制不让浆液返回，注浆速度快、效率高，适合对大裂隙、大渗透量的坡体注浆。

向水泥浆中添加速凝剂，使水泥浆急速凝结，有利于进一步提高注浆效率。

预定时间后，采用回旋注浆法注入不添加速凝剂的水泥浆，形成注浆体1。

回旋注浆法，注浆过程中，浆液保持循环，进入孔段的浆液一部分进入裂隙而扩散，余下的浆液返回地面，可重复使用。所有灌浆段内的浆液始终保持循环流动状态，随着灌浆时间的延续，吸浆量的递减，浆液的流速会越来越大，可减少孔段内水泥颗粒的沉淀，避免固管事故的发生，有利于提高灌浆质量与效率。

通过先压力注浆法后回旋注浆法的二次注浆法实现了先粗后细的注浆过程，保证了注浆效率的同时也保证了注浆质量，同时避免水泥颗粒沉淀而导致的固管事故发生。

可选地，所述预定时间为2小时。

可选地，所述矩形阵列中的各注浆导管2注浆的顺序为：

按照海拔高度自上而下的顺序，依次采用二次注浆方法通过所述注浆导管 2进行注浆，从而形成注浆体1；

其中，每行注浆导管2包括多个第一注浆导管和多个第二注浆导管，任意两相邻第一注浆导管之间设置有一个第二注浆导管；在对每行注浆导管2进行注浆时，先对各个第一导管同时进行注浆，再对各个第二导管同时进行注浆，有利于提高注浆效率，同时避免了相邻管同时注浆导致的浆液浪费。

例如，若每行注浆导管2包括5个第一注浆导管，5个第二注浆导管，则可以有从左往右数或从右往左数的第1、3、5、7、9个注浆导管2为第一注浆导管，剩余的第2、4、6、8、10个注浆导管2为第二注浆导管，注浆时先对第一注浆导管，即第1、3、5、7、9个注浆导管2，进行注浆，再对第二注浆导管，即第2、4、6、8、10个注浆导管2，进行注浆。

可选地，步骤103、在坡面铺设混凝土帆布3，具体包括：

设置排水系统。所述排水系统用于排出所述边坡的地表水与地下水，减少所述地表水与所述地下水对所述边坡的侵蚀。

在所述排水系统及坡面上铺设混凝土帆布3。

可选地，所述设置排水系统的具体步骤包括：

在坡顶开挖截水沟6，在坡脚开挖排水沟7轮廓。

所述截水沟6与所述排水沟7均与所述坡面平行。

在坡面钻孔并安装泄水管5。

所述泄水管5用于将边坡本体的地下水排到排水管4中，可选地，所述泄水管5可以不必从坡顶开始安装，可以安装在所述坡面1/2坡高及以下的位置，以实现在达到排出所述地下水的前提下节省材料，降低成本的目的。

可选地，所述泄水管5为硬聚氯乙烯管，具有较好的抗拉、抗压强度，较好的水密性，流体阻力小，耐腐蚀，防咬啮。

在坡面铺设排水管4，通过所述排水管4连接所述泄水管5、所述截水沟6 和所述排水沟7。

可选地，所述泄水管5呈矩形阵列布设，每列泄水管5连接同一根排水管 4，使所述排水管4呈直线铺设，有利于提高水流速度，尽快将所述排水管4 中的水排到所述排水沟7。

可选地，所述排水管4为软管，方便适应所述坡面地势的起伏。

可选地，所述在所述排水系统及坡面上铺设混凝土帆布3，具体包括：

在所述截水沟6、所述排水沟7和所述坡面整体铺设混凝土帆布3。

可选地，所述混凝土帆布3可以向所述截水沟6及所述排水沟7的外轮廓延伸，延伸长度不小于2米，以保证所述截水沟6及所述排水沟7的整体性及稳固性。

在混凝土帆布3上开孔使所述注浆导管2的外露端穿过所述混凝土帆布3；

在所述外露端安装垫片8，通过所述垫片8向所述垫片8与所述坡面之间的所述混凝土帆布3施加压力。

可选地，所述外露端与所述垫片8为螺接固定。所述外露端上的螺纹圈数大于所述垫片8上的螺纹圈数，以方便调节所述垫片8对所述垫片8与所述坡面之间的所述混凝土帆布3施加压力的大小。

可选地，所述垫片8外部设置有防腐蚀盖帽，以保护所述垫片8不被腐蚀。

进一步地，向混凝土帆布3上均匀喷洒水，使混凝土帆布3凝结硬化，进一步抵御风化作用。

可选地，所述泄水管5与水平面的锐角夹角的正切值不小于4％，所述泄水管5的一端埋入边坡本体，在与坡面垂直的方向上所述泄水管5埋设在边坡本体内的一端比所述注浆导管2埋设在边坡本体内的一端深0.5m。

可选地，所述的垫片8面积大于混凝土帆布3上的开孔面积，防止边坡的地表水渗入坡体，减少地表水对坡体的侵蚀。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构，其特征在于，包括：边坡本体、注浆体、注浆导管、混凝土帆布；

所述混凝土帆布铺设在所述边坡本体的坡面上；

所述注浆导管与所述坡面垂直，所述注浆导管埋入坡体的长度随所述注浆导管设置位置的海拔自上而下依次增长，以使所述裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构呈仰斜结构；

所述裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构还包括：排水系统；

所述混凝土帆布覆盖所述排水系统；

所述排水系统用于排出所述边坡的地表水与地下水；

所述排水系统包括排水管、泄水管、设置在坡顶的截水沟、设置在坡脚的排水沟；

所述泄水管用于将边坡本体的地下水排到所述排水管中；

2.根据权利要求1所述的裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构，其特征在于，所述注浆导管为多个；所述注浆导管呈行列排布。

3.根据权利要求1所述的裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构，其特征在于，所述外露端设置有垫片；

4.根据权利要求1所述的裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构，其特征在于，所述泄水管为硬聚氯乙烯管。

5.根据权利要求1所述的裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构，其特征在于，所述排水管为软管。

6.根据权利要求1-5任一项所述的裂隙岩体边坡原位重力式挡墙结构，其特征在于，所述注浆导管为钢花管。