CN108517882A - 一种土工格室加筋高陡边坡及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土工格室加筋高陡边坡的施工方法，包括以下步骤：A、开挖基底，使用水泥与砂砾石搅拌浇筑基础层；B、在基础上张开土工格室，内填水泥砂砾石；C、在每填筑一层填料后，用装载机填土；D、每向上增加一层土工格室向后缩10cm；在水泥砂砾石层之上张开土工格室，内填砂砾石，用作墙身排水层，由此向上每隔2m在土工格室内填筑一层砂砾石排水层；E、在距离底面6.67m、13.33m、20m、25m处分别设置有第一拉筋带，在距离底面30m、37.5m、45m、48.75m、52.5m处分别设置有第二拉筋带；F、顶部采用二八灰土填筑，做成U型沟槽式的断面。本发明能够解决现有技术的不足，提高超高边坡的防护效果。

Description

一种土工格室加筋高陡边坡及其施工方法

技术领域

本发明涉及边坡防护技术领域，特别是一种土工格室加筋高陡边坡及其施工方法。

背景技术

随着我国高铁及高速公路迅猛发展，高边坡路堤路堑随处可见，其稳定性也成为了困扰道路安全的难点。

在铁路、公路路基工程中，加固工程结构被广泛应用于稳定路堤、路堑、隧道洞口以及桥梁两端的路基边坡等，主要用于承受土体侧向土压力。加固工程结构包括挡土墙、抗滑桩、预应力锚索等支撑和锚固结构，是用来支撑、加固填土或边坡岩土体，防止其坍滑以保持稳定的一种建筑物。

挡土墙。挡土墙是岩土工程中广泛采用的主要加固工程结构。设计一般采用库仑土压力理论，当墙体向外变形、墙后土体达到主动土压力状态时，假定土中主动土压滑动面为平面并按滑动土楔的极限平衡条件来求算主动土压力。在侧向土压力作用下，重力式挡土墙的稳定性主要靠墙身的自重来维持，墙身一般用浆砌片石来砌筑，有时也用混凝土。挡墙具有石料来源丰富、就地取材方便、施工方法简单的优点。长期以来，重力式挡土墙在支挡工程中一直占有主导地位，但由于其截面大、圬工数量多、施工进度慢、在地形困难、石料缺乏地区应用不便。岩土工程技术人员逐步发展了采用支撑、土筋复合结构以及锚固技术等多种新型、轻型支挡技术。例如，悬臂式、扶壁式、锚杆式、加筋土式、锚定板式等新型的挡土墙很快在各类岩土工程中得到广泛应用。

抗滑桩。抗滑桩是治理大中型滑坡的主要加固工程结构。对于高陡边坡加固工程来说，依据“分层开挖、分层稳定、坡脚预加固”原则，抗滑桩与钢筋混凝土挡板、桩间挡墙、土钉墙等结构结合，组成复合结构，适应了高陡边坡的变形规律，能够有效的控制高陡边坡的大变形。普通抗滑桩是一种由锚固段侧向地基抗力来抵抗悬臂段的土压力或滑坡下滑力的横向受力桩。预应力锚索抗滑桩由锚索和抗滑桩组成。由于桩顶设置预应力锚索，使桩的变形收到约束，大大改善了普通抗滑桩的受力及变形状态，从而减小了桩的截面和埋置深度。当前预应力锚索抗滑桩不仅应用于滑坡整治，在高路堤及高陡边坡的加固工程中得到广泛应用，也出现了适应不同条件的组合类型，如锚拉式桩板墙、锚索桩板墙等。桩板式挡土墙是一种在桩之间设挡板或土钉等其他结构来稳定土体的挡土结构，可用于一般地区、浸水地区和地震区的路堑和路堤支挡，也可用于滑坡等特殊路基的支挡工程。桩基托梁挡土墙是一种由桩基、托梁及挡土墙组成而成的复合挡土结构，一般用在地基承载力不满足需要的地段，当地面陡峻或地表覆盖层为松散体时，采用桩基础将基底置于稳定地层，挡土墙墙高控制在 11m以下，托梁底一般置于原地面。微型桩是今年来被广泛应用、用于高陡边坡加固工程的新型加固工程结构，一般是直径小于30cm 圆形桩，钻孔桩与框架、地梁或墩组合形成不同的结构形式，也可斜交、垂直坡面或直立。

预应力锚索。预应力锚索由锚固段、自由段及锚头组成，通过对锚索施加预应力以加固岩土体使其达到稳定状态或改善结构内部的受力状态，预压力锚索采用高强度、低松弛钢绞线制作，可用于土质、岩层地层的边坡及地基加固，其锚固段应置于稳定地层中。锚索也常与抗滑桩结合组成锚索桩，以减小抗滑桩的锚固段长度及桩身截面。预应力锚索与不同类型的反力结构结合组成不同的预应力锚索结构，如预应力锚索与钢筋混凝土框架结合组成锚索框架，与钢筋混凝土梁结合组成锚索地梁，与钢筋混凝土墩结合组成锚索墩等。

高陡边坡工程的绿色防护。公路建设的生态环境保护问题得到广泛重视，加固工程结构的设计和施工如何边坡植被防护有机结合，这是当前加固工程结构设计面临的新课题。国内在植被护坡技术应用方面，20世纪90年代前一般多采用撒草种、穴播或沟播、铺草皮、片石骨架内植草等护坡方法；20世纪90年代，液压喷播技术、土工网植草护坡技术在铁路、公路、水利等工程的边坡工程中陆续获得应用。而对于岩石边坡植被护坡问题，近年来开发出了岩石边坡厚层基材喷射护坡工程技术，该项技术实现了工程边坡防护与恢复植被的有机结合，适用于岩石边坡和劣质土坡。

在挡墙设计时，需要考虑就地取材，因地制宜，避免大开大挖，减少对自然生态环境的破坏，保证边坡稳定，使施工得以顺利进行，确保公路建设质量。

中国发明专利申请CN 103572777 A公开了一种土工格室挡土墙及其施工方法，这种挡土墙适用于10m左右的边坡防护，对于超高的边坡防护效果不佳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种土工格室加筋高陡边坡及其施工方法，能够解决现有技术的不足，提高超高边坡的防护效果。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种土工格室加筋高陡边坡的施工方法，包括以下步骤：

A、进行放线、开挖，机械开挖到距基底设计标高20～30cm时停止开挖，用人工清理至设计高程，用振动式压路机碾压；基础由水泥与砂砾石搅拌组成，其中水泥的含量为35％，砂砾石的含量为65％，砂的直径为0.5～1.5mm，砾石的直径为1.5～35mm，用长度2m，直径18mm的钢筋作为基础加固钉，延基础长度方向每隔2m布置一根，挡墙宽度方向每隔1m布置一根，打入基础起加固作用；

B、基础施工完成后，在基础上张开土工格室，将长度为50cm，直径为12mm的钢筋延挡墙长度方向每隔2m布置一根，挡墙宽度方向每隔1m布置一根，用钢筋将土工格室张开固定，内填水泥砂砾石，水泥砂砾石与基础层相同；

C、在每填筑一层填料后，用装载机填土，装载机由进口方向和出口方向同时开始倒土，同时辅以人工整平；装载机在整平后填土的格室上行走，依次向前至该层填土完毕；要求压实度大于设计值，平整度小于2.0cm；柔性挡墙格室填料要求颗粒大小均匀，最大粒径不得大于10cm；距离面板较近、大型压路机不易靠近的部位用小型振动夯夯实；

D、每向上增加一层土工格室向后缩10cm，每层土工格室张开填土之后，都采用长度50cm，直径12mm的钢筋锚固连接，用以增强整体性，共设置六层，每层高10m，坡度为1:0.25；每层之间设置1m 台阶；在水泥砂砾石层之上张开土工格室，内填砂砾石，用作墙身排水层，由此向上每隔2m在土工格室内填筑一层砂砾石排水层；

E、在距离底面6.67m、13.33m、20m、25m处分别设置有第一拉筋带，第一拉筋带长度为12.326m，在距离底面30m、37.5m、45m、 48.75m、52.5m处分别设置有第二拉筋带，第二拉筋带的长度为 24.652m；

F、顶部采用二八灰土填筑，做成U型沟槽式的断面。

作为优选，所述土工格室加筋高陡边坡上半部分的墙身宽度为土工格室加筋高陡边坡下半部分墙深宽度的一半。

作为优选，水泥砂砾石的内摩擦角为32°，粘聚力为275kPa，容重为23kN/m³。

作为优选，土工格室外侧边缘的高度为30cm，内侧边缘的高度为20cm，土工格室的高度有外侧边缘向内侧边缘线性减小。

作为优选，上下两层相邻土工格室之间设置有斜拉网，斜拉网一端连接于下方土工格室的内侧边缘，斜拉网的另一端连接于上方土工格室的外侧边缘，在上层土工格室展开后铺设斜拉网，然后进行上层土工格室的填土。

一种土工格室加筋高陡边坡，使用上述的土工格室加筋高陡边坡的施工方法制作而成。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过改进墙体的铺设工艺，对地基承载力的要求较低，增强了拉筋带与上下层土体的摩擦力，减小挡墙的水平位移量，增强挡墙的稳定性，提高安全系数。专门设计的土工格室铺设结构，形成了“Z”字型防护结构，可以减小和消除由于变截面处的应力集中而对墙身造成的破坏。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式中土工格室与斜拉网连接方式的示意图。

图2是本发明中土工格室的局部放大图。

图中：1、土工格室；2、斜拉网；3、隔板；4、弧形弹片；5、连接管；6、橡胶柱。

具体实施方式

参照图1-2，土工格室加筋高陡边坡的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

A、进行放线、开挖，机械开挖到距基底设计标高20～30cm时停止开挖，用人工清理至设计高程，用振动式压路机碾压；基础由水泥与砂砾石搅拌组成，其中水泥的含量为35％，砂砾石的含量为65％，砂的直径为0.5～1.5mm，砾石的直径为1.5～35mm，用长度2m，直径18mm的钢筋作为基础加固钉，延基础长度方向每隔2m布置一根，挡墙宽度方向每隔1m布置一根，打入基础起加固作用；

B、基础施工完成后，在基础上张开土工格室1，将长度为50cm，直径为12mm的钢筋延挡墙长度方向每隔2m布置一根，挡墙宽度方向每隔1m布置一根，用钢筋将土工格室1张开固定，内填水泥砂砾石，水泥砂砾石与基础层相同；

C、在每填筑一层填料后，用装载机填土，装载机由进口方向和出口方向同时开始倒土，同时辅以人工整平；装载机在整平后填土的格室上行走，依次向前至该层填土完毕；要求压实度大于设计值，平整度小于2.0cm；柔性挡墙格室填料要求颗粒大小均匀，最大粒径不得大于10cm；距离面板较近、大型压路机不易靠近的部位用小型振动夯夯实；

D、每向上增加一层土工格室1向后缩10cm，每层土工格室1张开填土之后，都采用长度50cm，直径12mm的钢筋锚固连接，用以增强整体性，共设置六层，每层高10m，坡度为1:0.25；每层之间设置 1m台阶；在水泥砂砾石层之上张开土工格室，内填砂砾石，用作墙身排水层，由此向上每隔2m在土工格室内填筑一层砂砾石排水层；

E、在距离底面6.67m、13.33m、20m、25m处分别设置有第一拉筋带，第一拉筋带长度为12.326m，在距离底面30m、37.5m、45m、 48.75m、52.5m处分别设置有第二拉筋带，第二拉筋带的长度为 24.652m；

F、顶部采用二八灰土填筑，做成U型沟槽式的断面。

土工格室加筋高陡边坡上半部分的墙身宽度为土工格室加筋高陡边坡下半部分墙深宽度的一半。

水泥砂砾石的内摩擦角为32°，粘聚力为275kPa，容重为 23kN/m³。

土工格室1外侧边缘的高度为30cm，内侧边缘的高度为20cm，土工格室1的高度有外侧边缘向内侧边缘线性减小。

上下两层相邻土工格室1之间设置有斜拉网2，斜拉网2一端连接于下方土工格室1的内侧边缘，斜拉网2的另一端连接于上方土工格室1的外侧边缘，在上层土工格室1展开后铺设斜拉网2，然后进行上层土工格室1的填土。

土工格室1底部安装有包括若干个隔板3，隔板3的底部固定有弧形弹片4，相邻隔板3之间的弧形弹片4通过连接管5连接，连接管5内活动插设有橡胶柱6，橡胶柱6与弧形弹片4过盈配合。弧形弹片4可以为土工格室1带来弹性形变能力。当斜拉网受力时，其两端的土工格室1发生相应的弹性形变，从而提高隔板3对于土层的保持加固效果，橡胶柱6用来平衡不同隔板之间的弹性形变量，从而提高整个土工格室1的加固效果的均匀性。

上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。

Claims (6)

1.一种土工格室加筋高陡边坡的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

A、进行放线、开挖，机械开挖到距基底设计标高20～30cm时停止开挖，用人工清理至设计高程，用振动式压路机碾压；基础由水泥与砂砾石搅拌组成，其中水泥的含量为35％，砂砾石的含量为65％，砂的直径为0.5～1.5mm，砾石的直径为1.5～35mm，用长度2m，直径18mm的钢筋作为基础加固钉，延基础长度方向每隔2m布置一根，挡墙宽度方向每隔1m布置一根，打入基础起加固作用；

B、基础施工完成后，在基础上张开土工格室，将长度为50cm，直径为12mm的钢筋延挡墙长度方向每隔2m布置一根，挡墙宽度方向每隔1m布置一根，用钢筋将土工格室张开固定，内填水泥砂砾石，水泥砂砾石与基础层相同；

C、在每填筑一层填料后，用装载机填土，装载机由进口方向和出口方向同时开始倒土，同时辅以人工整平；装载机在整平后填土的格室上行走，依次向前至该层填土完毕；要求压实度大于设计值，平整度小于2.0cm；柔性挡墙格室填料要求颗粒大小均匀，最大粒径不得大于10cm；距离面板较近、大型压路机不易靠近的部位用小型振动夯夯实；

D、每向上增加一层土工格室向后缩10cm，每层土工格室张开填土之后，都采用长度50cm，直径12mm的钢筋锚固连接，用以增强整体性，共设置六层，每层高10m，坡度为1:0.25；每层之间设置1m台阶；在水泥砂砾石层之上张开土工格室，内填砂砾石，用作墙身排水层，由此向上每隔2m在土工格室内填筑一层砂砾石排水层；

E、在距离底面6.67m、13.33m、20m、25m处分别设置有第一拉筋带，第一拉筋带长度为12.326m，在距离底面30m、37.5m、45m、48.75m、52.5m处分别设置有第二拉筋带，第二拉筋带的长度为24.652m；

F、顶部采用二八灰土填筑，做成U型沟槽式的断面。

2.根据权利要求1所述的土工格室加筋高陡边坡的施工方法，其特征在于：所述土工格室加筋高陡边坡上半部分的墙身宽度为土工格室加筋高陡边坡下半部分墙深宽度的一半。

3.根据权利要求2所述的土工格室加筋高陡边坡的施工方法，其特征在于：水泥砂砾石的内摩擦角为32°，粘聚力为275kPa，容重为23kN/m³。

4.根据权利要求3所述的土工格室加筋高陡边坡的施工方法，其特征在于：土工格室外侧边缘的高度为30cm，内侧边缘的高度为20cm，土工格室的高度有外侧边缘向内侧边缘线性减小。

5.根据权利要求4所述的土工格室加筋高陡边坡的施工方法，其特征在于：上下两层相邻土工格室之间设置有斜拉网，斜拉网一端连接于下方土工格室的内侧边缘，斜拉网的另一端连接于上方土工格室的外侧边缘，在上层土工格室展开后铺设斜拉网，然后进行上层土工格室的填土。

6.一种土工格室加筋高陡边坡，其特征在于：使用权利要求1-5任意一项所述的土工格室加筋高陡边坡的施工方法制作而成。