CN109208619B - 适用于路基坡体滑塌的治理方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及边坡或斜坡的稳定治理领域，公开了一种适用于路基坡体滑塌的治理方法，包括如下步骤：S1、台阶式卸载；S2、钢花管注浆；S3、增设加固抗滑桩；S4、地表地下截排水；S5、坡面治理。本方案适用于对已经发生滑移变形的路基坡体和倾斜的抗滑桩进行后期补救式的加固治理，能够有效防止高陡路基坡体的进一步变形滑塌，治理效果显著，且不需要额外再进行征地，占地少，减少了征地费用和相关拆迁费用，治理成本低。

Description

适用于路基坡体滑塌的治理方法

技术领域

本发明属于边坡或斜坡的稳定治理领域，尤其涉及一种适用于路基坡体滑塌的治理方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，山区铁路、公路和水利等工程的大规模建设，形成了大量的人工边坡。边坡是公路工程中的一个重要组成部分，边坡防护的总体效果直接影响到公路路基的整体稳定。

部分公路在建设时不可避免地需要经过山区、沟谷等陡峻地形，这时就需要在高陡坡体上修建路基。高陡路基坡体由于其坡度大、倾斜度高，本身就容易出现滑塌现象，再加上常年受到雨水渗透浸泡，土体抗剪强度显著降低，路堤下滑力相对增加；同时，由于路基压实度不足、存在软弱基础、地质变化等原因，导致路基容易出现沉降现象，进一步加剧了高陡路基坡体的滑塌，对坡脚的原有抗滑桩产生较大的滑坡推力，使得原有抗滑桩因承载力不足而发生明显的倾斜和变形，若不及时治理可能会导致原有抗滑桩进一步变形破坏，甚至会出现高陡路基坡体整体垮塌的现象。现有技术中，均是通过在路基修建时设置抗滑桩来对路基起到支护、防滑塌作用，属于前期预防式的加固设置，无法满足路基变形破坏后的抢险治理需求。如何对高陡路基边坡的滑塌进行治理以防止边坡的进一步变形滑塌，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于路基坡体滑塌的治理方法，以解决现有技术中高陡路基坡体出现滑塌后如何进行治理的问题。

为了达到上述目的，本发明通过注浆钢花管、仰斜式排水管、加固抗滑桩等结构的设置，让高陡路基坡体的坡脚部位连接成片形成稳定的支护承载结构，对已经发生滑塌的高陡路基边坡和已倾斜的原有抗滑桩进行后补救式的加固治理，治理效果显著。

本发明的基础方案提供一种适用于路基坡体滑塌的治理方法，包括如下步骤：

S1、台阶式卸载:对发生滑塌变形的高陡路基坡体进行台阶式卸载；

S2、钢花管注浆：在已倾斜的原有抗滑桩内侧的卸荷平台上设置若干排钢花管，钢花管嵌入基岩，然后往钢花管内压力注浆；

S3、增设加固抗滑桩：在已发生倾斜变形的原有抗滑桩外侧增设一排加固抗滑桩，加固抗滑桩与原有抗滑桩交错设置并呈相互平行的线性排列，加固抗滑桩位于相邻两个原有抗滑桩之间；原有抗滑桩与加固抗滑桩之间设有横支撑，横支撑的内、外两侧分别与原有抗滑桩和加固抗滑桩相接触；

S4、地表地下截排水：在地表设置截水沟，并在原有抗滑桩间隙处往钢花管内侧布设仰斜式排水管；

S5、坡面治理。

本基础方案的原理和有益效果在于：

(1)与现有技术相比，本方案是针对已经发生滑塌的高陡路基边坡和已倾斜的原有抗滑桩进行后补救式的加固治理，专门用于治理变形破坏后的路基和抗滑桩，可满足抢险治理的需求。发明人通过受力分析以及多次试验，证明运用本方案对已经发生滑塌的高陡路基边坡和已倾斜的原有抗滑桩进行治理，可有效防止高陡路基坡体的进一步变形滑塌和原有抗滑桩的进一步倾斜，治理效果显著，且不需要额外再进行征地，占地少，减少了征地费用和相关拆迁费用，治理成本低。

(2)通过台阶式卸载，使变形的高陡路基坡体趋于稳定，为后续钢花管注浆及新设加固抗滑桩的施工提供先决条件，保证施工安全。

(3)通过在高陡边坡最靠近加固抗滑桩的卸荷平台上设置若干排钢花管，可对该范围内的原状地基软弱土进行初步治理，降低高陡路基坡体中原状地基软弱土沉降滑移的风险。钢花管嵌入基岩，使得钢花管更加稳定，增强了钢花管对高陡路堤的抗滑效果，防滑切、防剪出的效果更好。钢花管注浆后，可以对该范围内的原状地基软弱土进行固结加强，进一步提高了原有抗滑桩内侧原状地基软弱土的粘聚力和整体性，降低了高陡路基坡体从加固桩顶部再次剪出的风险。

(4)通过在原有抗滑桩外侧设置横支撑和一排加固抗滑桩，可将高陡路基坡体产生的原有抗滑桩已承载不起的变形推力通过横支撑作用于新增的加固抗滑桩上，防止已倾斜的原有抗滑桩产生进一步的倾斜变形，从而防止高陡路基坡体的进一步滑塌，实现对高陡路基坡体滑塌的治理。

(5)加固抗滑桩设置在相邻两个原有抗滑桩之间并位于原有抗滑桩的外侧，其施工过程不扰动原有抗滑桩的地基土，不影响原有抗滑桩外侧地基土的抗力，大大降低了高陡路堤和原有抗滑桩进一步变形的风险，防塌和治理效果更好。

(6)在原有抗滑桩间隙处到钢花管内侧布设仰斜式排水管，可将从高陡路基坡体顶部渗过来的地下水及时地排走，防止路基从钢花管的顶部剪出，降低了高陡路基坡体再次剪出的风险。因为钢花管注浆后，会使该范围内的土体透水性能下降，从高陡路基坡体顶部渗过来的水会因无法从钢花管注浆的位置排出而产生聚集，导致该处地下水的水位抬升，若不如此设置仰斜式排水管，该部分坡体就有可能从钢花管的顶部再次剪出。

(7)本方案通过卸载土体形成阶梯状平台，让整个治理过程更加安全；通过在原有抗滑桩内侧设置注浆钢花管、仰斜式排水管，在原有抗滑桩外侧设置加固抗滑桩，让高陡路基坡体的坡脚部位连接成片形成稳定的支护承载结构，不仅能对已经发生滑塌的高陡路基边坡和已倾斜的原有抗滑桩进行治理，还能够降低治理后的坡体再次剪出的风险，极大地提高了治理后高陡路基坡体的稳定性和安全性。

进一步，所述步骤S2中的钢花管的横向间距为3-6m，排距为1-3m。钢花管的横向间距为3-6m，排距为1-3m，使得各个钢花管的间距适宜，既能够保证各个钢花管之间形成稳定的钢管桩结构，对原有抗滑桩内侧的原状地基软弱土进行加固，又能够增大钢花管的作用面积，提升对原有抗滑桩内侧路基坡体的整体支护效果。

进一步，所述步骤S2中的钢花管嵌入基岩的深度至少为4m。

钢花管嵌入基岩的深度至少为4m，增强了钢花管的稳定性，从而增强钢花管对高陡路基坡体的支护作用，保证施工安全。

进一步，所述步骤S2中的钢花管设置在原有抗滑桩内侧6-15m的范围内。

通过受力计算后发现，设置钢花管前，高陡路基坡体有可能从加固桩顶部剪出来，而在原有抗滑桩内侧6-15m的范围内设置钢花管并进行注浆可明显降低坡体剪出的风险，使该处形成稳定的支护，防止高陡路基坡体的进一步滑塌，对该范围内的原状地基软弱土体进行处治，保证施工安全。

进一步，所述步骤S2中的钢花管顶部铺设20-40cm的砂砾石褥垫层。

钢花管顶部铺设20-40cm的砂砾石褥垫层，利于沿台阶式卸荷边线(即新旧路基交界面)处的下渗雨水由钢花管顶部顺利排出路基坡体，增强新旧路基交界面处高陡路基坡体的稳定性，进一步防止高陡路基坡体因雨水沿新旧路基交界面下渗而造成的路基变形滑塌。

进一步，所述步骤S3中的横支撑至少设置两排，各排横支撑纵向分布在原有抗滑桩与加固抗滑桩之间，且每排横支撑的内、外两侧分别与原有抗滑桩和加固抗滑桩相接触。

原有抗滑桩受到滑坡推力发生倾斜变形后，会对横支撑施加作用力，横支撑至少设置两排，可将该作用力分散到各排横支撑上并传递到加固抗滑桩上，进一步防止原有抗滑桩的倾斜变形和高陡路基坡体的进一步滑塌，同时也可减小每排横支撑受到的作用力，降低横支撑变形破坏的风险。

进一步，所述加固抗滑桩采用预埋钢筋或打入高强螺栓的方式形成加固抗滑桩托架，原有抗滑桩通过打入高强螺栓的方式形成原有抗滑桩托架，横支撑放置在加固抗滑桩托架和原有抗滑桩托架上。

采用预埋钢筋的方式形成加固桩的托架，形成简便且快速，并可缩短施工周期；采用打入高强螺栓的方式形成加固抗滑桩托架，是在成型的加固抗滑桩上打入高强螺栓，形成的加固抗滑桩托架承压性能和稳定性能更好。另外，原有抗滑桩采用打入高强螺栓的方式形成原有抗滑桩的托架，为横支撑提供稳定的支撑力，提高横支撑的稳定性。加固抗滑桩托架和原有抗滑桩托架共同用于支承横支撑，使得横支撑的安装更加快速方便，进一步缩短了施工周期。

进一步，所述预埋钢筋经过防腐处理。经过防腐处理的预埋钢筋能够延长预埋钢筋的使用寿命，避免预埋钢筋因腐蚀而导致失效，保证加固抗滑桩托架能够为横支撑提供支撑力。

进一步，所述横支撑为工字钢纵梁或钢筋砼挡土板。工字钢纵梁是现有的型钢，取材方便，可直接进行使用，缩短了施工的工期；而钢筋砼挡土板是事先预制的，可实现快速安装，同样可以缩短施工工期。

附图说明

图1为本发明适用于路基坡体滑塌的治理方法中高陡路基坡体的剖视图；

图2为图1中A的放大图；

图3为图2中横支撑由一整根工字钢纵梁或一块钢筋砼挡土板构成时的俯视图；

图4为图1中横支撑由多根工字钢纵梁或多块钢筋砼挡土板首尾相接构成时的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：高陡路基坡体1、原有抗滑桩2、横支撑3、加固抗滑桩4、钢花管5、截水沟6、砂砾石褥垫层7、原有抗滑桩托架8、加固抗滑桩托架9、仰斜式排水管10、缝隙11、基岩12、原状地基软弱土13、台阶式卸荷边线14。

实施例

适用于路基坡体滑塌的治理方法，包括如下步骤：

S1、台阶式卸载:对发生滑塌变形的高陡路基坡体1进行台阶式卸载，将高陡路基坡体1卸载成台阶状的卸荷平台，使变形的高陡路基坡体趋于稳定，为后续钢花管5注浆及新设加固抗滑桩4的施工提供先决条件，保证施工安全。

S2、钢花管5注浆：如附图1和附图2所示，在已倾斜的原有抗滑桩2内侧6-15m范围内的卸荷平台(即附图1中最右侧的卸荷平台)上设置若干排钢花管5，钢花管5的横向间距为3-6m，优选为4m，排距为1-3m，优选为2m；钢花管5嵌入基岩12，其嵌入深度至少为4m，优选为5m。然后往钢花管5内压力注浆，并在钢花管5顶部设20-40cm厚的砂砾石褥垫层7，优选为30cm；设置砂砾石褥垫层7利于沿台阶式卸荷边线14(即新旧路基交界面)处的下渗雨水由钢花管5顶部顺利排出路基坡体，增强新旧路基交界面处高陡路基坡体1的稳定性，进一步防止高陡路基坡体1因雨水沿新旧路基交界面下渗而造成的路基变形滑塌。钢花管5优选直径为130mm，长度为15m的钢花管5。

通过在高陡路基坡体1最靠近加固抗滑桩4的卸荷平台上设置若干排钢花管5，可对该范围内的原状地基软弱土13进行初步治理，降低高陡路基坡体1中原状地基软弱土13沉降滑移的风险。钢花管5嵌入基岩12，使得钢花管5更加稳定，增强了钢花管5对高陡路堤的抗滑效果，防滑切、防剪出的效果更好。钢花管5注浆后，可以对该范围内的原状地基软弱土13进行固结加强，进一步提高了原有抗滑桩2内侧原状地基软弱土13的粘聚力和整体性，降低了高陡路基坡体从加固桩4顶部再次剪出的风险。

S3、增设加固抗滑桩4：在已发生倾斜变形的原有抗滑桩2外侧增设一排加固抗滑桩4，加固抗滑桩4与原有抗滑桩2交错设置并呈相互平行的线性排列，加固抗滑桩4位于相邻两个原有抗滑桩2之间并位于原有抗滑桩的外侧。加固抗滑桩4设置在相邻两个原有抗滑桩2之间并位于原有抗滑桩2的外侧，其施工过程不扰动原有抗滑桩2的地基土，不影响原有抗滑桩2外侧地基土的抗力，大大降低了高陡路堤和原有抗滑桩2进一步变形的风险，防塌和治理效果更好。加固抗滑桩4靠近原有抗滑桩2的一侧采用预埋钢筋或打入高强螺栓的方式形成加固抗滑桩托架9，优选为采用预埋防腐钢筋的方式形成加固抗滑桩托架9，预埋钢筋经过电镀锌工艺进行防腐处理；原有抗滑桩2通过打入高强螺栓的方式形成原有抗滑桩托架8，原有抗滑桩托架8与加固抗滑桩托架9位置相对并用于共同承载横支撑3。原有抗滑桩2与加固抗滑桩4之间设有横支撑3，横支撑3的内、外两侧分别与原有抗滑桩2和加固抗滑桩4相接触，且横支撑3放置在原有抗滑桩托架8和加固抗滑桩托架9上。通过在原有抗滑桩2外侧设置横支撑3和一排加固抗滑桩4，可将高陡路基坡体1产生的原有抗滑桩2已承载不起的变形推力通过横支撑3分散于新增的加固抗滑桩4上，防止已倾斜的原有抗滑桩2产生进一步的变形破坏，从而防止高陡路基坡体1的进一步滑塌，实现对高陡路基坡体滑塌的治理。

如附图3和附图4所示，横支撑3可以由一根工字钢纵梁或多根工字钢纵梁拼接形成，也可以由一块钢筋砼挡土板或多块钢筋砼挡土板拼接而成，工字钢纵梁的型号可选择18-22号，优选为20号工字钢；钢筋砼挡土板优选为厚度为40cm的钢筋砼挡土板。若由多根工字钢纵梁或多块钢筋砼挡土板拼接形成，相邻工字钢之间或者相邻钢筋砼挡土板之间留有缝隙11，缝隙11为2-10cm，为工字钢纵梁或钢筋砼挡土板因高温而产生膨胀留有伸缩空间。此外，多根工字钢纵梁或多块钢筋砼挡土板的缝隙11应设置在加固抗滑桩4上，优选为至少3个加固抗滑桩4承托一根工字钢纵梁或一块钢筋砼挡土板，使得工字钢纵梁或钢筋砼挡土板的外侧至少有3个支点，这时工字钢纵梁或钢筋砼挡土板的内侧对应的至少2个原有抗滑桩2作为横支撑3的支点，使得该工字钢纵梁或钢筋砼挡土板能够保持平衡；若工字钢纵梁或钢筋砼挡土板的内侧仅有单个支点，工字钢纵梁或钢筋砼挡土板很容易出现失稳的情况。

横支撑3至少设置两排，各排横支撑3纵向分布在原有抗滑桩2与加固抗滑桩4之间，根据横支撑3的受力计算结果，将第一排横支撑3设置在距离加固抗滑桩4桩顶0.6m处，从第二排横支撑3开始，在距离上一排横支撑3一米的位置再设置一排横支撑3，则各排横支撑3距离加固抗滑桩4桩顶的距离依次为0.6m、1.6m、2.6m……

S4、地表地下截排水：地表截排水沟在边坡土石方开挖施工前施做，并发挥作用，减小地表水对坡面冲刷和渗入高陡路基坡体1的影响，其排水出路主要为截水沟6，最终汇入线路排水系统。截水沟6设置在卸荷平台上，完善了地面排水流向。

地下水排水通过仰斜式排水管10实现，即在原有抗滑桩间隙处往钢花管内侧布设仰斜式排水管10，在具体施工过程中，应根据施工揭示地层及含水状态等实际情况适当调整管位和管深，确保仰斜式排水管10的排水效果。在原有抗滑桩2间隙处到钢花管5内侧布设仰斜式排水管10，可将从高陡路基坡体顶部渗过来的地下水及时地排走，防止路基从钢花管5的顶部剪出，降低了高陡路基坡体再次剪出的风险。因为钢花管5注浆后，会使该范围内的土体透水性能下降，从高陡路基坡体顶部渗过来的水会因无法从钢花管5注浆的位置排出而产生聚集，导致该处地下水的水位抬升，若不如此设置仰斜式排水管10，该部分坡体就有可能从钢花管5的顶部再次剪出。

S5、坡面治理：在回填土体前，先在卸荷平台上满铺3层土工格栅，土工格栅层的间距均为0.3m，以消除新土与旧土之间因沉降不同而引起路基不均匀沉降带来的不良影响。土体回填后施做衬砌拱，并植草护坡。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.适用于路基坡体滑塌的治理方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、台阶式卸载:对发生滑塌变形的高陡路基坡体进行台阶式卸载；

S2、钢花管注浆：在已倾斜的原有抗滑桩内侧的卸荷平台上设置若干排钢花管，钢花管嵌入基岩，然后往钢花管内压力注浆；钢花管设置在原有抗滑桩内侧6-15m的范围内；钢花管顶部设20-40cm的砂砾石褥垫层；

S3、增设加固抗滑桩：在已发生倾斜变形的原有抗滑桩外侧增设一排加固抗滑桩，加固抗滑桩与原有抗滑桩交错设置并呈相互平行的线性排列，加固抗滑桩位于相邻两个原有抗滑桩之间；原有抗滑桩与加固抗滑桩之间设有横支撑，横支撑的内、外两侧分别与原有抗滑桩和加固抗滑桩相接触；

S4、地表地下截排水：在地表设置截水沟，并在原有抗滑桩间隙处往钢花管内侧布设仰斜式排水管；

S5、坡面治理。

2.根据权利要求1所述的适用于路基坡体滑塌的治理方法，其特征在于：所述步骤S2中的钢花管的横向间距为3-6m，排距为1-3m。

3.根据权利要求1所述的适用于路基坡体滑塌的治理方法，其特征在于：所述步骤S2中的钢花管嵌入基岩的深度至少为4m。

4.根据权利要求1所述的适用于路基坡体滑塌的治理方法，其特征在于：所述加固抗滑桩采用预埋钢筋或打入高强螺栓的方式形成加固抗滑桩托架，原有抗滑桩通过打入高强螺栓的方式形成原有抗滑桩托架，横支撑放置在加固抗滑桩托架和原有抗滑桩托架上。

5.根据权利要求4所述的适用于路基坡体滑塌的治理方法，其特征在于：所述预埋钢筋经过防腐处理。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的适用于路基坡体滑塌的治理方法，其特征在于：所述横支撑为工字钢纵梁或钢筋砼挡土板。

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