CN111206600A - 一种红砂岩路堑边坡柔性支护施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种红砂岩路堑边坡柔性支护施工方法，施工步骤依次为：基底的开挖、格栅的摊铺及搭接、土体的回填压实、顶部处理，具体为在坡体边界加铺土工格栅并反包回填土，利用U型钉、连接棒等连接材料将土与格栅紧密结合形成整体结构，通过加筋反包回填土形成土挡墙，并辅以合理有效的排水渠道，达到保湿防渗，综合排水的目的，能有效地防止因雨水渗入土体而导致红砂岩风化崩解。

Description

一种红砂岩路堑边坡柔性支护施工方法
技术领域
本发明涉及道路建设技术领域，具体涉及一种红砂岩路堑边坡柔性支护施工方法。
背景技术
我国红砂岩是安徽常见特殊土质，也是出现地质灾害比较严重的区域之一，它的软化系数均比较低，浸水崩解。红砂岩的这种特殊工程性质，使得工程上常常发生问题，而又得不到妥善的解决，这类事件在国外也时有发生。湖南省的红砂岩跟其他地区的红砂岩成分不一样，主要为红色的粉砂质泥质岩、泥质粉砂岩等，易风化，易分解，结构松散，当岩层处于顺层坡，更易产生滑坡、崩塌等情况。由于红砂岩在安徽分布较广，安徽几乎所有干线高速公路都会通过红砂岩地区。
一般来说，由石英砂岩、砂岩类红砂岩组成的路堑边坡较为稳定，边坡破坏主要以坠块、局部崩塌等为主，但当边坡岩体中存在顺层强风化带地质界面及泥化夹层时，则易发生浅层坍滑破坏；当路堑边坡岩石由泥质粉砂岩和泥岩组成时，由于该类岩石已属于膨胀性岩土，边坡的破坏将具有膨胀土边坡滑坡破坏特征。传统稳定边坡的思路一般是放缓边坡或者圬工结构防护，其原理要么是超挖土体减小下滑荷载，要么硬防护增加其抗滑力.这个方法对于一般的边坡处治确实有效果，但是由于红砂岩工程地质的特殊性，其用于处治红砂岩边坡的效果却不甚理想。
红砂岩边坡垮塌的原因是多方面的，从岩性角度看，红砂岩中的泥质粉砂岩和粉质泥岩较为质软，抗风化能力弱，且有遇水软化、失水崩裂的崩解特性；从结构上来看，是由于软弱泥化夹层的抗剪强度不够，产生滑动结构面，使边坡垮塌；从外部环境因素看，通常是由于暴雨引起地表水入渗，而导致砂岩风化崩解，特别是雨水渗入到泥化夹层中，能迅速降低其抗剪强度，使岩层垮塌；从饱和土理论看，雨水的渗入使静水压力增大使有效应力减少，从而导致了抗剪强度不够。软弱泥化夹层的力学性质是影响红砂岩边坡稳定的关键性因素，其含水量达到临界含水量时，粘聚力和内摩擦角急剧下降，岩层抗剪强度随之下降，边坡失稳。因此，可以将红砂岩垮塌的主要原因总结为以下几个方面：1，红砂岩中的粉质泥砂岩属于软质岩土，且容易风化崩解、遇水软化；2，含有大量软质的泥砂岩结构处，易形成低抗剪强度的滑动结构面；3，雨水渗入泥化夹层经历几轮干湿循环，使得砂岩风化崩解，快速降低其抗剪强度，使岩层滑塌。软弱泥化夹层是影响其边坡稳定的关键因素，随着含水量的增加，砂岩的内摩擦叫逐步增大，粘聚力先增大后减小，红砂岩的泥化夹层达到临界含水量时，粘聚力和内摩擦角急剧下降，岩层抗剪强度随之下降，边坡失稳。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种红砂岩路堑边坡柔性支护施工方法，施工简便，操作简单，保证边坡整体稳定性。
本发明的具体技术方案为：一种红砂岩路堑边坡柔性支护施工方法，步骤如下：
步骤一、基底的开挖
按设计图开挖基底平台和渗沟，要把其中的松土清除干净，在渗沟沟底的整个截面摊铺两布一膜，并铺设排水软管，土工布靠渗沟端边缘应低于路基的地下水位线，另一端延伸至基底平台上，然后向渗沟以及基底平台满铺排水碎石，直至基底铺满0.5m厚；
步骤二、格栅的摊铺及搭接
将已经裁断的格栅按垂直于路中线方向铺设，两幅格栅横向搭接宽度不小于5cm，其间用U形钉固定；上下两层格栅用连接棒搭接，其搭结长度应不小于30cm。
步骤三、土体的回填压实
每层回填反包土设计约50cm，按虚铺厚度30～35cm压实摊铺填土，一般可压至20～25cm一层土，每层格栅可压两层。
步骤四、顶部处理
坡面顶部铺单层土工布直至截水沟处，并回填少量根植土拍打压实用以防止坡顶的雨水冲刷。
进一步地，所述的步骤一中，开挖平台应有横向坡率，向渗沟略微倾斜，将渗入边坡的地下水引入渗沟排出。
进一步地，所述的步骤二中，搭接时应张紧格栅，使用连接棒把格栅连好，使格栅充分接触土体受力并使加筋土体形成整体结构。
进一步地，所述的步骤三中，还需利用压路机进行压实，并控制其碾压遍数，保证达到80％以上的压实度。
本发明的柔性支护结构设计的基本思路是在坡体边界加铺土工格栅并反包回填土，利用U型钉、连接棒等连接材料将土与格栅紧密结合形成整体结构，并辅以有效的排水措施保湿防渗，防止坡体内的土体由于含水量的变化而膨胀垮塌。
附图说明
图1柔性支护结构横断面设计图；
图2土工格栅搭接示意图；
图3 U型钉示意图；
图中：1、耕植土，2、反包回填土，3、两布一膜，4、排水软管，5、回填碎石，6、U型钉，7、连接棒。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明做进一步地详细的描述。
现有技术放缓边坡或者骨架护坡并不能消除软弱的泥化夹层，随着雨水入渗以及风化崩解，必然导致其抗剪强度下降，而且由于蒙脱石等矿物遇水会产生一定的膨胀量，但是硬防护并不允许边坡变形，当变形能积累到一定限度，势必会挤垮浆砌片石，从而边坡垮塌。故而，仅仅是放缓边坡或者骨架护坡处理用于治理地质条件恶劣的红砂岩边坡是远远不够的。
本发明的柔性支护结构，简单来说，是通过加筋反包回填土形成土挡墙，并辅以合理有效的排水渠道，达到保湿防渗，综合排水的目的，能有效地防止因雨水渗入土体而导致红砂岩风化崩解。
如图1-3所示，一种红砂岩路堑边坡柔性支护施工方法，步骤如下：
步骤一、基底的开挖
按设计图开挖基底平台和渗沟，要把其中的松土清除干净，在渗沟沟底的整个截面摊铺两布一膜，并铺设排水软管，土工布靠渗沟端边缘应低于路基的地下水位线，另一端延伸至基底平台上，然后向渗沟以及基底平台满铺排水碎石，直至基底铺满0.5m厚。
步骤二、格栅的摊铺及搭接
将已经裁断的格栅按垂直于路中线方向铺设，两幅格栅横向搭接宽度不小于5cm，其间用U形钉固定；上下两层格栅用连接棒搭接，其搭结长度应不小于30cm。
步骤三、土体的回填压实
每层回填反包土设计约50cm，按虚铺厚度30～35cm压实摊铺填土，一般可压至20～25cm一层土，每层格栅可压两层。
步骤四、顶部处理
坡面顶部铺单层土工布直至截水沟处，并回填少量根植土拍打压实用以防止坡顶的雨水冲刷。
上述的步骤一中，开挖平台应有横向坡率，向渗沟略微倾斜，将渗入边坡的地下水引入渗沟排出。
上述的步骤二中，搭接时应张紧格栅，使用连接棒把格栅连好，使格栅充分接触土体受力并使加筋土体形成整体结构。
上述的步骤三中，还需利用压路机进行压实，并控制其碾压遍数，保证达到80％以上的压实度。
在本实施例中，柔性支护技术是一套安全合理、经济有效的综合处治方案，它通过其独特的综合排水体系，杜绝雨水及地表水渗入坡体，防止砂岩的风华崩解；其独特的施工工艺通过超挖并回填压实坡面土，使红砂岩的软弱泥化夹层得到彻底的根治，再难有滑动结构面；而且它能在承受土压的同时，允许土体产生一定量的变形，以此来释放开挖应力以及含水量变化的膨胀力；还能配合一定的坡面植草等生态防护，经柔性支护处治后的边坡既稳定又美观。

Claims (4)

1.一种红砂岩路堑边坡柔性支护施工方法，其特征是，步骤如下：
步骤一、基底的开挖
按设计图开挖基底平台和渗沟，要把其中的松土清除干净，在渗沟沟底的整个截面摊铺两布一膜，并铺设排水软管，土工布靠渗沟端边缘应低于路基的地下水位线，另一端延伸至基底平台上，然后向渗沟以及基底平台满铺排水碎石，直至基底铺满0.5m厚；
步骤二、格栅的摊铺及搭接
将已经裁断的格栅按垂直于路中线方向铺设，两幅格栅横向搭接宽度不小于5cm，其间用U形钉固定；上下两层格栅用连接棒搭接，其搭结长度应不小于30cm。
步骤三、土体的回填压实
每层回填反包土设计约50cm，按虚铺厚度30～35cm压实摊铺填土，一般可压至20～25cm一层土，每层格栅可压两层。
步骤四、顶部处理
坡面顶部铺单层土工布直至截水沟处，并回填少量根植土拍打压实用以防止坡顶的雨水冲刷。
2.根据权利要求1所述的一种红砂岩路堑边坡柔性支护施工方法，其特征是，所述的步骤一中，开挖平台应有横向坡率，向渗沟略微倾斜，将渗入边坡的地下水引入渗沟排出。
3.根据权利要求1所述的一种红砂岩路堑边坡柔性支护施工方法，其特征是，所述的步骤二中，搭接时应张紧格栅，使用连接棒把格栅连好，使格栅充分接触土体受力并使加筋土体形成整体结构。
4.根据权利要求1所述的一种红砂岩路堑边坡柔性支护施工方法，其特征是，所述的步骤三中，还需利用压路机进行压实，并控制其碾压遍数，保证达到80％以上的压实度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1880587A (zh) * 2005-06-17 2006-12-20 长沙理工大学 一种柔性加筋支挡结构及其施工方法
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CN207079601U (zh) * 2017-07-10 2018-03-09 湖南省建筑工程集团设计研究院 一种治理膨胀土挖方边坡滑坡的柔性支挡结构

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