CN112627205B - 一种膨胀土边坡的镂空护坡结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于土木工程领域，尤其涉及一种膨胀土边坡的镂空护坡结构及其施工方法。所述结构由数个上、下交错排列设置的护坡砌块组成，所述护坡砌块包括一体浇筑成型的水平向承重板以及竖直向设置于承重板下方的两支撑板，承重板对应两支撑板中段处开设有延伸至支撑板内的第一沉孔，支撑板底部对应第一沉孔处开设有第二沉孔，上、下相邻的护坡砌块交错设置且上方护坡砌块两支撑板的第二沉孔分别与下方两护坡砌块的靠近处第一沉孔通过钢筋插配连接。本发明所述护坡结构具有生产成本低、施工周期短、整体抗压能力强的有点，且大幅度简化施工流程，具有显著的技术进步和市场推广价值。

Description

一种膨胀土边坡的镂空护坡结构及其施工方法

技术领域

本发明属于土木工程领域，尤其涉及一种膨胀土边坡的镂空护坡结构及其施工方法。

背景技术

膨胀土边坡坡面防护主要是保护边坡表面土体稳定，使其免受雨水冲刷并降低地表水对膨胀土变形影响，防止和延缓膨胀土边坡吸水膨胀、软化和溜坡演变过程，从而保护边坡的整体稳定性。现有技术中，多采用工程防护如框格防护、封面防护或土工织物防护进行边坡防护，但是现有技术中的膨胀土边坡防护存在如下问题：

1）采用钢筋混凝土框格护坡不仅施工周期长而且步骤繁琐，如果配设锚杆还需要进行注浆施工，进一步延长施工周期，如果不配设锚杆，仅依靠自身的相互摩擦和挤压，护坡整体性较差，很难抵抗膨胀土的侧向压力，而且造价高；

2）采用砌块挡墙或者混凝土挡墙需要对坡面进行封闭硬化，不利于生态环保，同时砌块挡墙自重大，对基础要求较高，而且浆砌砌块挡墙排水效果差，墙后容易积水，容易开裂；干砌挡墙也不能适用墙后土体大变形。因此，如何提供一种抗变形能力强且施工效率高、成本低廉的膨胀土边坡防护结构，是本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种膨胀土边坡的镂空护坡结构及其施工方法，本发明所述护坡结构具有生产成本低、施工周期短、整体抗变形能力强的优点，且大幅度简化施工流程，具有显著的技术进步和市场推广价值。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种膨胀土边坡的镂空护坡结构，所述结构由数个上、下交错排列设置的护坡砌块组成，所述护坡砌块包括一体浇筑成型的水平向承重板以及竖直向设置于承重板下方的两支撑板，承重板对应两支撑板中段处开设有延伸至支撑板内的第一沉孔，支撑板底部对应第一沉孔处开设有第二沉孔，上、下相邻的护坡砌块交错设置且上方护坡砌块两支撑板的第二沉孔分别与下方两护坡砌块的相互靠近处的两第一沉孔通过钢筋插配连接。

优选的，所述护坡砌块的承重板上还开设有用于贯穿锚杆的水平向通孔，所述通孔轴向垂直坡面设置。

优选的，所述锚杆远离护坡砌块的一端设有旋叶、另一端设有用于配合锁固螺母的螺纹。

优选的，所述承重板于通孔远离坡面的一端处开设有凹槽，与凹槽配合的垫片预设有装配孔，锚杆设有螺纹的一端顺次穿过通孔和垫片的装配孔后与设置于凹槽内的锁固螺母螺纹连接。

上述膨胀土边坡的镂空护坡结构的施工方法，步骤如下：

1）开挖工作面并修整边坡后安装底层同一水平高度护坡砌块：

首先确定锚固点，利用钻机带动锚杆旋转，将锚杆的旋叶一端钻入边坡内，然后将数个承重板的通孔对应锚杆的螺纹一端套设后并贴靠坡面；

2）安装上方同一水平高度的护坡砌块：

将钢筋一端插入已安装好护坡砌块的第一沉孔内，然后将数根锚杆的螺纹一端分别穿过对应待安装护坡砌块的通孔并保持旋叶端朝向坡面；

将待安装护坡砌块两支撑板的第二沉孔分别套设于其下方两已安装好护坡砌块的相邻钢筋顶部，如此顺次安装每个待安装的护坡砌块，实现上、下相邻护坡砌块的交错设置；

最后利用钻机带动锚杆旋转，将锚杆的旋叶一端钻入边坡内；

3）按上述方法由下至上顺次安装每层护坡砌块即可。

优选的，步骤3）中，所有护坡砌块安装完毕后，将每个承重板凹槽内的锚杆端部套上垫片并拧紧锁固螺母后，对凹槽进行灌浆抹平。

优选的，步骤3）中，将锚杆暴露在外界的杆体喷漆防锈。

优选的，所述锚杆暴露至坡体外的长度相同，且坡体中部锚杆较坡脚与坡顶处锚杆长度大。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1）本发明采用了锚杆锚固，锚杆在膨胀土中的锚固水平力可以确保砌块相对坡面的位置稳定，同时锚杆端部设置的旋叶，使得锚杆可以快速钻入坡面内部，同时旋叶前进时带出的膨胀土可以自动填充锚杆所在的后方孔道从而形成自锚固作业，从而摒弃了现有技术中打孔注浆的锚固操作，简化了施工工艺；

同时所述挡墙结构，其坡体中部采用长锚杆与边坡锚固连接，坡顶上部与坡脚采用较短的锚杆与边坡锚固，如此形成强腰固脚的支护结构，进一步提高挡墙结构的护坡效果。

2）护坡砌块预制并可以实现快速装配施工，减少边坡土体的暴露时间，有利于边坡稳定，同时不再单独依靠砌块自重和相互摩擦来抵抗膨胀土的侧向压力；本发明中上、下护坡砌块交错压靠并通过连接钢筋实现稳定连接，提高护坡砌块组成的砌块挡墙整体稳定性；同时护坡砌块的连接也并非是刚性连接，具有一定的适应性和形变能力，符合膨胀土边坡的形变需求。

3）砌块组成的挡墙整体呈镂空结构，不仅可以绿化植草，而且成本降低（造价仅为现有技术中钢筋混凝土框格护坡的2/5）。同时能够有效排出地下水，从而降低坡面地下水对挡墙的侧压。镂空结构也允许膨胀土于镂空部实现一定程度形变，相比现有技术中的坡面封闭硬化挡墙，本发明所述挡墙受到土体的侧向压力减少近三分之二。

4）镂空砌块挡墙在支护完成之后的膨胀土边坡表面中充当骨架作用，能够有效的抵抗坡面冲刷，防止膨胀土侵水软化后溜坡行为，是一种有效的坡面防冲刷结构。

附图说明

图1为具体实施方式所述镂空护坡结构示意图；

图2为具体实施方式所述护坡砌块的结构示意图；

图3为具体实施方式所述护坡砌块的截面结构示意图；

图4为图1所示镂空护坡结构示意图的侧视示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

如图1-4所示，一种膨胀土边坡的镂空护坡结构，所述结构由数个上、下交错排列设置的护坡砌块1组成，所述护坡砌块1包括一体浇筑成型的水平向承重板11以及竖直向设置于承重板1下方的两支撑板12，承重板11对应两支撑板12中段处开设有延伸至支撑板内的第一沉孔15，支撑板12底部对应第一沉孔15处开设有第二沉孔16，上、下相邻的护坡砌块1交错设置且上方护坡砌块两支撑板的第二沉孔16分别与下方两护坡砌块的靠近处第一沉孔15通过钢筋插配连接。

所述护坡砌块的承重板11上还开设有用于贯穿锚杆3的水平向通孔14，所述通孔14轴向垂直坡面设置，所述锚杆3远离护坡砌块1的一端设有旋叶31、另一端设有用于配合锁固螺母的螺纹，所述承重板于通孔远离坡面2的一端处开设有凹槽13，与凹槽13配合的垫片预设有装配孔，锚杆3设有螺纹的一端顺次穿过通孔14和垫片的装配孔后与设置于凹槽13内的锁固螺母螺纹连接。

以河南省安阳市某段公路的膨胀土边坡防护施工为例：该边坡与水平面的夹角为75°，锚杆采用的是直径为30mm钢筋，锚杆端部旋叶段总直径90mm，锚杆暴露至坡体外的长度230mm，锚杆具有1.8m和1.2m两种长度规格，护坡砌块总体高度550mm，承重板宽250mm，长1.6m，凹槽深度5cm，支撑板高为400mm，厚150mm，第一沉孔深度250mm，第二沉孔深度150mm，沉孔半径为30mm。

1）开挖工作面并修整边坡，然后搭建临时支架与作业平台，再用钢尺和全站仪测设砌块和锚杆孔位，并用红色油漆标注清楚，然后安装底层同一水平高度护坡砌块：

根据确定的锚固点，利用钻机带动锚杆旋转，将锚杆的旋叶一端钻入边坡内，然后将数个承重板的通孔对应锚杆的螺纹一端套设后并贴靠坡面；

2）安装上方同一水平高度的护坡砌块：

将钢筋一端插入已安装好护坡砌块的第一沉孔内，然后将数根锚杆的螺纹一端分别穿过对应待安装护坡砌块的通孔并保持旋叶端朝向坡面；

将待安装护坡砌块两支撑板的第二沉孔分别套设于其下方两已安装好护坡砌块的相邻钢筋顶部，如此顺次安装每个待安装的护坡砌块，实现上、下相邻护坡砌块的交错设置；

最后利用钻机带动锚杆旋转，将锚杆的旋叶一端钻入边坡内；

3）按上述方法由下至上顺次安装每层护坡砌块，然后将每个承重板凹槽内的锚杆端部套上垫片并拧紧锁固螺母后，对凹槽进行灌浆抹平，同时将锚杆暴露在外界的杆体喷漆防锈。锚杆暴露至坡体外的长度相同，且坡体中部处的锚杆长1.8m，坡体顶部和脚部处的锚杆长1.2m。

Claims (5)

1.一种膨胀土边坡的镂空护坡结构，其特征在于，所述结构由数个上、下交错排列设置的护坡砌块组成，所述护坡砌块包括一体浇筑成型的水平向承重板以及竖直向设置于承重板下方的两支撑板，承重板对应两支撑板中段处开设有延伸至支撑板内的第一沉孔，支撑板底部对应第一沉孔处开设有第二沉孔，上、下相邻的护坡砌块交错设置且上方护坡砌块两支撑板的第二沉孔分别与下方两护坡砌块的靠近处的第一沉孔通过钢筋插配连接；

所述护坡砌块的承重板上还开设有用于贯穿锚杆的水平向通孔，所述通孔轴向垂直坡面设置；

所述锚杆远离护坡砌块的一端设有旋叶、另一端设有用于配合锁固螺母的螺纹；

所述承重板于通孔远离坡面的一端处开设有凹槽，与凹槽配合的垫片预设有装配孔，锚杆设有螺纹的一端顺次穿过通孔和垫片的装配孔后与设置于凹槽内的锁固螺母螺纹连接。

2.如权利要求1所述膨胀土边坡的镂空护坡结构的施工方法，其特征在于，步骤如下：

1）开挖工作面并修整边坡后安装底层同一水平高度护坡砌块：

首先确定锚固点，利用钻机带动锚杆旋转，将锚杆的旋叶一端钻入边坡内，然后将数个承重板的通孔对应锚杆的螺纹一端套设后并使得承重板贴靠坡面；

2）安装上方同一水平高度的护坡砌块：

将钢筋一端插入已安装好护坡砌块的第一沉孔内，然后将数根锚杆的螺纹一端分别穿过对应待安装护坡砌块的通孔并保持旋叶端朝向坡面；

将待安装护坡砌块两支撑板的第二沉孔分别套设于其下方两已安装好护坡砌块的相邻钢筋顶部，如此顺次安装每个待安装的护坡砌块，实现上、下相邻护坡砌块的交错设置；

最后利用钻机带动锚杆旋转，将锚杆的旋叶一端钻入边坡内；

3）按上述方法由下至上顺次安装每层护坡砌块即可。

3.如权利要求2所述膨胀土边坡的镂空护坡结构的施工方法，其特征在于，步骤3）中，所有护坡砌块安装完毕后，将每个承重板凹槽内的锚杆端部套上垫片并拧紧锁固螺母后，对凹槽进行灌浆抹平。

4.如权利要求2所述膨胀土边坡的镂空护坡结构的施工方法，其特征在于，步骤3）中，将锚杆暴露在外界的杆体喷漆防锈。

5.如权利要求2所述膨胀土边坡的镂空护坡结构施工方法，其特征在于，锚杆暴露至坡体外的长度相同，且坡体中部锚杆较坡脚与坡顶处锚杆长度大。

Images