CN113982001A - 一种柔性骨架护坡结构的施工方法 - Google Patents

一种柔性骨架护坡结构的施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种柔性骨架护坡结构的施工方法,包括如下步骤:S1、开挖护坡结构槽;S2、在护坡结构槽底部三角区施工端头封闭结构;S3、铺设预先制作的带拦水缘结构的水泥毯,回填土石进行压实,水泥毯缝合;S4、在护坡结构槽顶部三角区施工端头封闭结构;S5、施工所述注浆锚杆;S6、安装所述锚杆封头结构;S7、对外露的水泥毯洒水,固化。本发明施工方法得到的柔性骨架护坡结构具有结构柔性、开挖土石直接回填利用、施工效率高、经济性好、耐久性好、极强的不均匀变形适应性的优点,施工方法具有施工方便、操作简单、质量控制好、经济性好、环保和利于推广应用等特点。

Description

一种柔性骨架护坡结构的施工方法
技术领域
本发明涉及岩土工程技术领域,特别涉及一种柔性骨架护坡结构的施工方法。
背景技术
边坡骨架结构在路基填方和路堑挖方边坡的防护工程中应用非常广泛,传统骨架的结构材料和施工方法有:浆砌片石砌筑、混凝土预制块砌筑、混凝土现场浇筑。传统骨架护坡存在结构材料价格高、边坡施工材料运输困难、结构抗不均匀变形能力差等问题,在膨胀岩土地区、高烈度地震区的骨架护坡工程中出现了大量的变形破坏现象,以至于传统骨架护坡被锚杆(索)框架梁取代,使得工程投资大幅增加。因此,急需提出一种适宜的骨架护坡结构及施工方法,并具有变形适应能力强、就地取材、施工方便、施工效率高、经济性好、环保和利于推广应用等特点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足,提供一种柔性骨架护坡结构的施工方法,可以有效解决传统骨架护坡存在的技术问题。
为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
一种柔性骨架护坡结构的施工方法,包括如下步骤:
S1、在边坡上开挖护坡结构槽;
S2、在所述护坡结构槽底部三角区施工边坡坡面底部的端头封闭结构;
S3、在所述护坡结构内槽铺设预先制作的带拦水缘结构的水泥毯,在铺设水泥毯的基坑中采用边坡开挖的土石进行回填压实,得到回填土石,然后将带拦水缘结构的水泥毯包裹所述回填土石并缝合;
S4、在所述护坡结构槽顶部三角区施工边坡坡面顶部的端头封闭结构;
S5、在步骤S3形成的水泥毯包裹所述回填土石结构上施工注浆锚杆,所述注浆锚杆下端穿过水泥毯包裹回填土石结构并沿边坡纵向成排间隔固定在边坡中;
S6、待所述注浆锚杆达到设计强度,在每排所述注浆锚杆上安装锚杆封头结构,所述锚杆封头结构顶面与水泥毯包裹所述回填土石结构顶面齐平;
S7、对水泥毯包裹所述回填土石结构中外露的水泥毯洒水,固化,形成柔性结构层,所述拦水缘结构沿边坡坡面纵向设置在所述柔性结构层顶面两侧;边坡坡面底部和边坡坡面顶部的所述端头封闭结构顶面与所述柔性结构层顶面平齐。
本发明的技术方案中采用水泥毯层包裹回填土石形成的柔性结构层作为边坡防护的骨架结构,水泥毯包裹回填土石可以解决土石强度较低、整体性差、易受雨水影响等问题,同时在柔性结构层中间隔设置注浆锚杆,起到加固的作用,可增强柔性结构层与边坡体间的稳定性,在注浆锚杆上端且柔性结构层外设置锚杆封头结构,能有效实现柔性结构层与边坡体的分段压覆固定,锚杆封头结构顶部与柔性结构层顶面齐平可避免对坡面水的阻留,边坡坡面底部和边坡坡面顶部均设置有端头封闭结构可以解决柔性骨架护坡结构两端的防水问题,端头封闭结构采用混凝土或浆砌片石砌筑,为柔性骨架护坡结构底部提供较高的支撑能力。在施工过程中水泥毯质轻、柔性、耐久性好,洒水固化后强度高、抗拉伸能力强,可以通过缝合形成各种形状的结构,施工灵活;本发明中拦水缘结构先与柔性结构层水泥毯缝合得到预先制作的带拦水缘结构的水泥毯,拦水缘结构与柔性结构层柔性连接,不易破坏、施工简单快速、经济性好;施工中先对水泥毯包裹回填土石结构中外露的水泥毯洒水固化,柔性结构层中位于护坡结构槽周边的水泥毯可在地下水或孔隙水作用下自动固化形成高强度的水泥毯层。本发明提出的施工方法具有施工方便、操作简单、质量控制好、经济性好、环保和利于推广应用等特点。
在本发明中,所述边坡坡面纵向是指边坡坡面上下的方向。所述护坡结构槽底部三角区是指沿所述护坡结构槽设置的所述柔性结构层底面与边坡底部的路面形成的三角区,所述护坡结构槽顶部三角区是指沿所述护坡结构槽设置的所述柔性结构层顶面与边坡顶部路面形成的三角区。
进一步地,所述端头封闭结构采用混凝土或浆砌片石砌筑,在边坡坡面底部的所述端头封闭结构的顶面与所述柔性结构层的顶面平齐,在边坡坡面顶部所述端头封闭结构的顶面与边坡上的路面平齐。
进一步地,所述拦水缘结构的宽度为5-10cm,所述拦水缘结构的高度为10-15cm。在本发明中,所述拦水缘结构的宽度是指沿边坡坡面横向的长度,所述拦水缘结构的高度是指沿边坡坡面垂线的长度。
进一步地,所述拦水缘结构包括矩形型材和包裹在矩形型材外的水泥毯层。更进一步地,步骤S3中,预先制作的带拦水缘结构的水泥毯是将包裹矩形型材水泥毯与所述柔性结构层的水泥毯采用缝合连接而成。在步骤S7中对水泥毯包裹所述回填土石结构洒水时,对包裹矩形型材水泥毯洒水,固化。更进一步地,所述拦水缘结构中矩形型材为PVC材料。
进一步地,所述注浆锚杆沿边坡纵向成排间隔设置的间距为2-4m,所述注浆锚杆的下端伸入所述边坡稳定岩土层3-4m。
更进一步地,每个柔性骨架护坡结构中每排所述注浆锚杆设置有两根注浆锚杆,每排所述注浆锚杆的设置间距为0.2-0.3m。
进一步地,所述注浆锚杆采用螺纹钢筋制作,所述注浆锚杆的直径为25-32mm。更进一步,距所述锚杆顶端0.2-0.3m的所述锚杆上部采用镀锌防腐处理。
进一步地,所述锚杆封头结构的宽度为0.15-0.3m,所述锚杆封头结构厚度为0.1-0.2m。
更进一步地,所述锚杆封头结构为预制钢筋混凝土结构或土工材料预制成型结构,若所述锚杆封头结构采用土工材料预制成型结构,要求土工材料的耐久性好。
进一步地,步骤S6中安装所述锚杆封头结构时,所述注浆锚杆上端穿过所述锚杆封头结构上的预留孔,所述注浆锚杆上端采用螺帽固定所述螺帽直径为所述预留孔直径的1.1-1.2倍,所述螺帽采用防腐处理。
进一步地,步骤S3中,采用土石进行回填压实时,压实度K大于0.9且不小于天然土压实度。
进一步地,。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、本发明柔性骨架护坡结构采用水泥毯层包裹回填土石形成的柔性结构层作为边坡防护的骨架结构,具有结构柔性、开挖土石直接回填利用、施工方便、施工效率高、经济性好、耐久性好,同时本发明柔性骨架护坡结构具有极强的不均匀变形适应性的优点;在施工过程中水泥毯质轻、柔性、耐久性好,洒水固化后强度高、抗拉伸能力强,可以通过缝合形成各种形状的结构,施工灵活,采用回填土石作为柔性结构层的组成部分,替代传统浆砌片石或混凝土材料,具有就地取材、造价极低、适应柔性变形等特点,柔性结构层中的回填土石在固化的水泥毯层包裹下其强度不受外界降雨影响;本发明柔性骨架护坡结构在柔性结构层中间隔设置注浆锚杆用于加固柔性结构层,可增强柔性结构层与边坡体间的稳定性,并可避免较长坡体在极端情况下柔性骨架出现不利鼓胀变形或过大膨胀变形时不会与边坡体脱离产生滑移。
2、本发明柔性骨架护坡结构在注浆锚杆上端且柔性结构层外设置锚杆封头结构,能有效实现柔性结构层与边坡体的分段压覆固定,锚杆封头结构顶面与柔性结构层顶面齐平可避免对坡面水的阻留,柔性结构层内回填土石、锚杆封头结构底部压覆的水泥毯先不洒水硬化,故锚杆封头结构易实现与相邻水泥毯顶面的齐平施工。
3、本发明柔性骨架护坡结构边坡坡面底部和边坡坡面顶部均设置有端头封闭结构,可以解决柔性骨架护坡结构两端的防水问题,端头封闭结构采用混凝土或浆砌片石砌筑,为柔性骨架护坡结构底部提供较高的支撑能力。
4、本发明中拦水缘结构为矩形型材和包裹在矩形型材外的水泥毯层,施工过程中先将水泥毯包裹矩形型材并与柔性结构层水泥毯缝合得到预先制作的带拦水缘结构的水泥毯,拦水缘结构与柔性结构层柔性连接,不易破坏、施工简单快速、经济性好。
附图说明:
图1为本发明柔性骨架护坡结构的断面示意图;
图2是本发明柔性骨架护坡结构的平面示意图;
图3是图1中I-I截面示意图;
图4是图1中II-II截面示意图;
图5为本发明柔性骨架护坡结构的施工方法的流程图;
图中标记:1-水泥毯层,2-端头封闭结构,3-回填土石,4-注浆锚杆,5-拦水缘结构、6-锚杆封头结构,7-边坡。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
一种柔性骨架护坡结构的施工方法,如图1-图5所示,施工方法包括如下步骤:
S1、在边坡7上开挖护坡结构槽;
S2、在护坡结构槽底部三角区采用混凝土或浆砌片石砌筑,形成边坡7坡面底部的端头封闭结构2;
S3、在护坡结构槽内铺设预先制作的带拦水缘结构5的水泥毯,在铺设水泥毯的基坑中采用边坡7开挖的土石进行回填压实,得到回填土石3,然后将带拦水缘结构的水泥毯包裹回填土石3并缝合;
S4、在护坡结构槽顶部三角区采用混凝土或浆砌片石砌筑,形成边坡7坡面顶部的端头封闭结构2;
S5、在步骤S3形成的水泥毯包裹回填土石3结构上施工注浆锚杆4,注浆锚杆4下端穿过水泥毯包裹回填土石3结构并沿边坡纵向成排间隔固定在边坡7中;
S6、待注浆锚杆4达到设计强度,在每排注浆锚杆4上安装锚杆封头结构6,安装锚杆封头结构6时,注浆锚杆4上端穿过锚杆封头结构6上的预留孔,锚杆封头结构6顶面与水泥毯包裹回填土石3结构顶面齐平,注浆锚杆4上端采用螺帽固定;
S7、对水泥毯包裹回填土石3结构中外露的水泥毯洒水,固化,形成柔性结构层,拦水缘结构5沿边坡坡面纵向设置在柔性结构层顶面两侧。
需要说明的是,边坡坡面纵向是指边坡坡面上下的方向;柔性结构层设置在边坡坡面上,柔性结构层包括回填土石3和包裹在回填土石3外的水泥毯层1,柔性结构层顶面两侧均设置有拦水缘结构5,拦水缘结构5沿边坡坡面纵向设置。在施工过程中,锚杆封头结构底部压覆的水泥毯先不洒水硬化,锚杆封头结构易实现与水泥毯包裹回填土石结构顶面齐平的齐平施工,以达到锚杆封头结构顶面与柔性结构层顶面齐平。
在本实施例中,使用的水泥毯的厚度为2cm;
在一些实施例中,拦水缘结构5的宽度为5-10cm,拦水缘结构5的高度为10-15cm。
在一些实施例中,拦水缘结构5包括矩形型材和包裹在矩形型材外的水泥毯层。更进一步地,步骤S3中,预先制作的带拦水缘结构5的水泥毯是将包裹矩形型材水泥毯与柔性结构层的水泥毯采用缝合连接而成,即先采用一块水泥毯包裹矩形型材,再将其与制备柔性结构层的水泥毯缝合得到带拦水缘结构5的水泥毯。拦水缘结构与柔性结构层柔性连接,不易破坏、施工简单快速、经济性好。在步骤S7中对水泥毯包裹回填土石3结构洒水时,同时对包裹矩形型材的水泥毯洒水,固化,得到固化后的拦水缘结构5。更进一步地,拦水缘结构5中矩形型材为PVC材料。
在一些实施例中,注浆锚杆4的下端伸入边坡1稳定岩土层3-4m,相邻每排注浆锚杆4沿边坡纵向成排间隔设置的间距为2-4m,在本实施例中,每排注浆锚杆4设置有两根注浆锚杆4,每排注浆锚杆4的间距为0.2-0.3m,如图2所示,本实施例中每个柔性骨架护坡结构的宽度为0.6m。
在一些实施例中,注浆锚杆4采用螺纹钢筋制作,注浆锚杆4的直径为25-32mm。更进一步,距锚杆顶端0.2-0.3m的锚杆上部采用镀锌防腐处理。
在一些实施例中,锚杆封头结构6的宽度为0.15-0.3m,锚杆封头结构6厚度为0.1-0.2m。
在一些实施例中,锚杆封头结构6为预制钢筋混凝土结构或土工材料预制成型结构,若锚杆封头结构6采用土工材料预制成型结构,要求土工材料的耐久性好。
在一些实施例中,螺帽直径为预留孔直径的1.1-1.2倍,螺帽采用防腐处理,在本实施例中,螺帽采用防腐处理后具有更久的耐用性。
在本实施例中,步骤S3中,采用土石进行压回填实时,压实度K大于0.9且不小于天然土压实度。步骤S7中,施工中先对水泥毯包裹回填土石结构中外露的水泥毯即对在边坡上可见的水泥毯进行洒水,固化,柔性结构层中位于护坡结构槽周边的水泥毯即基坑周边的不可见的水泥毯可在地下水或孔隙水作用下自动固化形成高强度的水泥毯层1。
本实施例中,在边坡7坡面底部的端头封闭结构2的顶面与柔性结构层的顶面平齐,在边坡7坡面顶部端头封闭结构2的顶面与边坡7上的路面平齐。
本实施例柔性结构层作为边坡防护的骨架结构,具有结构柔性、开挖土石直接回填利用、施工方便、施工效率高、经济性好、耐久性好、极强的不均匀变形适应性等特点;柔性结构层中的水泥毯质轻、柔性、耐久性好,洒水固化后强度高、抗拉伸能力强,可以通过缝合形成各种形状的结构,施工灵活,水泥毯包裹回填土石可以解决土石强度较低、整体性差、易受雨水影响等问题。
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 (10)

1.一种柔性骨架护坡结构的施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、在边坡(7)上开挖护坡结构槽;
S2、在所述护坡结构槽底部三角区施工边坡(7)坡面底部的端头封闭结构(2);
S3、在护坡结构槽内铺设预先制作的带拦水缘结构(5)的水泥毯,在铺设水泥毯的基坑中采用边坡(7)开挖的土石进行回填压实,得到回填土石(3),然后将带拦水缘结构的水泥毯包裹所述回填土石(3)并缝合;
S4、在所述护坡结构槽顶部三角区施工边坡(7)坡面顶部的端头封闭结构(2);
S5、在步骤S3形成的水泥毯包裹所述回填土石(3)结构上施工注浆锚杆(4),所述注浆锚杆(4)下端穿过水泥毯包裹回填土石结构并沿边坡纵向成排间隔固定在边坡(7)中;
S6、待所述注浆锚杆(4)达到设计强度,在每排所述注浆锚杆(4)上安装锚杆封头结构(6),所述锚杆封头结构(6)顶面与水泥毯包裹所述回填土石(3)结构顶面齐平;
S7、对水泥毯包裹所述回填土石(3)结构中外露的水泥毯洒水,固化,形成所述柔性结构层,所述拦水缘结构(5)沿边坡坡面纵向设置在所述柔性结构层顶面两侧。
2.根据权利要求1所述柔性骨架护坡结构的施工方法,其特征在于,所述拦水缘结构(5)的宽度为5-10cm,所述拦水缘结构(5)的高度为10-15cm。
3.根据权利要求2所述柔性骨架护坡结构的施工方法,其特征在于,所述拦水缘结构(5)包括矩形型材和包裹在所述矩形型材外的水泥毯层;步骤S3中,预先制作的带拦水缘结构(5)的水泥毯是将包裹矩形型材水泥毯与所述柔性结构层的水泥毯采用缝合连接而成。
4.根据权利要求3所述柔性骨架护坡结构的施工方法,其特征在于,在步骤S7中,对水泥毯包裹所述回填土石(3)结构洒水时,同时对包裹矩形型材水泥毯洒水,固化。
5.根据权利要求1所述柔性骨架护坡结构的施工方法,其特征在于,所述注浆锚杆(4)沿边坡纵向成排间隔设置的间距为2-4m,所述注浆锚杆(4)的下端伸入边坡(7)稳定岩土层3-4m。
6.根据权利要求5所述柔性骨架护坡结构的施工方法,其特征在于,所述注浆锚杆(4)采用螺纹钢筋制作,所述注浆锚杆(4)的直径为25-32mm。
7.根据权利要求1所述柔性骨架护坡结构的施工方法,其特征在于,所述锚杆封头结构(6)宽度为0.15-0.3m,所述锚杆封头结构(6)厚度为0.1-0.2m。
8.根据权利要求7所述柔性骨架护坡结构的施工方法,其特征在于,所述锚杆封头结构(6)为预制钢筋混凝土结构或土工材料预制成型结构。
9.根据权利要求8所述柔性骨架护坡结构的施工方法,其特征在于,步骤S6中,安装所述锚杆封头结构(6)时,所述注浆锚杆(4)上端穿过所述锚杆封头结构(6)上的预留孔,所述注浆锚杆(4)上端采用螺帽固定,所述螺帽直径为所述预留孔直径的1.1-1.2倍,所述螺帽采用防腐处理。
10.根据权利要求1-9任意一项所述柔性骨架护坡结构的施工方法,其特征在于,步骤S3中,采用土石进行回填压实时,压实度K大于0.9且不小于天然土压实度。
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