CN208701703U - 一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构，包括：排水系统和由第一支护与第二支护组成的边坡支护系统，其中所述第一支护包括钢筋混凝土基础、位于所述钢筋混凝土基础上的由土工格栅与普通膨胀土填料组成的加筋土层坡体和铺设在所述加筋土层坡体斜面上的蜂巢格室护坡面；所述第二支护位于所述第一支护的上部，包括预应力锚杆和浆砌片石挡土墙；所述排水系统包括截水沟、粗粒土排水层、中部排水通道、巨粒土排水层和边沟，每层所述粗粒土排水层与所述中部排水通道连通，所述中部排水通道与所述巨粒土排水层连通，所述巨粒土排水层通过PVC管与所述边沟连通。本实用新型对边坡支护和降水排放作用明显，适用于膨胀土路堑高边坡的支护。

Description

一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构

技术领域

本实用新型涉及膨胀土路堑边坡支护领域，特别是涉及一种防排一体的膨胀土路堑高边坡支护结构。

背景技术

公路、铁路的建设具有工程规模大、涉及面广、地域跨度大、沿线自然条件复杂的特点。在各类交通基础设施建设的过程中，线路经常需要穿越特殊复杂的地质、地貌段，其中膨胀土地段是一种常见的特殊路段，需要进行特殊的防护处理。

膨胀土路堑具有遇水膨胀、失水收缩的特点。即膨胀土路堑边坡破坏主要有两种形式：一是在暴雨的冲刷下，膨胀土路堑边坡表面极容易发生滑塌；二是随着降雨的持续，会有相当部分的雨水进入边坡内部。膨胀土遇水后会发生体积膨胀，并在土体内部产生较大的膨胀力，如果膨胀力得不到及时的释放，当达到土的强度极限平衡状态时，便会发生破坏。

在对膨胀土路堑边坡进行支护时，传统的边坡防护措施通常是对整个坡面进行支护，如石砌支挡、防护结构工程，不仅工程量大，工程费用高，而且不能有效结合膨胀土路堑边坡的胀缩特性进行有效的治理，也不能对边坡进行绿化，极大的影响了工程沿线的景观效果。除此以外，根据实际工程经验，高膨胀土路堑边坡土体的膨胀性往往存在差异，层次明显。传统的支护结构忽视了此特点，而对整个坡面进行支护，不仅工程量大，而且造价较高。

因此结合膨胀土遇水膨胀，失水收缩的特性，以及高路堑边坡土体膨胀性存在差异的特点，对传统的边坡支护结构进行改造，设计一种专门针对膨胀土路堑边坡的支护结构，达到一种防排一体，生态环保又经济实用的支护效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构，以解决膨胀土路堑边坡在内部含水量变化下的不稳定性和传统结构对整个坡面进行支护时工程量大、不经济的难题。因此，本实用新型的上部与下部采用不同支护方式的组合结构，实现防水与排水一体化，同时具有一定的柔性，形成了一种具有生态保护功能的新型膨胀土路堑边坡支护结构。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

本实用新型公开了一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构，包括：

排水系统和由第一支护与第二支护组成的边坡支护系统，

其中所述第一支护包括钢筋混凝土基础、位于所述钢筋混凝土基础上的由土工格栅与普通膨胀土填料组合而成的加筋土层坡体和铺设在所述加筋土层坡体斜面上的蜂巢格室护坡面；所述第二支护位于所述第一支护的上部，包括预应力锚杆和浆砌片石挡土墙；

所述排水系统包括截水沟、粗粒土排水层、中间排水通道、巨粒土排水层和边沟，每层所述粗粒土排水层与所述中间排水通道连通，所述中间排水通道与所述巨粒土排水层连通，所述巨粒土排水通道通过PVC管与所述边沟连通。

优选地，等厚度的所述普通膨胀土填料与所述土工格栅由下往上依次交替水平铺设组成加筋土层坡体，每层所述土工格栅通过“U”型钉进行固定。

优选地，在第一支护的上部进行封面处理，包括水平铺设不透水土工布后，在所述不透水土工布上覆盖植壤土，在所述植壤土的边缘处设置边坡挡水缘。

优选地，所述粗粒土排水层沿竖直方向等间距水平铺设在所述加筋土层坡体内；所述中间排水通道铺设在所述加筋土层坡体与所述蜂巢格室护坡面之间；所述巨粒土排水层铺设在钢筋混凝土基础上，

每层所述粗粒土排水层靠近所述加筋土层坡体斜面一侧分别与所述中间排水通道连通，所述中间排水通道的底部与所述巨粒土排水层连通。

优选地，所述巨粒土排水层通过布置在碎落台的下PVC排水管与所述边沟连通。

优选地，每层所述粗粒土排水层上、所述中间排水通道靠近所述蜂巢格室护坡面的一侧和所述巨粒土排水层上都设有反虑层。

优选地，所述不透水土工布设置在每层所述粗粒土排水层下，所述土工格栅与普通膨胀土填料组合而成的加筋土层坡体顶部和所述的中间排水通道靠近所述加筋土层坡体一侧。

优选地，所述的蜂巢格室护坡面在边坡支护结构的外侧通过垒叠修筑成台阶状，格室内填筑植壤土。

优选地，所述预应力锚杆按一定角度打入膨胀土体内部，所述浆砌片石挡土墙设在第二支护结构的下部。

优选地，所述第一支护上靠近所述第二支护一侧与所述浆砌片石挡土墙之间设有平台，所述截水沟设在所述平台中间。

本实用新型的有益效果如下：

1、整个结构分上下支护两部分，上部支护较简单，可以充分利用弱膨胀土变形量小，土体较稳定的特性，从而减小工程量，节约施工成本。

2、在下部支护结构内部和底部设置排水通道，可以将从边坡坡面和上部渗入的降水迅速的排出边坡，从而保持边坡支护系统中土体含水量的稳定，避免了由于膨胀土吸水膨胀而造成的边坡破坏。

3、在边坡外侧设置由蜂巢格室垒叠砌筑而成的台阶式生态墙，一方面可以充分利用填充材料与蜂巢格室之间的相对摩擦阻力以及蜂巢格室对于边坡土体的侧向压力，使得整个墙面结构具有较大的抗剪强度和整体稳定性。另一方面，在台阶状的蜂巢格室外侧种植的绿色植物具有绿化坡面、防水排水的功能，从而达到美化环境、生态保护的效果。

4、加筋土层和中间排水通道属于柔性结构，具有一定的变形能力，通过变形释放边坡中的膨胀力。

综上所述，本实用新型提供了一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构，针对膨胀土路堑边坡土性的分层特性，充分利用了土工格栅对膨胀土变形的加固作用，粒石土的排水和变形缓冲作用，蜂巢格室加固边坡和生态环保的作用。此支护结构通过合理的设计将三者有效的结合在一起，尤其对高边坡的下部进行重点支护，不仅经济实用性较强，而且支护效果较好。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本实用新型公开的一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构。

图中：1、蜂巢格室护坡面，2、土工格栅，3、反滤层，4、粗粒土排水层，5、不透水土工布，6、巨粒土排水层，7、“U”型钉，8、边沟，9、截水沟，10、边坡挡水缘，11、植壤土，12、普通膨胀土填料，13、钢筋混凝土基础，14、三七灰土层，15、PVC排水管，16、碎落台，17、预应力锚杆， 18、浆砌片石挡土墙，19、中间排水通道。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

本实用新型公开的一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构包括排水系统和边坡支护系统，通过将边坡支护系统与排水系统相结合的方式，共同作用于膨胀土的边坡支护，实现了对边坡的防护，同时也对边坡进行了绿化达到了美化效果。

所述排水系统包括截水沟9、粗粒土排水层4、中间排水通道19、巨粒土排水层6和边沟8。在该系统中截水沟9能够对边坡上部流到平台的积水进行导流，快速排走。所述粗粒土排水层4沿竖直方向等间距水平铺设在所述加筋土层坡体内；所述中间排水通道19铺设在所述加筋土层坡体与所述蜂巢格室护坡面1之间；所述巨粒土排水层6铺设在钢筋混凝土基础13上，每层所述粗粒土排水层4与所述中间排水通道19进行连通，所述中间排水通道19的下端再与位于边坡支护结构底部的所述巨粒土排水层6连通，所述巨粒土排水层6与所述边沟8之间布置一定数量的PVC排水管15。所述粗粒土排水层4将由膨胀土边坡未作封面处理进入的渗水排至所述中间排水通道19，所述中间排水通道19将蜂巢格室护坡面1渗入的水与所述粗粒土排水层4流出的水共同排至底部的所述巨粒土排水层6，所述巨粒土排水层6再将所述 PVC排水管15将水排入所述边沟8，经由所述边沟8将水排走。为防止土壤颗粒进入排水通道，将水有效的汇集在所述排水系统内提高排水效果，在每层所述粗粒土排水层4上、所述中间排水通道19靠近所述蜂巢格室护坡面1 的一侧和所述巨粒土排水层6上都设置反虑层；在每层所述粗粒土排水层4 下，所述土工格栅2与普通膨胀土填料12组合而成的加筋土层坡体顶部和所述的中间排水通道19靠近所述加筋土层坡体一侧都设置所述不透水土工布5；在蜂巢格室护坡面1上端加设边坡挡水缘10。

所述的边坡支护系统分为第一支护和第二支护两部分。所述第一支护包括蜂巢格室护坡面1、土工格栅2与普通膨胀土填料12组合而成的加筋土层坡体和位于所述蜂巢格室护坡面1与所述加筋土层坡体下的钢筋混凝土基础 13。用等厚度的所述普通膨胀土填料层与所述土工格栅2由下往上依次交替水平铺设组成加筋土层坡体，其中每层所述土工格栅通过“U”型钉7进行固定，铺至所述第一支护的顶部后在第一支护的上部进行封面处理，包括水平铺设不透水土工布后和在所述不透水土工布上覆盖植壤土11。所述的蜂巢格室护坡面1在边坡支护结构的外侧通过垒叠修筑成台阶状，格室内填筑植壤土，并种植绿植。

所述第二支护位于所述第一支护的上部，包括预应力锚杆17和浆砌片石挡土墙18；所述预应力锚杆17按一定角度斜下打入膨胀土体内部，固定坡体上部，并在所述第二支护结构的底端与设置所述浆砌片石挡土墙18，所述第一支护上靠近所述第二支护一侧与所述浆砌片石挡土墙之间设置平台，在所述平台中间设所述截水沟9。

具体的实施步骤如下：

1、对工程设计用地要求范围外的膨胀土路堑边坡进行开挖，根据设计的第一支护结构的高程(根据实际工况进行合理确定)，将边坡下部开挖成如图 1所示的台阶状，并对开挖出的膨胀土进行合理的堆放，避免雨淋和暴晒。

2、对开挖的地面进行碾压，提高开挖后土层的承载力；在碾压后的土层上铺设15～20cm厚度的三七灰土层14；达到规定的强度后，在三七灰土层 14上修筑钢筋混凝土基础13；在钢筋混凝土基础13的表面铺设约10～20cm 的碎石作为整个结构的巨粒土排水层6；用PVC排水管15将底部巨粒土排水层6与路基外侧边沟8相连通，要求PVC管15的直径在10cm左右，PVC 排水管位置紧贴钢筋混凝土基础13，同时与边沟8连通；在上面布置碎落台 16，具体布置形式见图1所示；在底部排水层6上设反滤层3，防止边坡土体内部的细粒土进入底部排水层6，影响排水效果。

3、在反滤层3上对加筋土层进行分层填筑压实；在加筋土层内分层等间距水平铺设土工格栅2，两层土工格栅的距离为30cm左右，土工格栅通过“U”型钉7进行固定；当加筋土层填筑到50cm的高度时，在加筋土层的外侧铺设不透水土工布5，然后填筑粗粒土铺设中间排水通道19，中间排水通道19 的宽度为15cm左右；当修筑中间排水通道19所用的粗粒土填筑到加筋土层高度时，在中间排水通道19的外侧铺设反滤层3；之后进行蜂巢格室护坡面1的垒叠铺设，宽度约为50cm，多层蜂巢格室沿坡面从下向上依次砌筑成台阶状墙面，填筑材料为植壤土。当加筋土层、中间排水层、蜂巢格室三者达到同一高度时，继续加筋土层的填筑。

4、当加筋土层每填筑150～200cm的高度时，在加筋土表面水平铺设不透水土工布5；在土工布5上水平铺设10cm厚的粗粒土作为粗粒土排水层4，并与中间排水通道19相连通；在粗粒土排水层4的上表面水平铺设反滤层3，以防止上部填土的土壤颗粒进入水平排水通道，影响排水效果。

5、按照步骤3和步骤4分层对第一支护结构进行修筑，直到达到设计要求的高度。

6、在整个第一支护结构体的上部进行封面处理，主要处理方式为水平铺设不透水土工布5后，在其上覆盖30cm左右厚的植壤土11，并在边坡顶部边缘处设置边坡挡水缘10。

7、第二支护结构的施工，首先将边坡表面风化较严重的膨胀土去除，在第一支护结构的上部靠近第二支护一侧铺设约1.5m宽的素混凝土平台，厚度约3～5cm，在第二支护下部至所述平台间修筑高度不超过1m的浆砌片石挡土墙18，对第二支护的坡角进行加固；通过预应力锚杆17对上部边坡进行加固；最后在所述平台中间设0.5m×0.3m的矩形浆砌片石截水沟9。浆砌片石截水沟9中的水可通过沿一定长度在边坡表面设置的浆砌片石排水通道引流至下部边沟8中。

本实用新型通过在边坡的支护结构中设置排水通道可将只进行简单防护的上边坡表面的渗水排出边坡；利用中间排水通道19与蜂巢格室护坡面1的组合，不仅充分发挥了蜂巢格室对边坡表面的加固作用以及碎石层在膨胀土边坡变形作用下所具有的减胀作用与排水作用，而且有效减少了被支护坡面的渗水，特别适用于膨胀土路堑高边坡的支护。

显然，本实用新型的上述实施例仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构，其特征在于，包括：排水系统和由第一支护与第二支护组成的边坡支护系统，

其中所述第一支护包括钢筋混凝土基础(13)、位于所述钢筋混凝土基础(13)上的由土工格栅(2)与普通膨胀土填料(12)组合而成的加筋土层坡体和铺设在所述加筋土层坡体斜面上的蜂巢格室护坡面(1)；所述第二支护位于所述第一支护的上部，包括预应力锚杆(17)和浆砌片石挡土墙(18)；

所述排水系统包括截水沟(9)、粗粒土排水层(4)、中间排水通道(19)、巨粒土排水层(6)和边沟(8)，每层所述粗粒土排水层(4)与所述中间排水通道(19)连通，所述中间排水通道(19)与所述巨粒土排水层(6)连通，所述巨粒土排水层(6)通过PVC排水管(15)与所述边沟(8)连通。

2.根据权利要求1所述的一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构，其特征在于，所述的加筋土层坡体由等厚度的所述普通膨胀土填料(12)与所述土工格栅(2)由下往上依次交替水平铺设组成，每层所述土工格栅(2)通过“U”型钉(7)进行固定。

3.根据权利要求1所述的一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构，其特征在于，在第一支护的上部进行封面处理，包括水平铺设不透水土工布(5)后，在所述不透水土工布(5)上覆盖植壤土(11)，在所述植壤土(11)靠近所述蜂巢格室护坡面(1)的边缘处设置边坡挡水缘(10)。

4.根据权利要求1所述的一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构，其特征在于，所述粗粒土排水层(4)由下向上等间距水平铺设在所述加筋土层坡体内；所述中间排水通道(19)铺设在所述加筋土层坡体与所述蜂巢格室护坡面(1)之间；所述巨粒土排水层(6)铺设在钢筋混凝土基础(13)上，

每层所述粗粒土排水层(4)在靠近所述加筋土层坡体的外侧分别与所述中间排水通道(19)连通，所述中间排水通道(19)的下部出口与所述巨粒土排水层(6)连通。

5.根据权利要求4所述的一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构，其特征在于，所述巨粒土排水层(6)通过布置在碎落台(16)下的PVC排水管(15)与所述边沟(8)连通。

6.根据权利要求1所述的一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构，其特征在于，每层所述粗粒土排水层(4)上、所述中间排水通道(19)靠近所述蜂巢格室护坡面(1)的一侧和所述巨粒土排水层(6)上都设有反滤层(3)。

7.根据权利要求3所述的一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构，其特征在于，所述不透水土工布(5)设置在每层所述粗粒土排水层(4)下，所述土工格栅(2)与普通膨胀土填料(12)组合而成的加筋土层坡体顶部和所述的中间排水通道(19)靠近所述加筋土层坡体一侧。

8.根据权利要求1所述的一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构，其特征在于，所述的蜂巢格室护坡面(1)在边坡支护结构的外侧通过垒叠修筑成台阶状，格室内填筑植壤土。

9.根据权利要求1所述的一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构，其特征在于，所述预应力锚杆(17)按一定角度打入膨胀土体内部，所述浆砌片石挡土墙(18)设置在第二支护结构的下部。

10.根据权利要求1所述的一种防排一体的膨胀土路堑边坡支护结构，其特征在于，所述第一支护上靠近所述第二支护一侧与所述浆砌片石挡土墙(18)之间设有平台，所述截水沟(9)设在所述平台中间。