CN108560571A - 一种膨胀土边坡支护结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膨胀土边坡支护结构及施工方法，它解决了膨胀土边坡的支护容易破坏失效的问题，可以有效解决外界水分进入边坡土体及防护结构的开裂等问题，其技术方案为：包括透水排水组件和植被防护组件；所述透水排水组件包括设置在膨胀土边坡上的防水土工布，防水土工布上设置透水混凝土层；所述植被防护组件包括设置于透水混凝土层上的回填土层，回填土层上设置植被层。

Description

一种膨胀土边坡支护结构及施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，特别是涉及一种膨胀土边坡支护结构及施工方法。

背景技术

膨胀土是一种含亲水性矿物的土，当其受水浸湿时，体积发生显著膨胀并且强度迅速降低而崩解、软化、抗冲刷性差；干燥失水时土体显著缩小，土质坚硬具有明显裂隙易碎裂，膨胀土吸水膨胀和失水收缩的过程是可逆的。由于其破坏显著，在早期的交通工程中，甚至得出了“逢堑必崩，无堤不塌”的结论，足见其破坏力之大。

目前现有的处治方案多为刚性支护。刚性支护是指以圬工结构为主,辅以其他必要的综合处理措施的处理方案。这些边坡防护措施作为膨胀土边坡的防护虽能取得一定的短期防护效果，但在气候、降雨等干湿循环作用下，边坡土体的胀缩变形将导致防护结构开裂。外界水分不可避免的沿缝隙进入边坡土体，经历数次胀缩循环，防护体系遭到破坏，防护结构失效。

综上所述，现有技术中对于膨胀土边坡的支护容易破坏失效的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种膨胀土边坡支护结构及施工方法，其可以有效解决外界水分进入边坡土体及防护结构的开裂等问题。

进一步的，本发明采用下述技术方案：

一种膨胀土边坡支护结构，包括透水排水组件和植被防护组件；

所述透水排水组件包括设置在膨胀土边坡上的防水土工布，防水土工布上设置透水混凝土层；

所述植被防护组件包括设置于透水混凝土层上的回填土层，回填土层上设置植被层。

进一步的，所述透水混凝土层和回填土层之间还设置有土工格栅层。

进一步的，所述土工格栅层由多个双向土工格栅搭接而成。

进一步的，相邻所述双向土工格栅之间通过U形钉固定连接。

进一步的，所述透水混凝土层的层厚为30-50cm。

进一步的，所述回填土层的层厚为20-30cm。

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种膨胀土边坡支护结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)对膨胀土边坡开挖后将坡面清理平整，在坡面铺设防水土工布；

(2)在防水土工布上浇筑透水混凝土层，浇筑完成后，进行设定时长的保湿养护；

(3)养护结束后，在透水混凝土层上铺设土工格栅层；

(4)在土工格栅层上回填耕植土，形成回填土层，在回填土层上种植绿色植被。

进一步的，所述(2)中，透水混凝土层由胶结剂、碎石、水泥和水组成，各成分的配合比为：水:水泥:胶结剂:碎石＝110:310:100:1500。

进一步的，所述(2)中，在对透水混凝土层养护前期，对透水混凝土层横向和纵向进行切缝处理，切缝的间距为3-5m，切缝的宽度为2-3cm。

进一步的，所述(3)中，铺设土工格栅层的具体步骤为：

将双向土工格栅自下而上摊铺，采用钢钎进行张拉，用U形钉将其端部固定；相邻两幅双向土工格栅间搭接设置，在搭接部位用U形钉进行固定。

进一步的，所述(4)中，种植绿色植被的具体步骤为：

在回填完成后，进行液压喷播，即将草籽和附着剂、木纤维、肥料、生长素、保湿剂及水按设定比例混合搅拌，形成均匀混合液，通过液压喷播机均匀喷洒于回填土层上。

进一步的，若外界温度低于设定值，在喷播植草施工完成后，在边坡表面覆盖无纺布。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的边坡支护结构中设置透水混凝土层，其具有空隙结构，自身质量较轻；不仅利于透水，减少雨水进入透水混凝土层的孔隙水压，还能形成自上而下贯通的排水层，迅速将雨水排出，减小土体自重，起到固土护坡的作用。

本发明将透水混凝土层和土工格栅层、植被层结合，一起形成一个整体的复合加筋层，该复合加筋层具有协调变形，消减坡面径流、固土防冲刷，快速恢复公路沿线生态，绿化边坡、美化环境的功能。

本发明中设置的土工格栅层能有效约束土体的侧向变形，增强土体的整体性；土工格栅与回填土间摩擦力和咬合力，以及土工格栅层间的联结与反包，使加筋体结构具有良好的整体性和稳定性。

本发明在回填土层上设置绿色植被，可以有效防止水土流失，起到生态护坡的作用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明膨胀土边坡支护结构的示意图；

图中，1膨胀土边坡，2防水土工布，3透水混凝土层，4土工格栅层，5回填土层，6植被层。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

术语解释部分：膨胀土是一种含亲水性矿物的土，当其受水浸湿时，体积发生显著膨胀并且强度迅速降低而崩解、软化、抗冲刷性差；干燥失水时土体显著缩小，土质坚硬具有明显裂隙易碎裂，膨胀土吸水膨胀和失水收缩的过程是可逆的。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在膨胀土边坡的支护容易破坏失效的问题，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种膨胀土边坡支护结构及施工方法。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种膨胀土边坡支护结构，包括透水排水组件和植被防护组件；

所述透水排水组件包括设置在膨胀土边坡1上的防水土工布2，防水土工布2上设置透水混凝土层3；

所述植被防护组件包括设置于透水混凝土层3上的回填土层5，回填土层5上设置植被层6。

透水混凝土层具有空隙结构，自身质量较轻。不仅利于透水，减少雨水进入透水混凝土层的孔隙水压，还能形成自上而下贯通的排水层，迅速将雨水排出，减小土体自重，起到固土护坡的作用。本发明把透水混凝土层引入到膨胀土边坡的防护中来，结合土工格栅和植被，一起形成一个复合加筋层,该复合加筋层具有协调变形，消减坡面径流、固土防冲刷，快速恢复公路沿线生态，绿化边坡、美化环境的功能。

所述透水混凝土层3和回填土层5之间还设置有土工格栅层4。

所述土工格栅层4由多个双向土工格栅搭接而成。

相邻所述双向土工格栅之间通过U形钉固定连接。

所述透水混凝土层3的层厚为30-50cm。

所述回填土层5的层厚为20-30cm。

本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种膨胀土边坡支护结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)对膨胀土边坡1开挖后将坡面清理平整，在坡面铺设防水土工布2；

(2)在防水土工布2上浇筑透水混凝土层3，浇筑完成后，进行设定时长的保湿养护；

(3)养护结束后，在透水混凝土层3上铺设土工格栅层4；

(4)在土工格栅层4上回填耕植土，形成回填土层5，在回填土层5上种植绿色植被，形成植被层6。

具体的，所述(2)中，透水混凝土层3由胶结剂、碎石、水泥和水组成，各成分的配合比为：水:水泥:胶结剂:碎石＝110:310:100:1500。

具体的，所述(2)中，在对透水混凝土层3养护前期，对透水混凝土层3横向和纵向进行切缝处理，切缝的间距为3-5m，切缝的宽度为2-3cm。

具体的，所述(3)中，铺设土工格栅层4的具体步骤为：

将双向土工格栅自下而上摊铺，采用钢钎进行张拉，用U形钉将其端部固定；相邻两幅双向土工格栅间搭接设置，在搭接部位用U形钉进行固定。

具体的，所述(4)中，种植绿色植被的具体步骤为：

在回填完成后，进行液压喷播，即将草籽和附着剂、木纤维、肥料、生长素、保湿剂及水按设定比例混合搅拌，形成均匀混合液，通过液压喷播机均匀喷洒于回填土层5上。

若外界温度低于设定值，在喷播植草施工完成后，在边坡表面覆盖无纺布。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

本发明对于膨胀土边坡进行支护的施工措施为：

(1)膨胀土边坡开挖后将坡面清理平整，在坡面铺设防水土工布，防止雨水下渗进入坡体而影响边坡稳定。

(2)然后在防水土工布上浇筑透水混凝土层，层厚为30-50cm。透水混凝土层由透水混凝土专用胶结剂、碎石、水泥和水组成，水泥选用C42.5或以上标号。透水混凝土由透水混凝土配合比：(按质量计)水：水泥：胶结剂：碎石＝110:310:100:1500。浇筑完成后，进行28天的保湿养护。为了避免透水混凝土层产生伸缩变形和沉降，在养护的第一周内对透水混凝土横向和纵向进行切缝处理，切缝的间距为3-5m，切缝的宽度为2-3cm。

(3)透水混凝土层养护结束后，在其上铺设一层双向土工格栅。土工格栅能有效约束土体的侧向变形，增强土体的整体性。土工格栅与填土间摩擦力和咬合力，以及土工格栅层间的联结与反包，使加筋体结构具有良好的整体性和稳定性。将土工格栅自下而上地摊铺，用钢钎进行张拉，用U形钉将其端部固定。为了保证土工格栅的整体性，两幅土工格栅间需搭接，搭接宽度为5cm，并用U形钉在搭接部位固定，在尾部固定后，中间部位U形钉的间距为1.2m。

(4)回填耕植土。回填土的厚度为20-30cm。回填土上种植绿色植被，有效防止水土流失，起到生态护坡的作用。覆土回填完毕，进行液压喷播，即将草籽和促使其生长的附着剂、木纤维、肥料、生长素、保湿剂及水按一定比例混合搅拌，形成均匀混合液，通过液压喷播机均匀喷洒于坡面上。草籽一般为草灌植物种子，例如：白三叶、高羊茅、无忙雀麦、狗牙根、百喜草、结缕草等的一种或多种。

(5)喷播植草施工完成之后，在边坡表面覆盖无纺布，以保持坡面水分并减少降雨对种子的冲刷，促使种子生长。若温度太高，则无需覆盖，以免病虫害的发生。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种膨胀土边坡支护结构，其特征是，包括透水排水组件和植被防护组件；

所述透水排水组件包括设置在膨胀土边坡上的防水土工布，防水土工布上设置透水混凝土层；

所述植被防护组件包括设置于透水混凝土层上的回填土层，回填土层上设置植被层。

2.如权利要求1所述的膨胀土边坡支护结构，其特征是，所述透水混凝土层和回填土层之间还设置有土工格栅层。

3.如权利要求2所述的膨胀土边坡支护结构，其特征是，所述土工格栅层由多个双向土工格栅搭接而成。

4.如权利要求3所述的膨胀土边坡支护结构，其特征是，相邻所述双向土工格栅之间通过U形钉固定连接。

5.如权利要求1所述的膨胀土边坡支护结构，其特征是，所述透水混凝土层的层厚为30-50cm；所述回填土层的层厚为20-30cm。

6.如权利要求1-5任一项所述的膨胀土边坡支护结构的施工方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)对膨胀土边坡开挖后将坡面清理平整，在坡面铺设防水土工布；

(2)在防水土工布上浇筑透水混凝土层，浇筑完成后，进行设定时长的保湿养护；

(3)养护结束后，在透水混凝土层上铺设土工格栅层；

(4)在土工格栅层上回填耕植土，形成回填土层，在回填土层上种植绿色植被。

7.如权利要求6所述的施工方法，其特征是，所述(2)中，透水混凝土层由胶结剂、碎石、水泥和水组成，各成分的配合比为：水:水泥:胶结剂:碎石＝110:310:100:1500。

8.如权利要求6所述的施工方法，其特征是，所述(2)中，在对透水混凝土层养护前期，对透水混凝土层横向和纵向进行切缝处理，切缝的间距为3-5m，切缝的宽度为2-3cm。

9.如权利要求6所述的施工方法，其特征是，所述(3)中，铺设土工格栅层的具体步骤为：

将双向土工格栅自下而上摊铺，采用钢钎进行张拉，用U形钉将其端部固定；相邻两幅双向土工格栅间搭接设置，在搭接部位用U形钉进行固定。

10.如权利要求6所述的施工方法，其特征是，所述(4)中，种植绿色植被的具体步骤为：

在回填完成后，进行液压喷播，即将草籽和附着剂、木纤维、肥料、生长素、保湿剂及水按设定比例混合搅拌，形成均匀混合液，通过液压喷播机均匀喷洒于回填土层上；

若外界温度低于设定值，在喷播植草施工完成后，在边坡表面覆盖无纺布。