滑坡灾害体造地排水加筋土挡墙结构的制作方法

本发明涉及一种加筋土挡墙支护技术，尤其是针对目前滑坡灾害体造地开发利用中出现的高填方、超大土方量而采用的排水加筋土挡墙结构，属于地质灾害防治安全技术领域，广泛适用于滑坡灾害体造地中高填方边坡的防治。

背景技术：

近年来，土地容量严重不足制约了城市的建设和发展，全国各地大多通过采用“削山、填沟、造地、建城”等方法进行滑坡灾害体土地的开发利用以便增加用地。但工程建设中经常会遇到高填深挖，不但容易激活原有自然地质灾害，也新生了众多人工危险地段。此外，原沟道填平后，上游汇水若排导不及时，也会导致严重的地基沉陷，甚至边坡失稳，增加了地质灾害风险。为防止上述灾害风险，一般多采用挡墙、抗滑桩等方案。

其中，加筋土挡墙施工简便、快速、经济，逐渐运用到了滑坡灾害体造地中高填方边坡的防治，尤其在三峡库区等地高填深挖区获得显著的综合效益。然而，通过数年的运行，传统的加筋土挡墙均不同程度地出现变形，甚至破坏，威胁了居民的安全。

加筋土挡墙填料中排水不畅往往容易导致填土中的水压力增大，此外，填料与面板之间差异沉降，拉筋带在与面板连接处应力集中，使筋带的实际拉应力远远大于其设计的容许拉应力，于是造成了筋带的断裂破坏，这些都是造成加筋土挡墙变形破坏的主要原因。因此迫切需要研究一种新型的排水加筋土挡墙结构，提升加筋土挡墙的排水和筋带抗破坏能力。

滑坡灾害体造地中减少地质灾害风险具有重要的社会意义和经济价值。我国陕西、浙江、福建、湖北等地通过滑坡灾害体造地试点，极大的拓展了用地，但同时大量出现的高边坡、高填方地质灾害风险也不应忽视。此外，滑坡灾害体造地用于机场、高铁的建设对高边坡、高填方岩土体变形提出了更为严格的要求。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述问题，通过设置肋型筋带、排水面板、排水柱等结构，提出一种新型的排水加筋土挡墙结构，从而提升加筋土挡墙的排水和筋带抗破坏能力。

本发明的目的以及解决其技术问题可以通过以下技术方案来实现。

依据本发明提出的滑坡灾害体造地排水加筋土挡墙结构，包括：两种结构型式。

滑坡灾害体造地排水加筋土挡墙结构，其特征在于：为以下两种结构型式之一；

第一种结构型式包括：帽石(1)、肋柱(2)、排水面板(3)、肋型筋带(4)、基础(5)；肋型筋带(4)包括外锚头(4-1)和锚索(4-2)；排水面板(3)含有排水孔(3-1)，且排水孔(3-1)布置于排水面板(3)的中下部；肋柱(2)位于排水面板(3)外侧，肋型筋带(4)中锚索(4-2)穿过排水面板(3)预留孔，锚定在肋柱(2)外侧，即外锚头(4-1)；

第二种结构型式包括：帽石(1)、肋型筋带(4)、基础(5)、排水柱(6)、格构板(7)、格构梁(8)；排水柱(6)含有排水花管(6-1)，且排水花管(6-1)布置于排水柱(6)的中下部；其中，肋型筋带(4)包括外锚头(4-1)和锚索(4-2)；肋型筋带(4)中锚索(4-2)直接与排水柱(6)连接，外锚头(4-1)在排水柱(6)中空的柱身内壁上；排水柱(6)两侧设有格构板(7)和格构梁(8)。排水面板含有排水孔，排水柱含有排水花管，且排水孔、排水花管都分别布置于排水面板、排水柱的中下部。

所述的第一种结构型式中，肋柱位于排水面板外侧，肋型筋带中锚索穿过排水面板预留孔，锚定在肋柱外侧，即外锚头，排水面板预留孔内可预先安置合金套管。

所述的第二种结构型式中，肋型筋带中锚索直接与排水柱连接，外锚头在排水柱中空的柱身内壁上。排水柱两侧的格构板、格构梁与排水柱现浇在一起。

肋型筋带中，筋带为带肋形状的刚性结构，可为预制混凝土或钢筋混凝土结构。肋型筋带分为普通段和肋型段，肋型段的厚度一般为普通段厚度3倍，竖向向上、向下凸出的厚度一致。锚索锚定环位于肋型段中。此外，肋型筋带的水平横向宽度一般为普通段厚度的3～5倍。

排水面板的排水孔直径5～10mm，且错落式布置。排水孔可用风钻钻孔。面板与填土间设置沙砾反滤层。

排水柱内部中空，柱身内壁设置排水花管，管径为100mm，沿柱身竖向间距1.0m。排水柱的截面可为矩形也可为圆形。

排水面板的排水孔、排水柱的排水花管，均需使用透水土工布。

有益效果

本发明滑坡灾害体造地排水加筋土挡墙结构，具有以下效果：

(1)利用排水面板或排水柱提升了加筋土挡墙的排水能力，减少了因排水不畅而引起的水压力增加；

(2)刚性筋带能抵抗一定的不均匀沉降，且筋带中的肋型结构及锚索，进一步增加了水平方向的拉力，阻止了土体滑移变形。锚索中钢绞线能满足抗剪强度和一定的延伸率要求。

(3)本发明中第二种结构型式也可增设较长的排水管，将排水管与排水桩相连，形成配套排水系统。其中，排水管另一端埋置在造地斜坡内部深处。

(4)排水面板预留孔内的合金套管增加了筋带在与面板间的抗剪能力，防止锚索外保护层因剪断而出现的钢丝锈蚀、断裂。

(5)治理程序清晰，可操作性强；

综上所述，本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的技术方法。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，同时可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳的实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的滑坡灾害体造地排水加筋土挡墙第一种结构型式剖面图；

图2为本发明的滑坡灾害体造地排水加筋土挡墙第二种结构型式剖面图；

图3为图1、2中肋型筋带示意图；

图4为图1中挡墙第一种结构型式的正面图；

图5为图2中挡墙第二种结构型式的正面图。

1、帽石，2、肋柱，3、排水面板，4、肋型筋带，5、基础，6、排水柱，7、格构板，8、格构梁，9、填土，3-1、排水孔，4-1、外锚头，4-2、锚索，6-1、排水花管

具体实施方式

为进一步描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明滑坡灾害体造地排水加筋土挡墙及施工方法作进一步详细描述。

由图1、2所示的滑坡灾害体造地排水加筋土挡墙结构剖面图并结合图3～5看出，本发明包括两种结构型式，第一种结构型式包括：帽石、肋柱、排水面板、肋型筋带、基础；第二种结构型式包括：帽石、肋型筋带、基础、排水柱、格构板、格构梁。其中，肋型筋带包括外锚头、锚索。排水面板含有排水孔，排水柱含有排水花管，且排水孔、排水花管都分别布置于排水面板、排水柱的中下部。第一种结构型式中，肋柱位于排水面板外侧，肋型筋带中锚索穿过排水面板预留孔，锚定在肋柱外侧，即外锚头。所述的第二种结构型式中，肋型筋带中锚索直接与排水柱连接，外锚头在排水柱中空的柱身内壁上。排水柱两侧的格构板、格构梁与排水柱现浇在一起。肋型筋带中，筋带为带肋形状的刚性结构，可为预制混凝土或钢筋混凝土结构。肋型筋带分为普通段和肋型段，肋型段的厚度一般为普通段厚度3～4倍，竖向向上、向下凸出的厚度一致。锚索锚定环位于肋型段中。此外，肋型筋带的水平横向宽度一般为普通段厚度的3～5倍。排水面板的排水孔直径5～10mm，且错落式布置。排水孔可用风钻钻孔。排水柱内部中空，柱身内壁设置排水花管，管径为100mm，沿柱身竖向间距1.0m。排水柱可为矩形也可为圆形。排水面板的排水孔、排水柱的排水花管，均需使用透水土工布。

实施例1：施工地区情况：某滑坡灾害体造地新区高填方边坡，基岩为强风化泥灰岩，填土厚度57m，填方材料为挖方掘弃的棱角状灰岩、泥灰岩质块碎石土，设计采用三级加筋挡墙结构，每级挡墙采用本发明第一种型式结构，即排水板+肋型刚性筋带结构。具体施工步骤如下。第一步骤：场地平整，基槽开挖；第二步骤：施工放样，基础浇筑；第三步骤：安装排水面板和肋柱，肋柱每隔5m设置，面板利用斜撑固定，严格控制面板间的水平及倾斜误差，并通过风钻钻孔，形成直径5mm的排水孔，排水孔靠填土侧设置双层透水土工布；第四步骤：填土施工，填土最大粒径不得超过15cm，并分层夯实碾压；第五步骤：安放肋型筋带，肋型筋带可预制，安装时保持筋带水平，肋型段嵌入夯实填土层，并将锚索通过面板预留孔固定于肋柱外侧。其中第三～五步骤可随高程依次重复进行。

实施例2：施工地区情况：某滑坡灾害体造地高铁高填方边坡，基岩为细粒砂岩，填土厚度为30m，填土材料为黄土，设计采用多级加筋挡墙结构，每级挡墙采用本发明第二种型式结构，即排水柱+肋型刚性筋带结构。具体施工步骤如下。第一步骤：场地平整，基槽开挖；第二步骤：施工放样，基础浇筑；第三步骤：浇筑排水柱、格构梁及格构板。安置模版，绑扎钢筋，整体浇筑混凝土，其中在排水柱壁厚300mm，柱身设置排水花管，管径为100mm，沿柱身竖向间距1.0m，呈圆形布置，通过先采用风钻钻孔，孔径110mm，然后预埋孔径100mm排水花管，外裹透水土工布；第四步骤：填土施工，分层夯实碾压；第五步骤：安放肋型筋带，肋型筋带可预制，安装时保持筋带水平，肋型段嵌入夯实填土层，并将锚索通过面板预留孔固定于肋柱外侧。其中第三～五步骤可随高程依次重复进行。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

(1)利用排水面板或排水柱提升了加筋土挡墙的排水能力，减少了因排水不畅而引起的水压力增加；

(2)刚性筋带能抵抗一定的不均匀沉降，筋带与面板的交角从易毁坏的45°增长到约70°(其中，90°表示筋带与面板垂直，筋带无斜向力)。且筋带中的肋型结构及锚索，进一步增加了水平方向的拉力，阻止了土体滑移变形。锚索中钢绞线能满足抗剪强度和一定的延伸率要求。

(3)本发明中第二种结构型式也可增设较长的排水管，将排水管与排水桩相连，形成配套排水系统。其中，排水管另一端埋置在造地斜坡内部深处。可增加排水效率约20～30％。

(4)排水面板预留孔内的合金套管增加了筋带在与面板间的抗剪能力，防止锚索外保护层因剪断而出现的钢丝锈蚀、断裂，使得原来锚索寿命从可能1年不到增加到10年左右。