一种边坡施工方法与流程

本发明涉及岩土工程技术领域，具体涉及一种边坡施工方法。

背景技术：

随着铁路和公路建设的不断发展，包含边坡冲刷及裂缝等在内一系列病害问题日益突出，直接影响铁路和公路边坡稳定性，进而关系到铁路和公路的运输安全。

目前，针对边坡病害治理问题开展研究较少，整治措施主要包括坡面清理、混凝土回填及锚固等，然而这些措施并没有从根本上解决边坡病害问题，缺乏设计、施工和应用等方面的研究成果。

因此，需要一种边坡施工方法以增加边坡稳定性。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种边坡施工方法。该方法既可以用于新建边坡也可以用于既有边坡的治理。同时，该施工方法采用了纤维土形成边坡，提高了边坡抗冲刷、防冻胀等能力，增加了边坡的稳定性。

根据本发明提出了一种边坡施工方法，其包括：

步骤一，在坡的外侧由纤维土密实而构筑成边坡；

步骤二，在边坡的外侧形成混凝土边坡骨架；

步骤三，在混凝土边坡骨架中砌筑六棱砖；

步骤四，在六棱砖中夯填纤维土；

其中，纤维土由素土、土体加固纤维和水混合搅拌而成。

在一个实施例中，在步骤一中，采用分层夯填纤维土，并且每层的夯实厚度为5-30厘米。

在一个实施例中，在夯填上一层纤维土前，在下一层纤维土表面设置槽，并且从边坡的外侧到中间的方向上，槽的密度密疏相间式分布。

在一个实施例中，在边坡的从下到上的方向上，纤维土中的土体加固纤维的重量含量逐渐减小或增大。

在一个实施例中，其特征在于，在步骤三中，砌筑的六棱砖的内壁上设置有凹槽，并且使用橡皮锤并避开凹槽的击打方式砌筑。

在一个实施例中，在步骤四中，采用分层的方式填纤维土，并且每层的夯实厚度为3-10厘米。

在一个实施例中，在步骤四中，采用振动棒振捣凹槽处的纤维土。

在一个实施例中，其特征在于，在步骤二中，在边坡的纵向上，边坡骨架每隔20米设置一道宽2厘米的伸缩缝，并且利用沥青麻筋填塞伸缩缝。

在一个实施例中，其特征在于，在步骤一中，坡由基床填料填筑而成，且下层基床填料为改良土，而上层基床填料为级配碎石，上层基床填料的厚度与下层基床填料的厚度比为0.1-0.5。

在一个实施例中，在坡的两外侧采用加宽的方式填筑纤维土，并且纤维土的最上层的宽度不小于2米，之后通过刷坡的方式去除多余纤维土以形成边坡。

与现有技术相比，本发明的优点在于，该方法所述形成的边坡由纤维土而构筑，其增加了土体的粘聚力，提高了边坡的抗变形能力，有效防止了雨水的冲刷和侵蚀，并提高了抗冻能力。再有，通过在边坡上构筑六棱砖后再在其中夯填纤维土，进一步提高了边坡的强度，增加了其稳定性。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本发明的第一个实施例的边坡示意图；

图2显示了根据本发明的第二个实施例的边坡示意图；

图3显示了根据本发明的第三个实施例的边坡示意图；

图4显示了根据本发明的第四个实施例的边坡示意图；

图5显示了根据本发明的土体加固纤维；

图6显示了根据本发明的六棱砖；

附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

第一实施例：

图1示意性地显示了根据本发明的边坡施工方法的第一个实施例。如图1所示，具体显示了新建路堤边坡的施工。

首先，在坡1的外侧进行筑填以形成边坡2。当然，对于路堤边坡2，坡1和边坡2同时由人工修建。其中，在垂直方向上，坡1包括两个基床地层3，由不同的基床填料构成。边坡2位于坡1的外侧，并由纤维土密实而成。在具体的施工中，采用分层夯填的方式筑填坡1和边坡2。也就是，先采用不同的材料分别填筑坡1和边坡2的第一层，此层的夯实厚度为5-30厘米，例如20厘米。然后再在第一层的上方填筑第二层，并依此类推，直到形成坡1和边坡2。这种分层施工方式能保证坡1和边坡2的密实度，从而提高其稳定性，以增加抗雨水冲刷能力等。

在一个实施例中，坡1的下层基床填料为改良土，以增加承载能力，提高坡1的稳定性，并提高力学性能、降低可压缩性。当然还可以为a、b组填料，例如，a组填料为硬块石、级配好的漂石或级配好的卵石等。b组填料为土质漂石、土质卵石土质碎石等。而上层基床填料为级配碎石，以以提高承载能力，并满足变形和排水等需要。另外，上层基床填料的厚度与下层基床填料的厚度比为0.1-0.5，例如，厚度比为0.3。通过这种设置能满足交通运输功能性、耐久性、安全性的需要。

在填筑过程中，在夯填上一层纤维土前，在下一层纤维土表面设置槽，以增加摩擦力，从而保证两个层之间的结合力，以满足稳定性需要。优选地，槽的深度为0.3-1.5厘米，槽的宽度为0.3-1.5厘米。并且由槽所分隔的纤维土表面的面积为15-100平方厘米。也就是，在纤维土表面设置槽，而槽与槽之间所形成的纤维土表面的面积或者槽与纤维土的边界之间所形成的纤维土的表面面积在15-100平方厘米。再优选地，在从边坡的外侧到中间的方向上，槽的密度密疏相间式分布。即，在从外侧到中间的方向上，依次分为不同的多个区域，例如4个、5个、6个或其它个，在相邻的区域中的槽的密度不同，而一个区域中的槽的密度比位于其一侧或两侧的区域中的槽的密度低或高。通过上述设置能提高相邻的层之间的粘聚力，以使得在形成坡1或者边坡2后，坡1或者边坡2的填料颗粒难以移动，从而提高边坡2的抗雨水冲刷能力。

在实际施工过程中，对于新建路堤式边坡1，采用两侧加宽的方式填筑纤维土。并且为了保证充分发挥纤维土的优势，提高边坡2的抗变形能力，防止雨水冲刷和侵蚀，填筑完成后，纤维土的最上层的宽度不小于2米。而处于坡1两侧的边坡2为梯形，其坡脚的角度可以根据设计而不同。之后，通过刷坡的方式去除多余纤维土，以使得路堤边坡路基面宽度满足设计要求。在刷坡过程中，所刷坡的水平宽度为0.5米。如果采用机械刷坡，应用坡度尺控制坡度。如果人工刷坡，可以采用挂方格网的方式控制边坡的平整度和坡度。

根据本发明，纤维土有素土、土体加固纤维和水混合搅拌而成。如图5所示，土体加固纤维100包括线状的纤维本体101和间隔式设在纤维本体101上的多个珠体102。

在一个实施例中，纤维本体101的直径在10μm到500μm之间，优选在80μm到200μm之间。珠体102的直径在1mm到3mm，优选为2mm。珠体102的直径与纤维本体101的直径相差如此之大，可使得一条土体加固纤维的珠体102与另一条土体加固纤维的纤维本体101牢固地结合在一起。在一个优选的实施例中，纤维本体101与多个珠体102通过注塑一体成型。例如，可使用聚酯、聚丙烯等材料注塑而成，这种设置进一步提高了土体加固纤维10的强度。施工中，使用的素土通常含有重量含量最少为30％的等效粒径在1到10mm之间的细颗粒。这些细颗粒有助于粗颗粒的运动，从而能提高边坡结构稳定性。为了能将纤维土压实以构筑成边坡，纤维土中的土体加固纤维100的重量含量在2-6‰。通过这种设置优化了纤维土的组成，从而保证了边坡的稳定性。

根据本发明，在边坡2的从下到上的方向上，纤维土中的土体加固纤维的重量含量逐渐减小或者增大。并且根据边坡所处环境不同，选择纤维土中的土体加固纤维的重量含量逐渐减小还是逐渐增大。具体地，对于寒冷地区而言，纤维土中的土体加固纤维的重量含量逐渐减小。通过这种设置能利用纤维土具有约束土体膨胀变形和抑制水分子迁移的特点，可以减小冻融环境下的土体变形，一般坡底的冻涨变形要求严格，所以在坡底填筑纤维含量5％的纤维土以达到最佳抗冻胀能力。具体地，例如，在边坡2的靠下的位置处，纤维土中的土体加固纤维的重量含量为5‰，以提高边坡2的抗承载能力。而在边坡2靠上的位置处，纤维土中的土体加固纤维含量为3‰。而对于雨水丰沛的地区而言，纤维土中的土体加固纤维的重量含量逐渐增大。通过这种设置，纤维土可有效地缓冲消耗降雨势能并截留坡面水流，从而减小坡表面的雨滴动能及溅蚀。坡顶受冲刷最为严重，所以在坡顶填筑纤维含量5％的纤维土以达到最佳抗冲刷能力。其纤维土中的土体加固纤维的重量的具体含量可以根据不同工程而变化。通过上述设置能提高边坡2的防冻胀能力或方冲刷能力，进一步增加其稳定性。

在边坡2筑填完成后(如果需要刷坡，则是刷坡完成后)，在边坡2的外侧形成混凝土边坡骨架，以提高边坡的整体稳定性。其中，优选地，在纵向上，边坡骨架每隔20米设置一道宽2厘米的伸缩缝，并且利用沥青麻筋填塞所述伸缩缝，防止混凝土护坡骨架在温度应力、地震力及其他不利外力作用下的变形破坏，保证结构的安全性和耐久性。然后，再在混凝土边坡骨架中砌筑六棱砖90。最后，在六棱砖90中夯填纤维土。

在具体的实施例中，所砌筑的六棱砖90如图6所示。也就是，在六棱砖90的内壁上设置有凹槽91，以增加六棱砖90与其中的纤维土之间的摩擦力，从而增加六棱砖90和纤维土之间的粘聚力，从而提高边坡1的抗雨水冲刷能力。

在一个优选的实施例中，凹槽91构造为从上至下的通槽。在这种情况下，凹槽比较好加工，工艺成本比较低。凹槽91可以直线状延伸，这样加工安装都会比较简单。进一步优选地，凹槽91的横截面构造为方形，当然，为了避免应力集中的问题，凹槽91的横截面还可以构造为弧状，例如，半圆状。另外，在一个优选地实施例中，凹槽91上下方向延伸，并且在从上到下的方向上，凹槽的横截面面积依次变大。通过这种设置处于下端的纤维土与六棱砖90之间的结合力比处于上端的纤维土与六棱砖90之间的结合力要大，从而能增加六棱砖90在边坡2中的稳定性。

在砌筑六棱砖90的时候，可以使用橡皮锤轻轻击打六棱砖90，以保证铺设的六棱砖90整齐到位。当然，在击打过程中，要避开凹槽91处，以避免六棱砖90被打碎。

也采用分层夯填的方式向六棱砖90中添加纤维土。并且，每层的夯实厚度为3-10厘米，例如8厘米。通过这种设置能保证筑填的质量，避免纤维土松散造成的容易被雨水冲刷等问题。同时，在夯填的过程中，需要采用振动棒振捣凹槽91处的纤维土，以保证凹槽91和纤维土的接触密实度。例如，振动棒的直径为3.5厘米，频率为100赫兹，振幅为0.8毫米。使用振动棒在凹槽处振捣，每次振捣10秒左右。另外，在分层夯填的过程中，在填筑上一层之前，要对下一层的纤维土的表面进行凿毛处理，以增加层与层之间的纤维土的粘结力。

实施例二

图2示意性地显示了根据本发明的边坡施工方法的第二个实施例。如图2所示，具体显示了新建路堑边坡的施工。

在构筑边坡2’之前，进行路堑开挖，以形成坡1’。路堑开挖方式和施工工序等是本领域技术人员根据实际工程可以选择的，在此不再赘述。

在路堑开挖完之后，进行纤维土的夯填，以形成边坡2’。边坡2’的水平宽度为0.5-1米。在填筑过程中，也采用分层的方式进行，其具体施工工艺可以参照上述的第一个实施例。需要说明的是，这种修建边坡2’的方式不需要进行加宽填筑，则也不需要进行刷坡。

在纤维土边坡2’填筑完成后，便可以进行建造混凝土边坡骨架、砌筑六棱砖和在六棱砖内夯填纤维土等操作。其工艺和方法与第一个实施例中所记载的相同或类似，略去详细描述。

实施例三

图3示意性地显示了根据本发明的边坡施工方法的第三个实施例。如图3所示，具体显示了修复路堤边坡的施工。

对于既有路堤边坡受到雨水长期冲刷或者破坏后，主体流失，坡变形，路堤坡处于不稳定状态。因此，需要对路堤边坡进行修复。

在构筑新边坡2”之前，将原有的病害区域从表面进行剥离，形成稳定的坡1”。而具体的剥离方式等是本领域技术人员根据实际工程可以选择的，在此不再赘述。

在剥离完病害区域之后，进行纤维土的夯填，以形成边坡2”。边坡2”的水平宽度为0.5-1米。而修建边坡2”、进行建造混凝土边坡骨架、砌筑六棱砖和在六棱砖内夯填纤维土等操作，其工艺和方法与第二个实施例中所记载的相同或类似，略去详细描述。

实施例三

图4示意性地显示了根据本发明的边坡施工方法的第四个实施例。如图4所示，具体显示了修复路堑边坡的施工。

对于既有路堑边坡受到雨水长期冲刷或者破坏后，主体流失，坡变形，路堑坡处于不稳定状态。因此，需要对路堑边坡进行修复。

在构筑新边坡2”’之前，将原有的病害区域由表面进行剥离，形成稳定的坡1”’。而具体的剥离方式等是本领域技术人员根据实际工程可以选择的，在此不再赘述。

在剥离完病害区域之后，进行纤维土的夯填，以形成边坡2”’。边坡2”’的水平宽度为0.5-1米。而修建边坡2”’、进行建造混凝土边坡骨架、砌筑六棱砖和在六棱砖内夯填纤维土等操作，其工艺和方法与第二个实施例中所记载的相同或类似，也略去详细描述。

根据本发明的边坡施工方法，利用了纤维土的优点，增加了边坡的土体的粘聚力，提高了边坡的抗变形能力，有效防止了雨水的冲刷和侵蚀，并提高了抗冻能力。再有，通过在边坡上构筑六棱砖同时在其中夯填纤维土，进一步提高了边坡的强度，增加了其稳定性。

以上仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。