边坡变形的整治方法与流程

本发明涉及岩土工程技术领域，特别涉及一种边坡变形的整治方法。

背景技术：

中国幅员辽阔，地形地貌复杂多变，包括山地、高原和丘陵在内的广义山地，其占陆地总面积的三分之二；且地质构造复杂、地层发育齐全，分布着大量受构造影响而破碎的软质岩老地层。在大规模的基建工程中，必然会遇到大量大型复杂的软质岩开挖边坡。为了防止这些边坡变形失稳、滑动，并保持边坡的长期稳定，通常采用抗滑桩或预应力锚索等支挡结构对边坡进行支挡。然而在基建工程期间，由于各种因素影响，边坡开挖后容易形成多期次滑塌、多次整治、多次变形而形成多层级滑面等恶性循环，甚至边坡变形的破坏形式也会发生改变，令最初的边坡支挡措施失去应有的效果。为解决上述困局，有必要提供一种综合整治技术以确保边坡变形整治彻底、到位、稳固、安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种边坡变形的整治方法，以解决现有技术中边坡支挡措施容易失效、边坡变形整治不彻底的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种边坡变形的整治方法，包括以下步骤：对边坡由坡脚至坡顶分段地进行刷坡减载；在所述边坡的坡脚处布设灌注桩，多个所述灌注桩沿坡脚线的延伸方向布设；在所述边坡上设置沿所述坡脚长度方向延伸的截水沟；在所述边坡上设置排水结构以将所述截水沟内、坡体内的水引导至坡脚。

进一步地，所述对边坡由坡脚至坡顶分段地进行刷坡减载的步骤，具体包括：对所述边坡从既有混凝土挡墙的顶平台沿坡面向上进行刷坡减载，得到第一边坡，所述第一边坡的坡度为2％～12％；从所述第一边坡的末端沿所述坡面向上进行分段刷坡直至坡顶，得到多个第二边坡以及位于每一所述第二边坡末端的缓冲平台，所述边坡的顶部设置为所述缓冲平台。

进一步地，所述对边坡由坡脚至坡顶分段地进行刷坡减载的步骤中，刷坡得到所述第二边坡所采用的边坡坡率为1∶3～5。

进一步地，所述第一边坡为通过分两段进行刷坡减载得到的上边坡和下边坡，所述上边坡和所述下边坡呈v型设置，并在所述上边坡与所述下边坡之间设置所述截水沟以将所述上边坡、所述下边坡的水集中于所述截水沟内。

进一步地，所述上边坡的坡度为6％～12％，所述下边坡的坡度为2％～5％。

进一步地，所述在所述边坡上设置沿所述坡脚长度方向延伸的截水沟的步骤，还包括：在所述第一边坡的末端以及所述缓冲平台上分别设置截水沟以将多个所述第二边坡的水集中于所述截水沟内。

进一步地，所述在所述边坡上设置排水结构以将所述截水沟内、坡体内的水引导至坡脚的步骤，包括：在所述坡面上沿垂直于坡脚线延伸方向布设横向排水槽，所述横向排水槽连通所述截水沟。

进一步地，所述在所述边坡上设置排水结构以将所述截水沟内、坡体内的水引导至坡脚的步骤，包括：在所述既有混凝土挡墙与所述截水沟之间设置渗沟以将坡体内的水引导至坡脚。

进一步地，所述在所述边坡上设置排水结构以将所述截水沟内、坡体内的水引导至坡脚的步骤，包括：在所述第二边坡上分别布设排水孔以将坡体内的水引导至坡脚，所述排水孔由所述边坡的坡面向坡体内部延伸。

进一步地，所述排水孔的长度为20m～30m，相邻所述排水孔之间的距离为2m～4m。

进一步地，所述对边坡由坡脚至坡顶分段地进行刷坡减载的步骤，还包括：刷坡减载得到所述第一边坡之后，采用混凝土和钢筋网封闭所述第一边坡。

进一步地，所述对边坡由坡脚至坡顶分段地进行刷坡减载的步骤，还包括：刷坡得到多个所述第二边坡之后，在所述第二边坡上均采用锚杆固定的土工格室进行绿化防护。

进一步地，所述在所述边坡的坡脚处布设灌注桩，多个所述灌注桩沿坡脚线的延伸方向布设的步骤，具体包括：在所述边坡的既有混凝土挡墙的墙背处布设灌注桩，所述灌注桩的桩径为1.0m～2.0m，桩长为15m～18m，相邻所述灌注桩之间的距离为2m～4m。

进一步地，所述在所述边坡的坡脚处布设灌注桩，多个所述灌注桩沿坡脚线的延伸方向布设的步骤，包括：在各所述灌注桩的顶端布设系梁以连接多个所述灌注桩。

进一步地，边坡变形的整治方法还包括以下步骤：在所述第一边坡的末端以及所述缓冲平台上埋设变形监测桩以监测所述第一边坡和各级所述缓冲平台的变形情况。

进一步地，边坡变形的整治方法还包括以下步骤：在所述灌注桩的后方埋设测斜管；和/或在所述灌注桩的顶端布设倾角传感器和位移监测桩。

本发明提供的边坡变形的整治方法，根据变形大小由坡脚至坡顶分段地进行刷坡减载，能够有效地减少推移式滑坡的下滑推力，并沿坡脚线的延伸方向布设多个灌注桩抵挡边坡的剩余下滑力，有效地阻止边坡剩余下滑力再向下传递，提高边坡的整体稳定性。另外，上述整治方法加强了综合截水、排水措施，可以加速坡体地下水迅速排出，有效增加了岩土体的物理力学指标参数，提高了边坡岩土体的阻滑效果。上述边坡变形的整治方法可广泛应用于高速铁路滑坡、边坡变形等病害抢险和边坡止挡防护工程中，能够确保边坡变形整治彻底、到位、稳固、安全。

附图说明

图1为本发明实施例提供的边坡变形的整治方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的整治方法整治前后的边坡结构示意图；

图3为本发明实施例提供的整治方法中刷坡减载后边坡的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的整治方法中渗沟的纵断面结构示意图；

图5为图4中a-a剖视图。

附图标记说明：

1、边坡；1a、坡脚；1b、坡顶；2、既有混凝土挡墙；3、既有锚固桩；4、推测滑动面；

10、第一边坡；11、上边坡；12、下边坡；20、第二边坡；21、锚杆；30、缓冲平台；40、截水沟；50、排水结构；51、渗沟；51a、砂砾石反滤层；51b、砂夹卵砾石反滤层；51c、丝状渗排水网；51d、排水层；52、排水孔；60、变形监测桩；70、深层土体位移监测孔；80、测斜管；90、灌注桩。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。在本发明的描述中，相关方位或位置关系为基于图1所示的方位或位置关系，其中，“上”、“下”是指图2的上下方向。需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

另外，在本发明中的“第一”、“第二”等描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或顺序。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

参照图1，本申请实施例提供了一种边坡变形的整治方法，包括以下步骤：

s1、对边坡1由坡脚1a至坡顶1b分段地进行刷坡减载；

s2、在边坡1的坡脚1a处布设灌注桩90，多个灌注桩90沿坡脚1a线的延伸方向布设；

s3、在边坡1上设置沿坡脚1a长度方向延伸的截水沟40；

s4、在边坡1上设置排水结构50以将截水沟40内、坡体内的水引导至坡脚1a。

可以理解地，边坡变形往往是多种因素作用形成的，其中有主控因素和次要因素，对主控因素要采取措施进行消除或控制，辅以其它措施同时控制次要因素，能够达到综合治理的目的。本申请实施例以大型复杂的软质岩牵引-推移式边坡为例，具体说明边坡1变形的整治方法。当然本申请的整治方法也可以应用于其它边坡变形的综合整治。

参照图2，图为大型复杂的软质岩牵引-推移式边坡在整治前后的结构示意图。边坡1的坡脚1a左侧为既有铁路，右侧为既有高陡边坡。边坡1上原有设计已采取坡脚1a处布设既有混凝土挡墙2，并在既有混凝土挡墙2后布设既有锚固桩3等加固措施，多个既有混凝土挡墙2与既有锚固桩3均沿坡脚1a线的延伸方向布设。但由于该边坡1主要为软弱炭质页岩地层，遇水容易软化，发生多次滑塌而造成排水系统基本失效，导致该边坡1演化成多期次、多层级软质岩牵引-推移式滑坡。

根据地质钻孔机对深层土体进行位移监测以及查勘滑坡前后缘的变形状态，查明了图2所示的边坡1地层由外及内主要为软塑残破积土层、硬塑残破积土层、炭质页岩全风化层及炭质页岩强风化层局部夹全风化，综合确定了推测滑动面4，并采取本申请实施例的边坡变形的整治方法进行综合整治。

本申请实施例提供的边坡变形的整治方法，根据变形大小由坡脚1a至坡顶1b分段地进行刷坡减载，能够有效地减少推移式滑坡的下滑推力，并沿坡脚1a线的延伸方向布设多个灌注桩90抵挡边坡1的剩余下滑力，有效地阻止边坡1剩余下滑力再向下传递，提高边坡1的整体稳定性。另外，上述整治方法加强了综合截水、排水措施，可以加速坡体地下水迅速排出，有效增加了岩土体的物理力学指标参数，提高了边坡1岩土体的阻滑效果。上述边坡变形的整治方法可广泛应用于高速铁路滑坡、边坡变形等病害抢险和边坡支挡防护工程中，能够确保边坡变形整治彻底、到位、稳固、安全。

下面对本申请实施例提供的边坡变形的整治方法的各种详细实施方式进行具体说明，需要说明的是，这些实施方式可以根据不同边坡变形的整治施工的不同需求进行取舍。

s1、对边坡1由坡脚1a至坡顶1b分段地进行刷坡减载。

可以理解地，刷坡减载能够有效地减少推移式滑坡的下滑推力。在一些实施例中，对边坡1由坡脚1a至坡顶1b分段地进行刷坡减载的步骤，具体包括：对边坡1从既有混凝土挡墙2的顶平台沿坡面向上进行刷坡减载，得到第一边坡10，第一边坡10的坡度为2％～12％；从第一边坡10的末端沿坡面向上进行分段刷坡直至坡顶1b，得到多个第二边坡20以及位于每一第二边坡20末端的缓冲平台30，边坡1的顶部设置为缓冲平台30。

也就是说，边坡1从既有混凝土挡墙2的顶平台沿坡脚1a至坡顶1b的方向进行刷坡减载得到第一边坡10，且第一边坡10的坡度在2％～12％之间。本申请实施例中，第一边坡10的末端位于其与坡体最内侧的推测滑动面4的交界处。第一边坡10位于边坡1的最下端，即最靠近坡脚1a的地方，因而第一边坡10的坡度相对较小，且第一边坡10位于推测滑动面4的更靠近于坡体内部的一侧，即第一边坡10位于推测滑动面4的内侧。可以理解地，在进行刷坡减载时，将推测滑动面4的大部分坡体清理掉，有效地减少推移式滑坡的下滑推力，保证了刷坡后边坡1的稳定性。在刷坡减载过程中，截除了既有锚固桩3位于第一边坡10的坡体外侧的部分。具体地，第一边坡10沿垂直于坡脚1a线延伸方向上的尺寸为24m～60m。

进一步地，第一边坡10为通过分两段进行刷坡减载得到的上边坡11和下边坡12，上边坡11和下边坡12呈v型设置，并在上边坡11与下边坡12之间设置截水沟40以将上边坡11、下边坡12的水集中于截水沟40内。也就是说，第一边坡10包括上边坡11和下边坡12，上边坡11的坡度与下边坡12的坡度相对设置，即从边坡1的剖面来看，上边坡11与下边坡12呈v型；并在上边坡11与下边坡12之间设置截水沟40，因而上边坡11与下边坡12的水沿相反的方向流动，均可以集中至截水沟40。第一边坡10的设计不仅减少了推移式滑坡的下滑推力，解决了防止边坡1坍滑的问题，也解决了排水的问题，将边坡1上的水引导至截水沟40内，防止对坡脚1a的既有铁路造成影响。进一步地，上边坡11的坡度为6％～12％，下边坡12的坡度为2％～5％。具体为上边坡11的坡度为10％，下边坡12的坡度为4％。上边坡11的坡度大同时有利于排水。

在另一些实施例中，对边坡1由坡脚1a至坡顶1b分段地进行刷坡减载的步骤，还包括：刷坡减载得到第一边坡10之后，采用混凝土和钢筋网封闭第一边坡10。封闭第一边坡10进一步保证第一边坡10的稳定性，有效减少第一边坡10的下滑推力。具体地，钢筋网呈片状，厚度为10cm，在钢筋网下铺设30cm夯填黏土进行封闭。

另外，从第一边坡10的末端沿坡面向上继续进行分段刷坡，得到多个第二边坡20，同时在每一第二边坡20的末端均设置缓冲平台30。第二边坡20均位于原有坡体最内侧的推测滑动面4内侧，以保证第二边坡20的稳定性。缓冲平台30能够有效地减少相邻第二边坡20之间的连续下滑推力。边坡1的顶部也设置为缓冲平台30，使坡顶1b不易坍滑，确保其稳定性。具体地，第二边坡20沿垂直于坡脚1a线延伸方向上的尺寸为5m～10m。缓冲平台30沿垂直于坡脚1a线延伸方向上的尺寸为3m～6m。

在一些实施例中，对边坡1由坡脚1a至坡顶1b分段地进行刷坡减载的步骤中，刷坡得到第二边坡20所采用的边坡坡率为1∶3～5。可见第二边坡20的坡度大于第一边坡10的坡度，符合边坡1由坡脚1a至坡顶1b的坡度变化。

在另一些实施例中，对边坡1由坡脚1a至坡顶1b分段地进行刷坡减载的步骤，还包括：刷坡得到多个第二边坡20之后，在第二边坡20上均采用锚杆21固定的土工格室进行绿化防护，参照图3所示。土工格室为三维立体结构，其平铺于第二边坡20上，并用锚杆21固定使土工格室更加稳固。将客土撒草籽和/或灌木种子填置于土工格室内，可以实现对第二边坡20的绿化防护。

s2、在边坡1的坡脚1a处布设灌注桩90，多个灌注桩90沿坡脚1a线的延伸方向布设。

可以理解地，灌注桩90能够抵挡边坡1的剩余下滑力。在一些实施例中，该步骤具体包括：在边坡1的既有混凝土挡墙2的墙背处布设灌注桩90，灌注桩90的桩径为1.0m～2.0m，桩长为15m～18m，相邻灌注桩90之间的距离为2m～4m。具体地，本申请实施例在既有混凝土挡墙2后布设c35钢筋混凝土锚固桩，并修复既有混凝土挡墙2。上述灌注桩90能够抵挡边坡1的剩余下滑力，有效阻止边坡1剩余下滑力向下传递，提高边坡1的整体稳定性。

进一步地，该步骤具体包括：在各灌注桩90的顶端布设系梁以连接多个灌注桩90。多个灌注桩90顶端由系梁连接以确保灌注桩90的稳定性。具体地，系梁采用c30钢筋混凝土系梁支护，系梁宽度为2.0m，厚度为1.0m。

s3、在边坡1上设置沿坡脚1a长度方向延伸的截水沟40。

可以理解地，截水沟40能够集中边坡1地表的水，然后再通过排水结构50将截水沟40内集中的水排至坡脚1a。除了上述在上边坡11与下边坡12之间设置截水沟40之外，在一些实施例中，该步骤还包括：在第一边坡10的末端以及缓冲平台30上分别设置截水沟40以将多个第二边坡20的水集中于截水沟40内。第一边坡10末端及缓冲平台30上的截水沟40分别位于第二边坡20沿坡面方向的下方，能够将第二边坡20上的水集中起来排走。

s4、在边坡1上设置排水结构50以将截水沟40内、坡体内的水引导至坡脚1a。

可以理解地，排水结构50能够将截水沟40内的水以及坡体内的水排至坡脚1a，降低边坡1地下水位和滑带土的孔隙水压力，提高滑带土强度，减小下滑推力，从而减少支挡工程量，保证边坡1的整体稳定性。

在一些实施例中，该步骤具体包括：在坡面上沿垂直于坡脚1a线延伸方向布设横向排水槽(未示出)，横向排水槽连通截水沟40。也就是说，横向排水槽与截水沟40在边坡1的坡面内交叉连通布设，横向排水槽能够将截水沟40内的水排至坡脚1a，以免截水沟40的水盛满之后溢出冲刷边坡1，能够使截水沟40继续集中从边坡1上流下来的水。具体地，横向排水槽在坡面上每隔8m～10m设置一个。

在另一些实施例中，该步骤具体包括：在既有混凝土挡墙2与截水沟40之间设置渗沟51以将坡体内的水引导至坡脚1a。参照图4、图5，渗沟51设置于上边坡11、下边坡12之间的截水沟40与既有混凝土挡墙2之间，能够将坡体内的地下水排出，用于降低第一边坡10地下水位，提高第一边坡10稳定性。具体地，渗沟51通过砂砾石反滤层51a和砂夹卵砾石反滤层51b与坡体隔离开，使地下水能够渗入其排水层51d，并从排水管排出至既有侧沟。排水层51d与反滤层之间布设有丝状渗排水网51c，使地下水顺利排至排水层51d内，而且防止坡体内的土及砂石进入排水层51d，堵塞渗沟51。

在另一些实施例中，该步骤具体包括：在第二边坡20上分别布设排水孔52以将坡体内的水引导至坡脚1a，排水孔52由边坡1的坡面向坡体内部延伸。参照图2，排水孔52倾斜插入第二边坡20内，向坡体内部延伸。排水孔52能够将第二边坡20坡体内的水排至坡面，并流入相应缓冲平台30的截水沟40中。

具体地，参照图2，排水孔52沿着坡面的方向由下至上进入坡体内，以便于坡体内的地下水能够由上至下排至坡面。排水孔52位于坡面上的一端靠近相应缓冲平台30上的截水沟40，以便于将沿排水孔52排出的地下水引导至截水沟40内。排水孔52在坡面上均匀布设，沿坡面的上下方向和铁路延伸方向均有布设。各相邻排水孔52之间的间距为2m～4m，排水孔52的长度为20m～30m。进一步地，排水孔52内布置有丝状渗排水网管用于将地下水排至坡面。丝状渗排水网管不仅使地下水能够从坡体渗入网内便于排出，而且其强度比单纯的排水孔52更好。

本申请实施例中采用截水沟40、排水结构50等截排水工程措施，将边坡1的地表水以及坡体内的地下水引导至坡脚1a，降低了边坡1地下水位和滑带土的孔隙水压力，提高滑带土的强度，减小下滑推力，从而能够减少支挡工程量，并能够保证边坡1的稳定性。截排水工程措施最后完善坡面纵横排水系统，修复既有侧沟，完成截排水工程的实施。

在一些实施例中，边坡变形的整治方法还包括以下步骤：

s5、在第一边坡10的末端以及缓冲平台30上埋设变形监测桩60以监测第一边坡10和各级缓冲平台30的变形情况。

上述变形监测桩60在施工时埋设于第一边坡10的末端及缓冲平台30上，可以动态监测边坡1变形量及其发展趋势，制定边坡1变形控制标准和预警方案，并根据监测预警方案启动相应应急处理措施，确保施工及铁路运营安全。整治完成后，通过监测评估整治效果，确保彻底整治到位。进一步地，在第一边坡10以及第二边坡20布设深层土体位移监测孔70对边坡1的深层坡体进行监测。深层土体位移监测孔70分别布设于第一边坡10的上边坡11和下边坡12，还布设于第二边坡20的前部和后部，以监测整个边坡1的变形量。

s6、在灌注桩90的后方埋设测斜管80；和/或在灌注桩90的顶端布设倾角传感器和位移监测桩。

在一些实施例中，埋设于灌注桩90附近或者顶端的测斜管80、倾角传感器和位移监测桩，能够动态监测边坡1的坡脚1a附近的变形量及其发展趋势，预警掌握施工过程中边坡1坡脚1a附近的变形规律和特点，随时预警，确保铁路的运营安全。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不同限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。