一种红层边坡加固-封闭结构的制作方法

本发明涉及一种红层边坡加固-封闭支护技术，属于边坡开挖支护技术领域。

背景技术：

“红层”是一种外观颜色以红色系为主的陆上沉积地层。在我国主要是指形成于三叠系、侏罗系、白垩系和古近系的湖湘、河流相、河湖交替相或是山麓洪积相的陆相碎屑岩，其岩性有砾岩、砂岩和泥岩，以泥质胶结为主，也有钙质或铁质胶结，是一套砂岩与泥岩不等厚互层、软硬相间的地层组合岩体。开挖后具有快速风化和遇水软化等特性，严重影响边坡的稳定性。

针对红层支护，目前已知的专利文献主要有红层砂泥岩隧道大变形段落施工方法(cn110295925a)、红层软岩地质区无缝钢管超前支护装置(cn207634098u)，红层地区滑坡预警方法(cn105761436a)和红层隧道铣挖支护结构(cn207348861u)等，缺乏针对红层边坡支护的专利技术。

目前，现有红层边坡的支护仍是常规边坡支护为主，如格构护坡、桩板墙、锚杆、锚索等支护方式。尽管这些支护技术已经非常成熟，但针对红层的工程地质特性考虑尚且不足，如格构护坡存在坡面不封闭，长期风化和遇水作用下存在局部失稳；锚索和桩板墙等支护技术由于施工期较长，难以控制解决红层边坡的快速风化等问题。因此，在红层边坡开挖后快速风化和遇水软化作用下，采用传统支护技术难以及时进行支护和封闭，坡面仍然存在局部失稳，存在投入和产出不匹配的问题。研究显示，红层泥质边坡及基坑快速风化主要发生在表层10cm范围内，膨胀性红层主要为侏罗系上统遂宁组、蓬莱镇组和白垩系上统夹关组、白龙组，在水作用下，其自由膨胀率可达14.5％～41％，开挖后，5～6h即开裂，2～3d即崩解呈散体状。由于红层边坡开挖后存在快速风化、遇水软化等问题，传统支护措施在这些问题上存在针对性不强、性价比不高的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种红层边坡加固-封闭结构，能够针对性的避免红层边坡快速风化和遇水软化等问题，具有针对性强、投入低等特点。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：红层边坡加固-封闭结构，包括红层开挖坡面，红层开挖坡面上设置有土钉或者锚杆，土钉或者锚杆的内端固定设置于边坡内，土钉或者锚杆的外端固定连接柔性钢筋网，柔性钢筋网与红层开挖坡面相贴合，红层开挖坡面上喷射有坡面混凝土。

进一步的是：坡面混凝土设置有连通边坡内部的排水孔。

进一步的是：柔性钢筋网的固定结构包括土钉或者锚杆的外端自带的螺纹杆，螺纹杆配设有螺母，螺母内端一侧设置有固定构件，固定构件具有供螺纹杆穿过的孔或者槽，通过螺母及固定构件将柔性钢筋网压紧在红层开挖坡面上；柔性钢筋网设置在螺母与固定构件之间。

在上述红层边坡加固支护结构的基础上，本发明同时还提供一种红层边坡加固-封闭方法，包括如下施工步骤：

a、首先确定边坡开挖坡比，形成红层开挖坡面；

b、结合红层开挖坡比及红层内部不利结构面组合，设计土钉或者锚杆的支护参数，在红层开挖坡面进行土钉或者锚杆的支护施工；

c、在红层开挖坡面铺设一层或者多层柔性钢筋网；

d、将柔性钢筋网和“土钉或者锚杆”进行固定连接；

e、对红层开挖坡面喷射混凝土，进行坡面快速封闭；

f、若设计有排水孔，在坡面设置排水孔；

g、最后，进行坡面养护，达到预定强度后进行下一级边坡开挖。

本发明的有益效果是：通过柔性钢筋网，可有效贴合不同形态的坡面，对不同形态的开挖坡面具有良好的适应性，减少边坡开挖难度和坡面形态要求；并且边坡与土钉(或者锚杆)、柔性钢筋网、坡面混凝土有机结合成一个整体结构，能够对红层边坡进行有效支护。此外，设置的排水孔，能够有效减少内部水体的蓄积，避免内部失稳引起的边坡破坏。本发明通过坡面支护和坡面封闭，可有效减少红层开挖坡面的快速风化和遇水软化等问题，便于红层地区边坡的开挖设计，提高支护效率，降低支护成本。

附图说明

图1是本发明的立面结构示意图；

图2是本发明的侧面结构示意图；

图3是本发明中柔性钢筋网的固定结构示意图一；

图4是本发明中柔性钢筋网的固定结构示意图二；

图中标记：1-土钉、2-柔性钢筋网、3-坡面混凝土、4-排水孔、5-红层开挖坡面、6-螺母、7-固定构件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图4所示，本发明中的一种红层边坡加固-封闭结构，包括红层开挖坡面5，红层开挖坡面5上设置有土钉1或者锚杆，土钉1或者锚杆的内端固定设置于边坡内，土钉1或者锚杆的外端固定连接柔性钢筋网2，柔性钢筋网2与红层开挖坡面5相贴合，红层开挖坡面5上喷射有坡面混凝土3。利用柔性钢筋网2的柔性特点，可有效贴合不同形态的坡面，施工完成后，边坡与土钉1(或者锚杆)、柔性钢筋网2、坡面混凝土3有机结合成一个整体结构，能够对红层边坡进行有效支护。此外，坡面混凝土3设置有连通边坡内部的排水孔4，能够有效减少内部水体的蓄积，避免内部失稳引起的边坡破坏。

为便于实现柔性钢筋网2的有效固定，如图3和图4所示，本发明中柔性钢筋网2的固定结构包括土钉1或者锚杆的外端自带的螺纹杆，螺纹杆配设有螺母6，螺母6内端一侧设置有固定构件7，固定构件7具有供螺纹杆穿过的孔或者槽，通过螺母6及固定构件7将柔性钢筋网2压紧在红层开挖坡面5上，柔性钢筋网2设置在螺母6与固定构件7之间，该结构简单可靠，便于施工。

在上述红层边坡加固支护结构的基础上，本发明同时还提供一种红层边坡加固-封闭方法，包括如下施工步骤：

a、首先确定边坡开挖坡比，形成红层开挖坡面5；

b、结合红层开挖坡比及红层内部不利结构面组合，设计土钉1或者锚杆的支护参数(支护参数包括支护深度、密度和角度等)，在红层开挖坡面5进行土钉1或者锚杆的支护施工；土钉1或者锚杆的支护施工均为现有成熟技术，本发明不再赘述。

c、在红层开挖坡面5铺设一层或者多层柔性钢筋网2；

d、将柔性钢筋网2和“土钉1或者锚杆”进行固定连接；

e、对红层开挖坡面5喷射混凝土，进行坡面封闭；

f、若设计有排水孔4，在坡面设置排水孔4；

g、最后，进行坡面养护，达到预定强度后进行下一级边坡开挖。

技术特征：

1.一种红层边坡加固-封闭结构，包括红层开挖坡面(5)，其特征在于：红层开挖坡面(5)上设置有土钉(1)或者锚杆，土钉(1)或者锚杆的内端固定设置于边坡内，土钉(1)或者锚杆的外端固定连接柔性钢筋网(2)，柔性钢筋网(2)与红层开挖坡面(5)相贴合，红层开挖坡面(5)上喷射有坡面混凝土(3)。

2.如权利要求1所述的一种红层边坡加固-封闭结构，其特征在于：坡面混凝土(3)设置有连通边坡内部的排水孔(4)。

3.如权利要求1或2所述的一种红层边坡加固-封闭结构，其特征在于：柔性钢筋网(2)的固定结构包括土钉(1)或者锚杆的外端自带的螺纹杆，螺纹杆配设有螺母(6)，螺母(6)内端一侧设置有固定构件(7)，固定构件(7)具有供螺纹杆穿过的孔或者槽，通过螺母(6)及固定构件(7)将柔性钢筋网(2)压紧在红层开挖坡面(5)上；柔性钢筋网(2)设置在螺母(6)与固定构件(7)之间。

4.一种红层边坡加固-封闭方法，其特征在于：采用如权利要求1至3中任意一项所述的一种红层边坡加固-封闭结构，并包括如下施工步骤：

a、首先确定边坡开挖坡比，形成红层开挖坡面(5)；

b、结合红层开挖坡比及红层内部不利结构面组合，设计土钉(1)或者锚杆的支护参数，在红层开挖坡面(5)进行土钉(1)或者锚杆的支护施工；

c、在红层开挖坡面(5)铺设一层或者多层柔性钢筋网(2)；

d、将柔性钢筋网(2)和“土钉(1)或者锚杆”进行固定连接；

e、对红层开挖坡面(5)喷射混凝土，进行坡面快速封闭；

f、若设计有排水孔(4)，在坡面设置排水孔(4)；

g、最后，进行坡面养护，达到预定强度后进行下一级边坡开挖。

技术总结
本发明涉及一种红层边坡加固‑封闭技术，属于边坡开挖支护技术领域。本发明包括红层开挖坡面，红层开挖坡面上设置有土钉或者锚杆，土钉或者锚杆的内端固定设置于边坡内，土钉或者锚杆的外端固定连接柔性钢筋网，柔性钢筋网与红层开挖坡面相贴合，红层开挖坡面上喷射有坡面混凝土。利用柔性钢筋网的柔性特点，可有效贴合不同形态的坡面，施工完成后，边坡与土钉(或者锚杆)、柔性钢筋网、坡面混凝土有机结合成一个整体结构，能够对红层边坡进行有效支护和封闭。本发明通过坡面支护和坡面封闭，可有效减少红层开挖坡面的快速风化和遇水软化等问题，便于红层地区边坡的开挖设计，提高支护效率，降低支护成本。

技术研发人员：张世殊;赵小平;冉从彦;张佑廷;胡金山
受保护的技术使用者：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2020.02.17
技术公布日：2020.05.19