一种二元地质结构公路边坡的综合防护方法与流程

本发明涉及边坡防护，尤其涉及一种二元地质结构公路边坡的综合防护方法。

背景技术：

1、二元地质结构边坡是指由土质和基岩组成的边坡，包括坡洪积成因土质+基岩、残积成因土质+母岩(如红黏土+碳酸盐岩、岩浆岩残积土+中(微)风化岩浆岩等)，即总体上坡体上部表现为类土质特征，下部表现为岩石特征的“上软下硬”型边坡。

2、实践表明，这类边坡容易发生坍塌变形和浅层滑坡。一些特殊性土质，如红黏土、膨胀土、高塑性土及类超固结土等在干湿循环作用下，经常发生重复性破坏而影响公路的安全运营。尤其是膨胀土边坡，被称为“工程癌症。因此，对于二元地质结构的公路边坡，应坚持支挡与坡面防护相结合的综合防护原则。目前对二元结构的边坡，一般按固定坡高(如8m或10m)分级，对上部土体采用骨架植草或骨架锚杆防护。这种做法虽然能在一定程度上缓解边坡发生坍塌变形和浅层滑坡的问题，但是存在两方面的问题：一是土石界面的地下水难以得到有效排放而影响坡体的长期稳定性；二是土体一旦发生滑坡，将会直接滑向行车道，严重威协行车安全。

3、鉴于此，有必要提出一种二元地质结构公路边坡的综合防护方法以解决或至少缓解上述缺陷。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种二元地质结构公路边坡的综合防护方法，以解决现有技术的二元结构边坡一般按固定坡高分级，对上部土体采用骨架植草或骨架锚杆防护，存在土石界面的地下水难以得到有效排放而影响坡体的长期稳定性，以及土体一旦发生滑坡，将会直接滑向行车道，严重威协行车安全的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种二元地质结构公路边坡的综合防护方法，包括步骤：

3、s1，按设计坡比开挖预留有保护层的二元地质边坡，在土石分界面设置边坡平台；其中，所述二元地质边坡包括位于所述土石分界面之上的土质边坡和位于所述土石分界面之下的基岩边坡，所述土石分界面通过预先勘察得到；

4、s2，在所述边坡平台上施工沿竖直方向延伸的岩石锚杆钻孔；

5、s3，清理所述岩石锚杆钻孔后插入与所述岩石锚杆钻孔相匹配的岩石锚杆，并灌注水泥砂浆；

6、s4，在所述边坡平台上施作纵向排水装置以及与所述岩石锚杆相对应的纵向混凝土挡墙；其中，所述纵向混凝土挡墙设于所述边坡平台在靠近所述土质边坡的坡面一侧，所述纵向排水装置设于所述纵向混凝土挡墙和所述土质边坡的坡面之间，所述纵向排水装置用于排出所述土质边坡的地下水；

7、s5，沿所述土质边坡的坡面延伸方向分级开挖所述土质边坡的保护层并施工圬工和生态防护，以减少坡面暴露时间和土体的强度衰减。

8、优选地，所述纵向排水装置包括第一排水机构以及位于所述第一排水机构下方的第二排水机构；其中，所述第一排水机构为砂砾反滤层或板式渗沟，所述第二排水机构为纵向盲沟；

9、其中，所述纵向盲沟的横截面呈矩形状，所述纵向盲沟的远离所述纵向混凝土挡墙的一面为迎水面并铺设有透水土工布，所述纵向盲沟的靠近所述纵向混凝土挡墙的一面铺设有隔水土工布，所述纵向盲沟的顶面铺设有透水土工布，所述纵向盲沟的底面为不透水的混凝土面。

10、优选地，所述纵向排水装置还包括预埋在所述纵向混凝土挡墙中的斜置泄水管，所述斜置泄水管的高位端插入至所述第一排水机构内，所述斜置泄水管的低位端自所述高位端沿横向斜向下延伸至所述纵向混凝土挡墙表面，以排出所述第二排水机构对应的地下水。

11、优选地，所述纵向混凝土挡墙的横截面呈上小下大的梯形状，所述纵向混凝土挡墙的墙顶宽度大于1m，墙高2～3m。

12、优选地，所述岩石锚杆的筋体采用直径在25～32mm之间的hrb400热轧带肋钢筋，锚入岩层中的深度为1.5～2m；所述岩石锚杆钻孔的孔径不小于75mm，所述岩石锚杆钻孔的深度比所述岩石锚杆长0.05m，所述岩石锚杆的底面和所述岩石锚杆钻孔的孔底之间预留0.05m。

13、优选地，所述岩石锚杆伸入至所述纵向混凝土挡墙的长度与所述纵向混凝土挡墙的墙身高度成正比，且所述岩石锚杆伸入所述纵向混凝土挡墙的长度不得小于0.5m。

14、优选地，所述岩石锚杆钻孔用水泥砂浆灌满，水灰比在1:0.4～1:0.5之间。

15、优选地，所述岩石锚杆每排设3根，横向间距0.5m，纵向间距为1～2m。

16、优选地，所述生态防护采用骨架植草灌或锚索框架梁防护。

17、优选地，所述斜置泄水管为直径为100mm的pvc管。

18、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

19、本发明提供一种二元地质结构公路边坡的综合防护方法，通过按设计坡比开挖预留有保护层的二元地质边坡，在土石分界面设置边坡平台，在边坡平台上施工沿竖直方向延伸的岩石锚杆钻孔，清理岩石锚杆钻孔后插入与岩石锚杆钻孔相匹配的岩石锚杆，并灌注水泥砂浆，在边坡平台上施作纵向排水装置以及与岩石锚杆相对应的纵向混凝土挡墙，纵向排水装置设于纵向混凝土挡墙和土质边坡的坡面之间，纵向排水装置用于排出土质边坡的地下水，沿土质边坡的坡面延伸方向分级开挖土质边坡的保护层并施工圬工和生态防护，以减少坡面暴露时间和土体的强度衰减。本发明将边坡平台设在土石分界面，有利于坡体排水，一般土层与岩石的透水性差异大，其界面往往是坡体地下水的排泄通道，排出的地下水通过纵向盲沟排出坡体；纵向混凝土挡墙基础采用竖向岩石锚杆，一是方便在平台上直接施工纵向混凝土挡墙，不需开挖地基；岩石锚杆为纵向混凝土挡墙提供抗滑移和抗倾覆承载能力，能够保证边坡的整体稳定性。通过设置纵向混凝土挡墙能够加固土质边坡的坡脚，增强坡体的整体稳定性；通过在纵向混凝土挡墙内侧设置排水反滤层利于及时截排坡体内的地下水。

技术特征：

1.一种二元地质结构公路边坡的综合防护方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的二元地质结构公路边坡的综合防护方法，其特征在于，所述纵向排水装置包括第一排水机构以及位于所述第一排水机构下方的第二排水机构；其中，所述第一排水机构为砂砾反滤层或板式渗沟，所述第二排水机构为纵向盲沟；

3.根据权利要求2所述的二元地质结构公路边坡的综合防护方法，其特征在于，所述纵向排水装置还包括预埋在所述纵向混凝土挡墙中的斜置泄水管，所述斜置泄水管的高位端插入至所述第一排水机构内，所述斜置泄水管的低位端自所述高位端沿横向斜向下延伸至所述纵向混凝土挡墙表面，以排出所述第二排水机构对应的地下水。

4.根据权利要求1所述的二元地质结构公路边坡的综合防护方法，其特征在于，所述纵向混凝土挡墙的横截面呈上小下大的梯形状，所述纵向混凝土挡墙的墙顶宽度大于1m，墙高2～3m。

5.根据权利要求1所述的二元地质结构公路边坡的综合防护方法，其特征在于，所述岩石锚杆的筋体采用直径在25～32mm之间的hrb400热轧带肋钢筋，锚入岩层中的深度为1.5～2m；所述岩石锚杆钻孔的孔径不小于75mm，所述岩石锚杆钻孔的深度比所述岩石锚杆长0.05m，所述岩石锚杆的底面和所述岩石锚杆钻孔的孔底之间预留0.05m。

6.根据权利要求5所述的二元地质结构公路边坡的综合防护方法，其特征在于，所述岩石锚杆伸入至所述纵向混凝土挡墙的长度与所述纵向混凝土挡墙的墙身高度成正比，且所述岩石锚杆伸入所述纵向混凝土挡墙的长度不得小于0.5m。

7.根据权利要求1所述的二元地质结构公路边坡的综合防护方法，其特征在于，所述岩石锚杆钻孔用水泥砂浆灌满，水灰比在1:0.4～1:0.5之间。

8.根据权利要求1所述的二元地质结构公路边坡的综合防护方法，其特征在于，所述岩石锚杆每排设3根，横向间距0.5m，纵向间距为1～2m。

9.根据权利要求1所述的二元地质结构公路边坡的综合防护方法，其特征在于，所述生态防护采用骨架植草灌或锚索框架梁防护。

10.根据权利要求3所述的二元地质结构公路边坡的综合防护方法，其特征在于，所述斜置泄水管为直径为100mm的pvc管。

技术总结
本发明提供一种二元地质结构公路边坡的综合防护方法，通过按设计坡比开挖预留有保护层的二元地质边坡，在土石分界面设置边坡平台，在边坡平台上施工沿竖直方向延伸的岩石锚杆钻孔，清理岩石锚杆钻孔后插入与岩石锚杆钻孔相匹配的岩石锚杆，并灌注水泥砂浆，在边坡平台上施作纵向排水装置以及与岩石锚杆相对应的纵向混凝土挡墙，纵向排水装置设于纵向混凝土挡墙和土质边坡的坡面之间，纵向排水装置用于排出土质边坡的地下水，沿土质边坡的坡面延伸方向分级开挖土质边坡的保护层并施工圬工和生态防护，以减少坡面暴露时间和土体的强度衰减。本发明能够减少基岩开挖量，通过纵向排水装置能够有效疏解土质边坡地下水，还能够保证边坡的整体稳定性。

技术研发人员：龚道平,李慧丽,张杰,何琴,龙海滨,樊华明,张迎春,杨龙,周乾,李子豪
受保护的技术使用者：湖南省交通规划勘察设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13