一种边坡支护结构的制作方法

本技术属于膨胀土陡坡的支挡及防护领域，尤其涉及一种边坡支护结构。

背景技术：

1、我国是世界上膨胀土分布范围最广、面积最大的国家，膨胀土总分布面积超过10万平方公里，其中广西、云南、湖北、河南、安徽、陕西、吉林等21个省份均有分布。在这些地区修筑公路、铁路时，往往需要开挖膨胀土高边坡，使得开挖坡面的浅表层岩土层直接暴露于大气中，坡面浅表层具有一定天然含水量的膨胀岩土层会发生失水收缩开裂以及吸水膨胀现象，吸水时，土（岩）体膨胀、软化，强度降低；失水时，土（岩）体收缩开裂，土体结构遭到破坏。在大气影响作用下，膨胀岩土中的含水量波动和胀缩现象反复发生，导致了裂隙的扩展并向深部土层发展，使该部分土体的完整性降低，强度下降，属于大气显著影响区，厚度一般为2.0-3.0m，该部分土呈疏松、碎散状态，为强渗透性层。

2、雨季来临时，一方面，雨水沿坡顶和开挖坡面入渗量大增；另一方面，浅表层膨胀岩、土体吸水膨胀、软化、强度降低，除易发生坡面的冲刷破坏外，还易于在膨胀土的大气显著影响区发生首次浅层破坏，首次浅层破坏后，新暴露出来的膨胀岩、土，在大气干湿循坏作用下，将又发生失水干缩开裂、吸水湿化膨胀，强度降低的现象，将进一步引起膨胀岩土边坡的牵引式破坏，如不给予适当的加固和防护，这种破坏将具有长期性和反复性。因此，如何保障施工和运营过程中边坡工程安全一直是我国广大膨胀土地区迫切需要攻克的关键技术难题。

3、长期以来，膨胀土路堑边坡滑坍处治是一个比较棘手的问题，也是岩土工程界的一个重要研究课题。膨胀土“逢堑必滑，有堤必坍”使得其成为一种“难对付的土”，为此，科研工作者提出了多种多样的处治技术。目前对于膨胀土边坡，使用最为成熟且经过检验安全可靠的处治方案依然是柔性加筋支挡结构。申请号为cn200510031717.3的中国发明专利公开了一种柔性加筋支挡结构及其施工方法，该专利提供的柔性支挡结构具有如下结构特征：在支挡结构的底层为透水基础层，在支挡结构与开挖面之间有透水层，该透水层与透水基础层为一体；透水基础层下开挖有渗沟；在整个支挡结构中铺设筋材，每层的筋材都超过支挡结构的宽度，反包至上一层，并与上一层的筋材连接，每层筋材用所开挖的土回填压实。该结构的优点在于通过土工格栅界面与土的摩擦、箍筋作用限制土体的膨胀或收缩，防止大气影响深度范围内土体开裂以及雨水向土体深层渗入，从而能减小膨胀土表层的大气影响深度，同时，柔性支护结构还可以防止雨水对坡面的直接冲刷，减少雨水渗入土体引起强度的大幅度衰退，同时能有效排泄坡体内的裂隙水，保持坡体含水量的稳定，由于柔性支护它允许坡体可以产生一定的胀缩变形，因此，可吸收胀缩过程中所积蓄的能量，降低了边坡膨胀土体的膨胀势能，减少因膨胀变形而造成支护措施失效或结构破坏的可能性。但土工格栅的铺设在施工中要求比较严格，其中反包和张拉需要大量人工，施工效率低且成本较高，容易受到人员施工水平、生产工艺和外界环境等多种因素影响（土工格栅易于老化），另外目前大量使用的柔性支挡结构适用坡率一般为1:1.5，甚至更缓，大量占用耕地。因此，寻求对膨胀土边坡高效和低成本的防护结构和方法一直是岩土工作者追求目标。

4、格宾挡土墙作为一种柔性挡土墙，具有制作简单、施工方便、效率高、成本低等优点，在边坡处治中应用广泛。

5、申请号为cn202022860204.6的中国实用新型专利中公开了一种格宾挡土墙。该专利提供的格宾挡土墙结构具有如下特征：挡土墙底部和侧面设有注浆石笼，使该挡土墙底部及两侧刚度大、整体性好，当挡土墙被水流冲击时，可以减少挡土墙的变形，防止挡土墙倒塌；在墙体内部还设有锚索，锚索的一端穿过侧面注浆石笼向下倾斜设置在格宾挡土墙后的土层中，锚索的另一端穿过侧面注浆石笼与围檩连接，解决了堆砌的石笼网稳定性差、容易产生滑移的问题。但是，由于石笼网丝外露，外形生硬不美观，且容易受到损坏，石笼网丝一旦被损坏，挡土墙结构随即破坏，且较难修复。由于格宾挡土墙通常采用石块作为填料，透水性极好，属于透水性包边材料，对膨胀土边坡来说，保湿防渗效果较差，雨水会通过石料缝隙下渗，软化膨胀土边坡表层及地基土体，易造成边坡滑坍及挡土墙的不均匀沉降；膨胀土地区缺少石料，大量使用石料填筑会造成成本的增加。若使用膨胀土作为格宾挡土墙填料，由于膨胀土易于开裂，大气降雨作用下易于吸水软化，甚至成泥塑状态，导致挡土墙强度大幅度下降，影响使用性能。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种施工便捷、适应性强、生态美观、防排水性能好、经济合理的边坡支护结构。

2、为实现上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：

3、一种边坡支护结构，该支护结构包括设置在边坡开挖面上的多层支护单元，所述支护单元横向上呈阶梯状设置，每一层所述支护单元包括靠近边坡开挖面的加筋膨胀土单元以及背离边坡开挖面的格宾网笼单元，所述加筋膨胀土单元与格宾网笼单元相连。

4、由此，本实用新型提供了一种将加筋膨胀土单元及格宾网笼单元组合的支护结构，加筋膨胀土单元为边坡内部支护结构，格宾网笼单元为边坡外部支护结构，综合利用了格宾网笼结构的整体稳定性好、便于施工和防冲刷作用，及加筋膨胀土系统的协调变形的作用，解决柔性支护反包和张拉效率低，筋材层易于老化失效，且坡率较缓，为膨胀土高陡边坡提供一种易于施工，且安全可靠的防护结构。

5、进一步，相邻两层所述支护单元中，上层的格宾网笼单元部分搭接在下层的加筋膨胀土单元上。

6、进一步，多层所述加筋膨胀土单元包括横向上呈阶梯状设置的第一填充物层，所述第一填充物层的上端面铺设筋材层；

7、多层所述格宾网笼单元包括横向上呈阶梯状设置的格宾网笼，所述格宾网笼内填充第二填充物，所述格宾网笼与筋材层相连。

8、进一步，所述支护单元的底部为透水层，所述透水层的厚度为50cm—70cm，所述透水层的底部开挖有盲沟，所述盲沟内铺设盲沟管，所述盲沟管的外周包裹有无纺土工布，所述透水层及盲沟内填充有透水性材料。盲沟管的外周采用无纺土工布包裹，以防止泥土堵塞盲沟管。

9、进一步，所述支护单元与边坡开挖面之间设有透水缓冲层，所述透水缓冲层的厚度为50cm—70cm，透水缓冲层内填充有透水性材料。膨胀土体内部的水可以通过透水缓冲层流入第一盲沟管，以达到减胀排水的目的。所述透水性材料优选为碎石。

10、由此，透水层以及透水缓冲层的排水和减胀作用等特性，具有成本低、施工简单、防排水效率高、可以协调变形、环保性能好，且可有效地防止大气影响深度范围内土体开裂以及雨水向土体深层渗入等显著优势。

11、进一步，所述支护单元上铺设耕植土，所述耕植土的厚度为50cm—70cm。

12、进一步，支护结构上端的边坡上开挖有截水沟，所述截水沟为了保护边坡不受上方地表水的冲刷。

13、进一步，所述格宾网笼与筋材层之间采用钢丝绑扎连接。为了加强每层格宾网笼之间的连接稳定性，多层格宾网笼按设计要求进行上层网笼底部与下层网笼盖的联结绑扎，并固定好格宾网笼的位置

14、进一步，所述筋材层为土工格栅。

15、本实用新型具有以下优点：

16、本实用新型提供了一种格宾网笼及加筋膨胀土组合的支护结构，将格宾网笼系统及加筋膨胀土系统相结合，解决柔性支护反包和张拉效率低，土工格栅易于老化失效，且坡率较缓，传统格宾挡土墙采用石块作为填料易于渗水，软化坡面及地基的问题，可有效地防止大气影响深度范围内土体开裂以及雨水向土体深层渗入，为膨胀土高陡边坡提供一种易于施工，且安全可靠的防护结构。

17、本实用新型综合利用了格宾网笼的特点，格宾网为柔性结构，能很好的适应地基变形，不会削弱整体结构，不易断裂破坏；结合所设置的透水缓冲层，疏干膨胀土边坡内部地下水，可以减小边坡土体静水压力，有利于边坡的稳定；格宾网笼施工方便，可根据现场需要和设计意图，在工厂内制成半成品，然后在施工现场组装成需要的形状，有效节省了人工成本；格宾网笼台阶用耕植土填充，使其长出植物，实现工程防护与加固功能的同时能绿化美化环境景观；相比现有技术cn200510031717.3，本实用新型减少了反包环节，对公认的技术要求降低，并且由于网笼的框箍作用以及土工格栅对网笼的拉拽作用，可以使得格宾网笼单元采用较陡的坡率（陡于1:1.5，诸如采用1:1、1:0.75、1:0.5），极大节约耕地；综上所述，本实用新型提供的格宾网笼及加筋膨胀土组合的支护结构具有施工便捷、适应性强、生态美观、防排水性能好、节约耕地、经济合理等显著优势。