道路路堑注浆土钉边坡的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种道路路堑注浆土钉边坡，主要涉及土木工程领域，特别涉及城市道路和公路工程的边坡防护。
【背景技术】
[0002]城市道路、公路、铁路、水利等工程涉及的边坡防护，一般是采用自然放坡、护砌、挡土墙等形式，依靠土的摩擦力或护砌构造、挡土墙构造抵御土的滑动力，滑动力是土重力的水平分力。在进行边坡稳定土力学计算时都会涉及到土的容重、粘聚力、内摩擦角，这些参数都与土体含水量或孔隙水压力有关，含水量增加会加大土的容重，滑动力增加，含水量增加而土的粘聚力和内摩擦角均会减小，土体颗粒间的粘聚力和摩擦力减小，进而降低了土体抗滑力。而边坡稳定是基于抗滑力大于滑动力，并且有一定的富裕，即安全系数。一些工程施工时边坡稳定是满足要求的，但经过较长时间后，边坡土体内的水份长期聚集，在水的作用下土体产生裂隙和松动，暴雨时土体内含水量剧增，使得原来稳定的边坡，土壤的力学参数发生较大的变化，边坡的稳定超出了设计时的安全系数的范围，就有造成滑坡的可能。等级较低的公路，尤其是山区公路，边坡滑坡、坍塌现象比较严重。
[0003]在实际工程中常常采用片石护砌边坡、挡土墙、土钉锚固等技术对边坡进行加固，防止边坡受到自然条件侵蚀产生坍塌滑坡，工程造价高、施工难度大。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是:提供一种道路路堑注浆土钉边坡，与现有技术土钉锚固加固土体技术不同，土钉锚固是采用钻孔穿过在潜在的滑动面，放入拉杆，钻孔内注入水泥浆，拉杆被锚固在稳固的土层内，坡面设置网格利用拉杆将坡面拉住。而本实用新型采用注浆，将土体的力学参数提高，即使土体受到自然条件的侵蚀，土体中的孔隙被注浆填充，水分不会聚集影响土的力学参数，使土体的力学参数仍然可以满足边坡稳定的要求。本实用新型有益效果是:从边坡坍塌、滑坡的内因入手，防止道路路堑边坡坍塌、滑坡现象的发生。具有施工简便、成本低、效果好等特点，是城市道路、公路防止边坡坍塌、滑坡的有效方法，还可用于水利、水土保持等自然地质灾害多发地区进行山体滑坡防治。
[0005]本实用新型是通过以下技术实现的:道路路堑注浆土钉边坡，主要包括:土体1、注浆管2、注浆毛细孔道3，注浆管2伸入土体I内部，注浆毛细孔道3由注浆管2向四周辐射渗透在土体I内。注浆管2为钢管，注浆管2 —端设置有管头21，管头21呈圆锥状，圆锥的底面直径比注浆管2的外径大5?15毫米，采用钢制焊在注浆管2上，注浆管2的另一端为管口 22设置有螺纹，在注浆管2靠近管头21的部分沿钢管周围设置有注浆孔23，注浆管2靠近管口 22端50?100厘米范围不设出浆孔23。注浆管2在边坡的坡面4上呈梅花状布置，横向和纵向间距I?2米，注浆管2伸入土体1，管头21超过潜在滑动面至少I米以上。
[0006]本实用新型防止边坡坍塌、滑坡的机理是，采用水泥浆与土壤充分结合，将松散的土体固结成水泥土。水泥凝固后改变土壤的力学参数，使边坡土体的内摩擦角和凝聚力提高，在雨水浸泡等自然条件侵蚀的情况下，参数不会降低或者降低很少，从而起到对边坡加固的作用。土壤采用水泥浆注浆处理后，土体之间的空隙被水泥浆填充，土体的水稳定性大大提高，形成坚固的水泥土，力学性质得以改善，这种注浆加固土体的技术在隧道施工中被广泛应用，隧道开挖前，采用小导管对隧道洞体上方的土体注浆加固，使土体强度增高，防止隧道开挖时坍塌。注浆处理边坡，可以改善土体的力学参数，提高边坡的抗滑能力，注浆土钉本身有很高的抗剪强度，伸入土体内可以起到很好的抗滑作用。。
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型注浆土钉边坡构造示意图；
[0008]图2为注浆管构造图；
[0009]图3为注浆管封口示意图。
[0010]图中:1-土体，2-注浆管，3-注浆毛细孔道，4-坡面，5-潜在滑动面，6-封口，21-管头，22-管口，23-注浆孔。
【具体实施方式】
[0011]图1为本实用新型用于道路路堑边坡的实施例，一般在进行路堑边坡设计时，根据边坡土体的力学参数，如内摩擦角、凝聚力，计算边坡的放坡坡度，按照相关规范，路堑边坡稳定安全系数应大于等于1.25，即土体的抗滑力应不小于下滑力的1.25倍。采用本实用新型进行路堑边坡设计时，先根据地质勘查报告和拟定的边坡坡度，计算出边坡稳定系数，如果边坡稳定系数大于1.25，说明工程建设初期边坡满足稳定要求，再根据地质报告分析土体的水稳定性，如土体的孔隙比较大，水饱和状态下压缩比较大，就有可能存在土体在长期的自然条件侵蚀，土体力学参数发生较大的变化，边坡稳定安全系数降低至1.0以下，潜在滑动面5会高出坡底地面，此时抗滑力小于滑动力，潜在滑动面以上的土体I出现失稳滑动。在这种土质的路段进行道路路堑边坡设计时，采用本实用新型防护，应先进行试验，取得相应的土体力学参数。试验时在边坡土体上进行注浆，取样进行土工试验，水饱和状态下的力学参数作为边坡稳定计算，获取不同注浆管间距、注浆量、注浆压力等参数，以注浆后土体水饱和状态下计算出的边坡稳定安全系数大于等于1.25的数据，经济安全的参数作为设计计算依据。土壤采用水泥浆注浆处理后，土体之间的空隙被水泥浆填充，水稳定性大大提高，形成坚固的水泥土，力学性质得以改善。土体注浆后的力学参数也可以根据本地经验或资料确定。
[0012]施工时，在需做防护的边坡上，根据计算的参数确定土钉间距，采用岩土设计软件可以计算出边坡稳定安全系数和潜在滑动面位置。土钉在坡面4上横向、竖向错位呈梅花状布置，横向、竖向间距I?2米，在坡面4上打木粧定位，注浆管2的长度根据潜在滑动面5确定，应进入潜在滑动面5至少I米以上。注浆土钉不需专用的钻机钻孔，采用压入的方式将注浆管2压入边坡。先人工手持注浆管2的管头对准定位点，采用常用的挖掘机挖斗将注浆管2压入土体I。注浆管构造见图2，管头21直径大于注浆管2，在机械的压力下很容易压入土体I。注浆管2采用DN25毫米钢管加工，管头21呈圆锥状，圆锥的底面直径比注浆管2的外径大5?15毫米，采用钢制焊在注浆管2上。注浆管2靠近管头21的部分沿钢管周围设置有注浆孔23，孔径5毫米左右，在注浆管2的圆周上每一排对称钻4个孔，两排注浆孔23的间距50毫米左右。管口 22有螺纹，以便与注浆机连接，注浆管2靠近管口 22端50?100厘米范围不设出浆孔23，注浆后的坡面4表层为原状土，有利于草皮和灌木生长。以一定面积的边坡作为一个工作面，注浆管2都压入后，分别将注浆机的高压管连接在注浆管2的管口 22上，将管口 22周边的土体用锤击实，防止冒浆。启动注浆机向注浆管2内压注水泥浆，水泥浆顺着注浆管2上的注浆孔23压注在土体I内，形成形同树根状的注浆毛细孔道3，水泥浆与周边土体结合凝固成强度较高的水泥土，其内摩擦角和凝聚力这两个与抗滑力有直接关系的参数大大提高，土体I被注浆毛细孔道3形成树根状水泥浆固定，土体I内的孔隙被水泥浆填充，水分不会聚集，形成稳固的边坡。注浆材料浆采用水泥粉煤灰混合料，水泥:粉煤灰=1:0.25?0.5，注浆控制采用压力和注浆量双控，注浆压力控制在0.8?1.5Mpa，注浆量根据加固土壤的体积、土壤的孔隙率计算确定。
[0013]全部注浆土钉施工完毕，将管口 22周围的土挖出一个小圆坑，采用砂轮机将管口22切除，用泥块将切除的管口 22封闭，形成一个封口 6，见图3。也可以将注浆管2在坡面4的表面切除，不做封口 6，在坡面4上挂三维土工网，与注浆管固定牢固，三维土工网上喷播草籽和灌木籽，植被覆盖坡面后有利于边坡稳定。
[0014]埋在土体I内的注浆管2即使以后锈蚀，周围的土都形成了坚硬的水泥土，强度比原状土有很大的提高，防止了道路路堑边坡滑坡、坍塌现象的发生。是城市道路、公路防止边坡坍塌、滑坡的有效方法，还可用于水利、水土保持等自然地质灾害多发地区进行山体滑坡防治。
【主权项】
1.一种道路路堑注浆土钉边坡，主要包括:土体(1)、注浆管(2)、注浆毛细孔道(3)，其特征在于:注浆管(2)伸入土体(I)内部，注浆毛细孔道(3)由注浆管(2)向四周辐射渗透在土体(I)内。
2.根据权利要求1所述的道路路堑注浆土钉边坡，其特征在于:所述的注浆管(2)为钢管，注浆管(2) —端设置有管头(21)，管头(21)呈圆锥状，圆锥的底面直径比注浆管(2)的外径大5?15毫米，采用钢制焊在注浆管(2)上，注浆管(2)的另一端为管口(22)设置有螺纹，在注浆管(2)靠近管头(21)的部分沿钢管周围设置有注浆孔(23)，注浆管(2)靠近管口(22)端50?100厘米范围不设出浆孔(23)。
3.根据权利要求1所述的道路路堑注浆土钉边坡，其特征在于:所述的注浆管(2)在边坡的坡面4上呈梅花状布置，横向和纵向间距I?2米，注浆管(2)伸入土体(1)，管头(21)超过潜在滑动面至少I米以上。
【专利摘要】实用新型涉及一种道路路堑注浆土钉边坡，特别涉及城市道路和公路工程的边坡防护。主要包括土体、注浆管、注浆毛细孔道，注浆管伸入土体内部，注浆毛细孔道由注浆管向四周辐射渗透在土体内，将松散的土体固结成水泥土。从边坡坍塌、滑坡的内因入手，采用土体注浆，改善土体的水稳定性和力学参数，防止道路路堑边坡坍塌、滑坡现象的发生。具有施工简便、成本低、效果好等特点，是城市道路、公路防止边坡坍塌、滑坡的有效方法，还可用于水利、水土保持等自然地质灾害多发地区进行山体滑坡防治。
【IPC分类】E02D17-20
【公开号】CN204401634
【申请号】CN201520013205
【发明人】马震华, 王宏伟, 潘国兰, 曾国伟, 王惠玲, 刘建华, 张潇谨, 王建钦, 王勇强, 田昌林
【申请人】洛阳城市建设勘察设计院有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月9日