一種巖/土體邊坡的防護與治理方法
2023-05-10 23:17:56
專利名稱：一種巖/土體邊坡的防護與治理方法
技術領域：
本發明涉及一種巖/土體邊坡的防護與治理方法。
背景技術：
邊坡的防護與治理是山區公路、鐵路建設，水利水電開發和城市建設的重要問題。儘管國家和地方每年都投入巨大的人力物力來治理，但因邊坡失事而引起的交通受阻和中斷、河流堵塞、給水庫庫區和城市/鄉村帶來得危害仍然是巨大的，造成的損失仍然十分巨大。隨著我國全面建設小康社會的迅猛開展，尤其是隨著西部大開發的大力興起，必然使得邊坡問題的嚴重性變得更加突出。因此，邊坡的防治工作不僅不可缺少，而且變得更加重要。
邊坡，特別是趨於蠕動和已處於滑動的粘性土邊坡，現有的治理方法有各種類型的重力式和非重力式擋土牆、錨索/錨杆擋牆、土釘擋牆、加筋土擋牆、抗滑樁、板樁結構以及他們之間不同形式的組合結構等。這些現有的方法存在以下的不足對修建材料要求高，材料的運輸量大；施工機械要求高，施工方法複雜；治理工程造價高；開挖面大，邊坡治理後棄土多；坡面不宜綠化，治理後邊坡與周邊環境不協調；支護結構對地下水影響較大；開挖或鑽孔等振動影響過大，邊坡的穩定性因為較大範圍的開挖或鑽孔振動等附加施工因素而進一步降低，可能引發邊坡滑動或加速其滑動，造成更大的破壞和損失。
因此對於邊坡的治理，需要創新出工程造價低，經濟效益好、安全可靠、環境友好的新方法。
發明內容
本發明的目的就是提供一種巖/土體邊坡的防護與治理方法，該方法施工簡單，工程造價低，適應性強，安全可靠，與環境和諧，利於環保；尤其適用於交通不便、地形困難、大型機械無法進入的丘陵或山地的邊坡防護與治理。
本發明實現其發明目的，所採用的技術方案是一種巖/土體邊坡的防護與治理方法，其做法是沿邊坡滑動方向開挖修築支撐牆牆體的溝槽；在溝槽內修築縱向支撐牆，縱向支撐牆寬度1～3m，深度為嵌入邊坡下部具有承載能力的基巖0.5～1m或超過邊坡滑動面(9)，長度從邊坡坡腳至超出邊坡滑體頂部；支撐牆牆間淨距離為2～8m。
與現有技術相比，本發明的有益效果是利用與邊坡滑動方向同向的縱向支撐牆牆體側面與邊坡之間的側面摩阻效應，向支撐牆之間的邊坡滑體提供抗滑阻力，迫使原有的最不利滑動面由淺處向深處發展；而支撐牆的深度超過邊坡滑動面或基巖位置，自身穩固，從而將邊坡滑體與支撐牆結合形成一個新的深度空間穩定體系；大大增加了邊坡的安全度、穩定性，達到治理邊坡的目的。由於是利用多個縱向支撐牆的側面摩擦力來實現對邊坡滑體的控制，因此對單個支撐牆牆體的力學性能要求大大降低，從而對牆體的材料及施工要求大大降低，開挖更方便，整個過程無需大型機械即可完成，施工簡單，工程造價低，適應性強，可在軟土、粘性土、粉土、粉砂土、砂礫石土及以上各種的混合土及巖石風化層等各種地質條件中使用；更適用於交通不便、地形困難、大型機械無法進入的丘陵或山地。縱向支撐對邊坡的排水及地下水系統也幾乎無影響，與環境和諧，利於環保。
上述開挖溝槽的具體做法為同一溝槽按6～10米為一段，分段進行開挖，不同溝槽的開挖至少間隔一個溝槽進行；開挖完成後，溝槽的側面、底面保持自然開挖面，不進行任何光滑、抹平處理，並在24小時內，開始修築縱向支撐牆。
由於對縱向支撐牆整體力學性能要求低，採用上述的分段、隔槽方式進行施工，不需要一次性大體積挖方，對邊坡穩定的不利影響小。
上述的修築縱向支撐牆的具體做法為將水泥按水灰重量比0.4～0.6拌成水泥漿，再與邊坡所在地的土/巖石就地拌合成拌合料，其中水泥的重量添加量為7～15％，用拌合料回填於溝槽內，或在溝槽內直接拌料修牆。
利用開挖出的土石方就地加入水泥漿，從而極大地減少築牆所用建築材料的運入量和運出量，有效降低工程造價；另一方面施工機械和施工方法也極為簡單。
上述的拌合及在溝槽內修牆的具體做法為分層進行修築，每層的拌合料回填厚度25～30cm，壓實至22～25cm；壓實後的上表面保持粗糙，不做任何光滑、抹平處理；按相同做法進行上面一層牆體的修築，直至修築至填滿溝槽。
採用分層修築的方式，在拌合、回填及壓實的施工過程均不需要大型施工機械，施工更簡單、方便，造價低。
拱形骨架有利於防止支撐牆間的邊坡表面土層被雨水衝刷，使邊坡的防護與治理更有效、可靠。
上述的拱形骨架下面的土層內安放縱向排水管，該縱向排水管管壁上部開設吸水孔，縱向排水管上方堆砌過濾碎石；縱向排水管的下端與坡腳的橫向底溝相連。
在上述邊坡滑體頂部開挖截水溝。
排水管及截水溝的作用是將邊坡滑體內及邊坡滑體頂部的雨水聚集，通過橫向底溝排走，避免邊坡滑體被雨水浸泡，使土層過溼、變軟而引起滑坡。
上述的縱向支撐牆修好後，在邊坡的坡面上無土壤處，重新覆蓋土壤，並進行整個坡面的綠化和植被恢復。
這樣，防護治理後的邊坡與周圍環境協調、美觀；也有利於水土保持。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。
圖1是本發明實施例的結構示意圖。
圖2是本發明實施例縱向支撐牆的剖視結構示意圖(圖1的A-A剖面圖)。
具體實施例方式
實施例圖1、2示出，本發明的一種具體實施方式
為一種巖/土體邊坡的防護與治理方法，其做法是沿邊坡滑動方向開挖修築支撐牆牆體的溝槽；在溝槽內修築縱向支撐牆1，縱向支撐牆1寬度1～3m，深度為嵌入邊坡下部具有承載能力的基巖0.5～1m或超過邊坡滑動面9，長度從邊坡坡腳至超出邊坡滑體頂部11；支撐牆1牆間淨距離為2～8m。
開挖溝槽時，同一溝槽按6～10米為一段，分段進行開挖，不同溝槽的開挖至少間隔一個溝槽進行；開挖完成後，溝槽的側面、底面保持自然開挖面，不進行任何光滑、抹平處理，並在24小時內，開始修築縱向支撐牆1。
圖1及圖2中的縱向支撐牆1上的虛線即為同一溝槽的同一支撐牆1在分段修築時的各段牆的界線，縱向支撐牆修好後，同一支撐牆成為一個側向呈階梯狀的整體。
修築縱向支撐牆時，將水泥按水灰重量比0.4～0.6拌成水泥漿，再與邊坡所在地的土/巖石就地拌合成拌合料，其中水泥的重量添加量為7～15％，用拌合料回填於溝槽內，或在溝槽內直接拌料修牆。在溝槽內直接拌料修牆，一般是適用於溝槽較寬，深度較淺的情形。
在溝槽內修牆時，具體做法是分層進行修築，每層的拌合料回填厚度25～30cm，壓實至22～25cm；壓實後的上表面應儘量保持粗糙，不做任何光滑、抹平處理；按相同做法進行上面一層牆體的修築，直至修築至填滿溝槽。
本發明修築好的縱向支撐牆的力學指標應達到單軸強度σ≥2MPa，抗剪強度φ≥35°、粘聚力c≥50kPa，容重γ≥20kN/m3；施工的具體指標值，應根據現場勘察和防護治理的安全係數要求而定；如不能達到要求，則應選用標號更高的水泥進行拌合配料，必要時也可再加入少量的細、中砂。
修好縱向支撐牆後，縱向支撐牆之間再用片石修砌拱形骨架2。拱形骨架2下面的土層內安放縱向排水管3，該縱向排水管3管壁上部開設吸水孔，縱向排水管3上方堆砌過濾碎石；縱向排水管3的下端與坡腳的橫向底溝4相連。巖/土體邊坡滑體頂部開挖截水溝5。縱向排水管3可使用PVC管。
縱向支撐牆1修好後，在邊坡坡面12上無土壤處，重新覆蓋土壤，並進行整個坡面的綠化和植被恢復。
為了便於坡頂截水溝5的排水，可以在部分縱向支撐牆1的上面修築踏步式跌水8，在水量較多時，截水溝5的水可直接通過踏步式跌水8匯集、流入坡腳的橫向底溝4。同時，踏步式跌水8可以兼做行走通道。
本發明的縱向支撐牆1在修築時的一般應填滿溝槽，但為了更方便綠化，也可在確保安全的前題下而略低於溝槽。
本發明對施工場地、供水、供電等施工環境要求不嚴。在無法行走的、極難施工的和正處於積極滑動的邊坡治理工程中仍能適用。所需建築材料和施工機械簡單，一般情況下只要水泥漿和原地土。施工機械為能達到支撐牆設計深度的挖掘機，在保障安全的情況下也可採用人工開挖。在整個施工過程中，應隨時注意山體、坡面、地層的位移和地下水的變化，確保施工安全。
本發明適合於動態施工，通過開挖，可以準確確定邊坡土層、地下水和滑動面的情況。發現意外可按實際情況隨時更改支撐牆設計，以滿足穩定要求。
權利要求
1.一種巖/土體邊坡的防護與治理方法，其做法是沿邊坡滑動方向開挖修築支撐牆牆體的溝槽；在溝槽內修築縱向支撐牆(1)，縱向支撐牆(1)寬度1～3m，深度為嵌入邊坡下部具有承載能力的基巖0.5～1m或超過邊坡滑動面(9)，長度從邊坡坡腳至超出邊坡滑體頂部(11)；支撐牆(1)牆間淨距離為2～8m。
2.根據權利要求1所述的巖/土體邊坡的防護與治理方法，其特徵是所述開挖溝槽的具體做法為同一溝槽按6～10米為一段，分段進行開挖，不同溝槽的開挖至少間隔一個溝槽進行；開挖完成後，溝槽的側面、底面保持自然開挖面，不進行任何光滑、抹平處理，並在24小時內，開始修築縱向支撐牆(1)。
3.根據權利要求1所述的巖/土體邊坡的防護與治理方法，其特徵是所述的修築縱向支撐牆(1)的具體做法為將水泥按水灰重量比0.4～0.6拌成水泥漿，再與邊坡所在地的土/巖石就地拌合成拌合料，其中水泥的重量添加量為7～15％，用拌合料回填於溝槽內，或在溝槽內直接拌料回填修牆。
4.根據權利要求3所述的巖/土體邊坡的防護與治理方法，其特徵是所述的溝槽內修牆的具體做法為分層進行修築，每層的拌合料回填厚度25～30cm，壓實至22～25cm；壓實後的上表面保持粗糙，不做任何光滑、抹平處理；按相同做法進行上面一層牆體的修築，直至修築至填滿溝槽。
5.根據權利要求1所述的巖/土體邊坡的防護與治理方法，其特徵是所述的縱向支撐牆(1)之間用片石修砌拱形骨架(2)。
6.根據權利要求5所述的巖/土體邊坡的防護與治理方法，其特徵是所述的拱形骨架(2)下面的土層內安放縱向排水管(3)，該縱向排水管(3)管壁上部開設吸水孔，縱向排水管(3)上方堆砌過濾碎石；縱向排水管(3)的下端與坡腳的橫向底溝(4)相連。
7.根據權利要求1所述的巖/土體邊坡的防護與治理方法，其特徵是所述的邊坡滑體頂部(11)開挖截水溝(5)。
8.根據權利要求1所述的巖/土體邊坡的防護與治理方法，其特徵是所述的縱向支撐牆(1)修好後，在邊坡的坡面(12)上無土壤處，重新覆蓋土壤，並進行整個坡面的綠化和植被恢復。
全文摘要
本發明公開了一種巖/土體邊坡的防護與治理方法，其做法是沿邊坡滑動區(7)的滑動方向開挖溝槽；在溝槽內修築縱向支撐牆(1)，縱向支撐牆(1)寬度1～3m，深度為嵌入邊坡下部具有承載能力的基巖0.5～1m或超過邊坡滑動面(9)，長度從邊坡坡腳至超出邊坡滑體頂部(11)。縱向支撐牆(1)牆間淨距離為2～8m。該方法施工簡單，工程造價低，適應性強，安全可靠，與環境和諧，利於環保；尤其適用於交通不便、地形困難、大型機械無法進入的丘陵或山地。
文檔編號E02D17/20GK101029490SQ20071004878
公開日2007年9月5日 申請日期2007年4月2日 優先權日2007年4月2日
發明者馬建林 申請人:西南交通大學