一种可显著减少古滑坡扰动的边坡治理结构及其施工方法与流程

本发明属于滑坡治理工程，更具体地，涉及一种可显著减少古滑坡扰动的边坡治理结构及其施工方法。

背景技术：

1、堆积层古滑坡多由粉质黏土、碎石土等松散土体构成，土体结构破碎松散、整体性差，且坡体内部普遍发育软弱滑带，使得滑坡长期处于临界蠕变稳定状态，土体对外界扰动敏感度极高。此类特殊地质条件下，常规边坡治理施工过程中的开挖、卸载、机械振动及土体扰动，均极易降低软弱滑带土体抗剪强度，诱发滑坡蠕变加剧、坡面开裂及整体滑移复活，施工安全风险极高。

2、现有传统古滑坡治理工程多采用整体削坡卸载、滑坡中部开挖施工便道及常规钻孔成桩工艺，虽可在一定程度上实现边坡支护加固，但存在明显技术缺陷。首先，古滑坡软弱滑带抗剪强度极低，大面积削坡卸载、中部开挖便道会直接破坏坡体原有应力平衡，极易扰动活化稳定滑带，引发滑坡持续变形失稳；其次，堆积层松散土体孔隙大、地下水富集，常规钻孔成桩工艺极易出现塌孔、缩径、土体扰动等问题，进一步加剧滑带扰动，严重影响支护结构施工质量与成型精度。

3、同时，传统边坡支护多采用单级抗滑支护结构，结构受力形式单一，存在单桩受力集中、支护整体性差、抗变形能力弱的缺陷，难以适配高敏感堆积层古滑坡的复杂受力工况，无法有效抵御滑坡长期蠕变变形。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种可显著减少古滑坡扰动的边坡治理结构及施工方法，通过沿边坡坡面自上而下阶梯式布设的锚固结构、阻滑结构与锁脚结构，形成分级支护、协同承载的整体支护体系，锚固结构由第一排抗滑桩、第一冠梁、多道第一腰梁及第一挡板组成，可对上部坡体形成多级横向约束支护，阻滑结构布设于锚固结构下侧，包括第二排抗滑桩、第二冠梁、多道第二腰梁及第二挡板，提升中段边坡整体抗弯阻滑刚度，锁脚结构布设于坡体底部，由第三排抗滑桩与第三冠梁构成，实现整体兜底锁固，其中，第一排抗滑桩悬臂段底端与第二冠梁、第二排抗滑桩之间设有第一连接横梁，第二排抗滑桩悬臂段底端与第三冠梁、第三排抗滑桩之间设有第二连接横梁，通过两道连接横梁将三级支护结构刚性连为一体，采用三级阶梯分级支护结构，无需大面积削坡开挖，施工扰动小、结构整体性强、受力均衡稳定，可有效防止高敏感堆积层古滑坡施工扰动复活失稳。

2、为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种可显著减少古滑坡扰动的边坡治理结构，包括锚固结构、阻滑结构、锁脚结构，所述锚固结构、阻滑结构与锁脚结构沿边坡坡面呈阶梯式依次布设，形成分级支护、协同承载的整体支护体系；

3、所述锚固结构包括第一排抗滑桩、第一冠梁、第一腰梁、第一挡板，所述第一排抗滑桩的下端嵌固于滑动面以下的稳定地层中，所述第一排抗滑桩的桩顶之间设置有第一冠梁，相邻所述第一排抗滑桩的悬臂段之间设置有第一挡板，所述第一腰梁设置为多个，多个所述第一腰梁沿第一排抗滑桩悬臂段的高度方向，间隔布置于第一排抗滑桩悬臂段的前端，对桩体悬臂段形成多级横向约束加固；

4、所述阻滑结构包括第二排抗滑桩、第二冠梁、第二腰梁、第二挡板，所述第二排抗滑桩的下端嵌固于滑动面以下的稳定地层内，所述第二排抗滑桩的桩顶之间设置有第二冠梁，相邻所述第二排抗滑桩的悬臂段之间装配有第二挡板，所述第二腰梁设置为多个，多个第二腰梁沿第二排抗滑桩悬臂段的高度方向，间隔布置于第二排抗滑桩悬臂段的前端，提高桩体悬臂段的整体刚度与抗弯阻滑能力；

5、所述锁脚结构包括第三排抗滑桩、第三冠梁，所述第三排抗滑桩的下端嵌固于滑动面以下的稳定地层中，所述第三排抗滑桩的桩顶之间设置有第三冠梁。

6、进一步地，所述锚固结构还设置有多排第一锚索，多排所述第一锚索相互平行布设,其中，首排所述第一锚索的一端与第一冠梁固定连接，另一端锚固固定于滑动面以下的稳定地层中,其余各排所述第一锚索的一端对应与第一排抗滑桩中相邻两根抗滑桩之间的第一腰梁固定连接，另一端锚固固定于滑动面以下的稳定地层中。

7、进一步地，所述阻滑结构还包括多排第二锚索，各排所述第二锚索呈平行布设,首排所述第二锚索一端与第二冠梁刚性连接，另一端锚固至滑动面以下稳定地层；剩余各排第二锚索一端分别固定于相邻两根第二排抗滑桩之间的第二腰梁，另一端锚固于滑动面下方地层深处。

8、进一步地，所述边坡开挖后于锚固结构顶部内侧成型有第一平台与第一放坡面,所述第一排抗滑桩顶端的第一冠梁上部设有第一挡墙，所述第一平台、第一放坡面及第一挡墙之间填筑形成反压回填土体，所述反压回填土体上部设置第二平台，所述第二平台与第一挡墙之间按1:1.75坡率放坡构筑第二放坡面，所述第二平台内侧和第一放坡面衔接处布设排水沟。

9、进一步地，所述第一放坡面上方开挖设有截水沟，所述截水沟与第二平台之间的坡面设有锚杆挂网喷砼结构，所述锚杆挂网喷砼结构包括底层砼、钢筋网、加强筋、顶层砼、锚杆、钢垫板、水泥砂浆、锚钉及l型加固钢筋，所述底层砼喷射铺设于坡面上，所述锚杆呈方形等间距布置于坡面，所述钢筋网铺设在底层砼外侧，其四周通过l型锚钉插入土固定于坡面，相邻两根锚杆之间均焊接有压覆于钢筋网表面的加强筋，所述锚杆外部套装钢垫板，所述钢垫板与加强筋焊接固定，所述锚杆和钢垫板外侧焊接l型加固钢筋，所述顶层砼喷射覆盖于加强筋、钢垫板与钢筋网外部，外露于顶层砼外侧的锚杆端头采用水泥砂浆封锚处理。

10、进一步地，所述锚固结构与阻滑结构之间开挖形成第三平台，所述第三平台顶面设置由c20混凝土浇筑成型的梯形回填体，所述梯形回填体内侧端面与第一排抗滑桩侧壁抵紧贴合。

11、进一步地，所述阻滑结构与锁脚结构之间开挖形成第四平台，所述锁脚结构外侧土体内部布设钢管桩，所述钢管桩桩顶设有第二挡墙，所述第二挡墙外侧按照1:1.5坡率放坡成型第三放坡面，所述第三放坡面顶端与第二排抗滑桩之间设有拟建道路。

12、进一步地，还包括第一连接横梁和第二连接横梁，所述第一连接横梁一端与第一排抗滑桩的悬臂段底部固定连接，另一端与第二冠梁、第二排抗滑桩固定连接；

13、所述第二连接横梁一端与第二排抗滑桩的悬臂段底部固定连接，另一端与第三冠梁、第三排抗滑桩固定连接。

14、进一步地，所述第一放坡面、第一挡墙内部均等间距预埋深层导水管，所述第一挡板、第二挡板内部亦等间距预埋深层导水管，所述深层导水管均伸入坡体岩土内部，且深层导水管沿坡体由内至外呈内高外低向下倾斜布设。

15、按照本发明的第二方面，提供一种可显著减少古滑坡扰动的边坡治理结构的施工方法，应用所述的一种可显著减少古滑坡扰动的边坡治理结构实现，包括如下步骤：

16、s100：采用钢便桥的形式修筑便道，并对古滑坡体全域范围内的地表裂缝实施封闭封堵作业，对锚固结构顶部边坡按设计要求进行分层开挖，修整成型第一平台及第一放坡面，于第一放坡面的上部区域施工锚杆挂网喷砼结构，随后在第一放坡面上进行钻孔作业，安装多个呈内高外低倾斜布设的深层导水管；

17、s200：施工第一排抗滑桩，将各桩桩底嵌固于滑动面下方的稳定地层内，浇筑成型第一排抗滑桩桩顶的第一冠梁，施工第一排的第一锚索，并在第一冠梁上施工第一挡墙，按照1:1.75的坡比对第一平台采用反压回填土体进行反压回填处理，成型第二平台及第二放坡面，于第一挡墙对应位置进行钻孔作业，预埋多个呈内高外低倾斜布设的深层导水管，分层开挖所述第一排抗滑桩桩前土体，形成第三平台，依次逐层施工各层所述第一腰梁、桩间第一挡板及其余所述第一锚索，随后在第一挡板上进行钻孔作业，安装多个呈内高外低倾斜布设的深层导水管；

18、s300：施工第二排抗滑桩，将各桩桩底嵌固于所述滑动面以下的稳定地层内，浇筑成型第二排抗滑桩桩顶的第二冠梁，施工第一排的第二锚索，浇筑第一连接横梁，于第三平台顶面现浇c20混凝土梯形回填体，使梯形回填体内侧壁与第一排抗滑桩侧壁紧密抵接，分层开挖第二排抗滑桩桩前土体，形成第四平台，依次逐层施工各层第二腰梁、桩间第二挡板及其余第二锚索，随后在第二挡板上进行钻孔作业，安装多个呈内高外低倾斜布设的深层导水管；

19、s400：施工第三排抗滑桩及其桩顶第三冠梁，浇筑第二连接横梁，于锁脚结构外侧土体中施工钢管桩，并在钢管桩顶部施工第二挡墙，在第四平台顶部及第二挡墙之间修筑拟建道路，并按照1:1.5的设计坡率修整成型第三放坡面，随后在第三放坡面与第二挡墙上进行钻孔作业，安装多个呈内高外低倾斜布设的深层导水管。

20、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

21、1.本发明的一种可显著减少古滑坡扰动的边坡治理结构，通过采用自上而下、分级分步的阶梯式支护施工工艺，无需对古滑坡体进行大范围开挖、卸载与扰动，最大程度保留原始滑坡体应力平衡状态，通过先防护、后开挖、逐级支护的施工逻辑，彻底解决传统边坡治理大面积开挖诱发古滑坡开裂、蠕变、滑移复活的问题，特别适配古滑坡土体结构脆弱、敏感性高、易失稳的工程特性。

22、2.本发明的一种可显著减少古滑坡扰动的边坡治理结构，通过设置锚固结构、阻滑结构、锁脚结构三级阶梯式支护体系，配合上下连通的连接横梁、桩顶冠梁、多级腰梁及分层锚索结构，使多排抗滑桩形成整体刚性受力框架，可实现滑坡推力分层承接、逐级分散，避免单级支护受力集中、弯矩过大、变形超标的缺陷，大幅提升边坡整体抗滑移、抗变形能力。

23、3.本发明的一种可显著减少古滑坡扰动的边坡治理结构，通过抗滑桩预埋钢筋与挡板焊接、横梁钢筋与桩体主筋焊接、节点箍筋加密、冠梁与横梁一体浇筑等构造方式，实现桩、梁、板、锚各构件刚性连接，消除结构连接冷缝与脱空隐患，有效提升支护节点的抗剪、抗弯性能，避免支护结构局部开裂、脱落，显著提升支护体系整体整体性与长期服役耐久性。

24、4.本发明的一种可显著减少古滑坡扰动的边坡治理结构，在坡面、挡墙、桩间挡板全域布设内高外低倾斜式深层导水管，配合坡顶截水沟、坡面排水结构，形成全方位立体排水系统。可持续疏排滑坡体内部地下水，有效降低滑带孔隙水压力，提高土体抗剪强度，避免岩土体浸水软化、强度衰减，大幅减少渗水、溜塌、塌孔、表层冲刷等次生病害。

25、5.本发明的一种可显著减少古滑坡扰动的边坡治理结构，通过模块化、分级化施工，工序可控、成型速度快，施工全过程边坡稳定性高、安全系数高。支护结构层级分明、分工明确，可适配不同坡度、不同滑移程度的古滑坡边坡工况，同时依托既有桩梁结构布设锚索、横梁等构件，无需增设大量临时支护，有效缩短工期、降低施工成本，工程推广价值高。