一种多级贴坡型黄土高填方边坡防护治理体系的制作方法

1.本发明涉及于岩土工程技术领域，具体涉及一种多级贴坡型黄土高填方边坡防护治理体系。


背景技术：

2.我国广大北方地区沉积了巨厚的黄土地层，黄土结构强度、高直立性好。巨大的黄土地貌景观常有高达百米且坡度较陡的自然边坡。一般情况下，原始斜坡软弱土体普遍零散分布于黄土陡坎下部、边坡的坡脚及冲沟沟谷两侧等部位，往往位于填方区变形变化较大的位置，由于这部分土体结构松散，对未来填方边坡的稳定具有不利的作用。
3.现有研究指出，对原始斜坡治理，一般不需要考虑其整体稳定性，但当原始斜坡上存在滑坡体且结构松散时，应对松散滑坡体进行处理。当松散体规模较小时，将其挖出就近碾压；当松散体规模比较大但在强夯处理深度范围时，采取强夯处理。但是若原始斜坡存在大规模的古滑坡体，地基的处理深度比较大，则需要考虑实际情况，研究解决。
4.而黄土填方边坡稳定治理方法众多，主要有填料优化、支护结构优化、坡面防护等方法。填料优化对于填方边坡的防护治理来说是一种十分有效的方法，但是此方法耗时耗力，不适用于大规模的填方工程。支护结构优化操作难度较高，且相比传统支护结构改进效果并不明显。坡面防护技术方法众多，主要目的就是保护边坡坡面。但是这种措施对于填方边坡工程种潜在的深层滑动起不到有效的抵抗作用，尤其是对薄弱的填筑交界面起不到任何加固效果。由于贴坡型边坡的填方量与同等规模普通填方边坡的填方量相比较小，其填方体重力对边坡稳定性的贡献比较小，且黄土具有水敏感性，所以贴坡型黄土填方边坡的稳定性问题一直以来是工程的难点。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种多级贴坡型黄土高填方边坡防护治理体系。
6.为实现以上目的，本发明一方面涉及一种多级贴坡型黄土高填方边坡防护治理体系，采用如下技术方案：
7.一种多级贴坡型黄土高填方边坡防护治理体系，包括原始斜坡，所述原始斜坡的坡体下部设置有抗滑桩，原始斜坡软弱土层下方设置有灰土挤密桩，边坡填方交界面设置抗滑键，在回填过程中设置土工格栅对回填土边坡进行加筋，所述土工格栅与抗滑键通过反包梁连接，填方边坡采取多级放坡，所述多级放坡通过设置不同宽度的平台形成多个次级边坡，所述土工格栅设置的位置应在次级边坡坡趾处，所述边坡最大高差中部的位置设置的平台宽度大于其他平台。
8.优选的，所述抗滑键采用预制桩或灌注桩，抗滑键施工完成以后，在靠近斜坡的一侧设置反包梁，在土工格栅铺设到抗滑键位置时，对抗滑键反包梁进行反包；完成后，用“u”型钢筋对反包梁及土工格栅进行固定。
9.本发明另一方面涉及多级贴坡型黄土高填方边坡防护治理体系的施工方法，包括以下步骤：
10.s1、对原始斜坡进行抗滑桩预加固
11.所述抗滑桩的施工工序包括：施工准备、测量放样——桩孔场地整平——锁口盘施工——分节开挖、分节护壁施工——钢筋笼制作、吊装——混凝土灌注；
12.s2、盲沟施工
13.s3、原始斜坡地基处理
14.根据原始斜坡土质情况，以灰土挤密桩作为处理方式，对原始斜坡的软弱土区域进行地基处理；或者直接在边坡清除上覆浮土后直接进行后续施工，削除陡坎设置抗滑台阶；
15.s4、抗滑键安装
16.所述抗滑键采用预制桩或灌注桩，抗滑键要保证与重力方向重合，且同一排抗滑键要保证对准，保证进一步反包梁的设置；
17.抗滑键施工完成以后，在靠近斜坡的一侧设置反包梁；
18.s5、填方施工
19.对原始斜坡进行贴坡型分层土体填筑、碾压，保证压实度后形成多级贴坡型黄土高填方边坡；
20.s6.土工格栅施工
21.所述土工格栅的施工工序包括：检测、清理下承层；人工铺设土工格栅——搭接、绑扎、固定——摊铺上层填土——土工格栅反包——碾压——检测，周而复始，随分层回填过程分层铺设；
22.s7、三维网植草
23.s8、排水工程施工，所述排水工程包括急流槽和排水沟。
24.进一步地，所述抗滑桩的施工工序具体为：
25.11)施工准备、测量放样；
26.12)桩孔场地整平：整平孔口地面，做好桩区地表截排水及防渗工作，孔口地面加筑土埂，孔口应设围护栅和孔口罩盖，必要时孔口应设遮雨棚；
27.13)桩孔开挖：桩孔开挖应采用分批跳桩开挖，间隔两至三根桩开挖，分批灌注成桩；桩孔分节开挖，按要求做好锁口盘和每节护壁，每节开挖1.0m，开挖一节应立即护壁一节，就地灌注砼，应使护壁砼不侵入桩截面净空以内，以使抗滑桩截面尺寸满足设计要求；
28.14)清孔：桩孔挖深达到设计深度后，应清除孔底沉渣、杂物；当桩底为倾斜岩层时，桩底应凿成水平状或台阶状；
29.15)钢筋笼制作、吊装：抗滑桩钢筋预制成钢筋笼，可在桩孔内搭接，搭接不得设于土石分界处；
30.16)混凝土灌注。
31.进一步地，所述盲沟施工的施工工序具体为：
32.21)盲沟施工前，首先进行基底清理工作，清除表层软弱覆盖层至基岩面，并采用卵砾石回填；
33.22)采用渗水土工布作为反滤层，拉直平顺紧贴下垫层；所有纵向、横向搭接缝应
交替错开，搭接长度不小于30cm；在挖填交界处基岩面以下两侧进行开挖台阶，回填2m厚砂碎石，形成岩、土过渡区，下部与盲沟连接，用于排出岩壁的泉眼出水；
34.23)排水盲沟包设土工布。
35.进一步地，盲沟尽量保持原有排水路径，对于修建中遇到了陡坎、水沟、岩石等情况，进行局部处理，使沟体完整，水流畅通；为保护已经施工好的盲沟，在其边线两侧宽2m范围内，竖直方向4m厚度内采用轻型压实机械分层压实。
36.进一步地，填方边坡填方前场地基底清理，具体包括：
37.51)去掉耕植土；
38.52)沟渠底部积水区域，应根据不同情况采用排水疏干，挖除淤泥抛填块石的方法进行处理；
39.53)土方开挖时应避免扰动下部土层，如开挖区域出现积水，应采取抽排或明排的方式及时排干。
40.进一步地，所述填方边坡作业要求：
41.1)每层填土土类、厚度、土的含水量、压实度、压实机具应根据规范确定，并经严格检查，测定压实后的干密度,检验压实系数符合设计要求后,方能进行下一层的填土压实工作；一般区域填土密实度的要求：压实度不小于94％；
42.2)回填时应进行分层摊铺，分层摊铺碾压厚度控制在不大于0.5m。
43.进一步地，所述土工格栅的施工工序，具体包括：
44.61)检测、清理下承层；
45.62)人工铺设土工格栅：土工格栅沿纵向拼接采用搭接法，格栅宽度应不小于4米，搭接宽度不小于30cm；
46.63)在平整压实的场地上，安装铺设的格栅其主要受力方向应垂直于边坡走向方向，铺设要平整，无皱折，尽量张紧；当填盖一层土后，未碾压前，应再次用人工或机具张紧格栅，力度要均匀，使格栅在土中为绷直受力状态；
47.64)在土工格栅铺设到抗滑键位置时，对抗滑键反包梁进行反包；完成后，用“u”型钢筋对反包梁及土工格栅进行固定；
48.65)土工格栅靠近坡面位置铺设时应预留反包时所需材料面积，并在填土覆盖前于靠近坡面的位置放置反包麻袋，反包土工格栅应与上层铺设的土工格栅利用“u”型钢筋固定；
49.66)当格栅铺设定位后，应及时填土覆盖，裸露时间不得超48小时，或采取边铺设边回填的流水作业法；先在两端摊铺填料，将格栅固定，再向中部推进；碾压的顺序是先两侧后中间。
50.优选的，所述三维网植草，三维网为绿色，其技术参数：厚度≥14mm，单位面积质量≥350g/m2；纵、横向拉伸强度≥2kn/m，三维网搭接宽度为10cm，周边卷边10～15cm；挂网锚固钢筋采用风钻成孔，成孔孔径φ40mm，并注入30号砂浆锚固，锚筋端头露出坡面10cm，锚筋间距为2.0m。
51.优选的，边坡顶部采用埋压沟固定三维网，坡脚三维网埋入平台填土内；三维网采用u形钉固定，边界范围内加密。
52.优选的，所述急流槽和排水沟的总体施工工序为：施工准备、定位支模——沟形开
挖——钢筋笼绑扎、制作——混凝土灌注。
53.优选的，在各级平台上每隔2m预留50
×
50cm树坑，进行植树绿化。
54.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
55.(1)本发明体系可有效利用空间，从原有斜坡上贴坡填方拓宽场地；
56.(2)本发明斜坡治理解决了传统强夯法加固深度不足的问题；所述填方边坡治理解决了土工格栅未参与整体边坡抗滑的问题。本发明所述防护治理体系，采用了多级平台及加筋设计，将一个高大的边坡变为多个较小的次级边坡，这样能够充分发挥土体黏聚力对边坡的稳定作用。而在黄土颗粒大多数为粉粒、黏粒，加筋恰恰可以增加其自身黏聚力，从而抵消多级贴坡型边坡坡型变陡所带来的不利影响；
57.(3)本发明所述抗滑键与土工合成材料组合的结构能有效的控制边坡填方土体的沉降。原始斜坡与填方体的交界面，可以看做一种不可避免的人为创作的“结构面”，是一个潜在的破坏面，由于界面两侧的土体强度性质的不同，在降雨或者人类工程活动的影响下，有可能会沿着交界面发生整体式滑移破坏。所以控制交界面是一种增强填方边坡稳定性的有效方法。本发明提出了一种结合抗滑键与土工格栅连接形成的填筑交界面抗滑结构。这种结构可以不仅可以控制填方交界面的强度，还可以形成土工格栅与原始斜坡之间可靠的连接，通过抗滑键将填方体下滑力传递到深部土体中，加固交界面整体的强度；
58.(4)本发明充分考虑了工程实际情况，若原始斜坡存在软弱土层(如曾发生滑坡等灾害)，需要对原始斜坡软弱土层进行预处理，并削除陡坎设置抗滑台阶；
59.(5)本发明使用多种简单有效的支护措施，施工难度小，易于实现。
附图说明
60.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
61.图1为贴坡型设计填方造地示意图；
62.图2为多级贴坡型黄土高填方边坡防护治理体系示意图；
63.图3为原始斜坡土质情况较差时，处理示意图；
64.图4为原始斜坡土质情况较好时，处理示意图；
65.图5为土工格栅固定方式示意图；
66.图6为土工格栅整体铺设完成后示意图；
67.图中标记：1-原始斜坡，2-填方土体，3-人行道，4-行车道，5-反包梁，6-抗滑桩，7-抗滑键，8-灰土挤密桩，9-排水沟，10
‑“
u”型钢筋，11-反包麻袋，12-土工格栅，13-软弱土开挖线。
具体实施方式
68.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
69.为增加工程用地，采取贴坡型设计来填方造地，原始斜坡1旁设置填方土体2，如图
1所示，一般上面设置有人行道3和车行道4。通过对原始斜坡采用抗滑桩预加固后再开始后续施工，利用灰土挤密桩对原始斜坡软弱土层进行地基处理，在边坡填方交界面设置抗滑键防止边坡从交界面产生剪出口。在边坡最大高差中部的位置设置大平台，最后在回填过程中设置土工格栅对回填土边坡进行加筋，并与预先设计好的抗滑键通过反包梁连接，土工格栅设置的位置应在次级边坡坡趾处，而平台以下局部土体内土工格栅数目可以根据实际情况适当减小。
70.如图2所示，所述多级贴坡型黄土高填方边坡防护治理体系，包括原始斜坡，所述原始斜坡1的坡体下部设置有抗滑桩6，原始斜坡软弱土层下方设置有灰土挤密桩8，边坡填方交界面设置抗滑键7，边坡最大高差中部的位置设置平台，在回填过程中设置土工格栅12对回填土边坡进行加筋，所述土工格栅与抗滑键通过反包梁连接，填方边坡采取多级放坡，所述多级放坡通过设置不同宽度的平台形成多个次级边坡(两相邻平台之间的边坡)，所述土工格栅设置的位置应在次级边坡坡趾处，所述边坡最大高差中部的位置设置的平台宽度大于其他平台，即边坡最大高差中部的位置设置的平台宽度最大。
71.所述抗滑键采用预制桩或灌注桩，抗滑键施工完成以后，在靠近斜坡的一侧设置反包梁5，在土工格栅铺设到抗滑键位置时，对抗滑键反包梁进行反包；完成后，用“u”型钢筋对反包梁及土工格栅进行固定。
72.本发明按照以下流程实现：施工准备——抗滑桩施工——盲沟施工——原始斜坡地基处理——抗滑键安装——填方边坡——土工格栅施工——三维网植草——排水工程(绿化工程)。
73.一种多级贴坡型黄土高填方边坡防护治理体系的施工方法，包括以下步骤：
74.s1、抗滑桩施工
75.1)抗滑桩的总体施工工序为：施工准备、测量放样——桩孔场地整平——锁口盘施工——分节开挖、分节护壁施工——钢筋笼制作、吊装——混凝土灌注；应加强施工组织，加快施工进度，桩孔开挖后立即灌注砼。
76.2)整平孔口地面，做好桩区地表截排水及防渗工作，孔口地面加筑适当高度的土埂，孔口应设围护栅和孔口罩盖，必要时孔口应设遮雨棚；
77.3)桩孔开挖应采用分批跳桩开挖，间隔两至三根桩开挖，分批灌注成桩；开挖中应核对地质情况，如其实际地质情况与设计出入较大时，应通过变更设计处理；
78.4)桩孔应分节开挖，按要求做好锁口盘和每节护壁，每节开挖1.0m，开挖一节应立即护壁一节，宜就地灌注砼，应使护壁砼不侵入桩截面净空以内，以使抗滑桩截面尺寸满足设计要求；
79.5)桩孔挖深达到设计深度后，应清除孔底沉渣、杂物，并报监理进行验孔，结合地质情况现场核定桩底高程，并保证封底厚度；当桩底为倾斜岩层时，桩底应凿成水平状或台阶状；
80.6)抗滑桩钢筋宜预制成笼，可在桩孔内搭接，搭接不得设于土石分界处。制作时应满足运送、吊装、安放、灌注时刚度和稳定性要求，必要时加强焊接或增设加强钢筋。受力钢筋的连接应满足设计图纸要求。安防钢筋笼前，应检查桩孔断面尺寸。
81.s2、盲沟施工
82.1)盲沟施工前，首先进行基底清理工作，清除表层软弱覆盖层至基岩面，并采用级
配良好的卵砾石回填；
83.2)采用渗水土工布作为反滤层，拉直平顺紧贴下垫层。所有纵向、横向搭接缝应交替错开，搭接长度不小于30cm。在挖填交界处基岩面以下两侧进行开挖台阶，回填2m厚(注：2m为台阶外边缘水平向沟内延伸2m)砂碎石，形成岩、土过渡区，下部与盲沟连接，用于排出岩壁的泉眼出水。
84.3)排水盲沟包设土工布。
85.4)盲沟尽量保持原有排水路径。对于修建中遇到了陡坎、水沟、岩石等情况，进行局部妥善处理，使沟体完整，水流畅通。
86.5)为保护已经施工好的盲沟，在其边线两侧宽2m范围内，竖直方向4m厚度内采用轻型压实机械分层压实。
87.s3、原始斜坡1地基处理
88.根据边坡勘察报告，若原始斜坡上有如古滑坡等软弱土层，需要对软弱土区域进行地基处理，如图3，软弱土开挖线13下方采取以灰土挤密桩作为处理方式；若原始斜坡土质情况较好如图4，可以直接在边坡清除上覆浮土后直接进行后续施工，削除陡坎设置抗滑台阶；
89.s4、抗滑键安装
90.抗滑键可以采用预制桩或灌注桩；抗滑键要保证与重力方向重合，且要同一排要保证对准，保证进一步反包梁的设置；
91.安装完成后进行检查，确保抗滑键嵌固牢靠。
92.抗滑键施工完成以后，在靠近斜坡的一侧设置反包梁5。
93.s5、填方施工
94.填方前场地基底清理：
95.1)去掉耕植土。
96.2)沟渠底部积水区域，应根据不同情况采用排水疏干，挖除淤泥抛填块石的方法进行处理。
97.3)土方开挖时应避免扰动下部好土层。如开挖区域出现积水，应采取抽排或明排的方式及时排干。
98.填方作业要求：
99.1)每层填土土类、厚度、土的含水量、压实度、压实机具应根据规范确定，并经严格检查，测定压实后的干密度,检验压实系数符合设计要求后,方能进行下一层的填土压实工作。一般区域填土密实度的要求：压实度不小于94％。
100.2)回填时应进行分层摊铺，分层摊铺碾压厚度控制在不大于0.5m。
101.s6.土工格栅施工
102.1)土工格栅的施工工序为：检测、清理下承层——人工铺设土工格栅——搭接、绑扎、固定——摊铺上层填土——土工格栅反包——碾压——检测，周而复始，随分层回填过程分层铺设。
103.2)土工格栅沿纵向拼接采用搭接法，格栅宽度应不小于4米，搭接宽度不小于30cm。
104.3)在平整压实的场地上，安装铺设的格栅其主要受力方向(纵向)应垂直于边坡走
向方向，铺设要平整，无皱折，尽量张紧。当填盖一层土后，未碾压前，应再次用人工或机具张紧格栅，力度要均匀，使格栅在土中为绷直受力状态。
105.4)在土工格栅铺设到抗滑键位置时，对抗滑键反包梁进行反包，如图4所示。完成后，用“u”型钢筋10对反包梁及土工格栅进行固定。固定方式如图5所示。
106.5)土工格栅靠近坡面位置铺设时应预留反包时所需材料面积，并在填土覆盖前于靠近坡面的位置放置反包麻袋11。反包土工格栅应与上层铺设的土工格栅利用“u”型钢筋固定。
107.6)当格栅铺设定位后，应及时填土覆盖，裸露时间不得超48小时，亦可采取边铺设边回填的流水作业法。先在两端摊铺填料，将格栅固定，再向中部推进。碾压的顺序是先两侧后中间。碾压时压轮不能直接与土工格栅接触，未压实的加筋体一般不允许车辆在上面行驶，以免土工格栅错位，整体铺设完成后如图6所示。
108.s7、三维网植草
109.1)三维网为绿色，其技术参数：厚度≥14mm，单位面积质量≥350g/m2；纵、横向拉伸强度≥2kn/m，三维网搭接宽度为10cm，周边卷边10～15cm。
110.2)挂网锚固钢筋采用风钻成孔，成孔孔径φ40mm，并注入30号砂浆锚固，锚筋端头露出坡面10cm，锚筋间距为2.0m。
111.3)边坡顶部采用埋压沟固定三维网，坡脚三维网埋入平台填土内。
112.4)三维网采用u形钉固定，边界范围内加密。
113.5)绿化草种采用延安地区适合生长的草种，具体根据实际情况确定。
114.s8、排水工程
115.1)急流槽和排水沟9的总体施工工序为：施工准备、定位支模——沟形开挖——钢筋笼绑扎、制作——混凝土灌注。
116.2)现场按图纸放线定位急流槽和排水沟，应使线形平顺圆滑，对转弯处宜做成弧形，其半径不宜小于10m。为保排水通畅时，可根据现场地形微调平面位置。
117.3)当急流槽和排水沟开挖后地基土体松软时，应对地基进行夯实处理。
118.4)排水沟应保证两侧和沟底平顺，排水畅通，无阻水现象。
119.5)排水沟修筑完成后，应对其附近地表平顺，需保证两侧坡面汇水能够顺利流入排水沟中及时排走。
120.6)在各级平台上每隔2m预留50
×
50cm树坑，进行植树绿化。
121.7)急流槽、排水沟和平台排水沟应与其它结构物紧密衔接。
122.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。