[发明专利]外隔内排式弱膨胀土表层边坡治理装置及其施工方法

说明书

本发明公开了一种外隔内排式弱膨胀土表层边坡治理装置，涉及水利、公路、桥梁等工程边坡治理领域。它包括弱膨胀土层、内部排水层、外部置换层；内部排水层包括排水盲沟和排水管；外部置换层包括弱膨胀土台阶层和水泥改性土层。本发明的外部置换层通过采用一定厚度的非膨胀性黏土进行换填坡体表层膨胀土，使下部膨胀土体的含水量不至于发生剧烈的变化，施工简单，容易操作，效果好。本发明还涉及这种外隔内排式弱膨胀土表层边坡治理装置施工方法。

技术领域

本发明涉及水利、公路、桥梁等工程边坡治理领域，更具体地说它是一种外隔内排式弱膨胀土表层边坡治理装置。本发明还涉及这种外隔内排式弱膨胀土表层边坡治理装置的施工方法。

背景技术

失水开裂、遇水膨胀是膨胀土最重要特征，也是膨胀土边坡表层(1-3m)发生滑坡的重要起因，此特征主要是由土体内水分状态所控制。当膨胀土土体内水分交替变化时，膨胀土将反复发生干缩开裂和湿胀变形，进而导致膨胀土土体松散，最终造成膨胀土边坡发生变形破坏。

国内已有工程实践表明，大气降水和地下水活动是造成膨胀土土体内水分交替的重要原因，膨胀性边坡开挖暴露大气环境后，表层土体迅速发生失水收缩开裂变形，形成网状胀缩裂隙，这些裂隙以干缩开裂形式存在于土层浅表部位，一旦大气降雨或者地下水入渗，这些裂隙在膨胀变形的作用下会迅速闭合。在开挖后气候反复的干湿交替作用下，网状胀缩裂隙被层理面、地下界面切割时，形成了有利的土体变形破坏条件，界面的胀缩活动导致土体变形和溜坍破坏的发生。

因此，为防止膨胀土渠道边坡表层发生破坏，必须有效控制地土体内水分状态，保持其稳定性，最为关键措施即为防止大气降水和地下水向膨胀土边坡内渗入。常规土质边坡支护一般采用格构混凝土+草皮护坡进行治理，但该措施无法保证大气降水的防渗以及坡内地下水的快速排出。

因此，研发一种外隔内排式弱膨胀土表层边坡治理装置很有必要。

发明内容

本发明的第一目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供一种外隔内排式弱膨胀土表层边坡治理装置。

本发明的第二目的是为了提供这种外隔内排式弱膨胀土表层边坡治理装置的施工方法。

为了实现上述第一目的，本发明的技术方案为：外隔内排式弱膨胀土表层边坡治理装置，包括弱膨胀土层，其特征在于：还包括位于弱膨胀土层上方的内部排水层，位于内部排水层上方的外部置换层；

所述内部排水层包括位于弱膨胀土层上方的排水盲沟，与排水盲沟末端连接的排水管；

所述外部置换层包括位于排水盲沟上方的弱膨胀土台阶层，位于弱膨胀土台阶层上方的水泥改性土层。

在上述技术方案中，所述排水盲沟断面为梯形，排水盲沟侧面和底部铺设复合土工膜；所述排水盲沟包括多个干盲沟和多个支盲沟。

在上述技术方案中，所述排水盲沟内回填有砂砾石。

在上述技术方案中，所述排水盲沟底宽0.5m，顶宽0.8m，深度0.5m；干盲沟之间的间距为8米，支盲沟之间的间距为4m。

在上述技术方案中，水泥改性土由弱膨胀土和水泥拌合得到，水泥改性土经分层铺平、碾压制得300mm厚水泥改性土层，弱膨胀土台阶层为高25cm，宽1m的台阶。

为了实现上述第二目的，本发明的技术方案为：外隔内排式弱膨胀土表层边坡治理装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对渠坡坡顶和附近地形的地表排水进行疏导，防止地表水冲刷清理后的变形体建基面，距离开口线30米范围内不应存在积水；

步骤2：对变形体的清理达到滑动面以下的原状土层，土体开挖为机械开挖，膨胀土预留8cm厚人工清面；