[发明专利]一种修复失稳膨胀土边坡的防护结构及其施工方法

权利要求书

1.一种修复失稳膨胀土边坡的防护结构，其特征在于：由刚性防护系统、柔性防护系统和排水系统组成；其中刚性防护系统包括原挡土墙填补裂隙后形成的修复挡土墙(1)、设置在修复的原挡土墙前的重力式挡土墙(2)和多根间隔一定距离地插入土体内预应力管桩(3)；柔性防护系统包括替换膨胀土并分层形成多个坡面与平台组合的回填土(4)、铺设在回填土平台上的防水土工膜(5)和种植在回填土坡面上的植被(6)；排水系统包括设置在回填土平台上的分排水沟(7)、设置在回填土坡脚的总排水沟(9)、在回填土坡面开设的沟槽中安装的排水毛细管(8)以及贯穿修复挡土墙和重力式挡土墙的泄水管(10)，排水毛细管(8)将水引入分排水沟(7)，泄水管(10)将水引入总排水沟(9)。

2.如权利要求1所述的防护结构，其特征在于：所述的原挡土墙经过碎石与1：3水泥砂浆填补裂隙成为修复挡土墙(1)，重力式挡土墙(2)采用普通粘土砖砌筑，并通过混凝土与修复挡土墙(1)浇注为一个整体。

3.如权利要求1所述的防护结构，其特征在于：所述的预应力管桩(3)为长6m-10m的钢筋混凝土圆柱，柱体为通长的抗拔钢筋(11)配筋后浇注微膨胀混凝土(12)而成，底部安装有锥形钢桩尖，顶部焊接有3mm厚的铁板(14)；预应力管桩(3)之间的纵横间隔为2m。

4.如权利要求1所述的防护结构，其特征在于：所述的重力式挡土墙(2)与回填土(4)之间设置有竹胶板(15)作为反滤层，竹胶板(15)尺寸为2m×1m×1cm，每块竹胶板间用密封胶粘合，并预留有泄水孔位置。

5.如权利要求1所述的防护结构，其特征在于：所述的修复挡土墙(1)和重力式挡土墙(2)之间的泄水管(10)通过抱箍(13)连接。

6.如权利要求1所述的防护结构，其特征在于：所述的回填土(4)为压实系数在0.93以上的坚土，各层坡面的坡度逐层变缓，并在每层平台中央设置马道，沟槽之间间隔为2m，排水毛细管和泄水管的材质为PVC，管外包裹一层透水土工布，管口用透水材料封堵。

7.如权利要求6所述的防护结构，其特征在于：所述的马道上和排水沟底面均贴有防水土工膜(5)。

8.一种如权利要求1-7之一所述的修复失稳膨胀土边坡的防护结构的施工方法，其特征在于：采用如下步骤：

步骤1：将原挡土墙后的膨胀土挖除0.5-1m，将原挡土墙裂缝处碎石凿除，暴露出完整裂缝后用碎石回填，使用1：3水泥砂浆填补缝隙，作为修复挡土墙；

步骤2：将修复挡土墙背面凿毛，用粘土砖和1：3水泥砂浆新砌重力式挡土墙，砂浆强度为M7.5最后用C30混凝土将重力式挡土墙和修复挡土墙浇筑成一个整体；

步骤3：修复挡土墙和重力式挡土墙上钻孔，穿入泄水管，并将两者之间的泄水管通过抱箍连接，在重力式挡土墙的一面设置多块竹胶板作为反滤层，竹胶板尺寸为2m×1m×1cm，每块竹胶板间用密封胶粘合，并预留有泄水孔位置；

步骤4：回填压实系数在0.93以上的坚土，并将边坡呈台阶形分层，并使每层的坡度逐层变缓，每层之间设有平台，平台中央设置马道，平台边修建分排水沟，坡脚修建总排水沟，分排水沟、总排水沟和马道上均铺设防水土工膜；

步骤5：在坡面上每隔2m挖建一条沟槽放置排水毛细管，并在沟槽之间间隔2m地打入预应力管桩；

步骤6：在坡面的其余位置种植草本植物作为护坡植被。

9.如权利要求8所述的施工方法，其特征在于：步骤1中挖除膨胀土时采用边挖边打钢板桩支护的方式。

10.如权利要求8所述的施工方法，其特征在于：步骤5中打入预应力管桩的具体步骤为：施工前将预应力管桩两端封堵，底部采用钢桩尖，上部封堵采用3mm厚与管桩直径相同的铁板焊接封堵；在坡面间隔2m垂直钻孔，钻孔时保持匀速下钻；用管钳人工卡紧钻杆和管套，钻孔完毕先将套管内孔注水清洗后再将钻杆取出，而套管留在孔内供护孔用；将管尾留孔的预应力管桩插入套管内，取出套管。