[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

说明书

本发明涉及一种修复失稳膨胀土边坡的防护结构，属于岩土工程领域，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、设置在修复的原挡土墙前的重力式挡土墙和多根间隔一定距离地插入土体内预应力管桩；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、铺设在回填土平台上的防水土工膜和种植在回填土坡面上的植被；排水系统包括设置在回填土平台上的分排水沟、设置在回填土坡脚的总排水沟、在回填土坡面开设的沟槽中安装的排水毛细管以及贯穿修复挡土墙和重力式挡土墙的泄水管，排水毛细管将水引入分排水沟，泄水管将水引入总排水沟。本发明有利于缩短工期，降低造价。

技术领域

本发明属于岩土工程技术领域，具体涉及一种修复失稳膨胀土边坡的防护结构及其施工方法。

背景技术

膨胀土亦称“胀缩性土”，是一种浸水后体积剧烈膨胀，失水后体积显著收缩的黏性土，具有多裂隙性、强胀缩性、超固结性和强度衰减性这些特性。膨胀土在世界范围内分布极为广泛，我国是膨胀土分布最广泛的地区之一，分布在云南、贵州、四川、广西、河北、河南、湖北、陕西、安徽和江苏等地。由于膨胀土本身富含亲水性矿物，在干湿循环作用下会表现出吸水膨胀、软化，失水收缩、开裂的特征，再加上土体内部裂隙杂乱分布的特点，使得建设在膨胀土地区的工程常常发生边坡滑塌、路基沉陷、结构物损坏等问题。膨胀土性质极不稳定，对建筑、水利、铁路、公路等工程建设和工程运营中起到极大的破坏作用。

常见的膨胀土边坡的支护一般有四种，锚杆、抗滑桩和重力式挡土墙。但目前对膨胀土坡的支护结构多在于设计阶段确定，施工对象主要为天然边坡，缺乏对出现边坡灾害后在已有防护措施上的修复加固研究，无法对应实际工程中出现的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种对已产生失稳的膨胀土边坡进行防护的结构，避免产生更大的工程问题。

技术方案如下：

一种修复失稳膨胀土边坡的防护结构，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、设置在修复的原挡土墙前的重力式挡土墙和多根间隔一定距离地插入土体内预应力管桩；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、铺设在回填土平台上的防水土工膜和种植在回填土坡面上的植被；排水系统包括设置在回填土平台上的分排水沟、设置在回填土坡脚的总排水沟、在回填土坡面开设的沟槽中安装的排水毛细管以及贯穿修复挡土墙和重力式挡土墙的泄水管，排水毛细管将水引入分排水沟，泄水管将水引入总排水沟。

进一步的，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，重力式挡土墙采用普通粘土砖砌筑，并通过混凝土与修复挡土墙浇注为一个整体。

进一步的，预应力管桩为长6m-10m的钢筋混凝土圆柱，柱体为通长的抗拔钢筋配筋后浇注微膨胀混凝土而成，底部安装有锥形钢桩尖，顶部焊接有3mm厚的铁板；预应力管桩之间的纵横间隔为2m，预应力管桩有Φ42mm、Φ48mm、Φ50mm、Φ60mm、Φ89mm、Φ108mm多种类型。

进一步的，重力式挡土墙与回填土之间设置有竹胶板作为反滤层，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。

进一步的，修复挡土墙和重力式挡土墙之间的泄水管通过抱箍连接。

进一步的，回填土为压实系数在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。

更进一步的，马道上和排水沟底面均贴有防水土工膜。

一种修复失稳膨胀土边坡的防护结构的施工方法，包括如下步骤：