一种抗滑桩与格宾高挡墙联合防护陡坡路基的方法与流程

本发明属于岩土工程中边坡防护技术领域，具体涉及一种抗滑桩与格宾高挡墙联合防护陡坡路基施工方法。

背景技术：

在山区或丘陵地区兴建公路时，由于地质、地形和地貌条件复杂，使得高填方陡坡路基常常出现边坡滑塌等地质灾害。为此常用加筋高挡墙进行陡坡路基边坡防护。而加筋高挡墙存在较多缺陷，包括：①排水不畅产生渗透破坏；②格栅蠕变发生面墙“鼓肚”；③圬工防护造成的环境不协调。

在发明公开号为CN104612107A的《河道加筋格宾透水土工布复合生态护坡挡墙施工方法》发明专利中，公开了一种河道加筋格宾透水土工布复合生态护坡挡墙施工方法。格宾构件需符合工程要求由防腐处理的低碳钢丝编织而成的六边形双绞合钢丝网制成；依次进行格宾组装、格宾安装、石料填充、盖板绞合、碎石回填、土工格珊的铺设、透水无纺土工布的铺设、填土压实等工序。该发明提供的河道加筋格宾透水土工布复合生态护坡挡墙施工方法，可广泛应用于水利、航运、海岸、护坡、河堤、渠道、市政、道路、铁路、涵洞、园林、公园、地产小区等护坡挡墙施工，抗压强度大、抗冻型好、经济美观、安全可靠，但是该发明仅适用于河道护坡，不适用于山地、丘陵地区，且格宾构件中填充的石料需要从它处开采、运输。

在发明公开号为CN204435395U的《一种重轨式挡墙与抗滑桩结合的边坡抗滑支挡结构》实用新型专利中，公开了一种重轨式挡墙与抗滑桩结合的边坡抗滑支挡结构。该实用新型涉及的支挡结构由设置重轨的挡土墙、配置重轨笼的抗滑桩组成。该实用新型在边坡上形成连续、易于施工的抗滑能力强的支挡结构，保证多道抗滑重轨插入边坡稳定地层以起到边坡整体抗滑作用，但是该实用新型中涉及的挡土墙会引发由于排水不畅导致的渗透破坏，且具有施工速度慢工期长、圬工防护造成环境不协调的缺点。

抗滑桩与格宾高挡墙联合护坡结构可克服加筋高挡墙的固有缺陷。在该结构中，抗滑桩与格宾高挡墙(包括格宾网箱、拉筋网面与压实填土)共同作用，构成了一个可共同承载土压力的整体结构，从而实现陡坡路基边坡联合防护。抗滑桩不仅可支挡土体，还能收缩坡脚、少占土地；而格宾高挡墙具有支挡与填方双重功能。

格宾高挡墙具有安全稳定、排水通畅、经济耐久和生态环保等优点，可为复杂地质条件下陡坡路基边坡防护提供施工快捷、长期稳定和安全可靠的新型支挡结构，尤其适用于渗流条件复杂和渗透强度较高条件下景观道路陡坡路基防护工程施工。

此外，陡坡路基施工过程中会产生大量的挖方弃碴，而弃碴堆放则会破坏地表植被、诱发水土流失，最终危害周边生态环境。因此，对挖方弃碴进行分选、破碎和筛分再生处理，可获得格宾网箱填充石料，这既可缓解天然建材紧缺问题，又能避免弃碴堆放造成的土地占用和环境污染问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种抗滑桩与格宾高挡墙联合防护陡坡路基的方法，为陡坡路基加固和挖方弃碴处置提供一条切实可行的技术途径。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种抗滑桩与格宾高挡墙联合防护陡坡路基的方法，包括以下步骤：

(1)挖方弃碴再生各级料源

在陡坡路基施工现场，依次采用分选、破碎和筛分技术手段，对挖方弃碴进行就地再生，获得格宾网箱填充用石料和陡坡路基用回填料源，所述石料和所述回填料源均包括不同粒径范围的各类再生材料；

(2)抗滑桩施工

在完成场地平整、桩位测定和井架安装准备工作后，即可正式开展抗滑桩施工工作，包括：地下桩孔开挖、桩身混凝土浇筑和地上桩柱施工；

1)地下桩孔开挖

①锁口

为了保证地下桩孔孔口稳定，在地下桩孔挖至2m深时，立模浇注壁厚为20cm±5cm的C25钢筋混凝土锁口护壁，锁口顶面平整，且高出施工场地的地面55cm；

②开挖与出碴

从上到下逐层开挖地下桩孔，先挖地下桩孔中间的土方，再扩及地下桩孔的边界处；在地下桩孔内人工装碴，再使用提升设备运碴，并将弃碴运至堆场堆放；在地下桩孔开挖过程中，要求边开挖地下桩孔边护壁，且地下桩孔每挖入2m深时护壁1次；

③护壁

首先，在地下桩孔内安装护壁钢模，并依据地下桩孔的中轴线校正护壁钢模的位置，且上下两相邻护壁之间搭接50mm长；护壁钢模安装好后浇注护壁混凝土，并在护壁混凝土强度达到设计强度后拆掉护壁钢模；

2)桩身混凝土浇筑

①下放钢筋笼：首先，按照设计要求配筋，并在地表绑扎、焊接成钢筋笼；最后，采用卷扬机将钢筋笼放入地下桩孔内；

②浇筑桩身混凝土：使用串筒或吊车将混凝土输送至地下桩孔内，然后向地下桩孔浇筑桩身混凝土，桩身混凝土分层进行浇筑，且每层桩身混凝土捣固后的厚度≤30cm；

③成桩质检：桩身混凝土与钢筋笼形成地下桩后，采用无损法测地下桩质量；

3)地上桩柱施工

①连接桩头

首先，破除和清理地下桩的桩头；而后，顺直和焊接地下桩的桩头中的竖向钢筋、箍筋；

②搭设脚手架

脚手架长与宽均超出地上桩柱模板的边缘2.0m，且脚手架的高度超出地上桩柱模板高度1.2m；

③架设钢筋笼

地上桩柱高6～8m；地上桩柱钢筋笼一次焊接成型；分批次浇筑地上桩柱混凝土，且一次浇筑高度为3.0m；

④配置模板

为加快施工进度，配备桩柱模板；地上桩柱钢筋笼外挂垫块作为保护层；

⑤浇筑混凝土

采用吊车吊运混凝土，向地上桩柱钢筋笼内持续浇筑混凝土，以构成地上桩柱；

(3)安装混凝土挡土板

沿道路走向按上述步骤(1)-(2)间隔设置若干个所述抗滑桩，在抗滑桩靠近陡坡路基一侧，分段安装预制的混凝土挡土板，并使混凝土挡土板连接成一体；

(4)格宾高挡墙施工

地上桩柱与路基顶面围合成填方区域，在填方区域进行多级台阶式格宾高挡墙施工；

1)格宾网箱安装

①格宾网箱拼装

展开格宾网箱，拉伸褶皱，采用不锈钢钢丝系扣环连接格宾网箱；

②格宾网箱码砌

将格宾网箱分层安放于指定位置；并在格宾网箱码砌时校正扭曲变形，并校正折起尺寸；

③格宾网箱连接

使用直径不小于3.0mm的捆绑钢丝采用连续缠绕法，将各个格宾网箱连接成整体；

2)格宾网箱填充

用所述石料填充码放好的格宾网箱，且石料分层投放，每层厚度为1/3倍的格宾网箱高度，为防格宾网箱扭曲变形，相邻两格宾网箱的石料表层高度差≤35cm；每投放一层石料，进行人工捣实调整，确保密实度和平整度；

在每层石料的上表面处，加设加强筋以防格宾网箱鼓胀；加强筋为不锈钢钢丝线，绑扎时必须穿过两个及以上的格宾网箱的网眼；对于位处边缘的两个格宾网箱，应用45°的斜交加强筋；

3)墙后回填

首先，为阻止陡坡路基回填料源随水流而渗入格宾网箱内部，每施工完1层格宾网箱后，必须在格宾高挡墙靠近路基一侧的背部与填方区域间铺设反滤无纺土工布，且反滤无纺土工布应在每层格宾网箱上表面与拉筋网面上各折入长度为m的一段，m取值30cm；

而后，采用由边缘向中间、逐步推进的顺序，在拉筋网面上分层摊铺、压实填料，层厚为20～30cm；

同时分层填筑陡坡路基，所述回填料源是再生弃碴和挖方弃土，并以如砂、砂砾和黏性土等天然填料作为有效补充；

(5)工序循环

重复(4)所述施工工序，直至格宾高挡墙及其墙后回填达到设计高程；

在施工过程中，上、下两层格宾网箱应错开码砌、并绑扎固定，以防通缝出现和水平错动；

为保持结构稳定，对于高度>12m的格宾高挡墙，每隔6m高度位置设置1个平台，使整个格宾挡墙分隔成多级台阶形式，每级格宾挡墙坡度由下而上渐进增加，格宾网箱按照阶梯形状码砌形成多级台阶式格宾高挡墙，且每级格宾高挡墙的坡度由下而上递增；

(6)格宾高挡墙表面绿化

格宾高挡墙施工至设计标高后，根据土壤、气候和景观要求，优选确定所需草种或灌木类型，尽早实施边坡绿化工作：①在格宾网箱临空一侧进行喷播植草处理；②在各层格宾网箱搭接空余位置铺设植生袋；③在格宾高挡墙顶部边坡位置进行草灌混种绿化坡面；

进一步，步骤(1)中所述的再生材料是粗骨料、细骨料和细粒土。

本发明的有益效果主要表现在：

(1)安全稳定

抗滑桩与格宾高挡墙联合使用，可使陡坡路基保持持久性的边坡稳定和运营安全。

(2)排水顺畅

格宾网箱内的石料渗透性能良好，可有效疏导静/动水压力，克服了加筋挡墙因排水不畅而诱发渗透破坏的固有缺陷。

(3)生态环保

格宾网箱顶面可铺设植生袋，内部石料孔隙可喷播植草，利于水土保持、边坡绿化和生态恢复，具有经济、环保和景观等多重功效。

(4)施工快捷

格宾高挡墙部件成品化率高，现场拼接安装操作简单、快捷，施工要求较低(既可完全机械化施工，亦可于局部人工辅助施工)，由此可以有效缩短施工工期。

附图说明

图1是格宾网箱的结构示意图。

图2是按本发明施工的施工状态侧视图。

图3是按本发明施工的施工状态俯视图。

图4是反滤无纺土工布施工状态示意图。

具体实施方式

参照附图，一种抗滑桩与格宾高挡墙联合防护陡坡路基的方法，包括以下步骤：

(1)挖方弃碴再生各级料源

在陡坡路基施工现场，依次采用分选、破碎和筛分技术手段，对挖方弃碴进行就地再生，获得格宾网箱填充用石料和陡坡路基用回填料源，所述石料和所述回填料源均包括不同粒径范围的各类再生材料；

所述石料：要求质地坚硬，表面洁净，具备一定的耐久性，抗压强度不小于30MPa，表观密度>2.5g/cm³，孔隙率<20％，粒径控制在12～30cm，料径大于30cm或小于12cm的石料含量控制在4.5％-5.5％之间；

所述回填料源，对挖方弃碴采用Talbot级配理论设计获得具有连续密级配的陡坡路基回填所需料源，从而达到减小孔隙比和增加压实度，以及控制工后沉降的目的；

(2)抗滑桩200施工

在完成场地平整、桩位测定和井架安装准备工作后，即可正式开展抗滑桩200施工工作，包括：地下桩孔开挖、桩身混凝土浇筑和地上桩柱施工；

1)地下桩孔开挖

①锁口

为了保证地下桩孔孔口稳定，在地下桩孔挖至2m深时，立模浇注壁厚为20cm±5cm的C25钢筋混凝土锁口护壁，锁口顶面平整，且高出施工场地的地面55cm；

②开挖与出碴

从上到下逐层开挖地下桩孔，先挖地下桩孔中间的土方，再扩及地下桩孔的边界处；在地下桩孔内人工装碴，再使用提升设备运碴，并将弃碴运至堆场堆放；在地下桩孔开挖过程中，要求边开挖地下桩孔边护壁，且地下桩孔每挖入2m深时护壁1次；

③护壁

首先，在地下桩孔内安装护壁钢模，并依据地下桩孔的中轴线校正护壁钢模的位置，且上下两相邻护壁之间搭接50mm长；护壁钢模安装好后浇注护壁混凝土，并在护壁混凝土强度达到设计强度后拆掉护壁钢模；

2)桩身混凝土浇筑

①下放钢筋笼：首先，按照设计要求配筋，并在地表绑扎、焊接成钢筋笼；最后，采用卷扬机将钢筋笼放入地下桩孔内；

②浇筑桩身混凝土：使用串筒或吊车将混凝土输送至地下桩孔内，然后向地下桩孔浇筑桩身混凝土，桩身混凝土分层进行浇筑，且每层桩身混凝土捣固后的厚度≤30cm；

③成桩质检：桩身混凝土与钢筋笼形成地下桩后，采用无损法测地下桩质量，要求地下桩的桩身混凝土质量达到Ⅱ类桩以上标准，其中Ⅰ类桩达90％以上，严禁出现Ⅲ类桩；

3)地上桩柱施工

①连接桩头

首先，破除和清理地下桩的桩头；而后，顺直和焊接地下桩的桩头中的竖向钢筋、箍筋；

②搭设脚手架

脚手架长与宽均超出地上桩柱模板的边缘2.0m，且脚手架的高度超出地上桩柱模板高度1.2m；

③架设钢筋笼

地上桩柱高6～8m；地上桩柱钢筋笼一次焊接成型；分批次浇筑地上桩柱混凝土，且一次浇筑高度为3.0m；

④配置模板

为加快施工进度，配备3套桩柱模板，每套长22m(包括5m和6m各两节)；地上桩柱钢筋笼外挂垫块作为保护层；

⑤浇筑混凝土

采用吊车吊运混凝土，向地上桩柱钢筋笼内持续浇筑混凝土，以构成地上桩柱；

(3)安装混凝土挡土板300

沿道路走向d按上述步骤(1)-(2)间隔设置若干个所述抗滑桩200，在抗滑桩200靠近陡坡路基一侧，分段安装预制的混凝土挡土板300，并使混凝土挡土板300连接成一体；

(4)格宾高挡墙施工

地上桩柱与路基顶面500围合成填方区域600，在填方区域600进行多级台阶式格宾高挡墙施工；

1)格宾网箱安装

①格宾网箱100拼装

展开格宾网箱100，拉伸褶皱，采用不锈钢钢丝系扣环连接格宾网箱100；

②格宾网箱100码砌

将格宾网箱100分层安放于指定位置；并在格宾网箱100码砌时校正扭曲变形，并用卷尺校正折起尺寸；

③格宾网箱100连接

使用直径不小于3.0mm的捆绑钢丝采用连续缠绕法，将各个格宾网箱100连接成整体；

2)格宾网箱100填充

用所述石料填充码放好的格宾网箱100，且石料分层投放，每层厚度为1/3倍的格宾网箱100高度，为防格宾网箱扭曲变形，相邻两格宾网箱100的石料表层高度差≤35cm；每投放一层石料，进行人工捣实调整，确保密实度和平整度；

在每层石料的上表面处，加设加强筋以防格宾网箱100鼓胀；加强筋为不锈钢钢丝线，绑扎时必须穿过两个及以上的格宾网箱的网眼；对于位处边缘的两个格宾网箱100，应用45°的斜交加强筋；

3)墙后回填

首先，为阻止陡坡路基回填料源随水流而渗入格宾网箱内部，每施工完1层格宾网箱后，必须在格宾高挡墙靠近路基一侧的背部与填方区域间铺设反滤无纺土工布700，且反滤无纺土工布700应在每层格宾网箱上表面与拉筋网面103上各折入长度为m的一段，m取值30cm；

而后，采用由边缘向中间、逐步推进的顺序，在拉筋网面上分层摊铺、压实填料，层厚为20～30cm；

同时分层填筑陡坡路基，所述回填料源是再生弃碴和挖方弃土，并以如砂、砂砾和黏性土等天然填料作为有效补充；

(5)工序循环

重复(4)所述施工工序，直至格宾高挡墙及其墙后回填达到设计高程；

在施工过程中，上、下两层格宾网箱100应错开码砌、并绑扎固定，以防通缝出现和水平错动；

为保持结构稳定，对于高度>12m的格宾高挡墙，每隔6m高度位置设置1个平台a、b，使整个格宾挡墙分隔成多级台阶形式，每级格宾挡墙坡度由下而上渐进增加，格宾网箱100按照阶梯形状码砌形成多级台阶式格宾高挡墙，且每级格宾高挡墙的坡度由下而上递增；

(6)格宾高挡墙表面绿化

格宾高挡墙施工至设计标高后，根据土壤、气候和景观要求，优选确定所需草种或灌木类型，尽早实施边坡绿化工作：①在格宾网箱100临空一侧进行喷播植草处理；②在各层格宾网箱100搭接空余位置铺设植生袋；③在格宾高挡墙顶部边坡位置进行草灌混种绿化坡面；

进一步，步骤(1)中所述的再生材料是粗骨料、细骨料和细粒土。

格宾网箱100由格宾网片101、横隔板102、拉筋网面103和网盖104构成：将格宾网片101垂直立起，拉伸因折叠而引起的褶皱，平整格宾网片，先采用格宾网片101在拉筋网面103上围合成顶部开口的箱状，再在格宾网箱100内插入横隔板102，最后盖上网盖104，拉筋网面103向外水平延伸，便于压实。

格宾高挡墙内设有PVC排水管400，以便于排水。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。