一种公路改造挖边坡加固结构及加固方法与流程

本发明涉及道路加固的技术领域，尤其是涉及一种公路改造挖边坡加固结构及加固方法。

背景技术：

高速公路属于高等级公路，高速公路指“能适应年平均昼夜小客车交通量为25000辆以上、专供汽车分道高速行驶、并全部控制出入的公路”。各国尽管对高速公路的命名不同，但都是专指有四车道（包括）以上、两向分隔行驶、完全控制出入口、全部采用立体交叉的公路。

公路在设计时会参考该地区预计车流量来设计道路宽度，但是随着当地经济的发展，私家车辆的普及和货运车辆越来越多，原来设计的道路宽度已经无法满足该地区的交通需求，需要对公路进行改造扩建。在平原地区，高速公路路面较高，高速公路扩建不光要把路基向两侧延伸，随带着边坡也会向两侧延伸，高速公路整体宽度增加了，也随之导致公路的占地面积增加，会占据公路两侧更多的农业耕地或者林业用地，就会导致经济成本和时间成本的增加。为了降低成本，就要减少公路两侧护坡结构的占地面积，既要减少护坡的占地面积，又要能够起到护坡作用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种公路改造挖边坡加固结构及加固方法，既能够使护坡具有较强的护坡能力和强度，又能够减小护坡宽度，减少扩建公路的占地面积。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种公路改造挖边坡加固结构，包括原始护坡结构、扩建护坡结构、以及连接原始护坡结构和扩建护坡结构的加固结构；

所述原始护坡结构设置在扩建路面下方掩埋；

所述扩建护坡结构包括沿道路走向设置的石笼带，所述石笼带呈阶梯形沿护坡坡面向上排布有多层；

所述加固结构包括连接网，所述连接网的一侧连接到原始护坡结构内侧，另一侧连接到石笼带的外侧；

所述原始护坡结构与扩建护坡结构之间设置有填充沙石层。

通过采用上述技术方案，在进行公路扩建护坡加固时，不破坏原有的护坡结构，利用原始护坡结构起到内层加固，在原始护坡结构外侧增加扩建护坡结构，并且通过连接网将扩建护坡结构和原始护坡结构有机结合成一个整体，利用原始护坡结构拉住扩建护坡结构，使扩建护坡结构能够达到更大的倾斜角度，进而减小了扩建护坡结构的水平宽度，在保证扩建路面宽度的基础上，使扩建护坡结构占用道路两侧更少的土地，同时还能够保证护坡处的路基强度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接网包括若干锚固在原始护坡结构内相同高度的土钉、连接在所有土钉外端的主筋以及连接在主筋上的拉筋，所述拉筋连接在石笼带上。

通过采用上述技术方案，连接网采用土钉、主筋和拉筋的结构，土钉锚固在原始护坡结构中，使连接网与原始路基的连接更牢固，抗拉强度更高，装上主筋之后，主筋不容易被石笼带拉动，土钉和主筋能够更牢固的从内侧拉住石笼带，避免石笼带出现较大的位移或者变形，保证扩建护坡结构的牢固和稳定。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述主筋设置在原始护坡结构的中间位置，所述拉筋呈放射状向外分布，与每层的石笼带连接。

通过采用上述技术方案，主筋设置在原始护坡结构的中间，使多层石笼带对其施加的拉力方向夹角较小，各层受力方向接近，避免主筋上下窜动而导致土钉松动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述拉筋贯穿至石笼带外侧，每层所述石笼带的外壁上设置有挡杆，所述挡杆沿着石笼带的长度方向布置，所述拉筋连接在挡杆上。

通过采用上述技术方案，拉筋通过挡杆从外侧兜住石笼带，增加了拉筋对石笼带的施力面积，避免了石笼带局部收到的拉力较小而导致局部垮塌。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：每个所述挡杆上连接至少两个拉筋，其中两个拉筋连接在挡杆的两端位置。

通过采用上述技术方案，使挡杆两端受到的拉力平衡，挡杆对石笼带施加的向内推力更均匀，从而避免扩建护坡结构的局部变形。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述扩建护坡结构的倾斜角度大于原始护坡结构的倾斜角度。

通过采用上述技术方案，扩建护坡结构的倾斜角度大于原始护坡结构，在同等高度的情况下，扩建护坡结构的水平宽度更小，从而降低了道路扩建护坡的占地面积。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述扩建护坡结构还包括设置在石笼带外侧的覆盖沙土层，所述覆盖沙土层上设置有绿植。

通过采用上述技术方案，通过覆盖沙土层填充石笼带，使石笼带的结构更紧实，不容易发生变形，避免了道路在石笼带的位置发生沉降，用绿植盖住覆盖沙土层，避免覆盖沙土层水土流失而露出石笼带。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述扩建护坡结构底层沿道路走向设置有壕沟，所述壕沟的底面高度低于道路两侧的地表高度，最底层的所述石笼带设置在壕沟中。

通过采用上述技术方案，最下层石笼带设置在壕沟内，将扩建护坡结构与地表更好地结合在一起，利用壕沟固定石笼带，防止石笼带向道路外侧发生位移，使扩建护坡结构更稳定牢固。

一种公路改造挖边坡加固方法，包括以下步骤：

步骤一：清理原始护坡结构的顶部结构，在原始护坡结构外围挖设壕沟并清理；

步骤二：沿道路走向在原始护坡结构上相同高度锚固一排土钉，土钉端部露出原始护坡结构并设置套环，套环内穿设主筋；

步骤三：将最下层的石笼带铺设在壕沟中，石笼带外侧架设挡杆，从主筋上引出拉筋，拉筋端部连接到挡杆上；

步骤四：在原始护坡结构与石笼带之间填充沙石，并进行夯实；

步骤五：逐层向上铺设石笼带，主筋上引出拉筋与石笼带连接，填充沙石；

步骤六：铺设完石笼带和填充沙石层后，在石笼带外侧铺设覆盖沙土层，然后施工扩建的路面。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.本发明的护坡加固结构采用阶梯状的石笼带结构，利用石笼带的强度形成阶梯，并从石笼带的内侧设置连接网向内拉近石笼带，避免石笼带向道路外侧偏移，石笼带保持稳定，对扩建道路的支护能力更强；阶梯状的石笼带竖直方向的倾斜角度可以设置的更大，从而减小了扩建护坡结构的水平宽度，减少了对道路两侧林地、耕地的占用，节省了道路扩建成本。

2.本发明中将扩建护坡结构与道路两侧地表结构有机的结合，提高了扩建护坡结构横向的抗压、抗变形和抗位移能力，使扩建护坡结构更牢固稳定。

3.本发明的加固方法充分利用原始护坡结构，结合新的石笼带结构，通过连接网进行结构连接，即能够保证扩建护坡结构的强度和稳定性，又能够减少扩建护坡结构的水平宽度和占地面积，两层护坡结构之间填充沙石并层层夯实，使得新扩建的路基结构更牢固稳定。

附图说明

图1是本发明边坡加固的结构示意图。

图2是本发明中连接网的分布结构示意图。

图中，1、原始护坡结构，2、扩建护坡结构，21、石笼带，22、覆盖沙土层，23、壕沟，3、连接网，31、土钉，32、主筋，33、拉筋，34、挡杆，4、填充沙石层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1和2，为本发明公开的一种公路改造挖边坡加固结构，以原始道路结构为基础，原始道路凸出地表表面，对原始道路进行扩建，会向两侧进行拓宽，使得边坡结构也向两侧平移，该加固结构包括原始护坡结构1、扩建护坡结构2以及连接原始护坡结构1和扩建护坡结构2的加固结构。

原始护坡结构1为沙石结构，设置在扩建路面的下方，在路面扩建时不会对原始护坡结构1进行破坏，将其掩埋在扩建路面下方。

扩建护坡结构2包括沿道路走向设置的石笼带21，石笼带21由多个石笼网箱首尾相连而成，相邻的石笼网箱之间通过铁丝绑扎固定，石笼带21呈阶梯形沿护坡坡面向上排布多层，每层一条石笼带21，上层的石笼带21放置在下层石笼带21上表面的内侧，上下层石笼带21之间也通过铁丝绑扎固定，本实施例中共设置三层石笼带21。石笼带21组成的接替结构竖直方向的倾斜角度要大于原始护坡结构1的倾斜角度，在同等高度的情况下，扩建护坡结构2的水平宽度更小，从而降低了道路扩建护坡的占地面积。

扩建护坡结构2的底层沿道路走向设置有壕沟23，壕沟的底面为平面，底面高度低于道路两侧的地表高度，壕沟23的深度小于石笼带21的高度，本实施例中将壕沟23的深度设计为石笼带21高度的三分之一，最底层石笼带21铺设在壕沟23中，利用壕沟23固定石笼带21，防止石笼带21向道路外侧发生位移，使扩建护坡结构2更稳定牢固。

原始护坡结构1与石笼带21之间设置有填充沙石层4，填充沙石层4按照石笼带21的高度进行分层，层层上填，填充一层，夯实一层。

扩建护坡结构2还包括设置在石笼带21外侧的覆盖沙土层22，覆盖沙土层22完全盖住石笼带21，并在表面上设置有绿植，本实施例中的绿植可以是自然界自然生长的植物，也可以采用人工培育护坡草。

加固结构包括沿道路走向设置的连接网3，连接网3的一侧连接到原始护坡结构1的内侧，固定到路基内，连接网3的另一侧连接到石笼带21上，并延伸至石笼带21的外侧，将原始护坡结构1和扩建护坡结构2连接到一起。

连接网3包括土钉31、主筋32、拉筋33和挡杆34。土钉31采用一米长的高强钢筋，端部焊接高强螺母作为套环，土钉21锚固在原始护坡结构1内相同的高度，本实施例中土钉31在原始护坡结构1的中间位置锚固成一排，土钉31端部从原始护坡结构1表面伸出，露出套环；主筋32采用一根钢丝绳，穿过所有土钉31的套环，主筋32的两端通过锚杆固定在原始护坡结构1上；多个拉筋33一端绑扎在主筋32上，呈放射状分布，拉筋33的另一端连接在三层石笼带21上，拉筋33从石笼网箱的缝隙之间穿过，至石笼带21外侧，每层石笼带21的外壁上设置有挡杆34，挡杆34沿着石笼带21的长度方向布置，拉筋33连接在挡杆34上绑扎固定。

参照图2，土钉31在原始护坡结构1上等间隔分布，拉筋33在主筋32上每个节点连接三个，每个节点的三个拉筋33分别连接在三层石笼带21上的挡杆34，挡杆34采用5m长的钢管，每个挡杆34上连接至少两个拉筋33，本实施例中每个挡杆34上连接三根拉筋33，其中两个拉筋33连接在挡杆34的两端位置，另一根拉筋33连接在挡杆34的中间位置。

本发明公开的一种公路改造挖边坡加固方法，包括以下步骤：

步骤一：清理原始护坡结构的顶部结构，与路面下的沙土层齐平，在原始护坡结构1的底部外围等距离处挖设壕沟23，壕沟23的宽度大于石笼带21的宽度10cm，并将壕沟23进行清底；

步骤二：沿道路走向在原始护坡结构1上相同高度锚固一排土钉31，土钉31斜向下锚固，土钉31端部露出原始护坡结构1表面并露出套环，将主筋32从一端的土钉31上的套环内穿过，沿一个方向依次穿过所有土钉31上的套环，将主筋32的两端锚固；

步骤三：将最下层的石笼带21铺设在壕沟23中，石笼带23两侧掩埋沙土，填平至地表，石笼带21外侧用钢丝绑扎挡杆34，从主筋32上引出拉筋33，拉筋33端部绑扎到挡杆34上；

步骤四：在原始护坡结构1与石笼带21之间填充沙石，并进行夯实，夯实后高度与石笼带21高度相同；

步骤五：逐层向上铺设石笼带21，主筋32上引出拉筋33与石笼带31连接，填充沙石并夯实；

步骤六：铺设完石笼带21和填充沙石层4后，在石笼带21外侧铺设覆盖沙土层22，然后施工扩建的路面，后期补种绿植。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。