一种边坡防护结构及其施工方法与流程

1.本发明属于边坡支护技术领域，具体的说，涉及一种边坡防护结构及其施工方法。


背景技术：

2.目前的边坡结构多为网喷混凝土加土钉的组合防护结构，该结构，施工时采用喷射混凝土的方式，会对边坡面土体造成不可逆的污染，且对施工设备要求较高，还存在需要的施工人员多、工期长、施工成本高等缺点。
3.在边坡在施工完成需要恢复的情况下，喷射混凝土的结构则会存在恢复困难，如果拆除混凝土则会消耗较大的人力和物力，如果不做拆除，只是将开挖的土方回填，则由于回填的土方与混凝土层的质地不同，混凝土层与回填土方之间易开裂。


技术实现要素：

4.为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种边坡防护结构及其施工方法，不需要使用喷射混凝土，在使用时结构牢固，在使用后拆除简单且可回收，不会造成环境污染，还具有施工成本低、施工周期短的特点。
5.为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：一种边坡防护结构，其特征在于，包括边坡土体、土体土钉、覆层土钉、钢丝绳、铺设在边坡土体上的一体化土工格栅、铺设在一体化土工格栅上的可回收面层；所述土体土钉锚固在边坡土体中；所述覆层土钉穿过可回收面层和一体化土工格栅锚入土体；所述覆层土钉高出可回收面层，在覆层土钉的尾端连接有螺母，螺母与可回收面层之间预留有用于拴固钢丝绳的空隙；所述钢丝绳拴固在覆层土钉的尾端，将覆层土钉纵向与横向连接；所述一体化土工格栅包括土工布和多向土工格栅；土工布铺设在边坡土体上，多向土工格栅铺设在土工布上，土工布及多向土工格栅连接处同向搭接，搭接长度不小于20cm，搭接处用铁丝通长缝合并用u型钉加固。
6.根据权利要求1所述的边坡防护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）土方开挖及边坡修整；（2）土体土钉施工，将土体土钉用钻机钻入边坡土体中；土体土钉施工随边坡修整进行，完成一层土方开挖及边坡修整后，进行土体土钉施工，土体土钉施工完成后再进行下一层土方开挖及边坡修整；（3）一体化土工格栅施工土体土钉施工完成后，开挖一层土方进行一次一体化土工格栅铺设，相邻两块一体化土工格栅面层搭接，搭接长度不小于20cm，搭接处用铁丝通长缝合，保证缝合处平整、贴合、顺直；搭接处用u型钉进行加固；（4）可回收面层铺设在一体化土工格栅上铺设可回收面层，在边坡的坡面上，先对土工布的一端用覆层土钉进行锚固，然后将卷材可回收面层从坡面放下，铺设后的可回收面层留变形余量；可
回收面层接缝处缝合，缝合宽度大于0.5m；用覆层土钉穿过可回收面层和一体化土工格栅锚入边坡土体，同时兼顾在接缝搭接位置设置覆层土钉锚固，覆层土钉间距不大于1.5m；可回收面层两道相互平行的拼缝间距应大于1.5m；在覆层土钉上安装垫板和螺母；垫板和可回收面层之间设有空隙，用钢丝绳拴固在覆层土钉的该空隙上将覆层土钉横向及纵向连接。
7.进一步的，所述的土体土钉为可拆卸土钉，单根土体土钉长度为1-2米，土体土钉施工时，旋入角度偏差小于1
°
，长度偏差小于50 mm。
8.进一步的，所述的覆层土钉锚入坡体土层的深度不小于1m。
9.上述的边坡防护结构的回收方法，包括以下内容：用电钻反向拆除螺母和垫板，解开钢丝绳，然后揭除可回收面层和一体化土工格栅；可回收面层和一体化土工格栅的揭除分层进行，每2m作为一个施工段，揭除后进行回填；回填后，再进行下一层揭除和回填。
10.本发明的有益效果：本发明的边坡防护结构，不需要混凝土，不会对环境造成污染，且具有施工简单，结构安全，使用后可以拆除并回收利用的优点。
11.本发明通过分别使用土体土钉和覆层土钉，土体土钉保证了边坡土体的牢固，覆层土钉实现了边坡土体上覆盖的一体化土工格珊和可回收面层的牢固，且覆层土钉锚入土体，将边坡土体和一体化土工格珊及可回收面层连接为一个牢固的整体；且该结构，在边坡支护完成后，通过拆卸覆层土钉、一体化土工格珊和可回收面层即可对边坡恢复填埋，填埋后的土方与原边坡土地由于质地相同，回填夯实后结构稳定，不易开裂。
12.本发明土体土钉锚入边坡土体，覆层土钉锚入一体化土工格珊和可回收面层的结构，使覆层土钉和土体土钉在边坡土体中相互形成一个交替设置的固定网；通过覆层土钉用钢丝绳纵向和横向连接的结构，在保证覆层土钉间结构牢固的同时，覆层土钉与土体土钉在边坡土体内交替布置结构，保证了土体土钉结构的稳定，进而保证了边坡土体结构的稳定，土体土钉和覆层土钉共同作用，将边坡土体和一体化土工格珊及可回收面层连接为一个牢固的整体，在不需要混凝土的条件下实现了边坡的稳定。此外，通过分别设置土体土钉和覆层土钉，土体土钉锚入边坡土体中，在对边坡土体加固的同时，不影响一体化土工格珊和可回收面层的施工。
13.本发明的土体土钉，通过使用可拆卸结构，不需要使用大型的固定工具，即可实现土体土钉的锚固。
附图说明
14.图1是本发明的土体土钉和覆层土钉布置关系示意俯视图（侧视）；图2是本发明的土体土钉和覆层土钉布置关系示意图（忽略边坡土体俯视）（虚线为土体土钉，实线为覆层土钉）；图3是本发明的可拆卸土钉结构示意图；图中，1-齿牙、2-土体土钉、3-覆层土钉、4-钢丝绳、5-土工布、6-多向土工格栅、7-可回收面层、8-边坡土体、9-垫片、10-螺母、11-土钉杆、12-过度杆、13-锥形头、14-弹簧销、
15-插接沉孔、16-连接孔、17-、18-、19-、20-、21-、22-、23-、24-、25-、26-、27-、28-。
具体实施方式
15.为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下多获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.为了更清楚说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
17.如图1-3所示，一种边坡防护结构，包括边坡土体8、土体土钉2、覆层土钉3、钢丝绳4、铺设在边坡土体上的一体化土工格栅和铺设在一体化土工格栅上的可回收面层7。
18.一体化土工格栅包括土工布5和多向土工格栅6，土工布5铺设在边坡土体8上，多向土工格栅6铺设在土工布5上，土工布5及多向土工格栅6连接处同向搭接，搭接长度不小于20cm，搭接处用铁丝通长缝合并用u型钉加固，形成一体化土工格栅。覆层土钉3穿过可回收面层7和一体化土工格栅锚入边坡土体8中，使边坡土体8和一体化土工格栅形成一个牢固的一体化结构。
19.土体土钉2锚固在边坡土体8中，覆层土钉3穿过可回收面层7和一体化土工格栅锚入边坡土体8。覆层土钉3高出可回收面层7，在覆层土钉3的尾端连接有垫片9和螺母10，螺母10与可回收面层7之间预留有用于拴固钢丝绳4的空隙，钢丝,4拴固在覆层土钉3的尾端、可回收面层7与垫片9之间，将覆层土钉3纵向与横向连接。
20.土体土钉2锚入边坡土体8，覆层土钉3锚入一体化土工格珊和可回收面层6的结构，使覆层土钉3和土体土钉2在边坡土体8中相互形成一个交替设置的固定网，通过覆层土钉3用钢丝绳4纵向和横向连接的结构，在保证覆层土钉3间结构牢固的同时，覆层土钉3与土体土钉2在边坡土体8内交替布置结构（如附图1和2），保证了土体土钉2结构的稳定，进而保证了边坡土体结构的稳定，土体土钉2和覆层土钉3共同作用，将边坡土体8和一体化土工格珊及可回收面层7连接为一个牢固的整体，在不需要混凝土的条件下实现了边坡的稳定。此外，通过分别设置土体土钉2和覆层土钉3，土体土钉2锚入边坡土体8中，在对边坡土体加固的同时，不影响一体化土工格珊和可回收面层9的铺设土体土钉2与边坡土体8等高或高度接近，土体土钉2起到锚固边坡土体8的作用，如果只有土地土钉2，则很难对边坡土体8起到锚固作用，但覆层土钉3与土体土钉2在边坡土体8内交替布置结构，使边坡土体8、土体土钉2和覆层土钉3形成一个整体结构，使土体土钉2对边坡土体8有效起到锚固作用。
21.作为优先方案，土体土钉2采用可拆卸结构，包括土钉杆11、过度杆12、锥形头13和设置在土钉杆11外壁的齿牙1。过度杆12的外径小于土钉杆11，且与锥形头13的大头外径相同。过度杆12连接在锥形头13和土钉杆11之间，过度杆12的外壁对称设置两个弹簧销14，土钉杆11的上端（以附图3的方位为准）开设有与锥形头13和过度杆12相匹配的插接沉孔15，插接沉孔15的内壁设有两个与弹簧销14相匹配的连接孔16。将过度杆12和锥形头13插入插接沉孔15，过度杆12上的弹簧销14卡入连接孔16，实现可拆卸土钉之间的连接。本实用新型
通过将土体土钉2设置为可拆卸结构，在锚固或拆卸土体土钉2时，不需要搭设过高的拆卸架即可完成较长土钉的安装与拆卸。
实施例2
22.如实施例1所述的边坡防护结构，其施工方法包括以下步骤：（1）土方开挖及边坡修整；根据施工现场基坑施工方案，对于分层开挖的基层边坡，由专人指挥挖掘机并配合人工进行修坡，并按设计坡度比逐段进行修坡，要求坡壁平滑一致，达到设计要求，以利于安装可回收面层。
23.根据现场土质情况，基坑开挖深度一般为1.0～2.5 m，严禁超挖。基坑开挖长度应视边坡土体土质情况、土体自稳定时间、施工现场外运土方速度而定。土质稳定性好、质匀，含水量少，一次开挖长度宜为15～20 m，反之要缩短开挖长度。
24.（2）土体土钉施工，将土体土钉用钻机钻入边坡土体中；土体土钉施工随边坡修整进行，完成一层土方开挖及边坡修整后，进行土体土钉施工，土体土钉施工完成后再进行下一层土方开挖及边坡修整。
25.为方便回收，土体土钉每节长1～2 m，首先钻机（或电钻）就位，将首节带有钻头的土体土钉安放在钻机上，旋入土体，首节土体土钉钻入一定深度后安装下一节土体土钉并旋入，每节土体土钉之间通过弹簧销钉连接，依次旋入土钉直至设计长度。旋入角度偏差小于1
°
，长度偏差小于50 mm。
26.（3）一体化土工格栅施工土体土钉施工完成后，开挖一层土方进行一次一体化土工格栅铺设，相邻两块一体化土工格栅面层搭接，搭接长度不小于20cm，搭接处用铁丝通长缝合，保证缝合处平整、贴合、顺直，搭接处用u型钉进行加固；一体化土工格栅的边缘额外采用φ12 mm钢筋锚钉固定。
27.（4）可回收面层铺设在一体化土工格栅上铺设可回收面层，在边坡的坡面上，先对土工布的一端用覆层土钉进行锚固，然后将卷材（卷为卷状）可回收面层从坡面放下，完成自然铺设，铺设后的可回收面层留变形余量；可回收面层接缝处用铁丝缝合，缝合宽度大于0.5m。铺设完成后，用覆层土钉穿过可回收面层和一体化土工格栅锚入边坡土体，同时兼顾在接缝搭接位置设置覆层土钉锚固，覆层土钉间距不大于1.5m；可回收面层两道相互平行的拼缝间距应大于1.5m；在覆层土钉上安装垫板和螺母；垫板和可回收面层之间设有空隙，用直径6mm钢丝绳拴固在覆层土钉的该空隙上将覆层土钉横向及纵向连接。
28.边坡分层施工的结构，配合可回收面层的铺设方式，更便于施工。
实施例3
29.实施2所得的边坡支护结构在边坡支护功能完成后的拆出用电钻反向拆除覆层土钉上螺母和垫板，解开钢丝绳，然后揭除可回收面层；去掉一体化土工格栅连接处的u型钉，揭除一体化土工格栅；可回收面层和一体化土工格栅的揭除分层进行，每2m作为一个施工段，揭除后进
行回填；回填后，再进行下一层揭除和回填。
30.最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

技术特征：
1.一种边坡防护结构，其特征在于，包括边坡土体、土体土钉、覆层土钉、钢丝绳、铺设在边坡土体上的一体化土工格栅、铺设在一体化土工格栅上的可回收面层；所述土体土钉锚固在边坡土体中；所述覆层土钉穿过可回收面层和一体化土工格栅锚入土体；所述覆层土钉高出可回收面层，在覆层土钉的尾端连接有螺母，螺母与可回收面层之间预留有用于拴固钢丝绳的空隙；所述钢丝绳拴固在覆层土钉的尾端，将覆层土钉纵向与横向连接；所述一体化土工格栅包括土工布和多向土工格栅；土工布铺设在边坡土体上，多向土工格栅铺设在土工布上，土工布及多向土工格栅连接处同向搭接，搭接长度不小于20cm，搭接处用铁丝通长缝合并用u型钉加固。2.根据权利要求1所述的边坡防护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）土方开挖及边坡修整；（2）土体土钉施工，将土体土钉用钻机钻入边坡土体中；土体土钉施工随边坡修整进行，完成一层土方开挖及边坡修整后，进行土体土钉施工，土体土钉施工完成后再进行下一层土方开挖及边坡修整；（3）一体化土工格栅施工土体土钉施工完成后，开挖一层土方进行一次一体化土工格栅铺设，相邻两块一体化土工格栅面层搭接，搭接长度不小于20cm，搭接处用铁丝通长缝合，保证缝合处平整、贴合、顺直；搭接处用u型钉进行加固；（4）可回收面层铺设在一体化土工格栅上铺设可回收面层，在边坡的坡面上，先对土工布的一端用覆层土钉进行锚固，然后将卷材可回收面层从坡面放下，铺设后的可回收面层留变形余量；可回收面层接缝处缝合，缝合宽度大于0.5m；用覆层土钉穿过可回收面层和一体化土工格栅锚入边坡土体，同时兼顾在接缝搭接位置设置覆层土钉锚固，覆层土钉间距不大于1.5m；可回收面层两道相互平行的拼缝间距应大于1.5m；在覆层土钉上安装垫板和螺母；垫板和可回收面层之间设有空隙，用钢丝绳拴固在覆层土钉的该空隙上将覆层土钉横向及纵向连接。3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述的土体土钉为可拆卸土钉，单根土体土钉长度为1-2米，土体土钉施工时，旋入角度偏差小于1
°
，长度偏差小于50 mm。4.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述的覆层土钉锚入坡体土层的深度不小于1m。5.如权利要求1所述的边坡防护结构的回收方法，其特征在于，包括以下内容：用电钻反向拆除螺母和垫板，解开钢丝绳，然后揭除可回收面层和一体化土工格栅；可回收面层和一体化土工格栅的揭除分层进行，每2m作为一个施工段，揭除后进行回填；回填后，再进行下一层揭除和回填。

技术总结
本发明涉及一种边坡防护结构及其施工方法，属于边坡支护技术领域，本发明的边坡结构包括边坡土体、土体土钉、覆层土钉、钢丝绳、铺设在边坡土体上的一体化土工格栅、铺设在一体化土工格栅上的可回收面层；土体土钉锚固在边坡土体中；覆层土钉穿过可回收面层和一体化土工格栅锚入土体；覆层土钉高出可回收面层，在覆层土钉的尾端连接有螺母，螺母与可回收面层之间预留有用于拴固钢丝绳的空隙；钢丝绳拴固在覆层土钉的尾端，将覆层土钉纵向与横向连接。本发明不需要使用喷射混凝土，结构牢固，在使用后可回收，不会造成环境污染，且施工成本低、施工周期短。施工周期短。施工周期短。


技术研发人员：李航 杨涵 刘强 赵虎
受保护的技术使用者：深圳中铁二局工程有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/8/31