[發明專利]一種膨脹土滑坡防治方法及裝置

無效

• 申請號: 200810039255.3
• 申請日: 2008-06-20
• 公開（公告）號: CN101298777A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 謝立全
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20;E02D3/10;E02D3/12;E02D5/74
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明涉及的是一種滑坡防治方法，特別涉及一種用于膨脹土滑坡防治的工程措施及裝置，屬于邊坡治理工程領域。

背景技術

膨脹土的粘粒成份主要由強親水性礦物質組成，膨脹土吸水后顯著膨脹、失水后顯著收縮、浸水抗剪力降低、干縮裂隙發育，性質極不穩定，是影響公路、鐵路、渠道及其它構造物建設的一種特殊土質，在實際工程中，其破壞力是巨大的，且產生的破壞是不易修復的。膨脹土在我國的分布范圍很廣，如廣西、云南、河南、湖北、四川、陜西、河北、安徽、江蘇等地均有不同范圍的分布。在這些地區存在著大量的膨脹土邊坡，既有人工填筑的邊坡(如路堤)，也有人工開挖或者自然邊坡。例如，通往越南、東南亞地區的南(寧)友(誼關)高速公路，途徑寧明盆地邊緣，在K130～K140一帶分布著膨脹土，給公路建設造成了相當大的困難。截至2004年10月，膨脹土路段路塹邊坡僅僅經歷了一次干濕循環，其開挖的35個邊坡中就有23個已經產生破壞。類似的膨脹土滑坡災害，在我國膨脹土地區普遍存在。

用于治理膨脹土滑坡的結構和形式很多，常用的有：換土、土性改良、防止含水量改變、護坡和擋土墻等工程措施。換土和土性改良固然好，但要對類似于公路、鐵路、南水北調渠道工程這樣的沿線大面積邊坡進行換土改造，其工程成本相當高。采用常規形式的坡面護坡和坡腳擋土墻，由于需要特別考慮膨脹土的脹縮性，其結構復雜、龐大，投資費用高，且效果并不理想，滑坡現象時常發生。經對現有膨脹土滑坡治理技術文獻的檢索發現：中國專利“一種治理膨脹土滑坡新技術”(申請號200510012521.X)，其技術方案包括邊坡上開挖的菱形連續框格槽板及其框格頂點鉆打的夯擴樁，其特征是將土的膨脹性能轉化為護坡體內應力，并以混凝土或其它防滲材料封蓋坡面來保持土的膨脹狀態。該技術方案存在的主要不足之處在于：1)該技術要求膨脹土一直處于飽和狀態，但實際上難以長期保持飽和狀態：框格墻的工作狀態主要為拉應力，致使其混凝土結構產生能夠透氣的裂縫，從而使得膨脹土所含水分逐漸下滲進入深層土體，這不僅會使護坡體的土體膨脹狀態逐漸消失，而且會惡化護坡體下覆土層的力學性能；2)該技術不能解決護坡體下覆土層的排水問題，而工程中會因種種原因造成坡內一定程度的積水，如果不能及時有效地排出邊坡，致使護坡體下覆土層形成軟弱滑坡帶，將嚴重危害邊坡的穩定；3)工序耗時較多，因為坡面混凝土必須在膨脹土達到最大飽和度之后才能進行澆注，而膨脹土本身滲透性很差，一般飽和導水率只有10-8～10-7m/s，非飽和滲透系數比飽和滲透系數要小得多，其膨脹土吸水飽和時間較長，從而影響工期。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種能使護坡體膨脹土長期維持較高含水飽和狀態、能使邊坡深層土體地下水自動排出坡體外的滑坡防治方法，其施工工序簡單、緊湊，工期大大縮短。

本發明是通過以下技術方案來實現的，本發明以地下加筋土菱形框格墻、坡體淺層飽和膨脹土構成具有預應力特性的復合坡體防護結構，利用錨固技術將整個防護結構錨固于深層土體中，且在復合坡體防護結構中設置保水裝置以滿足淺層膨脹土的含水飽和度要求，并在復合坡體防護結構底部設置排水裝置以自動排出坡內滯水，維持邊坡的長期穩定。

所述的復合坡體防護結構，由地下加筋土菱形框格墻、框格內膨脹土和錨固結構組成。地下加筋土墻，平面上呈菱形布置，并嵌入坡體中。框格內的膨脹土吸水飽和，一直處于膨脹狀態，這使得土體內產生較高壓應力，并使得地下加筋土菱形框格墻處于受拉應力狀態，這種類似于“預應力板”的受力模式使得網狀的地下加筋土菱形框格墻及其所圍膨脹土構成一個整體，其抵抗邊坡滑出的抗剪能力可大幅提高。地下加筋土墻由防滲土體和加筋材料組成。防滲土體，可以是具有防滲作用的任何土體，比如粘土、膨脹土改性土。加筋材料，作為地下加筋土菱形框格墻的受拉構件，承受來自膨脹土吸水產生的膨脹力，可采用目前在工程中廣泛應用的滌綸纖維土工格柵、高強度土工網等加筋材料。錨固結構，功能是將邊坡滑動的下滑力傳到邊坡深層土體，以明顯提高整體邊坡的抗滑穩定性，其具體形式很多，比如打入深層土體的土釘、預應力錨索、夯擴樁。