[發明專利]一種永久凍土地區富冰路塹邊坡防護方法

在審

• 申請號: 202010533956.3
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111749064A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 李林;蔡陽;路毅
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: E01C3/00
• 分類號: E01C3/00;E02D17/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種永久凍土地區富冰路塹邊坡防護方法，該方法通過以下步驟：路塹邊坡的削坡、地下冰的定位、地下冰的移除、空洞的回填、積雪清理、生態防護、和坡面養護管理實現了永久凍土地區富冰路塹邊坡防護。其中，地下冰的移除采用直接挖除和高溫蒸汽相結合的方法，融化深度為當地的季節性凍土深度。該方法適用于坡度小于1/1.5的邊坡，其主要優點在于：造價低、操作簡單、防護效果好，解決了永久凍土地區富冰路塹邊坡防護的難題。

技術領域

本發明屬于公路土建工程安全技術領域，具體涉及一種永久凍土地區富冰路塹邊坡防護方法。

背景技術

道路施工時，需根據地形來在不同的路段采用填方或挖方的方式達到要求的縱坡。在永久凍土地區，挖方路段所形成的路塹邊坡會直接將地下冰暴露于空氣中，如若不做任何處理或處理措施不當，地下冰會在春季到來的時候融化(即熱侵蝕)，地下冰的融化會在坡體內部形成空洞，空洞會隨著時間的推移不斷加深加大；此外，地下冰融化后所形成的水會對坡面產生沖刷，空洞的發展和持續的沖刷會誘發邊坡的滑塌進而影響道路的安全運營。

近年來，科研工作者正嘗試不同的方法來對永久凍土地區富冰路塹邊坡進行防護。胡田飛和杜升濤2015年在《鐵道標準設計》59卷11期上分析總結了現有永久凍土地區路塹邊坡的病害特征和防治措施。目前，常用的措施有擋土墻、加筋土護坡、錨噴混凝土、和預制混凝土拼裝等。上述措施在均可以在短時間內有效維持邊坡的穩定。然而，每種措施都存在工藝復雜且造價高的缺點；此外，由于熱侵蝕所帶來的坡面滯水和凍融循環的影響，上述各項措施的耐久性都較差。建立一種經濟、簡單、有效、且環保的永久凍土地區富冰路塹邊坡防護方法是公路土建工程安全技術領域亟待解決的問題之一。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題提出了一種熱侵蝕防護方法，該方法能夠解決永久凍土地區富冰路塹邊坡的安全和穩定性問題。

1.為實現上述目的，本發明的技術方案采用以下步驟：路塹邊坡的削坡、地下冰的定位、地下冰的移除、空洞的回填、積雪清理、生態防護、和坡面養護管理來實現永久凍土地區富冰路塹邊坡防護。

2.本發明所涉及的路塹邊坡的削坡是在永久凍土地區的初冬季節，平均氣溫達到0℃附近的天氣條件下進行的，坡度(垂直高度/水平距離)不能大于1/1.5，削坡后需對作業面的雜物及碎石進行清理，使坡面基本平整。

3.本發明所涉及的地下冰的定位是通過人為觀察和地質雷達探測削坡后的路塹邊坡來綜合實現的，人為觀察用于粗略定位地下冰，地質雷達用于探測沒有露頭的地下冰，對已發現或疑存地下冰的地方需用地質雷達進行詳細探測來確定地下冰的具體形狀、大小、和深度。

4.本發明所涉及的地下冰的移除是通過直接開挖或噴射高溫水蒸氣于冰面實現的，直接開挖用于深度小于1.5米的淺層地下冰，高溫高壓水蒸氣用于融化深度大于1.5米的地下冰，融化深度值需參考當地季節性凍土的厚度。

5.本發明所涉及的空洞的回填使用的是削坡產生的土方，回填過程需要根據空洞的具體深度來采用不同的壓實方法，具體為深度小于1米的空洞采用一次性壓實的方法，深度大于1米的空洞采用邊回填邊壓實的逐層壓實方法。

6.本發明所涉及的積雪清理是一般是在降雪完成后及時進行的，如果一次降雪后積雪厚度小于2厘米，可以不予清理，如果坡面累計降雪厚度大于2厘米，需在降雪后對坡面及時清理，清理積雪采用大功率鼓風機從上到下直接吹離坡面。

7.本發明所涉及的生態防護是在初春季節進行的，采用播種可在永久凍土地區生長的草籽(如：黑麥草、粗莖早熟禾等)或直接鋪設耐寒的商品草皮來實現，播種草籽前需對坡面進行松土，松土的深度控制在5厘米以內，松土完成后撒草籽，隨后噴灑營養液并鋪設草簾，草簾的厚度需小于1厘米且具有一定的透光性，商品草皮需要在鋪設完后噴灑營養液。

8.本發明所涉及的坡面養護管理需要定期給坡面進行灑水以及根據草皮的生長情況采取施肥和噴灑農藥來保證表面草皮的正常生長。