專利名稱：黃土邊坡開挖超前防治方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于黃土邊坡開挖的減災(zāi)技術(shù)，特別是涉及一種黃土邊坡開挖超前防治的方法。
背景技術(shù)：
在黃土地區(qū)修筑道路、礦產(chǎn)工程及城鎮(zhèn)建設(shè)的過程中，不可避免地出現(xiàn)大量的切坡。如果邊坡開挖不當(dāng)，經(jīng)長期暴盡，在開挖卸荷、雨水入滲的綜合作用下極易導(dǎo)致切坡發(fā)生變形破壞，甚至演變成滑坡，造成重大的財(cái)產(chǎn)損失甚至人員傷亡，嚴(yán)重影響工程建設(shè)的順利進(jìn)行，并破壞了黃土地區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境，給工程建設(shè)造成不可彌補(bǔ)的損失。根據(jù)野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，黃土滑坡的發(fā)生大都是由于工程開挖導(dǎo)致的邊坡失穩(wěn)，根據(jù)華池縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查報(bào)告，由于工程開外導(dǎo)致的邊坡失穩(wěn)破壞占到總滑坡量的29%。尤其是在工程活動較為·頻繁的區(qū)域，切坡導(dǎo)致的邊坡失穩(wěn)破壞更是普遍，其與斜坡受天然侵蝕切割的區(qū)別在于開挖過程是改變斜坡形態(tài)及應(yīng)力狀態(tài)的短期急劇過程。邊坡開挖后，由于邊坡重力作用和黃土自身特性的，在邊坡頂部會產(chǎn)生一系列裂隙，這些裂隙隨著開挖進(jìn)程的變化在深度和寬度上也會發(fā)生變化。在降雨條件下，雨水沿坡體裂隙滲透進(jìn)入坡體內(nèi)部，并形成暫時的滲流場，一方面增大了坡體重量，產(chǎn)生了不利于邊坡穩(wěn)定的滲透壓力，另一方面雨水的入滲，使土體軟化，降低了土體的抗剪強(qiáng)度。在以上兩種因素以及其他因素共同作用下，切坡極易誘發(fā)滑坡。對于上述情況的控制，大多數(shù)人均是在邊坡開挖完成后，在開挖的邊坡上通過砌筑抗滑樁來穩(wěn)定土體，這樣容易存在切坡已經(jīng)產(chǎn)生變形或者滑坡后才進(jìn)行防治，防治效果差，土體的穩(wěn)定性大打折扣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目前在于克服現(xiàn)有技術(shù)中在黃土邊坡開挖防治技術(shù)中所存在的不足，提供了一種先防護(hù)后開挖的防治方法，該方法將抗滑樁與擋土墻有機(jī)結(jié)合，提高黃土開挖邊坡的穩(wěn)定性和安全性的黃土邊坡開挖超前防治方法。解決上述技術(shù)問題本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是黃土邊坡開挖超前防治方法包括以下步驟I)依照擬開挖黃土邊坡段的開挖進(jìn)尺，計(jì)算出開挖后邊坡的下滑力，設(shè)計(jì)抗滑樁的類型及個數(shù)、錨固深度、間距、抗滑樁樁長和截面面積參數(shù)；2)根據(jù)步驟I)中抗滑樁的設(shè)計(jì)參數(shù)，在擬開挖黃土邊坡段的坡腳開挖樁孔，向開挖的樁孔中砌筑抗滑樁，樁孔的截面面積是抗滑樁截面面積的I. I I. 2倍，抗滑樁的橫向鋼筋向外延伸出25 35cm ；3)沿著擬開挖黃土邊坡段的兩端向中間的順序，開挖下一個樁孔，重復(fù)步驟2)至粧孔開挖完、抗滑粧燒筑完成；4)待所有抗滑樁澆筑完成后，對步驟2)中坡腳的抗滑樁與其相鄰的抗滑樁之間的土體進(jìn)行開挖，在兩個抗滑樁之間砌筑抗滑擋土墻，抗滑擋土墻的兩端通過延伸出來的橫向鋼筋與相鄰的抗滑樁銜接；5)沿著擬開挖黃土邊坡段的兩端向中間的順序，重復(fù)步驟4)，完成黃土邊坡開挖的超前防治。上述抗滑樁的橫向鋼筋向外延伸出28 30cm。上述抗滑樁是漿砌塊石或鋼筋混凝土制成。上述抗滑擋土墻是漿砌塊石或鋼筋混凝土制成。上述抗滑擋土墻的高度與抗滑樁相同。本發(fā)明的邊坡開挖超前防治方法，通過在邊坡兩端向中間逐漸開挖抗滑樁孔，并逐個澆筑抗滑樁，由兩側(cè)向中間的兩兩抗滑樁之間開挖邊坡，構(gòu)筑擋土墻，保證擋土墻和抗·滑樁之間穩(wěn)定銜接，增強(qiáng)了擋土墻的穩(wěn)定性與支承力，避免了開挖后再防護(hù)的過程中易出現(xiàn)的“邊坡變形、邊坡后緣出現(xiàn)裂縫或者失穩(wěn)”的現(xiàn)象，大大提高黃土邊坡開挖的穩(wěn)定性和安全性，從而最大程度地降低了黃土邊坡開挖對后期建設(shè)工程帶來的風(fēng)險。


圖I為本發(fā)明的擋土墻和抗滑樁之間的聯(lián)接結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I-抗滑樁，2-抗滑擋土墻。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，但是本發(fā)明的不僅限于下述的實(shí)施方式。實(shí)施例I以自然邊坡坡高為50m,坡度為I : I. 5,全部為均一黃土堆積而成的黃土邊坡為例，因工程場地建設(shè)需要，需對其進(jìn)行開挖，對此采用的超前防治方法包括以下步驟步驟I :依照擬開挖黃土邊坡段的開挖進(jìn)尺，計(jì)算出開挖后邊坡的下滑力和邊坡寬度，設(shè)計(jì)抗滑樁I的類型及個數(shù)、錨固深度、間距、設(shè)計(jì)抗滑樁I樁長和截面面積參數(shù)；該黃土邊坡的開挖進(jìn)尺為15m，依照DZ/T 0218-2006滑坡防治工程勘查規(guī)范，計(jì)算得知開挖后該邊坡的下滑力為3465. 3kN/m，根據(jù)開挖后邊坡的下滑力，確定本實(shí)施例中抗滑樁I選用鋼筋混凝土樁，需要設(shè)計(jì)8個抗滑樁1，錨固深度為5m，抗滑樁I之間的間距為5m，抗滑樁I樁長為14m (包括錨固深度)，抗滑樁I的截面面積為I. 5mxl. 5m，這些參數(shù)設(shè)計(jì)好之后進(jìn)行下一步。步驟2 :根據(jù)步驟I中設(shè)計(jì)的抗滑樁I的參數(shù)，在擬開挖的黃土邊坡段的坡腳開始，開挖一個截面面積為I. 6mX I. 6m的樁孔，向開挖的樁孔中安放鋼筋籠，再澆筑混凝土拌料，砌筑成上述設(shè)計(jì)的截面面積為I. 5mXl. 5m、樁長為14m的抗滑樁1，樁孔的截面面積是抗滑樁I截面面積的I. 137倍，抗滑樁I的橫向鋼筋向外延伸出29cm。步驟3 :擬開挖黃土邊坡段的坡腳的抗滑樁I砌筑完成后，在擬開挖黃土邊坡段的坡頂開挖第2個樁孔，與步驟2相同，砌筑第2個抗滑樁1，再沿著擬開挖黃土邊坡段的兩端
向中間方向，開挖第3個樁孔，重復(fù)步驟2)的操作砌筑第3個抗滑樁I......，如此重復(fù)至第
8個抗滑樁I砌筑完成。步驟4 :待8個抗滑樁I全部澆筑完成，開挖坡腳的第I個抗滑樁I與其相鄰的抗滑樁I之間的土體，之后在兩個抗滑樁I之間砌筑漿砌塊石抗滑擋土墻2，抗滑擋土墻2的埋深為2m，高度與抗滑樁I齊平，厚度與抗滑樁I的厚度相等，兩個抗滑樁I上延伸向外的橫向鋼筋穿入抗滑擋土墻2，將抗滑擋土墻2與抗滑樁I有效銜接，有利于樁的穩(wěn)定以及抗滑樁I-擋土墻之間的相互作用，起到事半功倍的效果，參見圖I。步驟5 :完成第I段抗滑擋土墻2的砌筑后，與步驟3中的施工順序相同，沿著擬開挖黃土邊坡段的兩端向中間方向，重復(fù)步驟4，完成最后一段抗滑擋土墻2的砌筑，完成該黃土邊坡段的開挖超前防治。實(shí)施例2在上述實(shí)施例I的黃土邊坡開挖超前防治方法中，步驟2中開挖的樁孔的截面面
積是抗滑樁I截面面積的I. I倍，抗滑樁I的橫向鋼筋向外延伸出28cm，抗滑樁I選用漿砌塊石砌筑。步驟4中的抗滑擋土墻2選用鋼筋混凝土砌筑。其它的步驟與實(shí)施例I相同，完成黃土邊坡段的開挖超前防治。實(shí)施例3在上述實(shí)施例I的黃土邊坡開挖超前防治方法中，步驟2中開挖的樁孔的截面面積是抗滑樁I截面面積的I. 2倍，抗滑樁I的橫向鋼筋向外延伸出30cm，其它的步驟與實(shí)施例I相同，完成黃土邊坡段的開挖超前防治。實(shí)施例4在上述實(shí)施例I的黃土邊坡開挖超前防治方法中，步驟2中抗滑樁I的橫向鋼筋向外延伸出25cm，其它的步驟與實(shí)施例I相同，完成黃土邊坡段的開挖超前防治。實(shí)施例5在上述實(shí)施例I的黃土邊坡開挖超前防治方法中，步驟2中抗滑樁I的橫向鋼筋向外延伸出35cm，其它的步驟與實(shí)施例I相同，完成黃土邊坡段的開挖超前防治。
權(quán)利要求
1.一種黃土邊坡開挖超前防治方法，其特征在于包括以下步驟 1)依照擬開挖黃土邊坡段的開挖進(jìn)尺，計(jì)算出開挖后邊坡的下滑力，設(shè)計(jì)抗滑樁(I)的類型及個數(shù)、錨固深度、間距、抗滑樁(I)樁長和截面面積參數(shù)； 2)根據(jù)步驟I)中抗滑樁(I)的設(shè)計(jì)參數(shù)，在擬開挖黃土邊坡段的坡腳開挖樁孔，向開挖的樁孔中砌筑抗滑樁(1)，樁孔的截面面積是抗滑樁(I)截面面積的I. I I. 2倍，抗滑Ift(I)的橫向鋼筋向外延伸出25 35cm ； 3)沿著擬開挖黃土邊坡段的兩端向中間的順序，開挖下一個樁孔，重復(fù)步驟2)至樁孔開挖完、抗滑樁(I)澆筑完成； 4)待所有抗滑樁(I)澆筑完成后，對步驟2)中坡腳的抗滑樁(I)與其相鄰的抗滑樁 (1)之間的土體進(jìn)行開挖，在兩個抗滑樁(I)之間砌筑抗滑擋土墻(2)，抗滑擋土墻(2 )的兩端通過延伸出來的橫向鋼筋與相鄰的抗滑樁(I)銜接； 5)沿著擬開挖黃土邊坡段的兩端向中間的順序，重復(fù)步驟4)，完成黃土邊坡開挖的超前防治。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的黃土邊坡開挖超前防治方法，其特征在于所述抗滑樁(I)的橫向鋼筋向外延伸出28 30cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的黃土邊坡開挖超前防治方法，其特征在于所述抗滑樁(O是漿砌塊石或鋼筋混凝土制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的黃土邊坡開挖超前防治方法，其特征在于所述抗滑擋土墻(2)是漿砌塊石或鋼筋混凝土制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的黃土邊坡開挖超前防治方法，其特征在于所述抗滑擋土墻(2)的高度與抗滑樁(I)相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種黃土邊坡開挖超前防治方法，通過在邊坡兩端向中間逐漸開挖抗滑樁孔，并逐個澆筑抗滑樁，由兩側(cè)向中間的兩兩抗滑樁之間開挖邊坡，構(gòu)筑擋土墻，保證擋土墻和抗滑樁之間穩(wěn)定銜接，增強(qiáng)了擋土墻的穩(wěn)定性與支承力，避免了開挖后再防護(hù)的過程中易出現(xiàn)的“邊坡變形、邊坡后緣出現(xiàn)裂縫或者失穩(wěn)”的現(xiàn)象，大大提高黃土邊坡開挖的穩(wěn)定性和安全性，從而最大程度地降低了黃土邊坡開挖對后期建設(shè)工程帶來的風(fēng)險。
文檔編號E02D17/20GK102787609SQ20121028062
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
發(fā)明者莊建琦, 彭建兵 申請人:長安大學(xué)