專利名稱：一種山區(qū)公路展線區(qū)的穩(wěn)定路基的復(fù)合防護結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬公路工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種已建、在建和擬建山區(qū) 公路展線區(qū)的穩(wěn)定路基的復(fù)合防護結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
伴隨我國國民經(jīng)濟快速發(fā)展的步伐，各地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)特別是公路工程 建設(shè)得到了長足發(fā)展。目前公路建設(shè)已進入了由平原向山區(qū)深入的轉(zhuǎn)變時期， 而在山區(qū)公路建設(shè)工程中，不可避免的會遇到公路展線的問題。所謂展線就 是利用有利地形，人為地展長路線，使路線在允許的坡度范圍內(nèi)逐漸從山腳 上蜿蜒到山頂， 一般來講，展線只出現(xiàn)在因坡度限制或遇特殊地形條件的情 況下，以犧牲線路順直程度來換取盡可能低的限制坡度。
由于山區(qū)公路盤山展線路段多在緩坡地段，這類緩坡或為老滑坡區(qū)，或
為地質(zhì)不良地段(巖性軟弱或為大斷裂帶)，因此開挖堆載后易變形；同時盤 山展線公路上、下線路基有緊密的裙帶關(guān)系， 一盤失穩(wěn)必將給鄰近各盤路基 的穩(wěn)定性造成嚴重影響。當前，在我國西部地區(qū)，山區(qū)公路建設(shè)和運營過程 中已經(jīng)出現(xiàn)了大量的盤山公路展線路基失穩(wěn)問題，嚴重制約了當?shù)亟煌ê徒?jīng) 濟的發(fā)展。盤山公路展線路基的穩(wěn)定性在各盤之間也存在相互作用的問題， 常常牽一發(fā)而動全身，由局部盤的路基失穩(wěn)引發(fā)臨近盤、甚至整個盤山段路 基的失穩(wěn)。當盤山展線路段要通過老滑坡的路段，這種現(xiàn)象就更為明顯，因 此，展線路基的穩(wěn)定性研究對于山區(qū)公路建設(shè)來說就顯得格外重要。
現(xiàn)有的山區(qū)公路路基穩(wěn)定性防護多采用邊溝、擋土墻等常規(guī)結(jié)構(gòu)，這些 結(jié)構(gòu)由于沒有考慮到展線路基與普通路基的區(qū)別，而且忽視了展線區(qū)多為地質(zhì)不良區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，給實施工程造成了極大困難，在線路運營 期間遭到不同程度的毀壞，嚴重影響了公路建設(shè)和運營。因此，對于山區(qū)公 路展線路基失穩(wěn)問題，需要提出安全可靠、經(jīng)濟適用和有利環(huán)保的新的路基 穩(wěn)定性防護結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)不僅要包括路基本體的穩(wěn)定防護措施，更重要的 是要考慮展線路基的裙帶關(guān)系，綜合考慮展線區(qū)坡體和路基本體的雙重穩(wěn)定 性。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述，本實用新型的目的在于提出一種山區(qū)公路展線區(qū)的穩(wěn)定路基 防護結(jié)構(gòu)，以期改善復(fù)雜艱險山區(qū)展線段公路建設(shè)困難和運營期頻繁斷道的 現(xiàn)狀，提高展線路基穩(wěn)定性，確保山區(qū)公路順利建設(shè)和暢通運營。
本實用新型提出的山區(qū)公路展線區(qū)的穩(wěn)定路基防護結(jié)構(gòu)，由坡體穩(wěn)定防 護結(jié)構(gòu)和路基本體穩(wěn)定防護結(jié)構(gòu)兩部分組成(實施流程見圖l)，這兩部分防
護結(jié)構(gòu)又分別由支擋和排水系統(tǒng)聯(lián)合構(gòu)成，其具體的結(jié)構(gòu)示意圖見圖2。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是
一種山區(qū)公路展線區(qū)的穩(wěn)定路基的復(fù)合防護結(jié)構(gòu)，其特征在于包括排 水系統(tǒng)的布設(shè)和支擋工程布設(shè)兩個部分-(一)排水系統(tǒng)的布設(shè)
a. 坡腳邊緣外設(shè)截水溝，滑坡前路基內(nèi)側(cè)坡腳及路基以下各設(shè)一排仰 斜排水孔；
b. 在地勢較為平緩且距路基中心線20-60m處沿斷面設(shè)集水井，集水井 內(nèi)各設(shè)3 5層、每層呈放射狀布設(shè)5 9孔仰斜疏干排水孔，各集水井由O) 130PVC排水管連接，再由PVC排水管排至自然沖溝或坡體外；
c.路基兩側(cè)邊溝采用埋入Olm金屬波紋排水管，波紋管上預(yù)留泄水孔及排水孔，外裹土工布，管頂以上鋪粗砂礫石層，起地表滲水作用，替代公路 邊溝。，
(二)支擋工程布設(shè)
坡體適當位置布設(shè)抗滑樁和預(yù)應(yīng)力錨索框架組合結(jié)構(gòu)，形成一體樁墻。 上述抗滑樁和預(yù)應(yīng)力錨索框架組合結(jié)構(gòu)是由鋼軌、混凝土、錨索、鋼筋 混凝土頂部平臺和樁間土體構(gòu)成?？椎鬃⑷牖炷?，鋼軌置入樁孔內(nèi)，孔內(nèi) 注入混凝土，鋼軌與樁孔周圍巖土體通過混凝土牢固結(jié)合成一體形成樁墻， 樁頂上設(shè)置鋼筋混凝土平臺，平臺內(nèi)設(shè)有錨索孔，錨索置于錨索孔內(nèi)，錨索 孔內(nèi)注漿，張拉鎖定錨索，錨頭封錨。 本實用新型的優(yōu)點是
(1) 按照先坡體后路基的實施順序，結(jié)合坡體和路基本體的實際情況， 在坡體和路基本體含水量較高時，宜以排水工程為主，采用集水井、仰斜排 水孔、PVC管和埋入式金屬波紋排水管的合理組合形式，這種防護措施實施 后，隨著坡體地下水的減少，其穩(wěn)定性逐漸提高，但需要較長的周期，其間 緩慢變形仍可能繼續(xù)產(chǎn)生，因此，這種防護措施組合在低等級公路中比較適 宜，高等級公路則必須采取相應(yīng)的支擋措施。其它路況下，應(yīng)以支擋工程為 主，采用抗滑樁、錨索框架加固坡體，采用樁板墻加固路基本體和路基邊坡
(特別是在路塹和路堤施工前盡量進行檢算并采用樁板墻預(yù)加固)，同時做好 坡面和路基本體的截排水工程。
(2) 坡體和路基本體的排水系統(tǒng)實施過程中，從環(huán)保和實現(xiàn)坡體、路基 本體截排水通暢的角度出發(fā)，應(yīng)該充分發(fā)揮自然沖溝和天然草皮的良好排水 功能，同時應(yīng)采用集水井、仰斜排水孔和PVC管相組合的方式來對坡體實施 排水工程；對于路基本體應(yīng)在展線公路兩側(cè)采用埋入式金屬波紋排水管與仰斜排水孔相結(jié)合的方式解決路基本體附近的地表水和地下水截排問題。
本實用新型的優(yōu)點和產(chǎn)生的有益效果是集支擋和排水雙重效應(yīng)于一體， 按照先坡體后路基的順序?qū)嵤┑男滦驼咕€路基穩(wěn)定性復(fù)合防護結(jié)構(gòu)。這種防 護結(jié)構(gòu)擺脫了原有路基穩(wěn)定性防護結(jié)構(gòu)的局限性和單一性，重點突出了穩(wěn)定 防護結(jié)構(gòu)設(shè)置中整體和局部相協(xié)調(diào)的理念，達到治本治根的目的。該結(jié)構(gòu)能 夠很好地考慮展線區(qū)不良地質(zhì)條件的影響，首先通過設(shè)置坡體支擋(抗滑樁、 錨索框架)和坡體排水系統(tǒng)(仰斜排水孔和集水井)，確保展線區(qū)坡體的穩(wěn)定 性；同時考慮盤山展線公路上、下線路基有緊密的裙帶關(guān)系，通過設(shè)置路基 支擋(樁板墻)和路基排水系統(tǒng)(仰斜排水孔、埋入式金屬波紋排水管)，確 保展線段路基本體的穩(wěn)定性。該結(jié)構(gòu)綜合考慮了展線區(qū)坡體和路基本體的雙 重穩(wěn)定性，是一種安全可靠、經(jīng)濟適用和有利環(huán)保的新的路基穩(wěn)定性防護結(jié) 構(gòu)。


圖1是本實用新型的實施流程。
圖2為本實用新型的剖面示意圖(附圖中1為空心抗滑樁，2為錨索框 架，3為集水井，4為樁墻，5為仰斜排水孔(軟式透水管)，6為埋入式金屬 波紋排水管，7為PVC管)。
具體實施方式

為了驗證本技術(shù)方案可行性，與青海省公路建設(shè)管理局等單位合作，在 青海麥秀山展線區(qū)、龍穆爾溝展線區(qū)、李家峽水庫展線區(qū)等多個路段率先進 行了系統(tǒng)試驗和研究，取得了有益的成果。
實施例1:高含水坡體展線區(qū)的路基穩(wěn)定防護結(jié)構(gòu)
青海省阿賽公路麥秀山屬高原高含水坡體，該區(qū)巖土含水量高，穩(wěn)定性極差，巖土體強度低，公路路基易產(chǎn)生變形破壞。該段3tt滑坡為一堆積層滑 坡，滑體可分為前、后兩級。路線于滑坡后部以兩盤路展線通過，原路線填 方路堤內(nèi)側(cè)形成凹地。在公路路基病害治理過程中，對抗滑樁支擋與綜合疏 排水措施進行了技術(shù)經(jīng)濟比選，選擇了綜合疏排水措施進行治理，攔截山體 地表水補給，采用技術(shù)路線是在展線區(qū)坡體地下水豐富時，為防止其對坡
體長期穩(wěn)定性的不利影響，在地勢較為平緩且距路基中心線20-60m處沿斷面 設(shè)3-5座直徑4-5m的集水井3，每座集水井內(nèi)各設(shè)3 5層、每層呈放射狀 布設(shè)5 9孔仰斜疏干排水孔，設(shè)仰斜排水孔5疏干地下水，匯入坡體集水井 3，各集水井由O130PVC排水管連接，將水匯集到坡體最下部的集水井中， 路基兩側(cè)邊溝采用埋入Olm金屬波紋排水管6，波紋管上預(yù)留泄水孔及排水 孔，外裹土工布，管頂以上鋪粗砂礫石層，起地表滲水作用，最終將地下水 排出滑體。達到提高了滑體穩(wěn)定度及基礎(chǔ)強度，穩(wěn)定路基的目的。該滑坡治 理工程于2006年完工，治理后PVC管出水量大，滑坡趨于穩(wěn)定，路基無變形， 治理效果比較理想。
實施例2:黃土展線區(qū)的路基穩(wěn)定防護結(jié)構(gòu)
青海省李坎公路K8+000 K9+950段在1號滑坡體上展線盤升，共形成七 盤路，路基多為路塹(四至七盤)或半塹(一至三盤)形式。公路改擴建施 工中，路基開挖堆載，淺層滑體于坡腳附近剪出，引起滑坡局部失穩(wěn)，局部 路基開裂下錯，上邊坡多處塌滑變形。為防止其對坡體長期穩(wěn)定性的不利影 響，根據(jù)變形情況，于一盤路和三盤路上邊坡設(shè)錨索框架2，五盤路和六盤 路內(nèi)側(cè)設(shè)錨索抗滑樁，樁間設(shè)擋土板，三盤路框架內(nèi)設(shè)仰斜排水孔5。該段 黃土展線區(qū)路基病害治理比較成功，治理后坡體穩(wěn)定，路線暢通。
實施例3:高原紅層展線區(qū)的路基穩(wěn)定防護結(jié)構(gòu)
西久公路沿龍穆爾溝東西兩岸展線，東岸發(fā)育DHl DH4-2五處滑坡，西 岸發(fā)育DH5、 DH6兩處大型老滑坡，兩岸滑坡向龍穆爾溝或其支溝滑動。DH1滑坡規(guī)模較大，滑帶深15m左右，路線從滑坡后部及中后部以兩盤路展線通 過，挖方均較小，滑坡出口在溝底附近，距路線600m左右，滑坡滑動變形造 成兩盤路局部形成外移破壞，兩盤路間坡面平緩，坡體含水量大。由于滑坡 規(guī)模大，要整體治理極為困難，因此，從確保路基穩(wěn)定度角度進行治理，于 兩盤路外側(cè)設(shè)置抗滑樁1及錨索抗滑樁支擋，樁間設(shè)仰斜排水孔5，兩盤路 間坡面設(shè)排水溝，排出滑坡體中豐富的地下水?？够瑯逗湾^索抗滑樁支擋組 合結(jié)構(gòu)是由鋼軌、混凝土、錨索、鋼筋混凝土頂部平臺和樁間土體構(gòu)成，孔 底注入混凝土，鋼軌置入樁孔內(nèi)，孔內(nèi)注入混凝土，鋼軌與樁孔周圍巖土體 通過混凝土牢固結(jié)合成一體形成樁墻，樁頂上設(shè)置鋼筋混凝土平臺，平臺內(nèi) 設(shè)有錨索孔，錨索置于錨索孔內(nèi)，錨索孔內(nèi)注漿，張拉鎖定錨索，錨頭封錨。 在施工中，考慮治理工程設(shè)于路線外側(cè)，下盤路以外滑體松散，涵洞匯水沖 刷對治理工程會產(chǎn)生不利影響，因此取消了 DH1范圍內(nèi)兩座涵洞，加大邊溝 截面，邊溝匯水于局部排水溝及DH1滑坡以外涵洞排出，治理工程取得了圓 滿成功，對確保西久公路暢通發(fā)揮了積極作用。
權(quán)利要求1、一種山區(qū)公路展線區(qū)的穩(wěn)定路基的復(fù)合防護結(jié)構(gòu)，其特征在于由排水系統(tǒng)的布設(shè)和支擋工程布設(shè)兩個部分構(gòu)成(一)排水系統(tǒng)的布設(shè)a.坡腳邊緣外設(shè)截水溝，滑坡前路基內(nèi)側(cè)坡腳及路基以下各設(shè)一排仰斜排水孔(5)；b.在地勢較為平緩且距路基中心線20-60m處沿斷面設(shè)集水井(3)，集水井(3)內(nèi)各設(shè)3～5層、每層呈放射狀布設(shè)5～9孔仰斜疏干排水孔，各集水井由PVC排水管(7)連接，再由PVC排水管(7)排至自然沖溝或坡體外；c.路基兩側(cè)邊溝埋入金屬波紋排水管(6)，波紋管(6)上預(yù)留泄水孔及排水孔，外裹土工布，管頂以上鋪粗砂礫石層；(二)支擋工程布設(shè)坡體適當位置布設(shè)抗滑樁(1)和預(yù)應(yīng)力錨索框架(2)組合結(jié)構(gòu)，形成一體樁墻(4)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種山區(qū)公路展線區(qū)的穩(wěn)定路基的復(fù)合防護結(jié) 構(gòu)，其特征在于上述抗滑樁(1)和預(yù)應(yīng)力錨索框架(2)組合結(jié)構(gòu)是由鋼 軌、混凝土、錨索、鋼筋混凝土頂部平臺和樁間土體構(gòu)成，孔底注入混凝土， 鋼軌置入樁孔內(nèi)，孔內(nèi)注入混凝土，鋼軌與樁孔周圍巖土體通過混凝土牢固 結(jié)合成一體形成樁墻，樁頂上設(shè)置鋼筋混凝土平臺，平臺內(nèi)設(shè)有錨索孔，錨 索置于錨索孔內(nèi)，錨索孔內(nèi)注漿，張拉鎖定錨索，錨頭封錨。
專利摘要本實用新型公開一種山區(qū)公路展線區(qū)的穩(wěn)定路基的復(fù)合防護結(jié)構(gòu)，由排水系統(tǒng)的布設(shè)和支擋工程布設(shè)兩個部分構(gòu)成。按照先坡體后路基的實施順序，充分發(fā)揮支擋(采用抗滑樁、錨索框架、樁板墻和反壓)和排水(采用集水井、仰斜排水孔、PVC管和埋入式金屬波紋排水管)的組合效應(yīng)。經(jīng)實地實施，本結(jié)構(gòu)安全可靠，投資合理，維護方便，使滑坡趨于穩(wěn)定，路基無變形，確保展線路基修建和運營的安全。
文檔編號E02D17/20GK201433344SQ20092003354
公開日2010年3月31日 申請日期2009年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月7日
發(fā)明者侯殿英, 吳紅剛, 張忠平, 張紅利, 戚宗軻, 朱本珍, 鴻 王, 靜 鄭, 馬惠民 申請人:中鐵西北科學(xué)研究院有限公司