一种道路塌方应急与永久支挡一体化结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种道路塌方应急与永久支挡一体化结构及施工方法。该结构包括应急支挡结构和后期加固结构；所述应急支挡结构包括石笼、钢管桩抗滑键、锚具、钢筋拉索、土工格栅、填土、应急抢修路面和装配式钢板；所述后期加固结构包括重力式挡土墙、后期填土和后期拓宽路面。前期的应急支挡结构能够快速施工，在最短时间内确保通车；后期可在保证紧急通车的情况下直接继续修筑重力式挡土墙加固应急支挡结构，能够形成永久支挡结构，不用对前期的应急支挡结构做改动，具有更高的社会效益和经济效益。该方法简单易行，施工快速。

An Integrated Structure and Construction Method of Emergency and Permanent Support for Road Collapse

The invention discloses an integrated structure and construction method for emergency and permanent support of road collapse. The structure includes emergency retaining structure and post-reinforcement structure; the emergency retaining structure includes stone cage, anti-slide key of steel pipe pile, anchorage, steel cable, geogrid, filling soil, emergency repairing pavement and assembly steel plate; the post-reinforcement structure includes gravity retaining wall, post-filling soil and post-widening pavement. The emergency retaining structure in the early stage can be constructed quickly to ensure the opening of traffic in the shortest time, and the gravity retaining wall can be constructed directly to reinforce the emergency retaining structure in the later stage under the condition of ensuring the emergency opening of traffic, which can form a permanent retaining structure without changing the emergency retaining structure in the earlier stage and has higher social and economic benefits. The method is simple and feasible, and the construction is fast.

【技术实现步骤摘要】
一种道路塌方应急与永久支挡一体化结构及施工方法
本专利技术涉及岩土支挡结构及滑坡地质灾害治理工程领域，具体是一种道路塌方应急与永久支挡一体化结构及施工方法。
技术介绍
随着我国经济建设进程的推进，山区经济发展也取得很大的成就，山区公路的数量也越来越多，由于山区地质条件复杂，公路塌方时有发生。大多数路基塌方都伴随着地质灾害的发生，尤其是地震、暴雨导致的泥石流等，因此，快速抢险成为当务之急，目前的道路塌方抢修方法多为现场浇筑混凝土挡土墙、锚杆支护、混凝土灌注桩等措施，不仅周期长，施工过程复杂，而且需要较大的施工场地，对塌方边坡有较大的扰动，容易造成二次溜方。申请号为201510580014.X的文献公开了一种修复塌方路基的抗滑键-钢管桩复合结构及方法，该复合结构采用的抗滑键和钢管桩均为预制结构，拉索、土工格栅均为成品，因此能显著提高塌方路基修复的进度，加快通车时间，但是为加快抢修速度，该复合结构为临时工程，后期还要加强路基修复。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种道路塌方应急与永久支挡一体化结构及施工方法。本专利技术解决所述结构技术问题的技术方案是，提供一种道路塌方应急与永久支挡一体化结构，其特征在于该结构包括应急支挡结构和后期加固结构；所述应急支挡结构包括石笼、钢管桩抗滑键、锚具、钢筋拉索、土工格栅、填土、应急抢修路面和装配式钢板；所述后期加固结构包括重力式挡土墙、后期填土和后期拓宽路面；若干层钢管桩抗滑键的钢管固定于塌方体下方的稳定土体中，每层包括若干个钢管桩抗滑键，相邻两层钢管桩抗滑键交错布置，钢管桩抗滑键均具有预留孔；石笼铺设于开挖整平后的稳定土体边坡处，其上铺设第一层填土，直至第一层钢管桩抗滑键的预留孔位置处并夯实填土；第一层填土上表面铺设有土工格栅；所述钢筋拉索一端穿过钢管桩抗滑键的预留孔并用锚具固定，贯穿土工格栅后与其形成整体结构，另一端穿过装配式钢板中间的预留圆孔并用锚具固定；装配式钢板设置在应急支挡结构前缘处；对第一层钢管桩抗滑键的钢管进行混凝土灌桩；每层钢管桩抗滑键对应一层填土，每层填土的施工方式与第一层填土相同；依次铺设每一层填土直至在最上层填土上铺设应急抢修路面时与原路面齐平，形成应急支挡结构；所述重力式挡土墙设置于挖方后的稳定土体边坡处，位于石笼的下方；重力式挡土墙内部开有若干层排水孔；重力式挡土墙与应急支挡结构前缘之间的空隙填充有后期填土并夯实；重力式挡土墙与后期填土上方铺设有后期拓宽路面，后期拓宽路面与应急抢修路面齐平，形成永久支挡结构。本专利技术解决所述方法技术问题的技术方案是，提供一种道路塌方应急与永久支挡一体化结构的施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：S1.对塌方体前缘位置的边坡进行清坡，设计钢管桩抗滑键的位置，钢管桩抗滑键为若干层，相邻两层钢管桩抗滑键交错布置；S2.将布置钢管桩抗滑键位置处的稳定土体中岩体进行打孔，将钢管桩抗滑键的钢管固定于岩体中；S3.对稳定土体边坡进行开挖整平，铺设石笼对第一层填土进行支撑加固，防止第一层填土下滑；S4.填土至第一层钢管桩抗滑键的预留孔位置并进行夯实；S5.在第一层填土上表面平铺土工格栅，并将钢筋拉索贯穿于土工格栅中形成整体结构；S6.将钢筋拉索一端穿过钢管桩抗滑键的预留孔并用锚具固定，拉紧钢筋拉索，另一端用锚具与应急支挡结构前缘处的装配式钢板连接；对第一层钢管桩抗滑键的钢管进行混凝土灌桩；至此完成第一层填土的施工；S7.每层钢管桩抗滑键对应一层填土，每层填土的施工方式与第一层填土相同；重复步骤S4～S6，依次铺设每一层填土直至在最上层填土上铺设应急抢修路面时与原路面齐平；S8.将位于石笼下方的稳定土体的边坡进行挖方，设置具有排水孔的重力式挡土墙，将重力式挡土墙与应急支挡结构前缘之间的空隙采用后期填土填充并夯实，并在重力式挡土墙和后期填土上方铺设后期拓宽路面，后期拓宽路面与应急抢修路面齐平，完成整个施工过程。与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：(1)前期的应急支挡结构能够快速施工，在最短时间内确保通车；后期可在保证紧急通车的情况下直接继续修筑重力式挡土墙加固应急支挡结构，能够形成永久支挡结构，不用对前期的应急支挡结构做改动，具有更高的社会效益和经济效益。(2)本结构所用的材料均为预制结构和钢管桩抗滑键、装配式钢板和钢筋拉索等现成产品，能保证前期快速施工，不需要过多的施工场地，且对原边坡的扰动小。(3)钢筋拉索穿插于土工格栅内，使支挡结构整体性增强，有利于结构的稳定性；(4)钢筋拉索以及钢板均采用装配式连接，不仅方便快捷，更符合环保要求。(5)后期填土采用级配砂砾层，且重力式挡土墙设有排水孔，不仅可避免结构发生管涌或流土等情况，而且有助于排水，防止因大雨导致的结构损坏。(6)该方法简单易行，施工快速。附图说明图1为本专利技术一种实施例的整体结构剖面图；图2为本专利技术沿图1的A-A方向的剖视图；图3为本专利技术一种实施例的应急支挡结构剖面图；图4为本专利技术一种实施例的应急支挡结构前缘示意图；图5为本专利技术图4的局部放大示意图；图6为本专利技术一种实施例的钢管桩抗滑键结构示意图。图中：1、稳定土体；2、原路面；3、塌方体前缘；4、石笼；5、钢管桩抗滑键；6、锚具；7、钢筋拉索；8、土工格栅；9、填土；10、应急抢修路面；11、装配式钢板；12、横向长板；13、竖向短板；14、应急支挡结构前缘；15、重力式挡土墙；16、后期填土；17、排水孔；18、后期拓宽路面；19、螺栓；20、预留孔；21、混凝土。具体实施方式下面给出本专利技术的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本专利技术，不限制本申请权利要求的保护范围。本专利技术提供了一种道路塌方应急与永久支挡一体化结构(简称结构，参见图1-6)，其特征在于该结构包括应急支挡结构和后期加固结构；所述应急支挡结构包括石笼4、钢管桩抗滑键5、锚具6、钢筋拉索7、土工格栅8、填土9、应急抢修路面10和装配式钢板11；所述后期加固结构包括重力式挡土墙15、后期填土16和后期拓宽路面18；若干层钢管桩抗滑键5的钢管固定于塌方体下方的稳定土体1中，每层包括若干个钢管桩抗滑键5，相邻两层钢管桩抗滑键5交错布置，钢管桩抗滑键5均具有预留孔20；石笼4铺设于开挖整平后的稳定土体1边坡处，其上铺设第一层填土9，直至第一层钢管桩抗滑键5的预留孔20位置处并夯实填土；第一层填土9上表面铺设有土工格栅8；所述钢筋拉索7一端穿过钢管桩抗滑键5的预留孔20并用锚具6固定，贯穿土工格栅8后与其形成整体结构，另一端穿过装配式钢板11中间的预留圆孔并用锚具6固定；装配式钢板11设置在应急支挡结构前缘14处，用于固定填土9；对第一层钢管桩抗滑键5的钢管进行混凝土21灌桩；每层钢管桩抗滑键5对应一层填土9，每层填土9的施工方式与第一层填土9相同；依次铺设每一层填土9直至在最上层填土9上铺设应急抢修路面10时与原路面2齐平，形成应急支挡结构；所述重力式挡土墙15设置于挖方后的稳定土体1边坡处，位于石笼4的下坡方向下方；重力式挡土墙15内部开有若干层排水孔17(本实施例为两层，下层排水孔靠近石笼4，上层排水孔位于距重力式挡土墙15墙顶墙身整体高度三分之一的位置)；重力式挡土墙15与应急支挡结构前缘14之间的空隙填充有后期填土1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种道路塌方应急与永久支挡一体化结构，其特征在于该结构包括应急支挡结构和后期加固结构；所述应急支挡结构包括石笼、钢管桩抗滑键、锚具、钢筋拉索、土工格栅、填土、应急抢修路面和装配式钢板；所述后期加固结构包括重力式挡土墙、后期填土和后期拓宽路面；若干层钢管桩抗滑键的钢管固定于塌方体下方的稳定土体中，每层包括若干个钢管桩抗滑键，相邻两层钢管桩抗滑键交错布置，钢管桩抗滑键均具有预留孔；石笼铺设于开挖整平后的稳定土体边坡处，其上铺设第一层填土，直至第一层钢管桩抗滑键的预留孔位置处并夯实填土；第一层填土上表面铺设有土工格栅；所述钢筋拉索一端穿过钢管桩抗滑键的预留孔并用锚具固定，贯穿土工格栅后与其形成整体结构，另一端穿过装配式钢板中间的预留圆孔并用锚具固定；装配式钢板设置在应急支挡结构前缘处；对第一层钢管桩抗滑键的钢管进行混凝土灌桩；每层钢管桩抗滑键对应一层填土，每层填土的施工方式与第一层填土相同；依次铺设每一层填土直至在最上层填土上铺设应急抢修路面时与原路面齐平，形成应急支挡结构；所述重力式挡土墙设置于挖方后的稳定土体边坡处，位于石笼的下方；重力式挡土墙内部开有若干层排水孔；重力式挡土墙与应急支挡结构前缘之间的空隙填充有后期填土并夯实；重力式挡土墙与后期填土上方铺设有后期拓宽路面，后期拓宽路面与应急抢修路面齐平，形成永久支挡结构。...

【技术特征摘要】
1.一种道路塌方应急与永久支挡一体化结构，其特征在于该结构包括应急支挡结构和后期加固结构；所述应急支挡结构包括石笼、钢管桩抗滑键、锚具、钢筋拉索、土工格栅、填土、应急抢修路面和装配式钢板；所述后期加固结构包括重力式挡土墙、后期填土和后期拓宽路面；若干层钢管桩抗滑键的钢管固定于塌方体下方的稳定土体中，每层包括若干个钢管桩抗滑键，相邻两层钢管桩抗滑键交错布置，钢管桩抗滑键均具有预留孔；石笼铺设于开挖整平后的稳定土体边坡处，其上铺设第一层填土，直至第一层钢管桩抗滑键的预留孔位置处并夯实填土；第一层填土上表面铺设有土工格栅；所述钢筋拉索一端穿过钢管桩抗滑键的预留孔并用锚具固定，贯穿土工格栅后与其形成整体结构，另一端穿过装配式钢板中间的预留圆孔并用锚具固定；装配式钢板设置在应急支挡结构前缘处；对第一层钢管桩抗滑键的钢管进行混凝土灌桩；每层钢管桩抗滑键对应一层填土，每层填土的施工方式与第一层填土相同；依次铺设每一层填土直至在最上层填土上铺设应急抢修路面时与原路面齐平，形成应急支挡结构；所述重力式挡土墙设置于挖方后的稳定土体边坡处，位于石笼的下方；重力式挡土墙内部开有若干层排水孔；重力式挡土墙与应急支挡结构前缘之间的空隙填充有后期填土并夯实；重力式挡土墙与后期填土上方铺设有后期拓宽路面，后期拓宽路面与应急抢修路面齐平，形成永久支挡结构。2.根据权利要求1所述的道路塌方应急与永久支挡一体化结构，其特征在于所述钢管桩抗滑键的截面尺寸不大于30cm，其下部为锥状，上部柱状段距顶部20～30cm处有预留孔，且预留孔位置高于塌方体前缘，预留孔尺寸大于钢筋拉索尺寸。3.根据权利要求1所述的道路塌方应急与永久支挡一体化结构，其特征在于装配式钢板由一块横向长板和若干竖向短板构成，若干竖向短板通过螺栓均匀地垂直连接于横向长板上；竖向短板长度不大于1米，同一层中相邻竖向短板距离不大于1米；相邻两层装配式钢板中的竖向短板为交错排列，相邻两层装配式钢板距离为1m～1.5m；装配式钢板宽度为10～20cm。4.根据权利要求1所述的道路塌方应急与永久支挡一体化结构，其特征在于所述钢管桩抗滑键的钢管、装配式钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄达，杨芸芸，宋宜祥，岑夺丰，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12