一种新型边坡平台排水沟的施工方法技术

一种新型边坡平台排水沟的施工方法采用分步分段的开挖与回填方式、现场搅拌与快速成型的施工方法，与同类方法比，具有施工速度快、施工质量易于控制、工程造价低等优势，特别适于对厚层花岗岩残积土及砂性土高边坡的平台边沟施工。

A new construction method of drainage ditch on slope platform

【技术实现步骤摘要】
一种新型边坡平台排水沟的施工方法
本专利技术涉及到一种边坡平台排水沟的施工方法，特别是涉及到一种改性土平台边沟的施工方法。
技术介绍
厚层花岗岩残积土分布区的路堑边坡，由于土粒成分主要为砂性土，粘聚力低、极易被雨水侵蚀。平台边沟常常因为漏水和溅水引起侵蚀破坏，或者由于上一级边坡侵蚀土体塌落在坡脚部位造成堵塞，导致边沟破坏和失效，进而诱发坡面大面积冲刷破坏。目前，平台边沟主要采用浆砌片石结构，受施工场地狭窄的影响只能采用人工施工，因此存在工期长、经济效益差、质量难以控制等缺陷。厚层花岗岩地区的高大边坡因为片石材料的缺乏及搬运困难，平台边沟常采用机制砖砌结构，但人工施作，同样存在上述缺陷。因此，工程实践急需找到一种技术可靠且经济性更好的新型平台边沟结构及其施工方法。
技术实现思路
厚层花岗岩残积土分布区的路堑边坡平台排水沟存在的主要问题是花岗岩残积土在降雨条件下平台处坡脚表层土体含水量相对较高，常处于饱和状态，在坡面片流作用下，无粘聚力的饱和残积土极易受到片流侵蚀，冲刷流失到平台，造成常规浆砌片石排水沟的堵塞，导致排水结构失效，同样，降雨作用下平台表层部位的花岗岩残积土也会处于饱和状态，受平台边沟漏水以及暴雨期间的溅水、溢流都会造成表层土体局部流失及掏空空洞，最后形成边沟的坍塌破坏。为了避免上述问题发生经常采取水泥砂浆封闭平台及改用混凝土边沟的措施。由于边坡平台狭窄，宽度常在1m到2m之间，难以采用机械作业，因此新的措施同样存在人工作业及混凝土养护造成施工期长、结构本身及施工成本高的问题。综上所述，本专利技术专利要解决的主要问题：一是要研究一个可现浇施工、工期短、成本低的新型边沟结构，以克服花岗岩残积土平台边沟易被雨水侵蚀冲刷导致边沟失效的问题；二是要研究一种可采用机械施工的施工方法，以克服边沟施工场地狭窄及人工施工工期长、成本高的问题。本专利技术拟采用软可塑改性加筋土结构作为平台边沟结构，通过采用加筋改性土取代混凝土结构达到降低结构自身成本及缩短施工工期的目的；本专利技术还将采用临时移挖补填的工艺方法将宽度为1m的窄平台拓宽至2.5m的宽平台，以满足机械施工的条件(宽度在2.5m以上)，达到降低施工成本和缩短施工工期的目的；本专利技术在此基础上进一步利用软可塑改性土的免压实固化能力和免养护特征，结合土工格栅加筋的成型方法达到质量易控制和低成本快速施工的目的。具体来说，本专利技术采用拓宽平台——开挖边沟——铺设玻璃纤维土工格栅——现场拌和改性土料——回填改性土料——反包玻璃纤维土工格栅——砂浆抹面的施工工艺流程，主要通过如下措施来实现新型边坡平台排水沟的稳定、低成本、快速施工：1)对于1m宽平台，临时挖除平台上一级边坡坡脚部位的75cm宽的花岗岩残积土，将开挖花岗岩残积土临时回填到平台下一级边坡坡顶部位75cm宽的部位；通过临时开挖补填满足机械施工的作业平台降低施工成本和工期；2)本专利技术采用固体重量掺配比分别为10％的水泥及90％的开挖花岗岩残积土土料进行改性土的掺配，再将掺配好的改性土料加上适量水，用挖掘机现场拌和至软可塑状态，通过外裹土工格栅实现排水沟成型；由于该平台边沟的主要材料为开挖的花岗岩残积土土料，土料成本很低，加之，用挖掘机现场拌和并回填压实，拌和和回填压实的施工成本也大为降低，这使得本专利技术提供的施工方法比同类方法具有快速又经济的优势；3)本专利技术采用软可塑改性土现拌料回填，既克服了参照水泥砂浆固化施工的方法将出现改性土含水量过高、固化时间长、固化后强度低、难以成型的问题，又避免了参照压实土施工方法将出现成本高、难以压实的问题，使得本专利技术提供的改性土结构易于固化形成较大强度和不透水特性，因此本专利技术提供的施工方法比同类方法具有质量易于控制的优势。总之，本专利技术提供的一种新型边坡平台排水沟的施工方法，克服花岗岩残积土平台边沟易被雨水侵蚀冲刷导致边沟失效和边沟施工场地狭窄及人工施工工期长、成本高的问题，与同类施工方法比，具有施工速度快、质量易于控制、工程造价低等优势。附图说明图1是一种新型边坡平台排水沟的剖面示意图。图2是一种新型边坡平台排水沟的拓宽平台剖面示意图。图3是一种新型边坡平台排水沟的开挖剖面示意图。具体实施方式本专利技术提出的一种新型边坡平台排水沟其结构由改性土主体，加上位于改性土外部的包裹玻璃纤维土工格栅层及平台边沟表面的抹面砂浆层三部分组成；所述改性土的固体重量掺配比分别为10％的水泥及90％的开挖花岗岩残积土土料，再将配好的改性土料加上适量水，用挖掘机现场拌和至软可塑状态，通过外裹土工格栅实现结构成型；所述的新型边坡平台排水沟的施工方法，其步骤特征是：①在边坡施工段开挖作业完成后，首先采用挖掘从平台边部开始挖填作业，通过对宽度为1m的平台，挖除平台上一级边坡坡脚部位水平距离为75cm宽的花岗岩残积土，形成一个临时开挖拓宽区，并将开挖的花岗岩残积土临时回填到平台下一级边坡坡顶部位75cm宽的位置，拍实后形成一个临时补填拓宽区，最后形成第一段宽度2.5m的临时施工平台；②将挖掘机开上已拓宽的第一段临时施工平台，继续按步骤①施工直至完成全部平台的拓宽；③将水泥运至距平台端部10m部位，接好水管，并将挖掘机停放在距平台端部6m部位，进行开挖作业，先挖除临时补填拓宽区的填土，再在平台边部留出0.5m非开挖区，在平台其余部位按最大深度0.5m的弧形进行开挖，形成6m长的开挖区，将开挖土体堆放在接近水泥堆的平台上；④进行试拌和试验，按照固体重量掺配比分别为10％的水泥及90％的开挖花岗岩残积土土料，加入适量水，用挖掘机拌和均匀至软可塑状态，并以拌和料还存在团粒为偏干、不能成型为偏湿的判断标准控制拌和含水量，完成拌和后测试拌和好土料的拌和含水量；⑤按步骤④的固体重量掺配比及步骤④测试得到的拌和含水量完成所有堆放土料的掺配及拌和；⑥将备好的幅宽为6m、极限抗拉强度不小于30kN/m的玻璃纤维土工格栅裁剪为5.5m长的小段，并以下一级台阶的坡顶为铺设起点，将幅宽方向平行坡面进行摊铺，至上一级边坡的开挖点为止，并将多余的玻璃土工格栅卷成一个卷子，用马钉固定在上一级边坡的坡面上；⑦用挖掘机将拌好的土料按0.5m的厚度摊铺在平台上玻璃土工格栅的前5m的部位，留空1m，形成第一段5m长的改性土主体；⑧按步骤③、⑤进行第二段的开挖和拌和作业，将裁剪好的玻璃纤维土工格栅按步骤⑥裁剪与铺设，但需与第一段留空1m的玻璃纤维土工格栅进行搭接，并注意在搭接时需将第二段玻璃纤维土工格栅置于第一段玻璃纤维土工格栅的下部，重复步骤⑦完成第二段5m长的改性土主体作业；⑨松开第一段玻璃纤维土工格栅的卷子，并将其摊铺在改性土主体的表面，就形成了包裹玻璃纤维土工格栅层；⑩重复步骤③、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨，直至完成全部平台的改性土回填与反包；用拌好的水泥砂浆抹在包裹玻璃纤维土工格栅层的表面，形成抹面砂浆层，并实现排水沟成型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术提出的一种新型边坡平台排水沟其结构由改性土主体(3)，加上位于改性土外部的包裹玻璃纤维土工格栅层(2)及平台边沟表面的抹面砂浆层(5)三部分组成；所述改性土(3)的固体重量掺配比分别为10％的水泥及90％的开挖花岗岩残积土土料，再将配好的改性土料加上适量水，用挖掘机现场拌和至软可塑状态，通过外裹土工格栅实现结构成型；本专利技术提出的一种新型边坡平台排水沟其施工方法具有如下步骤特征：①在边坡施工段开挖作业完成后，首先采用挖掘从平台边部开始挖填作业，通过对宽度(12)为1m的平台(4)，挖除平台上一级边坡(7)坡脚部位水平距离为75cm宽的花岗岩残积土，形成一个临时开挖拓宽区(9)，并将开挖的花岗岩残积土临时回填到平台下一级边坡(8)坡顶部位75cm宽的位置，拍实后形成一个临时补填拓宽区(10)，最后形成第一段宽度(13)2.5m的临时施工平台；②将挖掘机开上已拓宽的第一段临时施工平台，继续按步骤①施工直至完成全部平台的拓宽；③将水泥运至距平台端部10m部位堆成一堆，接好水管，并将挖掘机停放在距平台端部6m部位，进行开挖作业，先挖除临时补填拓宽区(10)的填土，再在平台边部留出0.5m非开挖区，在平台其余部位按最大深度0.5m的弧形进行开挖，形成6m长的开挖区(11)，将开挖土体堆放在接近水泥堆的平台上；④进行试拌和试验，按照固体重量掺配比分别为10％的水泥及90％的开挖花岗岩残积土土料，加入适量水，用挖掘机拌和均匀至软可塑状态，并以拌和料还存在团粒为偏干、不能成型为偏湿的判断标准控制拌和含水量，完成拌和后测试拌和好土料的拌和含水量；⑤按步骤④的固体重量掺配比及步骤④测试得到的拌和含水量完成所有堆放土料的掺配及拌和；⑥将备好的幅宽为6m、极限抗拉强度不小于30kN/m的玻璃纤维土工格栅裁剪为5.5m长的小段，并以下一级台阶的坡顶为铺设起点，将幅宽方向平行坡面进行摊铺，至上一级边坡的开挖点为止，并将多余的玻璃土工格栅卷成一个卷子，用马钉固定在上一级边坡的坡面上；⑦用挖掘机将拌好的土料按0.5m的厚度(1)摊铺在平台上玻璃土工格栅的前5m的部位，留空1m，形成第一段5m长的改性土主体(3)；⑧按步骤③、⑤进行第二段的开挖和拌和作业，将裁剪好的玻璃纤维土工格栅按步骤⑥裁剪与铺设，但需与第一段留空1m的玻璃纤维土工格栅进行搭接，并注意在搭接时需将第二段玻璃纤维土工格栅置于第一段玻璃纤维土工格栅的下部，重复步骤⑦完成第二段5m长的改性土主体(3)作业；⑨松开第一段玻璃纤维土工格栅的卷子，并将其摊铺在改性土主体(3)的表面，就形成了包裹玻璃纤维土工格栅层(2)；⑩重复步骤③、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨，直至完成全部平台的改性土回填与反包；...

【技术特征摘要】
1.本发明提出的一种新型边坡平台排水沟其结构由改性土主体(3)，加上位于改性土外部的包裹玻璃纤维土工格栅层(2)及平台边沟表面的抹面砂浆层(5)三部分组成；所述改性土(3)的固体重量掺配比分别为10％的水泥及90％的开挖花岗岩残积土土料，再将配好的改性土料加上适量水，用挖掘机现场拌和至软可塑状态，通过外裹土工格栅实现结构成型；本发明提出的一种新型边坡平台排水沟其施工方法具有如下步骤特征：①在边坡施工段开挖作业完成后，首先采用挖掘从平台边部开始挖填作业，通过对宽度(12)为1m的平台(4)，挖除平台上一级边坡(7)坡脚部位水平距离为75cm宽的花岗岩残积土，形成一个临时开挖拓宽区(9)，并将开挖的花岗岩残积土临时回填到平台下一级边坡(8)坡顶部位75cm宽的位置，拍实后形成一个临时补填拓宽区(10)，最后形成第一段宽度(13)2.5m的临时施工平台；②将挖掘机开上已拓宽的第一段临时施工平台，继续按步骤①施工直至完成全部平台的拓宽；③将水泥运至距平台端部10m部位堆成一堆，接好水管，并将挖掘机停放在距平台端部6m部位，进行开挖作业，先挖除临时补填拓宽区(10)的填土，再在平台边部留出0.5m非开挖区，在平台其余部位按最大深度0.5m的弧形进行开挖，形成6m长的开挖区(11)，将开挖土体堆放在接近水泥堆的平台上；④进行试拌和试验，按照固体重量掺配比分别为10％的水泥...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘龙武，陈海雄，李俊，岳秀，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43