CN104264694A - 一种膨胀土边坡及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膨胀土边坡及施工方法，通过增大其边坡坡脚角度，使之坡度变陡，从而使得降雨或者有水流过时其坡面水以径流为主，减少渗流，从而控制边坡膨胀土的含水率在一个较低的范围防止边坡因膨胀土吸水膨胀而失去稳定性。本发明中，膨胀土边坡变坡坡度在45-60°以加速雨水表面径流；所述边坡表面覆盖有10cm厚的粘土层；所述边坡表面均匀植入20-25cm长的纤维筋，纤维筋露出粘土层3-5cm；在粘土层上种植根系横向发育较好而纵向发育差的草皮。

Description

一种膨胀土边坡及施工方法

技术领域

本发明涉及一种控制膨胀土含水率以及减少雨水坡面侵蚀进而保持边坡稳定的边坡及施工方法。  

背景技术

膨胀土是由亲水性矿物组成，具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种特性的粘性土，由于其吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性，性质极不稳定。 

膨胀土在我国分布广泛，工程实施过程中往往不可避免的要面对膨胀土边坡处理的问题。现阶段为了保证膨胀土边坡稳定性往往采取的常规方法是减小坡度的做法，这样表面上是可以使膨胀土边坡在胀缩变形后由于缓坡的缘故而不致失稳，但是随着坡度减小，降水时大部分都会向下渗流入边坡中，这就使得边坡中膨胀土吸水膨胀以及降雨停止后失水收缩加剧，如此使得边坡稳定性下降，而如果还是用上述方法来处理就会形成一个“失稳-放坡-失稳”的恶性循环。 

膨胀土在含水率小的情况下其强度以及是很高的，如将边坡增大，使降水时其表面径流增加其下渗至边坡中的渗流量减小，再在其表面就行简单的防渗处理即可控制边坡中膨胀土的含水率在一个较低水平，也就可以增加边坡稳定性。  

发明内容

技术问题：本发明提供一种施工简单、节省造价，充分利用含水率小的膨胀土的自生强度特性，提高土地利用率的膨胀土边坡，同时提供一种该边坡的施工方法。       

技术方案：本发明的膨胀土边坡施工方法，包括以下步骤：

1）将膨胀土坡面的坡度控制在45-60°，压实平整坡面，并将坡顶与膨胀土坡面交接处处理成圆弧形，在坡脚处设置挡土墙，在挡土墙的外侧坡顶处设置截水沟。

2）所述膨胀土坡顶和膨胀土坡面表面均匀铺设10-20cm厚的粘土层； 

3）在所述膨胀土坡面中均匀植入20-25cm长的纤维筋，所述纤维筋的顶端露出粘土层1-3cm。

本发明方法的优选方案中，所述粘土层的截面形状为沿膨胀土边坡纵向延伸的波浪状，其中波谷构成的沟槽与膨胀土坡面的坡度方向平行。 

本发明方法的优选方案中，步骤3）完成之后，在所述粘土层上种植根系横向发育较好而纵向发育差的草皮。 

本发明的膨胀土边坡，包括坡顶、坡脚、坡度在45-60°的膨胀土坡面、均匀铺设在所述坡顶和膨胀土坡面表面的10-20cm厚的粘土层，所述坡脚处设置有挡土墙，坡顶和挡土墙的外侧坡顶处分别设置有截水沟，所述膨胀土坡面中设置有均匀分布的20-25cm长的纤维筋，所述纤维筋的顶端露出粘土层1-3cm。 

本发明膨胀土边坡的优选方案中，粘土层的截面形状为沿膨胀土边坡纵向延伸的波浪状，其中波谷构成的沟槽与膨胀土坡面的坡度方向平行。 

本发明膨胀土边坡的优选方案中，粘土层上种植有根系横向发育较好而纵向发育差的草皮。 

有益效果：本发明是一种通过改变坡面雨水渗流与径流量以控制膨胀土含水率以及减少雨水坡面侵蚀进而保持边坡稳定的施工方法，其主要优点表现为： 

1）常规膨胀土边坡处理中，为保证基坑稳定性，往往采用大放坡形式，而如此一来势必要导致边坡迎水面积增大，且边坡放缓使得边坡表面径流减少，从而大量雨水渗入边坡中导致膨胀土吸水失去强度而失稳；而采用本发明提出的方法，边坡迎水面积小，陡坡使得表面径流加速，波浪形的坡面更加使得雨水快速汇集流出，膨胀土处在足以保证强度的含水率范围内从而能够保证边坡稳定性。

2）施工简单、节省造价，与常规陡边坡边坡处理方法相比，由于膨胀土在低含水率下的强度高，稳定性好，就不须多加锚杆，挂网，喷浆等方法，充分利用含水率小的膨胀土的自生强度特性； 

3）采用较陡的边坡，可以大大减小由于普通膨胀土放坡过长所导致的占地过大问题，提高土地利用率；

4）整体性好，在边坡中植入纤维筋，将膨胀土、粘土层、草皮组成一个有机的整体，使三者不会由于风雨阳光等等条件的侵蚀而相互产生滑脱或者剥离，从而作为一个整体更好的发挥稳定性；

5）采用根系横向发育较好而纵向发育差的草皮草皮在可以牢固附着在边坡的情况下不破坏边坡表面，同时植被对边坡起到保护作用的同时还可以使得边坡表面径流速度加快，且相对普通边坡，覆盖草皮的边坡除了在功能上发挥抗渗防侵蚀的作用外，还能美化环境，净化空气。

附图说明

图1为膨胀土边坡示意图 

图2为膨胀土边坡坡面示意图

图中有：1膨胀土边坡；2坡顶；3膨胀土坡面；4坡脚；5挡土墙；6粘土层；7纤维筋；8草皮；9截水沟。 

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本技术方案作进一步说明： 

本发明的膨胀土边坡施工方法，将膨胀土坡面3的坡度控制在45-60°，压实平整坡面，并将坡顶2与膨胀土坡面3交接处处理成圆弧形，在坡脚4处设置挡土墙5，在挡土墙5的外侧坡顶2处设置截水沟9 ，截水沟9侧壁以及沟底做好防水防渗，防止水侵蚀边坡。

所述截水沟9，在坡顶2与坡脚4处分别设置，在坡顶2处于其相距50cm，两边各设2%的坡度，使雨水能汇聚至截水沟9中，在坡脚4处设置的截水沟9与挡土墙5,相邻，使边坡来水可以直接汇聚至此。 

在所述膨胀土坡顶2以及膨胀土坡面3上均匀铺设10-20cm厚的粘土层6，其作用是将膨胀土与外界隔离，减少外部水流渗入膨胀土中。 

在所述膨胀土坡面3中均匀植入20-25cm长的纤维筋7，所述纤维筋7的顶端露出粘土层1-3cm，其作用是为了使得粘土层6与膨胀土边坡1的整体性更好，不会出现粘土层6与膨胀土边坡1之间相互滑动剥离。 

本发明方法的优选实施例中，所述粘土层6的截面形状为沿膨胀土边坡1纵向延伸的波浪状，其中波谷构成的沟槽与膨胀土坡面3的坡度方向平行。在坡面迎接雨水时波浪形的坡面可加速汇集雨水至波谷从而加速流下。 

本发明另一种优选实施例中，在所述粘土层6上种植根系横向发育较好而纵向发育差的草皮8，虽然其根系纵向发育较差，但是其横向根系可以与粘土层6表层以及外露的纤维筋7较好的结合，草皮8依然可以紧附在粘土层6之上。草皮8起到的作用除了稳固坡面，还可以使有雨水降至坡面时其对边坡的冲刷有一个缓冲作用，不使水直接作用至坡面，同时增加径流速度。在无雨水时可以吸收由纤维筋因毛细作用引自膨胀土处的水分，进一步控制膨胀土边坡1含水率。  

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种膨胀土边坡施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）将膨胀土坡面（3）的坡度控制在45-60°，压实平整坡面，并将坡顶（2）与膨胀土坡面（3）交接处处理成圆弧形，在坡脚（4）处设置挡土墙（5），在坡顶（2）和挡土墙（5）的外侧坡顶（2）处分别设置截水沟（9）；

2）在所述坡顶（2）和膨胀土坡面（3）表面均匀铺设10-20cm厚的粘土层（6）；

3）在所述膨胀土坡面（3）中均匀植入20-25cm长的纤维筋（7），所述纤维筋（7）的顶端露出粘土层1-3cm。

2.根据权利要求1所述的一种膨胀土边坡施工方法，其特征在于，所述粘土层（6）的截面形状为沿膨胀土边坡（1）纵向延伸的波浪状，其中波谷构成的沟槽与膨胀土坡面（3）的坡度方向平行。

3.根据权利要求1或2所述的一种膨胀土边坡施工方法，其特征在于，所述步骤3）完成之后，在所述粘土层（6）上种植根系横向发育较好而纵向发育差的草皮（8）。

4.一种膨胀土边坡，其特征在于，该边坡包括坡顶（2）、坡脚（4）、坡度在45-60°的膨胀土坡面（3）、均匀铺设在所述坡顶（2）和膨胀土坡面（3）表面的10-20cm厚的粘土层（6），所述坡脚（4）处设置有挡土墙（5），坡顶（2）和挡土墙（5）的外侧坡顶（2）处分别设置有截水沟（9），所述膨胀土坡面（3）中设置有均匀分布的20-25cm长的纤维筋（7），所述纤维筋（7）的顶端露出粘土层1-3cm。

5.根据权利要求4所述的膨胀土边坡，其特征在于，所述粘土层（6）的截面形状为沿膨胀土边坡（1）纵向延伸的波浪状，其中波谷构成的沟槽与膨胀土坡面（3）的坡度方向平行。

6.根据权利要求4或5所述的膨胀土边坡，其特征在于，所述粘土层（6）上种植有根系横向发育较好而纵向发育差的草皮（8）。