防治全風(fēng)化花崗巖邊坡水毀破壞防排水系統(tǒng)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種邊坡的防排水系統(tǒng)，特別是涉及到一種防治全風(fēng)化花崗巖邊坡水毀破壞防排水系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及該防治全風(fēng)化花崗巖邊坡水毀破壞防排水系統(tǒng)的施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]南方的濕熱氣候條件?？尚纬珊穸冗_(dá)1m?20m的花崗巖全風(fēng)化層，該風(fēng)化層以松散砂粒為主，透水性強(qiáng)，粘聚力低，受構(gòu)造、土質(zhì)、雨水、氣溫等影響，大量發(fā)育水土流失，形成鋸齒狀、勺狀、陡坎狀等山坡坡面水土流失地貌。厚層花崗巖全風(fēng)化層的公路路塹邊坡在多雨氣候條件下極易因降雨入滲形成的局部上層滯水而引發(fā)深層(深達(dá)2m?5m)水毀破壞，并進(jìn)而發(fā)展成淺層滑坡破壞。
[0003]目前，常用的邊坡防排水系統(tǒng)主要由坡面結(jié)構(gòu)物排水系統(tǒng)和坡面防護(hù)系統(tǒng)兩大部分組成:坡面結(jié)構(gòu)物排水系統(tǒng)主要包括坡頂截水溝、平臺(tái)邊溝、急流槽及路基邊溝；坡面防護(hù)系統(tǒng)主要有骨架+植草防護(hù)(可有拱形骨架、菱形骨架等)、土工格柵+植草防護(hù)、漿砌片石全封閉和掛網(wǎng)噴楽全封閉等。對(duì)于一般邊坡的坡表沖刷及淺層(Im?2m)水損害破壞來說，常用的防排水系統(tǒng)是一種低費(fèi)用、高效率的邊坡防排水系統(tǒng)。當(dāng)降雨入滲可在路塹邊坡形成局部上層滯水時(shí)，支撐滲溝、截水滲溝及水平排水孔等排水結(jié)構(gòu)物是常用的截、排水結(jié)構(gòu)物。
[0004]現(xiàn)有的坡面結(jié)構(gòu)物排水系統(tǒng)和坡面防護(hù)系統(tǒng)成本低，能有效防治厚層風(fēng)化花崗巖邊坡的坡面水土流失破壞，但無法防治局部上層滯水形成的深層水毀破壞；支撐滲溝、截水滲溝及水平排水孔等能有效排除邊坡中局部上層滯水等地下水，防治深層水毀破壞，但由于降雨入滲引起的局部上層滯水滲流在厚層風(fēng)化花崗巖邊坡的分布情況難以查明，設(shè)計(jì)與施工難度大、成本高，尤其是邊坡高度大于20米時(shí)還需采取一定的支擋措施，進(jìn)一步加大了邊坡加固與防護(hù)的成本。
[0005]邊坡坡面水土流失破壞與降雨入滲產(chǎn)生的深層水毀破壞兩者的根源是降雨入滲和雨水沖刷作用，如果能打破現(xiàn)有防護(hù)設(shè)置思路，開發(fā)一種能將邊坡大部分降雨都通過平臺(tái)邊溝排走，這將大大降低降雨引起的入滲量和坡面沖刷強(qiáng)度，也就降低了深層水毀及其誘發(fā)的淺層滑坡破壞的防治難度，從而設(shè)計(jì)出防排水效率高、成本低的新型邊坡水毀破壞的防排水系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種降低降雨引起的入滲量和坡面沖刷強(qiáng)度且防排水效率高、成本低的防治全風(fēng)化花崗巖邊坡水毀破壞防排水系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種該防治全風(fēng)化花崗巖邊坡水毀破壞防排水系統(tǒng)的施工方法。
[0008]為了解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供的防治全風(fēng)化花崗巖邊坡水毀破壞的防排水系統(tǒng)，采用擬自然臺(tái)階式路塹邊坡坡型，所述的擬自然臺(tái)階式路塹邊坡坡型的結(jié)構(gòu)是:具有用統(tǒng)計(jì)方法按不同風(fēng)化程度分層求得厚層風(fēng)化花崗巖的自然邊坡坡率的平均值以及現(xiàn)場(chǎng)厚層風(fēng)化花崗巖沖蝕陡坎部位的陡坡坡率的平均值、并分別以自然邊坡坡率的平均值作為厚層風(fēng)化花崗巖路塹邊坡的總坡率，具有以沖蝕陡坎部位的陡坡坡率的平均值作為單級(jí)路塹邊坡的坡率，具有的平臺(tái)寬度為2.8米?3.2米和單級(jí)路塹邊坡高度不超過5米；在所述的平臺(tái)上設(shè)有反向坡率為4.8%?5.2%的臺(tái)階，在所述的臺(tái)階上鋪設(shè)有一層防滲土工布，在所述的防滲土工布上填筑28cm?32cm厚的黏土層，形成防滲平臺(tái)；在所述的臺(tái)階靠坡頂邊坡的坡腳處開挖有一個(gè)48cm?52cm寬、1.8m?2.2m深的截滲盲溝，在所述的截滲盲溝靠所述的平臺(tái)的一側(cè)、溝底及靠坡頂?shù)囊粋?cè)的底部25cm?35cm鋪設(shè)有一層防滲土工布，在所述的截滲盲溝靠坡頂?shù)囊粋?cè)的底部25cm?35cm以上的部位固定鋪設(shè)有一層透水土工布，在所述截滲盲溝的底部設(shè)有軟式透水管，在所述的截滲盲溝的底部45cm?55cm填筑有碎石層，在所述截滲盲溝的底部的所述的碎石層的上部填筑有開挖的風(fēng)化花崗巖層；在所述的截滲盲溝的頂部砌筑有漿砌片石平臺(tái)邊溝；在坡面設(shè)置有三維植草。
[0009]所述的坡率在1: 0.3?1:0.5之間。
[0010]所述的平臺(tái)寬度為3米。
[0011]所述的臺(tái)階的反向坡率為5%。
[0012]所述的黏土層的厚度為30cm
[0013]所述的截滲盲溝為50cm寬、2m深。
[0014]所述的截滲盲溝靠坡頂?shù)囊粋?cè)的底部30cm鋪設(shè)有一層所述的防滲土工布。
[0015]在所述的截滲盲溝靠坡頂?shù)囊粋?cè)的底部30cm以上的部位固定鋪設(shè)有一層透水土工布。
[0016]在所述的截滲盲溝的底部50cm填筑有所述的碎石層。
[0017]為了解決上述第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供的施工防治全風(fēng)化花崗巖邊坡水毀破壞防排水系統(tǒng)的方法，按如下步驟進(jìn)行施工:
[0018](一 )、確定路塹邊坡的總坡率和單級(jí)路塹邊坡的坡率及坡型設(shè)計(jì):
[0019]用統(tǒng)計(jì)方法按不同風(fēng)化程度分層求得厚層風(fēng)化花崗巖的自然邊坡坡率的平均值以及現(xiàn)場(chǎng)厚層風(fēng)化花崗巖沖蝕陡坎部位的陡坡坡率的平均值，并分別以自然邊坡坡率的平均值作為厚層風(fēng)化花崗巖路塹邊坡的總坡率，以沖蝕陡坎部位的陡坡坡率的平均值作為單級(jí)路塹邊坡的坡率，并按平臺(tái)寬度2.8米?3.2米和單級(jí)路塹邊坡高度不超過5米的要求進(jìn)行擬自然臺(tái)階式路塹邊坡坡型的設(shè)計(jì)；
[0020]( 二)、按常規(guī)做好坡頂截水溝、防滲平臺(tái)、截滲盲溝和坡面三維植草的施工；
[0021](三)、進(jìn)行坡頂?shù)诙?jí)邊坡的施工:
[0022](I)、按設(shè)計(jì)好的擬自然臺(tái)階式路塹邊坡坡型預(yù)留48cm?52cm厚挖好坡頂下的第一級(jí)個(gè)平臺(tái)；
[0023](2)、在平臺(tái)上修好反向坡率4.8%?5.2%的臺(tái)階，并在所述臺(tái)階上鋪設(shè)一層防滲土工布，在所述防滲土工布上填筑28cm?32cm厚的黏土層，形成防滲平臺(tái)；
[0024](3)、在臺(tái)階靠坡頂邊坡的坡腳處開挖一個(gè)48cm?52cm寬、1.8m?2.2m深的截滲盲溝；
[0025](4)、在所述截滲盲溝靠平臺(tái)的一側(cè)、溝底及靠坡頂?shù)囊粋?cè)的底部25cm?35cm鋪設(shè)一層防滲土工布，在所述截滲盲溝靠坡頂?shù)囊粋?cè)的底部25cm?35cm以上的部位鋪設(shè)一層透水土工布，用釘將其固定，將軟式透水管置于所述截滲盲溝的底部，再在所述截滲盲溝底部45cm?55cm填筑碎石層，最后，在截滲盲溝底部的碎石層的上部填筑開挖的風(fēng)化花崗山F=I
石房；
[0026](5)、在所述的截滲盲溝的頂部砌筑漿砌片石平臺(tái)邊溝；
[0027](6)、在坡面設(shè)置三維植草；
[0028](四)、按第3步施工余下的各級(jí)路塹邊坡。
[0029]采用上述技術(shù)方案的防治全風(fēng)化花崗巖邊坡水毀破壞防排水系統(tǒng)及其施工方法，打破了每8米或10米高設(shè)置一個(gè)2米寬平臺(tái)的傳統(tǒng)公路路塹邊坡坡型設(shè)置思維，采用擬自然臺(tái)階式路塹邊坡坡型。擬自然臺(tái)階式路塹邊坡坡型是指采用地質(zhì)類比方法分別按厚層風(fēng)化花崗巖的自然邊坡坡率確定路塹邊坡的總坡率、按厚層風(fēng)化花崗巖沖蝕陡坎部位的陡坡坡率(通常在1:0.3?1:0.5之間)確定單級(jí)路塹邊坡的坡率，形成一種單級(jí)高度不超過5米、臺(tái)階寬度為2.8米?3.2米的臺(tái)階式陡路塹邊坡坡型。
[0030]本發(fā)明提供的擬自然臺(tái)階式路塹邊坡坡型可將單級(jí)平臺(tái)的寬度與單級(jí)路塹邊坡的高度之比從傳統(tǒng)的20%?25%提高到60%以上，并且當(dāng)單級(jí)路塹邊坡坡率大于1:0.5時(shí)，平臺(tái)所占平面長(zhǎng)度大于坡面投影的平面長(zhǎng)度，從而通過在具有反向坡率5%的臺(tái)階上鋪設(shè)一層防滲土工布，并在土工布上填筑30cm厚的黏土層，然后在臺(tái)階內(nèi)側(cè)設(shè)置平臺(tái)邊溝，就可實(shí)現(xiàn)將擬自然臺(tái)階式路塹邊坡坡型的降雨沖刷強(qiáng)度和入滲量比傳統(tǒng)路塹邊坡減少50%以上的作用；其次，由于本發(fā)明所采用的單級(jí)路塹邊坡的平臺(tái)高度在5米以下，降低至傳統(tǒng)路塹邊坡高度的37.5%?50%，且本發(fā)明所采用的單級(jí)路塹邊坡的坡率(通常在1:0.3?1:0.5之間)比傳統(tǒng)的單級(jí)路塹邊坡的坡率要陡，因此，本發(fā)明通過在坡面設(shè)置三維植草防護(hù)就可實(shí)現(xiàn)再將余下的不到50%的坡面范圍降雨引起的沖刷強(qiáng)度和入滲量比傳統(tǒng)路塹邊坡減少50%的作用；再者，本發(fā)明通過在平臺(tái)邊溝下設(shè)置一個(gè)截滲盲溝，可進(jìn)一步減少降雨入滲量對(duì)路塹邊坡的影響。因此，本發(fā)明提供的以擬自然臺(tái)階式路塹邊坡坡型為基礎(chǔ)，通過設(shè)置防滲平臺(tái)、平臺(tái)邊溝、截滲盲溝及坡面三維植草所形成的高效防排水系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)厚層風(fēng)化花崗巖的路塹邊坡深層水毀及其誘發(fā)的淺層滑坡破壞的防治。
[0031]綜上所述，本發(fā)明提供的以擬自然臺(tái)階式路塹邊坡坡型為基礎(chǔ)，通過設(shè)置防滲平臺(tái)、平臺(tái)邊溝、截滲盲溝及坡面三維植草所形成的高效防排水系統(tǒng)可通過平臺(tái)及邊溝截排路塹邊坡范圍的大部分降雨，通過矮陡邊坡的坡面三維植草及截滲盲溝減少大部分坡面降雨引起的沖刷作用、入滲量及其排除部分入滲地下，實(shí)現(xiàn)對(duì)厚層風(fēng)化花崗巖的路塹邊坡深層水毀及其誘發(fā)的淺層滑坡破壞的防治。因此，本發(fā)明提供的防排水系統(tǒng)具有成本低、施工簡(jiǎn)單、防排水效率高、環(huán)保性好等顯著優(yōu)勢(shì)。
[0032]綜上所述，本發(fā)明是一種降低降雨引起的入滲量和坡面沖刷強(qiáng)度且防排水效率高、成本低的防治全風(fēng)化花崗巖邊坡水毀破壞防排水系統(tǒng)及其施工方法。
【附圖說明】
[0033]圖1是一種防治全風(fēng)化花崗巖邊坡水毀破壞的防排水系統(tǒng)的大樣圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0035]參見圖1，本發(fā)明提供的防治全風(fēng)化花崗巖邊坡水毀破壞的防排水系統(tǒng)，采用擬自然臺(tái)階式路塹邊坡坡型，擬自然臺(tái)階式路塹邊坡坡型的結(jié)構(gòu)是:具有用統(tǒng)計(jì)方法按不同風(fēng)化程度分層求得厚層風(fēng)化花崗巖的自然邊坡坡率的平均值以及現(xiàn)場(chǎng)厚層風(fēng)化花崗巖沖蝕陡坎部位的陡坡坡率的平均值、并分別以自然邊坡坡率的平均值作為厚層風(fēng)化花崗巖路塹邊坡的總坡率1，具有以沖蝕陡坎部位的陡坡坡率的平均值作為單級(jí)路塹邊坡的坡率2，優(yōu)選地，坡率2在1:0.3?1:0.5之間，具有的平臺(tái)3寬度為2.8米?3.2米和單級(jí)路塹邊坡高度4不超過5米；優(yōu)選地，平臺(tái)3寬度為3米。在平臺(tái)3上設(shè)有反向坡率為4.8%?5.2%的臺(tái)階6，優(yōu)選地，臺(tái)階6的反向坡率為5% ;在臺(tái)階6上鋪設(shè)有一層防滲土工布7，在防滲土工布7上填筑28cm?