本發(fā)明屬于邊坡防護(hù)，更具體地，涉及一種與邊坡開挖同步的路塹邊坡加固結(jié)構(gòu)及施工方法。

背景技術(shù)：

1、路塹邊坡是指在道路建設(shè)過程中，為了開辟路面而在地面上開挖形成的斜坡面。具體來說，當(dāng)需要在較高的地形上修建公路或鐵路時，工程師們會通過挖掘土壤或巖石來降低該區(qū)域的高度，從而形成一個相對平坦的路段。這個挖掘過程會在道路兩側(cè)或一側(cè)產(chǎn)生斜坡，這些斜坡就是所謂的“路塹邊坡”。

2、路塹邊坡的穩(wěn)定性直接關(guān)系到道路的安全運行，在目前路塹邊坡的施工中，邊坡防護(hù)工作通常在邊坡完全開挖后才進(jìn)行，對于那些地質(zhì)結(jié)構(gòu)較差的路塹邊坡，尤其是那些巖層節(jié)理裂隙發(fā)育明顯且分布廣泛的區(qū)域，這種傳統(tǒng)方法存在明顯的不足。在開挖過程中，先期開挖的邊坡部分會長時間裸露，這不僅加速了風(fēng)化和侵蝕過程，還可能導(dǎo)致水分滲透，從而增加了滑坡和崩塌的風(fēng)險。若不采取及時有效的加固措施，這些邊坡在施工期間或之后很容易發(fā)生失穩(wěn)，造成嚴(yán)重的安全事故和環(huán)境破壞。

3、專利號：202110012157.6，名稱為一種巖土工程邊坡用高安全性加固裝置的發(fā)明專利，在開挖后的邊坡坡體上設(shè)置錨索管、定位套、限位板、錨具、錨塊等結(jié)構(gòu)的相互配合，實現(xiàn)穩(wěn)定便捷的加固裝置的穩(wěn)定安裝與鎖緊限位工作，配合封口層可保證整個結(jié)構(gòu)能夠穩(wěn)定固定在坡體內(nèi)，起到穩(wěn)定的加固作用，但是整個加固施工過程在邊坡完全開挖后，且加固裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大。

4、專利號：202311446420.8，名稱為：一種用于淺層滑動型順層軟巖邊坡的加固結(jié)構(gòu)及方法的發(fā)明專利，在邊坡施工前在淺層滑動型順層軟巖邊坡上間隔設(shè)置多個微型樁，用于解決邊坡開挖時瞬時失穩(wěn)的問題，不能夠?qū)崿F(xiàn)對邊坡長時間加固的效果。

5、由此可見，目前邊坡加固方法往往存在滯后性，即加固工作不能與開挖工作同步進(jìn)行，導(dǎo)致?防護(hù)措施的實施時間較長，無法及時為邊坡提供必要的支撐，穩(wěn)定性不足，防護(hù)效果難保證，不能應(yīng)用于邊坡地質(zhì)條件差的區(qū)域。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有的邊坡加固工作不能與邊坡開挖工作同步進(jìn)行，導(dǎo)致防護(hù)延后，防護(hù)效果差且難應(yīng)用在邊坡地質(zhì)條件差的區(qū)域，本發(fā)明提供了一種與邊坡開挖同步的路塹邊坡加固結(jié)構(gòu)及施工方法，通過多個錨固塊梅花型布置，并和第一連接梁組成菱形區(qū)域，在菱形區(qū)域內(nèi)設(shè)置固定樁，將邊坡區(qū)域分割成穩(wěn)定的小塊區(qū)域，再設(shè)置第二連接梁將小塊區(qū)域連接為整體，增加了整個加固結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也降低了滑坡和崩塌的風(fēng)險，提升防護(hù)效果，通過在開挖前對邊坡形狀、地質(zhì)條件等情況進(jìn)行搜集，建立bim模型進(jìn)行模擬分析，進(jìn)而獲得預(yù)制錨索的最佳布置方式，并在路塹邊坡開挖時，每形成一個可供錨索施工的平整面即刻安裝預(yù)應(yīng)力錨索和路塹邊坡加固結(jié)構(gòu)，進(jìn)而達(dá)到邊坡施工和防護(hù)的同步，解決了邊坡開挖完成后再進(jìn)行加固導(dǎo)致防護(hù)滯后的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種路塹邊坡加固結(jié)構(gòu)，包括至少一個邊坡加固單元，邊坡加固單元包括錨固塊、第一連接梁、第二連接梁、固定樁和可拆卸模板；

3、所述錨固塊呈梅花形布置，所述第一連接梁設(shè)在相鄰的兩個錨固塊之間，所述第一連接梁與錨固塊通過可拆卸模板連接為一體，所述固定樁設(shè)于所述第一連接梁組成的區(qū)域內(nèi)，且依次連接組成多邊形，所述第二連接梁為多個，且兩兩組成一列，兩列呈十字交叉設(shè)于所述固定樁上，所述第二連接梁一端通過可拆卸模板與同列的第二連接梁連接成一體，另一端通過可拆卸模板與所述第一連接梁連接為一體，所述第二連接梁用于增加整個邊坡加固單元的穩(wěn)定性。

4、優(yōu)選的，所述固定樁包括固定板、第一回形扣和第二回形扣；

5、所述第一回形扣和第二回形扣相對設(shè)于固定板的兩側(cè)，所述固定板兩側(cè)底部為尖形結(jié)構(gòu)。

6、優(yōu)選的，所述固定樁依次連接組成“田”字形設(shè)在所述第一連接梁組成的菱形區(qū)域內(nèi)，兩列所述第二連接梁的交叉中心與“田”字形中心重合。

7、優(yōu)選的，所述錨固塊為混凝土預(yù)制塊，且所述錨固塊四角處開設(shè)有錨索孔，用于將錨固塊固定在路塹邊坡上。

8、優(yōu)選的，所述第一連接梁和第二連接梁均為混凝土預(yù)制梁，所述第一連接梁和第二連接梁中心處均開設(shè)有錨桿孔，所述錨桿孔用于將第一連接梁和第二連接梁固定在路塹邊坡上。

9、優(yōu)選的，所述可拆卸模板形狀為矩形，材質(zhì)為鋼材或木材。

10、按照本發(fā)明的第二方面，提供了一種與邊坡開挖同步的路塹邊坡加固結(jié)構(gòu)施工方法，應(yīng)用所述路塹邊坡加固結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，具體包括以下步驟：

11、s1、邊坡施工設(shè)計：在路塹邊坡開挖前，使用三維激光掃描儀和無人機航拍技術(shù)，測量邊坡實際狀況，結(jié)合地質(zhì)雷達(dá)探測數(shù)據(jù)，采用bim技術(shù)模擬分析，確定預(yù)應(yīng)力錨索間距和各預(yù)制構(gòu)件尺寸，并制作預(yù)制構(gòu)件；

12、s2、預(yù)應(yīng)力錨索施工:路塹邊坡開挖時，每形成一個可供錨索施工的平整面，立即進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索的安裝；

13、s3、錨固塊及第一連接梁安裝：通過預(yù)應(yīng)力錨索穿過錨索孔安裝錨固塊，每安裝兩個錨固塊，將第一連接梁放置于這兩個錨固塊之間并通過搭建可拆卸模板，向可拆卸模板內(nèi)澆筑混凝土使第一連接梁與錨固塊連接為一體；

14、s4、固定樁安裝：在第一連接梁組成的區(qū)域內(nèi)依次打入多個固定樁，固定樁通過正反方向的第一回形扣和第二回形扣連接成“田”字形，將菱形區(qū)域分割成各部分；

15、s5、第二連接梁安裝：每完成一個區(qū)域內(nèi)固定樁的施工，立即將第二連接梁進(jìn)行吊裝并固定；

16、s6、邊坡養(yǎng)護(hù)：按照設(shè)計需求將多個邊坡加固單元依次陣列設(shè)在路塹邊坡上，在每個區(qū)域內(nèi)進(jìn)行培土植草。

17、優(yōu)選的，所述s1中，具體包括以下步驟：

18、s1-1、數(shù)據(jù)采集：采用三維激光掃描儀對即將要施工的區(qū)域進(jìn)行全方位掃描，控制無人機攜帶高清相機對邊坡進(jìn)行多角度拍攝，采用地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)探測邊坡內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解巖層分布及裂縫信息；

19、s1-2、建立bim模型：將采集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入bim軟件中，創(chuàng)建數(shù)字模型，該模型包含邊坡的幾何形狀，還包括材料屬性、力學(xué)性能等信息；

20、s1-3、bim模擬分析：利用bim模型進(jìn)行各種工況下的模擬分析，如邊坡開挖后的穩(wěn)定性分析、預(yù)應(yīng)力錨索的最佳布置方式，進(jìn)一步確定預(yù)應(yīng)力錨索的最佳間距和預(yù)制構(gòu)件的尺寸。

21、優(yōu)選的，所述s1-3中，預(yù)制構(gòu)件包括錨固塊、第一連接梁和第二連接梁。

22、優(yōu)選的，所述s3和s5中，所述第一連接梁和第二連接梁在安裝前先埋入固定鋼筋，在錨桿孔處插入預(yù)應(yīng)力錨索，之后注漿固定，預(yù)應(yīng)力錨索施工后，搭設(shè)可拆卸模板澆筑混凝土將第一連接梁與錨固塊、第一連接梁=與第二連接梁以及同列的第二連接梁分別澆筑為整體，混凝土達(dá)到設(shè)計強度值后拆掉可拆卸模板。

23、總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

24、一種與邊坡開挖同步的路塹邊坡加固結(jié)構(gòu)及施工方法，針對現(xiàn)有的邊坡加固工作不能與邊坡開挖工作同步進(jìn)行，導(dǎo)致防護(hù)延后，防護(hù)效果差且難應(yīng)用在邊坡地質(zhì)條件差的區(qū)域

25、1.本發(fā)明的路塹邊坡加固結(jié)構(gòu)，通過多個錨固塊梅花型布置，并和第一連接梁組成菱形區(qū)域，在菱形區(qū)域內(nèi)設(shè)置固定樁，將邊坡區(qū)域分割成穩(wěn)定的小塊區(qū)域，再設(shè)置第二連接梁將小塊區(qū)域連接為整體，增加了整個加固結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也降低了滑坡和崩塌的風(fēng)險，提升防護(hù)效果。

26、2.本發(fā)明的路塹邊坡加固結(jié)構(gòu)，通過在錨固塊內(nèi)設(shè)置錨索孔，第一連接梁和第二連接梁中心處設(shè)有錨桿孔便于預(yù)制錨索插入，結(jié)合固定樁，可用于邊坡地質(zhì)條件差的區(qū)域。

27、3.本發(fā)明的與邊坡開挖同步的路塹邊坡加固結(jié)構(gòu)施工方法，通過在開挖前對邊坡形狀、地質(zhì)條件等情況進(jìn)行搜集，建立bim模型進(jìn)行模擬分析，進(jìn)而獲得預(yù)制錨索的最佳布置方式，并在路塹邊坡開挖時，每形成一個可供錨索施工的平整面即刻安裝預(yù)應(yīng)力錨索和路塹邊坡加固結(jié)構(gòu)，進(jìn)而達(dá)到邊坡施工和防護(hù)的同步，解決了邊坡開挖完成后再進(jìn)行加固導(dǎo)致防護(hù)滯后的問題。