本發(fā)明涉及高水位地區(qū)高速公路邊坡的，具體而言，涉及高水位地區(qū)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、一般來說，年平均地下水位通常超過2米以上，或者地下水位存在明顯的季節(jié)性變化，受潮汐、季節(jié)性降水等因素的影響，水位變化幅度大的地區(qū)，都可以歸類為高水位地區(qū)。高水位會對高速公路的路基和邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響，增加滑坡、沖刷等災(zāi)害隱患。例如，滲水壓力增大，可能導(dǎo)致路基沉降、管線破壞等問題；排水困難，地表積水嚴重，影響路面使用和行車安全。因此，高水位地區(qū)需要在路基設(shè)計、邊坡防護等方面采取特殊措施，以確保公路基礎(chǔ)設(shè)施的長期安全穩(wěn)定。

2、現(xiàn)有的高水位地區(qū)邊坡結(jié)構(gòu)通常采用預(yù)制混凝土塊直接在土基表面拼接成網(wǎng)狀，形成空腔和排水溝槽，再在空腔中填充植被或碎石而成。在這種常規(guī)的邊坡結(jié)構(gòu)中，預(yù)制混凝土塊以及填充植被或碎石無法有效阻止土體的滑動和沖刷，因此缺乏對土基本身的加固措施，不能降低滑坡風險。在排水方面，通常將排水管埋入在土基內(nèi)部以將土基內(nèi)部的積水引出。但是埋設(shè)在土基內(nèi)部的排水管很容易被泥沙堵塞，排水效果不佳，且僅依靠內(nèi)部排水管無法有效控制邊坡內(nèi)部的滲水壓力，進一步加劇了滑坡風險。因此，對于高水位地區(qū)的邊坡設(shè)計，不能簡單依賴傳統(tǒng)的預(yù)制混凝土塊鋪設(shè)方式，而需要從根本上解決排水和加固問題，采取更加系統(tǒng)化的綜合措施。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供高水位地區(qū)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)及其施工方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中加固和排水效果差的技術(shù)問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了高水位地區(qū)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)，技術(shù)方案如下：

3、高水位地區(qū)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)，包括混凝土網(wǎng)格，所述混凝土網(wǎng)格具有由預(yù)制混凝土塊拼接而成的空腔和排水溝槽；邊坡結(jié)構(gòu)還包括：

4、第一柔性網(wǎng)格，所述第一柔性網(wǎng)格鋪設(shè)于土基上；

5、多孔導(dǎo)水層，所述多孔導(dǎo)水層鋪設(shè)于所述第一柔性網(wǎng)格上，所述多孔導(dǎo)水層由顆粒物堆積而成；

6、第二柔性網(wǎng)格，所述第二柔性網(wǎng)格鋪設(shè)于多孔導(dǎo)水層上；所述混凝土網(wǎng)格鋪設(shè)于所述第二柔性網(wǎng)格上；

7、彈性導(dǎo)水層，所述彈性導(dǎo)水層鋪設(shè)于第二柔性網(wǎng)格上并填充于混凝土網(wǎng)格的空腔內(nèi)；

8、過濾層，所述過濾層鋪設(shè)于彈性導(dǎo)水層上；

9、堵水層，所述堵水層設(shè)于過濾層上方，所述堵水層與過濾層之間形成儲水腔；

10、排水機構(gòu)，所述排水機構(gòu)用于排出所述儲水腔內(nèi)經(jīng)過過濾層過濾后的清液到混凝土網(wǎng)格的排水溝槽內(nèi)；

11、固定機構(gòu)，所述固定機構(gòu)用于將混凝土網(wǎng)格固定于土基上，所述固定機構(gòu)包括穿過預(yù)制混凝土塊、第一柔性網(wǎng)格、多孔導(dǎo)水層和第二柔性網(wǎng)格并伸入土基內(nèi)部的注漿管。

12、作為上述的高水位地區(qū)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)的進一步改進：所述第一柔性網(wǎng)格、第二柔性網(wǎng)格和過濾層均為厚度為2～5mm的金屬篩網(wǎng)，第一柔性網(wǎng)格的目數(shù)為2～5目，第二柔性網(wǎng)格的目數(shù)為6～12目，過濾層的目數(shù)為14～28目。

13、作為上述的高水位地區(qū)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)的進一步改進：所述多孔導(dǎo)水層的厚度為5～10cm，由粒度為1～3cm的砂礫堆積而成。

14、作為上述的高水位地區(qū)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)的進一步改進：所述彈性導(dǎo)水層由纖維交織而成，自然狀態(tài)下的厚度比過濾層和第二柔性網(wǎng)格之間的距離大1～5cm，自然狀態(tài)下的外緣超出混凝土網(wǎng)格的空腔內(nèi)壁1～5cm。

15、作為上述的高水位地區(qū)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)的進一步改進：所述彈性導(dǎo)水層為玻璃纖維氈、玄武巖纖維氈、芳綸纖維氈、碳纖維氈、陶瓷纖維氈、聚酰亞胺纖維氈中的任意一種。

16、作為上述的高水位地區(qū)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)的進一步改進：所述堵水層具有與混凝土網(wǎng)格的空腔內(nèi)壁適配的凸緣，所述凸緣與過濾層焊接；所述堵水層外緣上設(shè)有通孔，所述預(yù)制混凝土塊上設(shè)有與通孔適配的螺栓組件。

17、作為上述的高水位地區(qū)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)的進一步改進：所述排水機構(gòu)包括設(shè)于堵水層上的排水口以及與排水口連接的排水管，所述排水管內(nèi)設(shè)有單向閥，所述排水管的出口朝向混凝土網(wǎng)格的排水溝槽；所述排水機構(gòu)包括間隔排列的多組排水口和排水管。

18、作為上述的高水位地區(qū)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)的進一步改進：所述固定機構(gòu)包括間隔排列的注漿管，所述注漿管的頂部穿過混凝土網(wǎng)格后采用螺母緊固。

19、作為上述的高水位地區(qū)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)的進一步改進：所述固定機構(gòu)還包括與第二柔性網(wǎng)格和注漿管焊接的套筒，所述混凝土網(wǎng)格底部設(shè)有與套筒適配的凹槽。

20、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供了高水位地區(qū)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)的施工方法，技術(shù)方案如下：

21、上述第一方面所述的高水位地區(qū)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：

22、將第一柔性網(wǎng)格鋪設(shè)于土基上，然后夯實土體；

23、在第一柔性網(wǎng)格上鋪撒顆粒物并壓實，形成多孔導(dǎo)水層；

24、在多孔導(dǎo)水層上鋪設(shè)第二柔性網(wǎng)格，在第二柔性網(wǎng)格的四周采用插銷預(yù)固定；

25、鉆孔，然后插入注漿管并與第二柔性網(wǎng)格焊接固定，然后注漿；

26、依次鋪設(shè)混凝土網(wǎng)格、彈性導(dǎo)水層、過濾層和堵水層，即完成施工。

27、可見，本發(fā)明的高水位地區(qū)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)及其施工方法具有以下優(yōu)點：

28、首先，邊坡結(jié)構(gòu)中的各結(jié)構(gòu)層均具有特殊作用，具體為：(1)第一柔性網(wǎng)格作為底層支撐結(jié)構(gòu)，為上層的多孔導(dǎo)水層和其它材料提供平整的柔性支撐基礎(chǔ)，增強土基的穩(wěn)定性，減少材料的下沉或移位，防止土體在鋪設(shè)其它層時發(fā)生位移。(2)多孔導(dǎo)水層由顆粒物(如砂礫)堆積而成，形成一個透水層，有效引導(dǎo)和排除積水，減輕土壤的濕度，降低水對土壤的侵蝕。(3)第二柔性網(wǎng)格一方面為上層的混凝土網(wǎng)格和其它材料提供額外的支撐，進一步增強邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，另一方面隔離多孔導(dǎo)水層與上層混凝土網(wǎng)格和其它材料，防止上層材料混入下層的多孔導(dǎo)水層，并確保水分從多孔導(dǎo)水層順利排出。(4)混凝土網(wǎng)格由預(yù)制混凝土塊拼接組成，形成堅固的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)以提供結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性以及形成排水溝槽以引導(dǎo)積水流出，防止土壤侵蝕。(5)彈性導(dǎo)水層由纖維材料交織而成，具備良好的彈性和滲透性，填充混凝土網(wǎng)格的空腔中，可以提供額外的水分導(dǎo)向能力，進一步改善排水性能。(6)過濾層位于彈性導(dǎo)水層上方，可以過濾水分，阻止土壤顆粒進入排水系統(tǒng)，確保水流的暢通和排水效果的持久性。(7)堵水層隔離水分與其它結(jié)構(gòu)層后形成存儲和調(diào)節(jié)水分壓力的儲水腔，并通過排水管排出積水。(8)排水機構(gòu)包括排水口和排水管，通過設(shè)置單向閥防止水回流，將過濾后的清液導(dǎo)入混凝土網(wǎng)格的排水溝槽，排除儲水腔內(nèi)的水分，保持邊坡結(jié)構(gòu)的干燥。(9)固定機構(gòu)中的注漿管能夠?qū)⒒炷辆W(wǎng)格穩(wěn)固地固定于土基上，確保混凝土網(wǎng)格在土基上的穩(wěn)定性，防止在使用過程中發(fā)生位移或脫落。

29、其次，邊坡結(jié)構(gòu)中的各結(jié)構(gòu)層的設(shè)計和功能相輔相成，共同保證了高水位地區(qū)高速公路邊坡的穩(wěn)定性和排水效果，提升了整體結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性，具體為：(1)分層結(jié)構(gòu)設(shè)計：采用多層復(fù)合材料的設(shè)計，包括柔性網(wǎng)格、多孔導(dǎo)水層、彈性導(dǎo)水層等，各層材料發(fā)揮不同的功能，如排水、過濾、防滲等，確保排水的持久性和穩(wěn)定性，延長邊坡的使用壽命。(2)高效排水設(shè)計：通過多孔導(dǎo)水層、彈性導(dǎo)水層等，能夠快速有效地將滲水排出，防止邊坡因水壓增加導(dǎo)致滑坡或結(jié)構(gòu)失穩(wěn)；配合排水機構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)分層分級排水，提高排水效率；儲水腔設(shè)計可以有效分散水壓力，減少對邊坡結(jié)構(gòu)的破壞力。(3)邊坡加固與穩(wěn)定設(shè)計：注漿管和固定機構(gòu)的設(shè)計能夠?qū)⒄麄€邊坡結(jié)構(gòu)牢固地固定在土基上；通過注漿管的多點固定，確保了混凝土網(wǎng)格和柔性網(wǎng)格在土基上的穩(wěn)固性，增加了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；彈性導(dǎo)水層的設(shè)計可以一定程度上吸收邊坡變形，提高整體穩(wěn)定性；通過柔性網(wǎng)格和混凝土網(wǎng)格的組合，增強了邊坡結(jié)構(gòu)的抗滑性能，既保證了邊坡結(jié)構(gòu)的靈活性，又提供了較強的支撐能力，適合復(fù)雜地形和高水位環(huán)境。(4)過濾防滲復(fù)合設(shè)計：堵水層的設(shè)計可以阻隔外部水分進入，減小滲水壓力；過濾層的設(shè)計能夠有效過濾雜質(zhì)，保證排水順暢；排水機構(gòu)中的單向閥設(shè)計保證水流的單向性，避免回流。(5)施工簡便：采用預(yù)制混凝土塊和多層網(wǎng)格的拼接和鋪設(shè)，施工過程簡便靈活，降低了邊坡工程的復(fù)雜性和施工難度，有利于現(xiàn)場施工管理。

30、綜上可知，本發(fā)明的這種分層復(fù)合結(jié)構(gòu)的設(shè)計思路新穎，充分考慮了高水位地區(qū)邊坡的特點，從排水、加固、防滲等多方面實現(xiàn)了加固和排水問題的系統(tǒng)性解決，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低，施工便捷，具有極強的實用性。

31、下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步的說明。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。