本發(fā)明涉及到一種土工格柵加筋土結構，特別是涉及到一種水泥改性土強化土工格柵加筋土結構，本發(fā)明還涉及該水泥改性土強化土工格柵加筋土結構的施工方法。

背景技術：

近年來，公路和水利工程科技工作者，通過對傳統(tǒng)土工格柵加筋土結構進行改造并應用于特殊土（尤其是膨脹土）邊坡的加固及治理，取得了不俗的工程效益和技術成果。但由于現(xiàn)有新型土工格柵加筋土結構如柔性支護結構、內外雙邊包裹的土工格柵加筋土結構等無法通過土工格柵加筋作用抵消因填土層的濕化、軟化對土工格柵加筋土結構整體強度的弱化，尤其是無法抵消因填料的濕化、軟化造成的土工格柵與土體界面間強度的急劇衰減，因此，目前，還無法直接利用該類土作為填料，將現(xiàn)有土工格柵加筋土結構用于我國南方濕熱地區(qū)陡坡地段的泥質砂巖殘積土邊坡、花崗巖殘積土邊坡的沖刷、水毀類破壞的治理。目前，國內外對該類邊坡的加固技術中常用錨索框架梁結構等經濟性差的方案，還沒有找到一種技術可靠、經濟合理的方案。

上述邊坡水毀破壞的主要有兩方面的原因：一方面，易發(fā)生沖刷、水毀等水損害破壞的邊坡土體常常是無黏性土為主，土的凝聚力很低，土體在天然狀態(tài)時具有較大的內摩擦角，但一旦遇水飽和后因分散于土體的少量黏性土被軟化而造成土的內摩擦角急劇下降，使得土的飽和抗剪強度接近軟土；另一方面，陡坡的沖刷和水毀破壞，往往是由于暴雨期間地表水直接沖刷或由地表水快速入滲進入邊坡淺表層土體，致使表層土體快速被飽和誘發(fā)淺表飽和土層的溜坍破壞，沖刷和淺層飽和土的溜坍破壞進一步互相促進，導致了邊坡在一場大暴雨后就可發(fā)生大規(guī)模的水毀破壞。因此，通過對土工格柵加筋土技術進行升級改造，如何克服用該類土填料形成的土工格柵加筋土結構將易于被沖刷和水毀的缺點，使土工格柵加筋土能在該類土的陡坡路段應用，將找到一種技術可靠、經濟合理的治理方案。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的主要技術問題是研發(fā)出一種新型土工格柵加筋土結構，以大幅提高平臺及坡面表層加筋土層的抗沖刷能力和濕化強度，確保坡面表層土工格柵與土體界面的抗剪強度在濕化后仍能滿足陡坡土工格柵加筋土結構的局部穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性要求，從而將土工格柵加筋土結構推廣應用到易沖刷水毀邊坡的陡坡部位，為該類邊坡的加固與治理提供一種施工快速、技術可靠、經濟合理的新方法。

本發(fā)明將花崗巖殘積土水泥改性土的強度高、不易開裂等特性與土工格柵加筋結構施工簡易、整體性好的特性相結合（圖1），通過設置水泥改性土墊層1和蓋層9，利用水泥改性土透水性差、整體性好、抗剪強度高的特性，大大加強了土工格柵加筋土結構的平臺的抗沖刷能力、抗?jié)窕芰头馑芰?；本發(fā)明利用水泥改性土的可固化性和高強度特性，通過薄層水泥改性土將上、下兩層的土工格柵固化形成一整體，即水泥改性土固化連接段7，這不但能取代連接棒確保上、下兩層土工格柵的連接，還能大大提高土工格柵與土體界面的摩擦強度，從而大大提高土工格柵加筋土結構的整體抗剪強度；本發(fā)明還通過在每個加筋土層靠坡面的端部設置一水泥改性土塊，即水泥改性土塊6，這不但能大大提高土工格柵加筋土結構坡面的抗沖刷水毀能力、抗?jié)B透能力，還能提高土工格柵加筋土結構邊坡坡面的強度和避免其內部土體的濕化和軟化，更能取代面板，實現(xiàn)陡坡加筋土的無面板施工，大大簡化了陡坡加筋土結構的施工工序，降低了施工難度和施工陳本；本發(fā)明專利通過設置在土工格柵加筋土結構底部的水泥改性土墊層1和其上的排水層2使得入滲雨水能通過排水層2派出地表，底部土層因墊層1的隔水作用避免了濕化造成強度衰減，確保了土工格柵加筋土結構具有一個長期穩(wěn)定的地基基礎；本發(fā)明專利還通過設置在土工格柵加筋土結構頂部的水泥改性土蓋層9和設在坡面的水泥改性土塊6確保了土工格柵加筋土結構具有抗沖刷和封水的能力。

本發(fā)明提供的新型土工格柵加筋土結構及其施工方法與現(xiàn)有同類結構比，除可實現(xiàn)陡坡加筋土結構的無面板施工外，還能顯著提高土工格柵加筋土結構的抗?jié)窕?、抗沖刷和整體抗剪強度，尤其適于陡坡段易沖刷水毀邊坡的加固。

附圖說明

圖1是一種用土工格柵加筋水泥改性土包蓋的攔沙壩結構的大樣圖。圖2是應用本申報專利的結構與施工方法在廣佛肇高速公路德慶花崗巖崩崗段某陡坡沖溝中進行坡面修復的具體施工實例。

具體實施方式

下面結合附圖1和在廣佛肇高速公路德慶花崗巖崩崗段某沖溝陡坡的坡面修復應用的具體施工實例，對本發(fā)明作進一步說明。

參見圖1，按如下步驟進行施工：

1) 按加筋土結構設計寬度11并在邊坡外加上1m的寬度范圍開挖，開挖深度不小于0.5m；

2) 將素土填料灑水至軟可塑狀態(tài)，按水泥與濕土的重量比為8%的比例將水泥均勻灑在灑水后的土料上，用挖掘機進行路拌施工，以路拌好的水泥改性土處于硬可塑狀態(tài)為準；

3) 將路拌水泥改性土鋪設在開挖區(qū)底部，虛鋪厚度約為70cm，采用挖掘機進行壓實，壓實遍數不少于6遍，厚度應保證不大于50cm，該壓實水泥改性土層即為墊層1；

4) 在墊層1的外端修筑一個坡面排水溝10；

5) 按加筋土結構設計寬度攤鋪一層0.6的碎石層，壓實后厚度不小于0.5m，修坡，攤鋪時應留出墜落臺3；

6) 選取6m幅寬的玻璃纖維土工格柵（極限抗拉強度不小于80kN/m）,每塊按設計寬度加2.5m的長度裁剪好備用；

7) 將裁剪好的單塊玻璃纖維土工格柵從開挖線按橫向由里往外一直鋪設至坡面線，并將其余部分卷好放在邊坡坡面處；

8) 按步驟7）往縱向鋪設其余各單塊玻璃纖維土工格柵直至整個開挖區(qū)被玻璃纖維土工格柵滿鋪，并注意保證每兩塊玻璃纖維土工格柵之間塔接長度不小于0.5m；

9) 留空坡面0.5m后，按70cm厚度虛鋪濕素土填料，采用挖掘機進行壓實，壓實遍數不少于6遍，壓實厚度約為50cm；

10)按步驟2）路拌水泥改性土土料，并將其填滿步驟9）的留空區(qū)至坡面線，并預留部分路拌水泥改性土土料；

11) 將卷好放在邊坡坡面處的玻璃纖維土工格柵拉緊、反包后攤鋪于填土層上，并用挖掘機反拍坡面部位進行修坡，以保證坡率及玻璃纖維土工格柵大部分都已嵌入水泥改性土中，也就完成了水泥改性土塊6的施工；

12)在填土層上的玻璃纖維土工格柵上鋪設一層厚度5cm的由步驟10）預留的路拌水泥改性土土料；

13)按步驟7）～8)鋪好上一層玻璃纖維土工格柵，注意將靠邊坡鋪在水泥水泥改性土上的玻璃纖維土工格柵用木筒滾壓至玻璃纖維土工格柵基本嵌入水泥改性土中，也就完成了上下層土工格柵4的水泥改性土固化連接段7的施工；

14)按步驟9）～13）完成余下水泥改性土強化土工格柵加筋土層的施工；

15)參照步驟2）～3）在加筋土結構的頂部完成蓋層9的施工。

2016年7月，通過將本申報專利技術應用在廣佛肇高速公路德慶花崗巖崩崗段某陡坡沖溝的坡面修復的應用實踐（圖2）表明，本申報專利技術與現(xiàn)有加筋土結構相比，除可實現(xiàn)陡坡加筋土結構的無面板施工外，還能顯著提高土工格柵加筋土結構的抗?jié)窕?、抗沖刷和整體抗剪強度，尤其適于陡坡段易沖刷水毀邊坡的防護與加固。