一種邊坡支護(hù)排水渠的施工方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種邊坡支護(hù)排水渠施工方法，該方法通過(guò)在高寒的西北地區(qū)濕陷性黃土高陡邊坡坡腳澆筑U型渠進(jìn)行排水，并通過(guò)對(duì)基槽進(jìn)行灰土換填、在渠底加設(shè)碎石墊層及U型土模底鋪設(shè)復(fù)合土工膜，改善了渠道膨脹變形分布的不均勻性，減輕凍脹，減少裂縫和基底土塌陷出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，能有效防止凍脹變形和防止施工縫處滲漏。

Construction method of slope supporting drainage channel

The invention discloses a slope drainage construction method, by this method in the alpine northwest loess high steep slope toe pouring U canal drainage, and through the foundation of lime soilcushion, the canal bottom added gravel cushion and U type soil bottom laying of composite geomembrane to improve the channel expansion uniformity, reduce the deformation distribution of frost heave, reduce cracks and collapse of soil basement fault phenomenon, can effectively prevent the frost heave deformation and prevent leakage of construction joints.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種邊坡支護(hù)排水渠的施工方法
本專利技術(shù)涉及一種邊坡坡腳的排水溝施工，具體涉及一種用于西北高寒地區(qū)濕陷性黃土高陡邊坡的排水渠施工方法。
技術(shù)介紹
高寒的西北地區(qū)濕陷性黃土高陡邊坡，由于受短期雨水及積雪融水沖刷、侵蝕易形成沖溝，土體鼓脹變形甚或崩塌破壞，對(duì)邊坡穩(wěn)定存在嚴(yán)重安全隱患。如何有效解決高寒地區(qū)排水溝的防滲和防凍脹問(wèn)題一直是邊坡工程排水設(shè)計(jì)和施工的關(guān)鍵問(wèn)題。現(xiàn)有對(duì)邊坡坡腳進(jìn)行排水常規(guī)采用鋼筋混凝土矩形排水溝，在石料充足區(qū)域漿砌片石排水溝，或者粘土磚砌筑排水溝，雖然能部分提高排水溝的防滲及防凍脹性能，但均因其施工速度慢，造價(jià)高，未能得到廣泛運(yùn)用與推廣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種施工工藝簡(jiǎn)單、成本低，且能有效提高防滲及防凍脹性能的邊坡支護(hù)排水渠施工方法。為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供了一種邊坡支護(hù)排水渠的施工方法，包括以下步驟：（1）定位測(cè)量：在邊坡坡腳處，定位測(cè)量，測(cè)放排水渠中心線；（2）基槽開(kāi)挖：：使用小型挖掘機(jī)進(jìn)行基槽開(kāi)挖；（3）灰土換填：在基槽內(nèi)進(jìn)行灰土回填；（4）鋪設(shè)復(fù)合土工布：縱向沿排水渠中心線向兩邊延伸鋪設(shè)復(fù)合土工布；（5）鋪設(shè)碎石墊層：在基槽底部、復(fù)合土工布上方鋪設(shè)碎石墊層；（6）土模施工：在基槽內(nèi)進(jìn)行土模施工，形成U型土模；（7）U型渠施工：采用襯砌機(jī)，進(jìn)行混凝土施工，在基槽內(nèi)、U型土模上方襯砌U型渠，養(yǎng)護(hù)；（8）修整U型渠溝邊：硬化混凝土澆筑，養(yǎng)護(hù)；（9）施工縫施工。其中，步驟（2）中基槽開(kāi)挖的深度為700-750mm；當(dāng)年平均降水量為180～350mm，坡面面積為12000-20000m2時(shí)，所述步驟（6）中土模規(guī)格為：底部弧形半徑為350-400mm，弧度為145-152°，頂部寬度為900-950mm；當(dāng)年平均降水量小于180mm，坡面面積為8000-12000m2時(shí)，所述步驟（6）中土模規(guī)格為：底部弧形半徑為300-350mm，弧度為135-145°，頂部寬度為850-900mm；步驟（6）中用于回填夯實(shí)土模的土應(yīng)為優(yōu)先采用開(kāi)挖出的地基土，土應(yīng)均勻，沒(méi)有碎石、草根等雜物，土的含水量應(yīng)控制在16～20之間，回填土如果比較干燥，應(yīng)采用灑水的方法調(diào)節(jié)回填土的含水量，若含水量較大，應(yīng)采用排水、晾曬、換土等方法，將含水量控制在允許的范圍內(nèi)；步驟（7）中U型渠的底部為半圓形或弧形，上端兩側(cè)為沿底部半圓形或弧形兩端切線方向延伸的直線段，其中直線段與垂直方向的夾角為0-16°，優(yōu)選夾角為10-14°；U型渠的壁厚為100mm。U型渠的優(yōu)選規(guī)格為：底部圓弧弧度152°，圓弧半徑300mm，上口寬度718mm，濕周1.357。步驟（3）中灰土配比為2:8。步驟（5）中碎石墊層的厚度為100mm，采用的碎石級(jí)配為：粒徑小于31.5mm的不超過(guò)90%，粒徑小于16mm的不超過(guò)15%，粒徑小于10mm的不超過(guò)5%)。步驟（7）和步驟（8）中采用的混凝土由以下重量配比的原料制備而成：42.5級(jí)復(fù)合硅酸鹽水泥：砂：粒徑大小為0.5-2cm的卵石：粒徑大小為2-4cm的卵石：水=1:1.81:1.32:1.62:0.46。步驟（9）中施工縫施工過(guò)程為：在步驟（7）和步驟（8）澆筑混凝土?xí)r以木條在混凝土上隔出施工縫，或在步驟（7）和步驟（8）混凝土施工后的養(yǎng)護(hù)期間進(jìn)行統(tǒng)一切割；然后在施工縫中澆筑瀝青或填塞亞麻瀝青。本專利技術(shù)相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本專利技術(shù)通過(guò)將邊坡坡腳排水溝設(shè)計(jì)為U型渠構(gòu)造，與梯形或矩形斷面溝渠相比，U型渠具有流速分布均勻，近似最佳水力斷面，流速較快，且渠底有一定的反拱作用，改善了渠道膨脹變形分布的不均勻性，減輕凍脹，減少裂縫和錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。2、通過(guò)對(duì)基槽進(jìn)行灰土換填、在渠底加設(shè)碎石墊層及土模底鋪設(shè)復(fù)合土工膜，對(duì)U型渠整體受力及變形均有較大改善，能夠有效防止凍脹變形和防止施工縫處滲漏，可在常規(guī)U型渠基礎(chǔ)上適當(dāng)減少U型渠的壁厚。3、通過(guò)襯砌機(jī)進(jìn)行U型渠的施工，可以根據(jù)不同的邊坡坡型與地形的起伏坡度，采用不同的襯砌機(jī)模具，減少了鋼筋混凝土水渠模板的使用量，大大減低木材的使用量，同時(shí)采用現(xiàn)澆U型渠施工工藝，機(jī)械施工，一次成型，施工噪音小，占用施工場(chǎng)地小，施工速度快，效益高。且施工過(guò)程中無(wú)需大量的毛石、粘土磚，避免了對(duì)非可再生資源的礦山與黏土資源使用消耗，達(dá)到環(huán)境保護(hù)、綠色施工的要求。4、本專利技術(shù)對(duì)邊坡支護(hù)排水渠的施工工藝簡(jiǎn)單，同時(shí)對(duì)施工機(jī)械設(shè)備要求也相對(duì)簡(jiǎn)單、安裝方便、可靠性能高，施工安全，工期短，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)邊坡支護(hù)排水渠的施工流程圖；圖2為本專利技術(shù)施工完成后的U型渠構(gòu)造剖面圖。圖中，1-基底素土，2-灰土墊層，3-復(fù)合土工布，4-U型渠。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本專利技術(shù)邊坡支護(hù)排水渠的施工方法包括以下步驟：1、定位測(cè)量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)提供的平面控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)2個(gè)控制點(diǎn)和2個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)作為施工樁位中心及標(biāo)高的施測(cè)依據(jù)，測(cè)放U型渠中心線。2、基槽開(kāi)挖測(cè)量放線后，清理平整U型渠表面，用小型挖掘機(jī)或?qū)Ｓ猛跍蠙C(jī)，按照中心線進(jìn)行基槽開(kāi)挖，開(kāi)挖深度以U型渠渠底標(biāo)高為準(zhǔn)，機(jī)械開(kāi)挖深度宜為700－750ｍｍ，不能超挖，底部輔以人工進(jìn)行清土。同時(shí)開(kāi)挖基槽的過(guò)程中測(cè)量人員隨時(shí)控制標(biāo)高，保證渠底標(biāo)高有達(dá)到設(shè)計(jì)要求的坡率。3、灰土換填基槽開(kāi)挖完成，進(jìn)行灰土換填施工，灰土地基旨在增加抗?jié)B性能，及在濕陷性黃土地區(qū)消除基底濕陷性。（1）灰土回填前將槽底垃圾清理干凈，并應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)鋪填夯壓，確定每層虛鋪厚度，最終確定的每層虛鋪厚度為30mm。（2）按設(shè)計(jì)或相應(yīng)規(guī)范要求對(duì)原材質(zhì)量進(jìn)行鑒定，嚴(yán)格按2：8配合比拌制灰土（即干燥粘土與石灰），采用機(jī)械拌和，要求達(dá)到均勻，顏色一致，并按擊實(shí)試驗(yàn)報(bào)告所要求的含水率來(lái)控制含水量，現(xiàn)場(chǎng)以手握成團(tuán)，兩指輕捏即散為宜，若過(guò)濕，應(yīng)晾干，若過(guò)干，應(yīng)灑水，保持最佳含水量為止。灰土要隨拌隨用。（3）灰土回填時(shí)應(yīng)按確定的虛鋪厚度分層夯實(shí)，夯實(shí)采用打夯機(jī)，反復(fù)夯壓，邊角處用立式打夯機(jī)補(bǔ)夯密實(shí)，夯實(shí)后經(jīng)環(huán)刀取樣檢測(cè)（每100㎡抽查不少于一個(gè)點(diǎn)），符合要求（干密度不小于1.6g/cm3，壓實(shí)系數(shù)不小于0.93）后，方可后續(xù)施工。（4）灰土墊層2最好采用整段施工，若分段施工時(shí)，上下兩層的接縫距離不得小于50㎝，接縫處應(yīng)做成踏步槎或坡槎且夯壓密實(shí)。（5）灰土應(yīng)當(dāng)日鋪填夯實(shí)，不得隔日夯打。夯實(shí)后的灰土表面應(yīng)作臨時(shí)覆蓋，避免日曬雨淋，雨季施工時(shí)，應(yīng)采取防雨或排水措施，30h內(nèi)不得受水浸泡。若淋雨或浸泡應(yīng)將松軟土挖除重做。4、鋪設(shè)復(fù)合土工布、級(jí)配碎石墊層（1）灰土換填完成后，進(jìn)行復(fù)合土工布3鋪設(shè)。復(fù)合土工布采用人工鋪設(shè)，選擇的復(fù)合土工布要求外觀質(zhì)量：無(wú)雜物、無(wú)修補(bǔ)點(diǎn)，單位面積質(zhì)量≥300Kg，斷裂強(qiáng)度≥3.0KN/M,CBR頂破強(qiáng)力≥1.0KN，撕破強(qiáng)力≥0.32。鋪設(shè)時(shí)選擇無(wú)風(fēng)或風(fēng)力較小的時(shí)間內(nèi)。先將復(fù)合土工布按縱向擺放在渠的中軸線上，從一端開(kāi)始向兩邊展開(kāi)，復(fù)合土工布向U型渠兩側(cè)延伸的寬度不少于500mm。（2）針對(duì)高寒凍融地區(qū)在復(fù)合土工布鋪設(shè)完成后，在渠底鋪設(shè)約100mm厚級(jí)配碎石墊層，該舉措為防止在高寒凍融地區(qū)由于凍脹導(dǎo)致渠開(kāi)裂。碎石墊層含泥量不超過(guò)3%，碎石最大粒徑不得大于墊層厚度的2/3,且不宜大于50mm，優(yōu)選級(jí)配為：粒徑小于本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種邊坡支護(hù)排水渠的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）定位測(cè)量：在邊坡坡腳處，定位測(cè)量，測(cè)放排水渠中心線；（2）基槽開(kāi)挖：使用小型挖掘機(jī)進(jìn)行基槽開(kāi)挖；（3）灰土換填：在基槽內(nèi)進(jìn)行灰土回填；（4）鋪設(shè)復(fù)合土工布：縱向沿排水渠中心線向兩邊延伸鋪設(shè)復(fù)合土工布；（5）鋪設(shè)碎石墊層：在基槽底部復(fù)合土工布上方鋪設(shè)碎石墊層；（6）土模施工：在基槽內(nèi)進(jìn)行土模施工，形成U型土模；（7）U型渠施工：采用襯砌機(jī)，進(jìn)行混凝土施工，在基槽內(nèi)、U型土模上方襯砌U型渠，養(yǎng)護(hù)；（8）修整U型渠溝邊：硬化混凝土澆筑，養(yǎng)護(hù)；（9）施工縫施工。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種邊坡支護(hù)排水渠的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）定位測(cè)量：在邊坡坡腳處，定位測(cè)量，測(cè)放排水渠中心線；（2）基槽開(kāi)挖：使用小型挖掘機(jī)進(jìn)行基槽開(kāi)挖；（3）灰土換填：在基槽內(nèi)進(jìn)行灰土回填；（4）鋪設(shè)復(fù)合土工布：縱向沿排水渠中心線向兩邊延伸鋪設(shè)復(fù)合土工布；（5）鋪設(shè)碎石墊層：在基槽底部復(fù)合土工布上方鋪設(shè)碎石墊層；（6）土模施工：在基槽內(nèi)進(jìn)行土模施工，形成U型土模；（7）U型渠施工：采用襯砌機(jī)，進(jìn)行混凝土施工，在基槽內(nèi)、U型土模上方襯砌U型渠，養(yǎng)護(hù)；（8）修整U型渠溝邊：硬化混凝土澆筑，養(yǎng)護(hù)；（9）施工縫施工。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步驟（2）中基槽開(kāi)挖的深度為700-750mm；當(dāng)年平均降水量為180～350mm，坡面面積為12000-20000m2時(shí)，所述步驟（6）中土模規(guī)格為：底部弧形半徑為350-400mm，弧度為145-152°，頂部寬度為900-950mm；當(dāng)年平均降水量小于180mm，坡面面積為8000-12000m2時(shí)，所述步驟（6）中土模規(guī)格為：底部弧形半徑為300-350mm，弧度為135-145°，頂部寬度為850-900mm；所述步驟（7）中U型渠的底部為半圓形或弧形，上端兩側(cè)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周峰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：化學(xué)工業(yè)巖土工程有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇,32