[发明专利]一种膨胀土边坡低扰动综合支护结构及其施工方法

权利要求书

1.一种膨胀土边坡低扰动综合支护施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

a、开挖边坡：自上而下对膨胀土边坡进行分级开挖，每开挖一级支护一级；

b、待开挖完成后对坡面进行整平，为接下来的支护结构施工提供完整的作业面；

c、在整形完成后的坡面上，根据坡面的大小确定柔性土工格栅的铺设方案，并竖向张拉固定；铺设时根据土钉和柔性土工格栅的相互作用，确定土钉的锚固深度L和土钉的间距D，

当膨胀土吸水膨胀，使柔性土工格栅和膨胀土边坡达到平衡时：

E₁ε₁＝P(ε₂)D²

根据弦切角定理，此时土钉受到柔性土工格栅的力与土钉的角度为：

则可假设土钉所受到的力为：

由于膨胀土浅层两米处于干湿循环影响区，为保证土钉锚固强度，设此层土钉界面粘结强度为零，则边坡土钉的锚固力为：

F＝πdT(L-2)

所以每根土钉的锚固深度L和间距D都应满足所产生的锚固力F应不小于σ，所以现场布设间距D由下式确定：

E₁为柔性土工格栅模量；ε₁为柔性土工格栅应变；P(ε₂)为膨胀土应力和应变ε₂的函数关系；θ为土钉受到柔性土工格栅的力与土钉的角度；σ为土钉所受到的力；d为土钉直径；T为土钉界面粘结强度；

e、按设计好的方案将土钉固定在预定位置，土钉安装好后，在土钉杆上装入爪型钢钉，通过爪型钢钉将柔性土工格栅固定在坡面上，再用固定螺帽将爪型钢钉与土钉固定连接；

f、在支护完成后的坡面上铺种植土，植草绿化。

2.根据权利要求1所述的膨胀土边坡低扰动综合支护施工方法，其特征在于：步骤e后，在每四个土钉交叉线连接处，钻孔铺设仰斜式排水管。

3.根据权利要求1所述的膨胀土边坡低扰动综合支护施工方法，其特征在于：步骤e中，将土钉钻入预定位置并注浆加固，加固完成后将土钉与爪型钢钉连接并用固定螺帽固定。

4.一种膨胀土边坡低扰动综合支护结构，其特征在于：包括铺设在膨胀土边坡上的柔性土工格栅和将柔性土工格栅固定在膨胀土边坡上的土钉，所述土钉靠近顶端的外侧设有螺纹，所述土钉的顶部套装有爪型钢钉，所述爪型钢钉通过螺纹连接在土钉上的固定螺帽轴向限位在土钉顶端，所述土钉通过爪型钢钉将柔性土工格栅锁紧在膨胀土边坡上。

5.根据权利要求4所述的膨胀土边坡低扰动综合支护结构，其特征在于：所述膨胀土边坡内安装有仰斜式排水管。

6.根据权利要求4所述的膨胀土边坡低扰动综合支护结构，其特征在于：所述膨胀土边坡的表面、柔性土工格栅内人工植草形成生态防护。