[发明专利]一种自钻式土钉与加筋挡土墙联结系统及方法

说明书

本发明公开了一种自钻式土钉与加筋挡土墙联结系统及方法，包括边坡、加筋挡土墙和联结构件，边坡上钉入有若干个自钻式土钉，地基上构筑有加筋挡土墙，加筋挡土墙的加筋挡土墙构件通过联结构件与自钻式土钉连接固定；联结构件包括联结部件和纵向联结杆，联结部件由承压部件和环状握裹部组成，纵向联结杆紧密固定安装于环状握裹部中；加筋挡土墙构件包括加筋格网、水平支撑杆、联结绳索和夹持固定机构，加筋格网端部连接有水平支撑杆，水平支撑杆与纵向联结杆通过联结绳索连接。本发明在保证填方路基和陡立坡面交接处稳定性的同时降低加筋材因不均匀沉降带来的应力集中而致损的风险，提高了黄土地区高等级公路填方路基的建设质量和可靠性。

技术领域

本发明涉及边坡沉降防治技术领域，尤其涉及一种自钻式土钉与加筋挡土墙联结系统及方法。

背景技术

我国幅员辽阔，地形复杂，随着基础设施建筑工程数量的日益增长，在公路工程的建设过程中面临着愈来愈多的边坡稳定性治理问题。尤其在黄土丘陵沟壑区高等级公路的施工过程中，不可避免地会遇到各种各样的高填方路基或者跨越黄土沟壑的填方路基。为保证路基的稳定性，一般的工程措施通过设置挡土墙的方式对路基填土或者开挖路堑进行有效地支挡防护，以防止由于降雨、振动荷载等不利因素带来的土体变形破坏。目前的施工技术中多采用重力式挡土墙进行支挡，重力式挡土墙结构简单、施工方便和造价低廉诸多优点，但也存在自重较大、圬工量多、对地基承载力要求较高等不足之处。加筋挡土墙通过在填土中置入人工加筋材，依靠加筋材和土体之间的摩擦力改善土体变形条件，具有提高填土的自身稳定性，属于柔性结构，对地基不均匀沉降变形适应能力强等诸多优点。但受限于拉筋布设的限制，其工程应用一般多见于地形较为平坦且宽敞的填方路段上，在挖方路段或地形陡峭的山坡鲜有实施案例。

黄土作为一种特殊土，垂直节理发育并具有较强的水敏性，干燥状态时黄土边坡具有较好的直立性，而在浸水后又具有不同程度的湿陷变形。高等级公路在跨越黄土丘陵沟壑区时，如何保证填方路基与沟壑陡峭边壁结合部的稳定性和减缓路基由于地基不均匀沉降带来的病害成为制约高等级公路建设质量的关键问题。传统的施工方法依旧采用分层夯实填筑的方式，在高填方地区存在占地面积大、工程量繁重、作业面积有限等缺点，对于沟壁较为陡立的边坡，在填挖交界处无法开挖满足要求的台阶，为后期的路基不均匀沉降病害埋存隐患；改进的施工方法通过在原状黄土地层内开设一定深度的沟槽，将加筋材预埋其中，然后进行填方作业，这种做法能够有效地加强填土的力学性质，对不均匀沉降具有一定的改善，但在后期路基固结沉降过程中填挖交接处的加筋材易出现应力集中的现象，严重时可能导致加筋材的断裂，影响到路基的工作运营状态。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种自钻式土钉与加筋挡土墙联结系统，解决了传统加筋挡土结构在挖方路段和地形陡峭的黄土丘陵沟壑区应用困难的问题，在保证填方路基和陡立坡面交接处稳定性的同时，降低加筋材因不均匀沉降带来的应力集中而致损的风险，提高了黄土地区高等级公路填方路基的建设质量和可靠性。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种自钻式土钉与加筋挡土墙联结系统，包括边坡、加筋挡土墙和联结构件，所述边坡底部施工出地基，所述边坡上钉入有若干个自钻式土钉，所述地基上构筑有加筋挡土墙，所述加筋挡土墙从下至上依次设有若干个加筋挡土墙构件，所述加筋挡土墙构件通过联结构件与自钻式土钉连接固定；所述联结构件包括联结部件和纵向联结杆，所述联结部件由承压部件和固定于承压部件两侧的环状握裹部组成，所述纵向联结杆紧密固定安装于环状握裹部中，所述自钻式土钉端部穿过承压部件并通过土钉锚固端头紧固锁定，所述纵向联结杆呈竖向方向紧贴于边坡的坡面；所述加筋挡土墙构件包括加筋格网、水平支撑杆、联结绳索和夹持固定机构，所述加筋格网端部连接有水平支撑杆，所述加筋挡土墙构件的水平支撑杆与联结构件的纵向联结杆通过联结绳索连接。