[发明专利]增强加固与排水的膨胀土快速修复方法

说明书

本发明提供一种增强加固与排水的膨胀土快速修复方法，包括以下步骤：制备排水管，所述排水管包括依次连接的圆锥形头部、本体以及尾部，所述本体包括沿着纵向形成的分体式半圆形底部以及半圆形网格部；然后在半圆形网格部上铺设透水膜；采用直接压入膨胀土边坡的方式将排水管从侧面沿着水平方向压入边坡的指定位置，其中排水管在打入前，在其外部套设不锈钢护套并与圆锥形头部螺纹拧紧，通过压力将排水管与不锈钢护套一同打入，在达到预定位置后，反向拧出不锈钢护套移除；排水过程中，膨胀土中的水穿过透水膜和半圆形网格部，进入半圆形底部内部沿管内壁流到尾部后排出。本发明兼顾土层排水和土体加固(加筋)功能，可用于边坡防护快速修复。

技术领域

本发明涉及膨胀土边坡支护技术领域，具体而言涉及一种增强加固与排水的膨胀土快速修复方法。

背景技术

边坡及其支挡工程病害绝大多数与水的活动有关，若土体内部水分不能及时排除，很容易引发灾害。因此，及时有效的排水极为关键。目前边坡及支挡结构内部的排水方式主要是重力式排水,如图1所示，例如采用PVC管，即在常规水管上顶部间隔开孔，利用孔洞收集饱和水,同时还需用无纺布包覆整个排水管,防止碎石、土、沙进入排水管内，周围填碎石及级配砂层,其无纺布、碎石和砂层作为过滤层。对于这种传统排水设施,服役一定年限后，土颗粒容易在水头压力和重力作用下下沉，并有部分与水一同进入排水管内,下沉到排水管底部沉积，容易导致泥土流失和堵塞排水管，严重时甚至导致地表下沉,特别是泥土堆积在无纺布滤层上,往往造成排水管表面孔洞堵塞。

在对高速公路进行边坡支护时，在很多区域均遇到膨胀土(expansive soil)的情况，在支护过程中提出更多挑战和问题。膨胀土亦称“胀缩性土”，是一种含有较多的蒙脱石、伊利石等黏土矿物的黏性土，浸水后体积剧烈膨胀，失水后体积显著收缩，而且亲水性很强。当天然含水率较高时，浸水后的膨胀量与膨胀力均较小，而失水后的收缩量与收缩力则很大；天然孔隙比愈大时，膨胀量与膨胀力愈小，收缩量与收缩力则大些。这类土对建筑物、构筑物会造成严重危害，但在天然状态下强度一般较高，压缩性低，对其支护过程中需要更多考虑水(例如雨水、内部水量的变化)的因素对支护的影响。

现有技术中，对膨胀土边坡、地基的处理，主要是需要做好地表的防渗与排水措施，适当加大基础荷载与基础深度以及提高建筑物的刚度并设沉降缝；或将持力层范围内的膨胀土挖除，用砂或其他非膨胀土回填。但在处理排水的过程中，现有技术的排水设计一方面受到服役寿命，另一方面通过垂直的重力式排水容易造成堵塞的影响，而且由于膨胀土的胀缩特性使得传统的排水设计在施工和适用效果上存在困难。

发明内容

本发明目的在于提供一种增强加固与排水的膨胀土快速修复方法，包括以下步骤：

制备排水管，所述排水管包括依次连接的圆锥形头部、本体以及尾部，所述本体包括沿着纵向形成的分体式半圆形底部以及半圆形网格部，半圆形网格部固定到半圆形底部上形成圆柱形本体；然后在半圆形网格部上铺设透水膜；

采用直接压入膨胀土边坡的方式将排水管从侧面沿着水平方向压入边坡的指定位置，其中排水管在打入前，在其外部套设不锈钢护套并与圆锥形头部螺纹拧紧，在打入过程中，半圆形网格部朝上，通过压力将排水管与不锈钢护套一同打入，在达到预定位置后，反向拧出不锈钢护套并移除使得压入过程中挤压的膨胀土自然恢复以压紧排水管；

在排水过程中，膨胀土中的水穿过透水膜和半圆形网格部，进入半圆形底部内部，并沿管内壁流到尾部汇流后，通过尾部的排水口经由边坡表面预留的排水通道排出。

优选地，所述排水管为不锈钢排水管。

优选地，，所述排水管的半圆形底部以及半圆形网格部均涂覆耐腐蚀涂层。

优选地，所述排水管在压入过程中，向上倾斜一定角度，以使得进入半圆形底部内部的水自然流出。