一种新型的柔性边坡支护结构的制作方法

本实用新型属于岩土工程领域，涉及一种边坡支护结构，具体为一种新型的柔性边坡支护结构。

背景技术：

在边坡支护领域，柔性边坡防护网、预应力锚索框架和抗滑桩应用得非常广泛，其中柔性边坡防护网使用于具有坍塌、崩塌、浅层滑动、危岩落石等潜在地质灾害的土质或岩石边坡加固和防护，而预应力锚索框架和抗滑桩主要应用在边坡深层滑动、大型滑坡、边坡防护等工程领域。

目前的柔性防护网技术的柔性防护网以镀锌高强度钢丝绳为主要材料的的主动防护系统具有高韧性、高防护强度、易铺展性等优点。主动防护系统通过多次边坡防护工程的现场试验和对比，具有适应任何坡面地形、安装程序标准化、系统化等优点，其中主动防护网由高强度钢丝绳柔性防护网、锚杆及其它安装附件组合安装而成，整个系统采用模块化安装方式，缩短了工期和施工费用。具有一次成型、施工安装周期短、施工速度快、不需要进行刷方且适用于各种复杂的地形以及整个边坡联成整体的优点，但是传统柔性防护网对于大型滑坡无能为力，丝网的张拉优势不能很好地转换为对大型坡面临空方向变形的有效约束力，另外对于滑坡推力较大的边坡，丝网和锚索（锚杆）的锚固力有限，不能有效地形成合力。

另一方面，由于单张钢丝网面积较大，在地形凸出不明显的平坦区域，锚索（锚杆）预拉力不能有效地分布到丝网的各个点，因此现有丝网与锚索（锚杆）的结合抗滑效果得不到保证。

预应力锚索（锚杆）框架和抗滑桩在滑坡和边坡病害防治领域有着极其广泛的应用，取得了非常好的边坡病害防治效果。但是，预应力锚索框架技术和抗滑桩目前存在如下弊端：

1、框架体积大，特别是在滑坡推力较大的情况下，框架结构的钢筋混凝土体量很大，坡面混凝土面积占比大导致坡面绿化不容易实现；

2、坡面框架施工非常困难，施工速度缓慢，特别不适用于抢险或临时工程；

3、不适用于快速规模化施工，实现机械或半机械化施工非常困难；

4、对于浅层滑坍或防浅层坍塌，预应力锚索（锚杆）框架造成工程的巨大浪费，另外框架自重会导致坡面防塌效果不理想；

5、预应力锚索（锚杆）框架按照品来划分，品与品之间通过伸缩缝隔离开来，后果是一旦局部发生垮塌，附近框架起不到联合抗滑的作用。

为解决上述问题，一种新型的边坡支护结构（2020111993475，2020224768983）提出一种新的解决方案，一方面充分发挥柔性防护网施工速度快、有利于坡面的绿化、工程造价小以及整个坡面联成整体的优势，另一方面充分利用预应力锚索（锚杆）框架结构中预应力锚索强大的锚固力实现对深层滑坡的治理效果。

但是，上述解决方案仍然存在如下问题：

1、锚索和锚杆之间是相互独立的，这种独立关系容易导致部分锚杆在受到锚梁的拉力作用时产生弯曲破坏，锚杆的安全耐久性难以保证；

2、无论是预应力抗滑桩还是框架锚索，锚索工程是穿越滑体固定到稳定层的，滑体的任何滑动都会造成滑面附近锚索（锚杆）的受剪切破坏或受损，受损后的锚索会锈蚀破坏，从而影响抗滑工程的耐久性；

3、抗滑桩工程虽然可靠，但滑面附近一旦产生预应力锚索失效，抗滑桩的作用将大打折扣，严重影响抗滑工程的可靠性和耐久性，且抗滑桩工程施工速度极慢、成本高且施工困难。

因此，需要一种新的解决方案解决上述问题。

技术实现要素：

为了实现上述目的，本实用新型涉及一种新型的柔性边坡支护结构，具体内容如下：

一种新型的柔性边坡支护结构，柔性丝网网格1，锚梁主锚索2，预应力复合锚3，复合锚杆31，复合锚索32，复合锚索32的自由段321，复合锚索锚固段322，锚具323，锚梁锚杆连接件33，锚梁4，锚梁自由段41，锚梁锚固段42，套管43，防锈砂浆44，预应力筋45，中锚索5，预应力锚索外锚段51，过渡段511，加强筋512，预应力锚索锚固段52，预应力锚索自由段53，预应力锚索外锚段51的过渡段511，坡面6，滑坡边界61，滑坡坡体62，稳定山体63，单锚索7，单锚索锚固段71，单锚索自由段72，锚梁转向锚杆10，边沿支撑绳11，滑坡体滑面12。

其特征在于：所述的锚梁4固定在滑坡边界61以内滑坡坡体62上的部分为锚梁自由段41，锚梁4固定在滑坡边界61以外的部分为锚梁锚固段42，其中锚梁锚固段42通过锚梁主锚索2锚固连接在稳定山体63上，锚梁自由段41通过预应力复合锚3，中锚索5及单锚索7固定在滑坡坡体62上，所述的锚梁4的锚梁锚固段42上分布有一束或多束锚梁主锚索2，紧邻锚梁主锚索2布置有锚梁转向锚杆10，锚梁自由段41上分布有一个或多个复合锚3，紧邻预应力复合锚3设置有若干个中锚索5，单锚索7，紧邻中锚索5和单锚索7设置有零根或多根锚梁转向锚杆10，锚梁4和锚梁主锚索2，锚梁转向锚杆10，预应力复合锚3，中锚索5及单锚索7采用机械连接，所述的锚梁4中心装有预应力筋45，预应力筋45外包裹有防锈砂浆44，防锈砂浆44外为套管43。

所述的锚梁4在边坡的横向或纵向交叉布置，每两根锚梁4交叉的位置设置有中锚索5，预应力复合锚3或锚梁转向锚杆10；所述的锚梁4在锚梁转向锚杆10附近的曲线为凸曲线，锚梁4在中锚索5和单锚索7附近的曲线为凹曲线。

所述的柔性丝网网格1铺设在坡面6上，柔性丝网网格1与边沿支撑绳11相连，边沿支撑绳11与预应力复合锚3，单锚索7及锚梁转向锚杆10采用机械连接。

所述的锚梁主锚索2以及中锚索5其特征在于距离地表最远的一端为预应力锚索锚固段52，中间段为预应力锚索自由段53，临近地表为预应力锚索外锚段51，在预应力锚索自由段53和预应力锚索外锚段51之间设置有过渡段511，预应力锚索外锚段51临近地表的部分设置有加强筋512，锚梁主锚索2布置在稳定山体63中，中锚索5布置在滑坡边界61以内的滑坡坡体62上。

所述的中锚索5的预应力锚索锚固段52在滑坡体滑面12上下是贯通的，预应力锚索锚固段52的下端在滑坡体滑面12以下，预应力锚索锚固段52的上端部分在滑坡体滑面12以上位于滑坡坡体62内。

所述的预应力复合锚3由一根或多根复合锚杆31，一根或多根复合锚索32组成，复合锚杆31和复合锚索32之间通过布置在复合锚索32的自由段321顶端的锚具323固定在复合锚杆31上端附近，复合锚杆31上端设置有锚梁锚杆连接件33，同一预应力复合锚3上任意一根复合锚杆31和复合锚索32之间的夹角为а，且满足30°≤а≤180°，复合锚3和锚梁4在锚梁自由段41通过锚梁锚杆连接件33连接在一起，所述的复合锚索32自上而下由锚具323，自由段321，复合锚索锚固段322组成。

所述的单锚索7由单锚索锚固段71和单锚索自由段72组成，单锚索自由段72与锚梁自由段41通过机械连接在一起，单锚索7布置在滑坡边界61以内及滑坡体滑面12以上的滑坡坡体62内，紧邻单锚索7设置有复合锚3或锚梁转向锚杆10。

所述的锚梁转向锚杆10与锚梁4机械连接，且锚梁转向锚杆10和锚梁4的夹角θ不大于90°。

本实用新型为一种新型的柔性边坡支护结构，锚梁4固定在滑坡边界61以外的部分为锚梁锚固段42，锚梁锚固段42接受来自锚梁主锚索2的锚固力锚固在稳定山体63中，锚梁4固定在滑坡边界61以内滑坡坡体62上的部分为锚梁自由段41，来自锚梁主锚索2的拉力作用在锚梁4上的锚梁锚固段42，锚梁锚固段42通过锚梁转向锚杆10改变方向后再把这个拉力传递给锚梁自由段41，锚梁自由段41进一步通过中锚索5，复合锚3，单锚索7及滑体内的锚梁转向锚杆10对滑坡边界61以内的滑坡坡体62产生向山体的力，阻止滑坡坡体62的下滑，实现锚固效果。

所述的柔性丝网网格1将来坡面6向临空面的滑坡推力通过边沿支撑绳11传递给复合锚3，中锚索5，单锚索7和锚梁转向锚杆10，复合锚3，单锚索7，中锚索5和锚梁转向锚杆10进一步把力传递给锚梁自由段41，锚梁自由段41再进一步把来自复合锚3，中锚索5和单锚索7的力传递给锚梁锚固段42，锚梁锚固段42进一步通过锚梁主锚索2向稳定山体63的锚固拉力实现锚固效果。

所述的预应力复合锚3由一根或多根复合锚杆31，一根或多根复合锚索32组成，复合锚杆31和复合锚索32之间通过布置在复合锚索32的自由段321顶端的锚具323固定在复合锚杆31上端附近，同一预应力复合锚3上任意一根复合锚杆31和复合锚索32之间的夹角为а，且满足30°≤а≤180°，复合锚3的这种组合结构大大减少了复合锚杆31在锚梁自由段41拉力作用下弯曲破坏的风险。

所述的中锚索5的预应力锚索锚固段52在滑坡体滑面12上下是贯通的，预应力锚索锚固段52的下端在滑坡体滑面12以下，预应力锚索锚固段52的上端部分在滑坡体滑面12以上位于滑坡坡体62内，避免了滑坡坡体62产生滑动的同时破坏了锚索锚固段52的锚固效果进一步引起中锚索5的上端锚索外锚段51对锚梁自由段41的拉力失效，影响锚梁4对滑坡坡体62的整体锚固效果。

所述的单锚索7由单锚索锚固段71和单锚索自由段72组成，单锚索自由段72与锚梁自由段41通过机械连接在一起，单锚索7布置在滑坡边界61以内滑坡体滑面12以上的滑坡坡体62内，单锚索7直接将坡体下滑力传递给锚梁4，同时改变锚梁4的线型，有利于预应力复合锚3的复合锚杆31轴向承压。

所述的锚梁转向锚杆10与锚梁4机械连接，且锚梁转向锚杆10和锚梁4的夹角θ不大于90°。

本实用新型的效益在于：通过分阶段实施一种新型的柔性边坡支护结构，为边坡提供一种新型的支护方案，在避免了滑坡体对工程锚索结构破坏的同时提高了坡体的整体稳定性，有效杜绝了滑面附近锚索锈蚀失效造成的危害，加快了施工进度，减少工期，降低工程造价，增加结构的可靠性，同时为坡面绿化和环境友好提供了重要基础。

附图说明

图1为本实用新型的平面示意图；

图2为新型柔性边坡支护结构垂直于坡面方向的结构示意图；

图3为锚梁主锚索2和中锚索5垂直于坡面方向结构和布置示意图；

图4为锚索外锚段51结构示意图；

图5为预应力复合锚3的结构示意图；

图6为锚梁4的结构示意图；

图7为实施例2的平面示意图；

图8为实施例3的平面示意图；

图9为实施例4的平面示意图。

图中：柔性丝网网格1，锚梁主锚索2，预应力复合锚3，复合锚杆31，复合锚索32，复合锚索32的自由段321，复合锚索锚固段322，锚具323，锚梁锚杆连接件33，锚梁4，锚梁自由段41，锚梁锚固段42，套管43，防锈砂浆44，预应力筋45，中锚索5，预应力锚索外锚段51，过渡段511，加强筋512，预应力锚索锚固段52，预应力锚索自由段53，预应力锚索外锚段51的过渡段511，坡面6，滑坡边界61，滑坡坡体62，稳定山体63，单锚索7，单锚索锚固段71，单锚索自由段72，锚梁转向锚杆10，边沿支撑绳11，滑坡体滑面12。

具体实施方式

以下结合附图1，附图2，附图3，附图4，附图5，附图6，附图7，附图8，附图9对本实用新型的结构及其有益效果进一步说明。

实施例1

一种新型的柔性边坡支护结构在典型滑坡上的应用，其结构及实施步骤如下：

如图1，图2，图3，图4，图5，图6所示，首先实施锚梁主锚索2，中锚索5及单锚索7的施工，其中中锚索5的预应力锚索锚固段52的下端在滑坡体滑面12以下，预应力锚索锚固段52的上端在滑坡体滑面12以上位于滑坡坡体62内，同时完成锚梁主锚索2以及中锚索5的预应力锚索自由段53，过渡段511，预应力锚索外锚段51的施工，其中预应力锚索外锚段51临近地表的部分设置有加强筋512，主锚索2布置在稳定山体63中，中锚索5布置在滑坡边界61以内的滑坡坡体62上，其中单锚索7由单锚索锚固段71和单锚索自由段72组成，单锚索自由段72与锚梁自由段41通过机械连接在一起，单锚索7布置在滑坡边界61以内滑坡体滑面12以上的滑坡坡体62内。

进一步完成预应力复合锚3的施工，预应力复合锚3布置在滑坡边界61以内的滑坡坡体62上，先完成复合锚杆31，复合锚索32的复合锚索锚固段322，复合锚索32的自由段321，预埋锚梁锚杆连接件33的施工，等锚梁主锚索2，中锚索5，预应力复合锚3和单锚索7达到强度龄期后实施锚梁主锚索2，中锚索5的预应力预张拉，其中中锚索5利用预应力锚索锚固段52的锚固拉力和预应力锚索外锚段51提供的反力初次实现锚固效果，通过锚具323实施预应力复合锚3中复合锚杆31与复合锚索32之间的连接预应力张拉，完成复合锚杆31与复合锚索32的连接。

进一步，实施预应力锚梁转向锚杆10的施工，所述的锚梁转向锚杆10与锚梁4机械连接，且锚梁转向锚杆10和锚梁4的夹角θ不大于90°。

进一步，安装尚未注入防锈砂浆44的锚梁4，锚梁4的锚梁锚固段42分别与锚梁主锚索2，锚梁转向锚杆10机械相连，锚梁自由段41与预应力复合锚3通过预埋锚梁锚杆连接件33连接在一起，与中锚索5，单锚索7，锚梁转向锚杆10机械相连，锚梁4在边坡的横向或纵向交叉布置，每两根锚梁4交叉的位置设置有中锚索5，预应力复合锚3，单锚索7或锚梁转向锚杆10。

所述的锚梁4在锚梁转向锚杆10附近的曲线为凸曲线，锚梁4在中锚索5，单锚索7附近的曲线为凹曲线。

进一步，根据设计要求对锚梁主锚索2，中锚索5，单锚索7的地表附近实施二次张拉，进一步将锚梁主锚索2，中锚索5及单锚索7的锚索拉力施加到预应力复合锚3和锚梁转向锚杆10上，通过预应力复合锚3和锚梁转向锚杆10对周围土体的摩擦力及端承力进一步将锚索拉力传递给地表6附近的土体，实现锚固效果。

进一步，安装柔性丝网网格1，边沿支撑绳11与邻近的预应力复合锚3连接，坡面6向临空面的滑坡推力通过边沿支撑绳11传递给边预应力复合锚3，单锚索7和锚梁转向锚杆10，进一步预应力复合锚3，单锚索7和锚梁转向锚杆10把力传递给锚梁4，锚梁4再进一步把力分别传递给中锚索5和锚梁主锚索2，锚梁主锚索2和中锚索5向破体内的锚固拉力实现锚固效果。

进一步，对锚梁4的套管43内进行防锈砂浆44。

最后，对锚梁4与预应力复合锚3，中锚索5，锚梁转向锚杆10及锚梁主锚索2的各个连接接头进行防锈保护处理。

实施例2

如图7所示，一种新型的柔性边坡支护结构在长条型滑坡，且在滑坡两侧稳定山体进行锚固的实施例；

仅仅布置了横向向下凹弯曲的锚梁4，锚梁4的两端都在稳定山体上，通过锚梁主锚索2和锚梁转向锚杆10与稳定山体63相连，其他结构和实施步骤与实施例1相同。

实施例3

如图8所示，一种新型的柔性边坡支护结构在人工开挖的路堑边坡防护病害治理的实施例；

通过已开挖边坡两侧及后方稳定山体布置了锚梁4，锚梁4的形状为向下凹曲的曲线，路堑开挖面边界视为滑坡边界61，锚梁4两端的锚梁锚固段42通过锚梁主锚索2和锚梁转向锚杆10与上方及两侧稳定山体63相连，其他结构和实施步骤与实施例1相同。

实施例4

如图9所示，一种新型的柔性边坡支护结构在人工开挖的路堑边坡防护病害治理的实施例；

通过已开挖边坡两侧及后方稳定山体布置了锚梁4，锚梁4的形状为纵横交错的直线，路堑开挖面边界视为滑坡边界61，锚梁4两端的锚梁锚固段42通过锚梁主锚索2和锚梁转向锚杆10与上方及两侧稳定山体63相连，其他结构和实施步骤与实施例1相同。