一种利用土拱效应的土质边坡支护结构的制作方法

文档序号:10740051阅读:389来源:国知局
一种利用土拱效应的土质边坡支护结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用土拱效应的土质边坡支护结构,它包括有混凝土桩(1),在混凝土桩(1)之间设置由砌块组成的拱形墙(2),拱形墙(2)的突出面抵挡岩土。所述砌块之间留有间隙。本实用新型的优点是:结构简单、施工方便、造价低廉,遮挡效果好,且对环境扰动小。
【专利说明】
-种利用±拱效应的±质边坡支护结构
技术领域
[0001] 本实用新型属于岩±工程支护技术领域,具体设及一种±质边坡支护结构。
【背景技术】
[0002] 滑坡是一种常见的地质灾害,它能造成交通中断、河道堵塞、水库失事、建筑物巧 塌等事故,并造成生命财产的重大损失。±质边坡由于±体的强度较低,保持不了高睹的边 坡,一般都控制在20mW下。较高睹的边坡必须设置支挡工程才能保持其稳定,由于坡面容 易被冲刷,常需要设置坡面防护工程。对于地下水发育的边坡,更应设置疏排水工程才能保 持其稳定。边坡设计时必须考虑±体强度、地下水情况、软弱±层等影响因素,从而设计不 同的坡形、坡率和相应的加固、防护和排水设施,才能保证边坡的稳定。
[0003] 中国专利文献CN 101845819 A于2010年9月29日公开了一种深厚±质边坡的加固 支护方法,它是在需治理的深厚±质边坡中钻孔,并用套管保护,在套管中装填条形药包, 通过引爆套管中的炸药,在边坡±层中形成一个柱形空腔,然后在空腔中屯、安置大直径的 钢筋,并在空腔中灌注混凝±包裹钢筋及充填空腔,从而形成一个钢筋混凝±粧,然后再进 行相邻孔爆炸扩孔及钢筋混凝±粧的施工,形成一排或多排钢筋混凝±粧,起到对边坡的 加固支护作用。该专利具有工艺简单,造价低、加固效果好的优点。因为该专利需要向±体 深处钻孔并引爆炸药,在睹峭岩±边坡上无法实施该专利,或在实施过程中面临塌方的危 险。
[0004] 针对睹峭岩±边坡,现有的±质边坡支护方式有重力式挡墙、悬臂式挡墙和坡率 法。重力式挡墙是依靠墙身自重抵抗±体侧压力的挡±墙。重力式挡±墙可用块石、片石、 混凝±预制块作为搁体,或采用片石混凝±、混凝±进行整体诱筑;其稳定性主要靠自重力 来保证,其粧身断面较大,占地较多,不能充分发挥建筑材料的强度性能,也不易实行机械 化施工。悬臂式挡墙由底板和固定在底板上的直墙构成,主要靠底板上的填±重量来维持 稳定的挡±墙,它由立壁、趾板及遲板=个钢筋混凝±构件组成;当墙身较高时,立壁下部 的弯矩较大,钢筋与混凝±的用量剧增,需要大量的钢材和水泥来满足结构强度要求,钢材 用量急剧增加,工程费用急剧增加。坡率法依靠边坡高度和坡度,不对边坡整体进行加固而 自身稳定,主要应用于公路边坡与填方边坡,岩层、塑性黏±与良好的沙±中且地下水位较 低,施工现场具备足够的场地条件。坡率法不仅工程量大,施工难度较高,而且路基稳定性 是关键所在,如若地质水文条件较差,往往病害严重,在水作用下导致边坡巧塌破坏,治理 效果大打折扣。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种利用±拱效应的±质边坡支护结 构,它的结构简单、施工方便、造价低廉,遮挡效果好,且对环境扰动小。
[0006] 本实用新型所要解决的技术问题是通过运样的技术方案实现的,它包括有混凝± 粧,在混凝±粧之间设置由搁块组成的拱形墙,拱形墙的突出面抵挡岩±。
[0007] 优选地,上述搁块为姨形石块或砖块。
[0008] 与现有技术相比,本实用新型具有W下优点:1、施工简单,不需要特殊的施工机 械,减少了混凝±和钢材的投入与使用;考虑了 ±体自身的强度而形成的±拱效应,从而降 低了支护工程的刚度和强度,减少了支护结构的造价。2、就近采用石料修筑则减少了建筑 材料的运输成本,同时开挖±方少,减小了环境扰动;如若采用搁块修筑则提高了工程建设 的机械化和工厂化。3、提高了±质边坡的排水能力,增强了边坡的稳定和支护的安全性;后 期开展监测工作时容易,支护结构出现新问题时返工维护便利。
【附图说明】
[0009] 本实用新型的【附图说明】如下:
[0010] 图1为本实用新型的正视图;
[0011] 图2为本实用新型的俯视图;
[0012] 图3为本实用新型的侧视图;
[0013] 图4为本实用新型的拱形墙受力分析图。
[0014] 图中:1.混凝±粧;2.拱形墙。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0016] 如图1、图2和图3所示,本实用新型包括有混凝±粧1,在混凝±粧1之间设置由搁 块组成的拱形墙2,拱形墙2的突出面抵挡岩±。
[0017] 根据±质边坡的前期勘察结果,明确边坡的潜在滑动面,确定混凝±粧嵌入基地 平面的安全深度Z,计算边坡±体的总推力Q。基于±质边坡的±拱效应,先有力后有±拱, ±拱必然最大限度的发挥效益而形成合理拱轴线。
[0018] 设混凝±粧粧顶向下为Z轴正向,取深度为Z处dz高度的结构进行分析,取半拱。如 图4所示,L为混凝±粧的净粧间距;f为拱形墙的弧形高度;b为拱形墙的厚度;混凝±粧后 边坡体分布压力为q;拱形墙的单轴抗压强度为Oc;拱形墙纵向为y、横向为X,拱形墙脚处反 力沿分别为Fx、Fy。
[0019] 拱线方程为
(U
[0020] 《分析结构力学》,下圣果,贵州科学技术出版社,2010年12月记载了±拱结构的力 和力矩平衡式:
[00別]
(呂)
[0022] 沿拱形墙共轴方向为第一主应力方向,其大小为:
[0023]
(3)
[0024] 联立(2)、(3)可W得到方程:
[0025]
(.4)
[0026] 拱形墙的Oc和边坡体分布压力q是已知的,对边坡支护过程中的拱形墙的厚度b也 为确定值,从而可W得到净粧间距L和拱形墙的弧形高度f二者的关系:
[0027]
[0028] 确定了净粧间距L及拱形墙的弧形高度f,则完成了整个±质边坡的支护设计工 作。
[0029] 本实用新型结构中混凝±粧与混凝±粧之间的拱形墙采用活动搁块,方便放置各 种监测设备及后期的支护工程的维护。上述的搁块之间留有间隙,未完全密封,本实用新型 使±质边坡的排水效果大大提高,增强了边坡支护效果。
【主权项】
1. 一种利用土拱效应的土质边坡支护结构,包括有混凝土粧(1),其特征是:在混凝土 粧(1)之间设置由砌块组成的拱形墙(2),拱形墙(2)的突出面抵挡岩土。2. 根据权利要求1所述的利用土拱效应的土质边坡支护结构,其特征是:所述砌块为锲 形石块或砖块。3. 根据权利要求1或2所述的利用土拱效应的土质边坡支护结构,其特征是:所述砌块 之间留有间隙。
【文档编号】E02D17/20GK205421278SQ201620197961
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】刘鹏飞, 周小平, 毕靖, 张小强
【申请人】重庆大学
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