公路或铁路通过大中型寒冻风化碎屑流区域的布置结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种公路或铁路通过大中型寒冻风化碎屑流区域的布置结构,涉及一种用于使公路或铁路通过特殊地质灾害体的防护结构。它包括位于斜坡上方的碎屑流区域、穿过碎屑流区域的交通工程规划线路、排桩式防护结构、两排钢筋混凝土桩基础、位于碎屑流区域外部两侧的桥台，排桩式防护结构和钢筋混凝土桩基础均位于碎屑流区域内，所述钢筋混凝土桩基础和桥台上端架设有桥板；所述排桩式防护结构包括底部深入到地面以下的第一排混凝土桩基础，和力学性能能够达到Ⅲ级或Ⅳ级的防护网，防护网与所述第一排混凝土桩基础的上端连接。本实用新型能将公路或铁路铺设在碎屑流区域，有效解决了寒冻风化碎屑流对公路或铁路交通工程产生的地质灾害。
【专利说明】
公路或铁路通过大中型寒冻风化碎屑流区域的布置结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种能够使公路或铁路通过特殊地质灾害体的施工布置结构，具体的说是一种公路或铁路通过大中型寒冻风化碎肩流区域的布置结构。
【背景技术】
[0002]在我国西藏、新疆天山等高寒山区发育有一种特殊的地质灾害体一一寒冻风化碎肩流，该地质灾害体呈散体结构，主要为碎石以及少量岩肩。随着西部大开发的推进，上述高寒山区迎来了社会经济发展的春天，多项工程正在开展前期的规划设计工作，其中不乏一些国家和地方的重大工程项目，如滇藏铁路、输变电、大型水库和水电站等工程项目，除铁路和公路项目外其他工程项目均需要修建对外交通道路，这些地区多为高山峡谷地貌，局部分布的大中型碎肩流堆积体对拟建公路或铁路工程的布置影响很大，稍有不慎就有可能会产生重大的地质灾害事件。
[0003]寒冻风化碎肩流堆积体的稳定性极差，稍有扰动就会引发碎肩流动，若公路或铁路直接穿越碎肩流堆积体，存在严重的路基和路堑边坡的稳定问题，另外坡顶山体表面尚有不断的危岩滚石危害。
[0004]目前，国内外还没有在寒冻风化碎肩流堆积体上布置公路或铁路工程的先例可以借鉴，如何安全、有效、经济、合理地在寒冻风化碎肩流堆积体上布置公路或铁路工程是值得开展研究的一项重要课题。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是为了克服【背景技术】的不足之处，而提供一种公路或铁路通过大中型寒冻风化碎肩流区域的布置结构，可有效解决寒冻风化碎肩流对公路或铁路交通工程产生的地质灾害，填补了国内公路或铁路工程通过高寒山区寒冻风化碎肩流这一地质灾害领域方面的空白。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为:公路或铁路通过大中型寒冻风化碎肩流区域的布置结构，其特征在于:包括位于斜坡上的碎肩流区域、穿过碎肩流区域的交通工程规划线路、位于交通工程规划线路的斜坡上方的排粧式防护结构、两排布置在交通工程规划线路上的钢筋混凝土粧基础、位于碎肩流区域外部两侧且布置在交通工程规划线路上的桥台，排粧式防护结构和钢筋混凝土粧基础均位于碎肩流区域内，所述钢筋混凝土粧基础和桥台上端架设有桥板;所述排粧式防护结构包括底部深入到地面以下的第一排混凝土粧基础，和力学性能能够达到m级或IV级的防护网，防护网与所述第一排混凝土粧基础的上端连接，防护网粧基础位于地面以上的部分为碎石挡粧，每根防护网粧基础上均连接有多根用于对碎石挡粧进行斜拉固定的锚索;所述两排钢筋混凝土粧基础均与第一排混凝土粧基础平行，两排钢筋混凝土柱基础分别为位于上方的第二排混凝土柱基础，和位于下方的第三排混凝土柱基础，第一排混凝土柱基础、第二排混凝土柱基础和第三排混凝土柱基础均沿垂直坡向布置且整体上呈阵列布置。
[0007]在上述技术方案中，所述防护网粧基础底部深入到地面以下的深度为L1，U = b+c，b为碎肩流堆积体厚度，c为防护网粧基础进入到稳定基岩的深度;相邻两根防护网粧基础之间的距离为L2，当x>30m时，L2= (x-10)/n，x为碎肩流堆积体宽度，η为桥跨数量，η和L2均取整数；当X彡30m时，L2取1?20m;防护网底端距离地面的高度为L3，当a > I Om时，L3 = a/2，a为防护网宽度，a取10?20m，当a<10m时，L3取5m;防护网与交通工程规划线路之间的距离为L4，L4 = Z+0.5，Z为沿垂直坡向时防护网柱基础横截面的最大长度;第一排混凝土柱基础与第二排混凝土柱基础之间的距离为L8,第二排混凝土柱基础与第三排混凝土柱基础之间的距离为L9,当桥板上布置公路时，L8 = y/2，L9 = y-2(L2-1.5)，y为桥梁跨度;当桥板上布置铁路时，铁路须为单轨，L8 = y/2，L9 = 0;桥台与碎肩流区域的边界线附近的桥梁粧基础之间的距离为L5，L5=(X-n*L2)/2+L2/2;桥台与碎肩流区域的边界线之间的距离为L6，L6 = L5-(X-n*L2)/2;桥板在第三排混凝土柱基础地面以上部分的高度为L7，L7=L3+(L9+L8+1.5)*tga，a为桥梁所处斜坡的原始地形坡度。
[0008]在上述技术方案中，所述锚索与水平面之间的夹角为20?30°，锚索的崁岩深度为10?15m0
[0009]在上述技术方案中，所述防护网粧基础由上粧基和与上粧基下端连接的下粧基构成，上粧基的横截面为等边三角形，上粧基的横截面的边长为lm，下粧基的横截面为长方形，下粧基的横截面的长为2m，宽为lm。将防护网粧基础设成由上粧基和下粧基组成的方式，能够减少滚石等对防护网粧基础的伤害，从而增加防护网粧基础的使用寿命，进而增加桥梁的使用寿命。
[0010]在上述技术方案中，所述桥梁粧基础由上粧基和与上粧基下端连接的下粧基构成，上粧基的横截面为等边三角形，上粧基的横截面的边长为lm，下粧基的横截面为长方形，下粧基的横截面的长为2m，宽为lm。将桥梁粧基础设成由上粧基和下粧基组成的方式，能够减少滚石等对桥梁粧基础的伤害，从而增加桥梁粧基础的使用寿命。
[0011]本实用新型结构合理，施工方便，能将公路或铁路铺设在碎肩流区域，有效解决了寒冻风化碎肩流对公路或铁路交通工程产生的地质灾害，填补了国内公路或铁路工程通过高寒山区寒冻风化碎肩流这一地质灾害领域方面的空白。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的平面布置示意图。
[0013]图2为本实用新型的纵断面示意图
[0014]图3为本实用新型的横断面示意图。
[0015]图4为本实用新型的桥梁粧基础的横截面的结构示意图。
[0016]图中1-碎肩流区域，2-交通工程规划线路，3-防护网粧基础，31-碎石挡粧，4-桥梁粧基础，5-防护网，6-锚索，71-第一排混凝土柱基础，72-第二排混凝土柱基础，73-第三排混凝土柱基础，8-钢筋混凝土柱基础，9-桥板，10-排粧式防护结构，11_桥台，12-碎肩流区域的边界线，13-上粧基，14-下粧基。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。
[0018]参阅附图可知:公路或铁路通过大中型寒冻风化碎肩流区域的布置结构，其特征在于:包括位于斜坡上的碎肩流区域1、穿过碎肩流区域I的交通工程规划线路2、位于交通工程规划线路2的斜坡上方的排粧式防护结构10、两排布置在交通工程规划线路2上的钢筋混凝土粧基础8、位于碎肩流区域I外部两侧且布置在交通工程规划线路2上的桥台11;所述排粧式防护结构10和钢筋混凝土粧基础8均位于碎肩流区域I内，钢筋混凝土粧基础8和桥台11上端架设有桥板9;所述排粧式防护结构10包括底部深入到地面以下的第一排混凝土粧基础71，和力学性能能够达到ΙΠ级或IV级的防护网5，防护网5与所述第一排混凝土粧基础71的上端连接，防护网粧基础3位于地面以上的部分为碎石挡粧31，每根防护网粧基础3上均连接有多根用于对碎石挡粧31进行斜拉固定的锚索6;所述两排钢筋混凝土粧基础8均与第一排混凝土粧基础71平行，两排钢筋混凝土柱基础8分别为位于上方的第二排混凝土柱基础72，和位于下方的第三排混凝土柱基础73，第一排混凝土柱基础71、第二排混凝土柱基础72和第三排混凝土柱基础73均沿垂直坡向布置且整体上呈阵列布置。
[0019]优选的，所述防护网粧基础3由上粧基13和与上粧基13下端连接的下粧基14构成，上粧基13的横截面为等边三角形，上粧基13的横截面的边长为lm，下粧基14的横截面为长方形，下粧基14的横截面的长为2m，宽为lm。
[0020]优选的，所述桥梁粧基础4由上粧基13和与上粧基13下端连接的下粧基14构成，上粧基13的横截面为等边三角形，上粧基13的横截面的边长为lm，下粧基14的横截面为长方形，下粧基14的横截面的长为2m，宽为lm。
[0021]实际工作时，本实用新型的施工步骤如下:公路或铁路通过大中型寒冻风化碎肩流区域的方法，它包括如下施工步骤，
[0022 ]步骤1:将碎肩流堆积体所在区域向碎肩流堆积体的两岸外侧延伸1?20m，将延伸后所得的区域作为碎肩流区域I，确定交通工程规划线路2在碎肩流区域I所处的位置；
[0023]步骤2:在交通工程规划线路2的斜坡上方布置由多根防护网粧基础3构成的第一排混凝土柱基础71，使每根防护网粧基础3下端均深入到地面以下，且使每根防护网粧基础3下端进入稳定基岩的深度不少于1m;
[0024]防护网粧基础3底部深入到地面以下的深度为LhUzb+^b为碎肩流堆积体厚度，c为防护网粧基础3进入到稳定基岩的深度;优选的，防护网粧基础3底部深入到地面以下的深度主要由碎肩流堆积体厚度，下伏基岩的风化、卸荷、强度、结构面发育与组合情况、完整程度等方面决定，需要实施工程地质勘察工作后认定，如西藏中波大型寒冻风化碎肩流区域经过工程地质勘察后，防护网粧基础3底部深入到地面以下的深度15?20m为宜。
[°°25] 相邻两根防护网粧基础3之间的距离为L2，当x>30m时，L2 = (x_10)/n，x为碎肩流堆积体宽度，η为桥跨数量，η取整数；当X彡30m时，1^取10?20m;优选的，相邻两根防护网粧基础3之间的距离为15m。
[0026]步骤3:在第一排混凝土柱基础71上端安装力学性能能够达到ΙΠ级或IV级的防护网5，防护网5与第一排混凝土柱基础71 —起构成排粧式防护结构1;
[0027]防护网5底端距离地面的高度为L3,当a>10m时，L3= a/2，a为防护网5宽度，a取10?20m，优选的，防护网5底端距离地面的高度为7.5m;当a<10m时，L3取5m;优选的，防护网5底端距离地面的高度为7.5m。
[0028]防护网5与交通工程规划线路2之间的距离为1^丄4= 2+0.5，2为沿垂直坡向时防护网柱基础3横截面的最大长度;优选的，防护网5与交通工程规划线路2之间的距离为1.5m。
[0029]步骤4:将防护网粧基础3位于地面以上的部分作为碎石挡粧31，每根防护网粧基础3均通过多根锚索6对碎石挡粧31进行斜拉固定，每根锚索6均按照俯视20?30°的方式深入到地下，锚索6的崁岩深度为10?15m;优选的，防护网粧基础3通过三根锚索6对碎石挡粧31进行斜拉固定，锚索6的崁岩深度为12m。
[0030]步骤5:在排粧式防护结构10布置完成后，沿交通工程规划线路2所在方向在碎肩流区域I两侧分别布置桥台11，且桥台11的布置位置应使工作人员在架设完桥梁后，桥梁能与碎肩流区域I两岸规划的公路或铁路顺接；
[0031]步骤6:在碎肩流区域I内沿交通工程规划线路2的布置方向布置两排钢筋混凝土柱基础8，每排钢筋混凝土柱基础8均由多根间隔布置的桥梁粧基础4构成，且均与所述第一排混凝土柱基础71平行；
[0032]两排钢筋混凝土柱基础8分别为位于上方的第二排混凝土柱基础72，和位于下方的第三排混凝土柱基础73，第一排混凝土柱基础71、第二排混凝土柱基础72和第三排混凝土柱基础73均沿垂直坡向布置且整体上呈阵列布置；
[0033]第一排混凝土柱基础71与第二排混凝土柱基础72之间的距离为L8,第二排混凝土柱基础72与第三排混凝土柱基础73之间的距离为L9,当桥板9上布置公路或双轨铁路时，L8=y/2,Lg = y_2(L8-1.5)，y为桥梁宽度；当桥板9上布置单轨铁路时，Ls = y/2，Lg = O ;优选的，第一排混凝土柱基础71与第二排混凝土柱基础72之间的距离为6m，第二排混凝土柱基础72与第三排混凝土柱基础73之间的距离为5m。
[0034]桥台11与碎肩流区域I的边界线12附近的桥梁粧基础4之间的距离为L5，L5= x_n*L2/2+L2/2;桥台11与碎肩流区域I的边界线12之间的距离为L6，L6 = L5-x-n*L2/2;桥板9在第三排混凝土柱基础73地面以上部分的高度为L7，L7 = L3+(L9+L8-1.5)*tga，a为桥梁所处斜坡的原始地形坡度;优选的，桥台11与碎肩流区域I的边界线12附近的桥梁粧基础4之间的距离为15?20m，桥台11与碎肩流区域I的边界线12之间的距离为6?10m。
[0035]步骤7:在桥台11和所述两排混凝土柱基础8上架设桥板9，并使桥板9底端与防护网5底端平齐，将公路或铁路设施铺设在桥板9上。
[0036]优选的，所述防护网5沿交通工程规划线路2的布置方向能够涵盖碎肩流区域I，并向碎肩流区域I两岸外侧延伸，防护网5向碎肩流区域I两岸外侧延伸的距离为L1Q，L1Q = L2/
2。优选的，防护网5向碎肩流堆积体两岸外侧延伸的距离为10m。
[0037]优选的，所述的防护网5由钢筋框和钢筋网焊接排成，钢筋框呈长方形，且钢筋框由力学性能达到ΙΠ级或IV级且直径为25mm粗钢筋制作，钢筋网由力学性能达到ΙΠ级或IV级且直径为1mm细钢筋构成，钢筋网为多个正方形的小方格拼装而成，小方格的边长50mm，相邻小方格的交汇处均焊接牢固，每个小方格的斜交处均用钢丝拉紧缠绕。
[0038]其它未说明的部分均属于现有技术。
【主权项】
1.公路或铁路通过大中型寒冻风化碎肩流区域的布置结构，其特征在于:包括位于斜坡上的碎肩流区域(I)、穿过碎肩流区域(I)的交通工程规划线路(2)、位于交通工程规划线路(2)的斜坡上方的排粧式防护结构(10)、两排布置在交通工程规划线路(2)上的钢筋混凝土粧基础(8)、位于碎肩流区域(I)外部两侧且布置在交通工程规划线路(2)上的桥台(11); 所述排粧式防护结构(10)和钢筋混凝土粧基础(8)均位于碎肩流区域(I)内，钢筋混凝土粧基础(8)和桥台(11)上端架设有桥板(9); 所述排粧式防护结构(10)包括底部深入到地面以下的第一排混凝土粧基础(71)，和力学性能能够达到m级或IV级的防护网(5)，防护网(5)与所述第一排混凝土粧基础(71)的上端连接，防护网粧基础(3)位于地面以上的部分为碎石挡粧(31)，每根防护网粧基础(3)上均连接有多根用于对碎石挡粧(31)进行斜拉固定的锚索(6); 所述两排钢筋混凝土粧基础(8)均与第一排混凝土粧基础(71)平行，两排钢筋混凝土柱基础(8)分别为位于上方的第二排混凝土柱基础(72)，和位于下方的第三排混凝土柱基础(73)，第一排混凝土柱基础(71)、第二排混凝土柱基础(72)和第三排混凝土柱基础(73)均沿垂直坡向布置且整体上呈阵列布置。2.根据权利要求1所述的公路或铁路通过大中型寒冻风化碎肩流区域的布置结构，其特征在于: 所述防护网粧基础(3)底部深入到地面以下的深度为碎肩流堆积体厚度，c为防护网粧基础(3)进入到稳定基岩的深度； 相邻两根防护网粧基础(3)之间的距离为L2，当x>30m时，L2 = (x_10)/n，x为碎肩流堆积体宽度，η为桥跨数量，η和L2均取整数；当30m时，L2取10?20m; 防护网(5)底端距离地面的高度为L3,当a>10m时，L3 = a/2，a为防护网(5)宽度，a取10?20m，当 1m 时，L3 取 5m; 防护网(5)与交通工程规划线路(2)之间的距离为1^儿4 = 2+0.5，2为沿垂直坡向时防护网(5)柱基础横截面的最大长度； 第一排混凝土柱基础(71)与第二排混凝土柱基础(72)之间的距离为L8,第二排混凝土柱基础(72)与第三排混凝土柱基础(73)之间的距离为L9，当桥板(9)上布置公路时，L8 = y/2，L9 = y-2 (L2-1.5)，y为桥梁跨度；当桥板(9)上布置铁路时，铁路须为单轨，L8 = y/2，L9 =O； 桥台(11)与碎肩流区域(I)的边界线(12)附近的桥梁粧基础之间的距离为L5，L5= (X-n*L2)/2+L2/2;桥台(11)与碎肩流区域(I)的边界线(12)之间的距离为L6，L6 = L5-(x-n*L2)/2;桥板(9)在第三排混凝土柱基础(73)地面以上部分的高度为L7，L7 = L3+(L9+L8+1.5)*tga，a为桥梁所处斜坡的原始地形坡度。3.根据权利要求1所述的公路或铁路通过大中型寒冻风化碎肩流区域的布置结构，其特征在于:所述锚索(6)与水平面之间的夹角为20?30°，锚索(6)的崁岩深度为10?15m。4.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的公路或铁路通过大中型寒冻风化碎肩流区域的布置结构，其特征在于:所述防护网粧基础(3)由上粧基(13)和与上粧基(13)下端连接的下粧基(14)构成，上粧基(13)的横截面为等边三角形，上粧基(13)的横截面的边长为Im，下粧基(14)的横截面为长方形，下粧基(14)的横截面的长为2m，宽为lm。5.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的公路或铁路通过大中型寒冻风化碎肩流区域的布置结构，其特征在于:所述桥梁粧基础(4)由上粧基(13)和与上粧基(13)下端连接的下粧基(14)构成，上粧基(13)的横截面为等边三角形，上粧基(13)的横截面的边长为Im，下粧基(14)的横截面为长方形，下粧基(14)的横截面的长为2m，宽为lm。
【文档编号】E02D27/16GK205636386SQ201620261027
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】王启国, 井轩, 陈连军, 王子雨, 黄红飞, 祐卫华, 刘世斌, 李爱国, 胡坤生, 刘高峰, 龚大庆, 吴树良, 占艳平
【申请人】长江岩土工程总公司（武汉）