一种抗滑桩-波纹钢拱-拉锚组合边坡防护结构的制作方法

本实用新型属于边坡支护技术领域，尤其涉及一种抗滑桩-波纹钢拱-拉锚组合边坡防护结构。

背景技术：

边坡支护是指为保证边坡及其周边环境的安全，对边坡采取的支挡、加固与防护措施，常用的支护结构型式包括重力式挡墙和排桩式锚杆挡墙等。重力式挡墙依靠自重维持稳定，体积、重量大，耗费材料多，在软弱地基上修建还受到地基承载力的限制；排桩式锚杆挡墙具有较高的抗滑移承载力，但往往排桩截面大、嵌固深、桩间距小，桩间土稳定性差。

波纹钢具有优异的截面特性，已广泛应用于大跨度屋盖和拱桥中，但在边坡防护领域中运用很少，将波纹钢运用在边坡防护时，波纹钢设置在边坡侧面的土体中，由于土体成拱效应，可将土体的剪切力转化为土体的压应力，利用土体的抗压强度显著高于抗剪强度的特性，提高桩间土体的自承能力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有边坡防护结构存在的问题，提供一种抗滑桩-波纹钢拱-拉锚组合边坡防护结构，并提供了抗滑桩-波纹钢拱-拉锚组合边坡防护结构的施工方法。

为了达到目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型涉及的一种抗滑桩-波纹钢拱-拉锚组合边坡防护结构，设在路堤靠近边坡一侧，包括抗滑桩、异形抗滑柱、基础梁、波纹钢拱、连系梁和锚索，所述的抗滑桩设置在路堤与边坡交界处的土体中，所述的基础梁水平设置在抗滑桩的顶部，基础梁的顶面与路堤上表面齐平，所述的异形抗滑柱设置在基础梁上方，所述的连系梁水平设置在异形抗滑柱的顶部；所述的波纹钢拱设在相邻的异形抗滑柱之间，波纹钢拱两侧与异形抗滑柱连接；所述的锚索穿过连系梁，且倾斜的插入边坡土体中。

优选地，所述的异形抗滑柱包括同心设置的柱芯和环形柱，柱芯呈圆柱形结构，环形柱呈半圆环柱形结构，柱芯和环形柱采用一体式浇筑成型的钢筋混凝土结构；柱芯的内部设有相互配合的内部纵筋和内部箍筋，环形柱内部设有相互配合的迎坡面纵筋和迎坡面箍筋，内部箍筋和迎坡面箍筋之间通过连接筋连接。

优选地，所述的波纹钢拱采用弧形结构，波纹钢拱两侧设有连接钢板，连接钢板上设有螺孔，波纹钢拱通过穿过螺孔的紧固螺栓与异形抗滑柱固定。

优选地，所述的波纹钢拱的外侧面喷射混凝土层，喷射混凝土层内设有钢筋网片，波纹钢拱的内侧面设有防锈蚀涂层。

优选地，所述的连系梁的下表面设有一层素混凝土垫层。

优选地，所述的波纹钢拱靠近边坡的一侧设有填料，所述的锚索贯穿填料，并插入边坡土体中。

优选地，所述的异形抗滑柱的位置与抗滑桩的位置一一对应。

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、上部异性抗滑柱与波纹钢拱通过螺栓紧固联结成一个整体，波纹钢拱由于波纹状的肋使得其具有优良的受力特征，能够很大程度上分散水平荷载，保证桩间土的稳定性，提高抗滑桩间距。

2、异性抗滑柱和抗滑桩通过中间的基础梁联结成一个整体，在边坡支护中布置灵活，适用性比较强，能够满足各种边坡条件。

3、抗滑桩、异形抗滑柱、波纹钢拱、拉锚组合防护能充分各自的优势，提高抗滑移稳定性的同时，降低材料损耗和工程量，可显著降低工程造价。

附图说明

图1是抗滑桩-波纹钢拱-拉锚组合边坡防护结构示意图；

图2是抗滑桩-波纹钢拱-拉锚组合边坡防护结构1-1剖面图；

图3是异形抗滑柱与波纹钢拱连接图。

图示说明：1-抗滑桩，2-异形抗滑柱，3-基础梁，4-波纹钢拱，5-喷射混凝土层，6-填料，7-台阶，8-素混凝土垫层，9-连系梁，10-锚索，11-锚索自由端，12-锚索锚固段，13-锚头，14-护栏，15-坡顶天沟，16-坡顶面，17-天然边坡面，18-挡墙基础，19-挡墙，20-路堤边沟，21-路堤，22-边坡土层，23-钢筋网片，24-锚固螺杆，25-连接钢板，26-紧固螺栓，27-迎坡面纵筋，28-内部纵筋，29-内部箍筋，30-迎坡面箍筋，31-连接筋，32-柱芯，33-环形柱。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合实施例对本实用新型作详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

结合附图1所示，本实施例是针对高度为10m的天然边坡面17为例，对该天然边坡进行支护，支护结构采用本实用新型涉及的抗滑桩-波纹钢拱-拉锚组合边坡防护结构，抗滑桩-波纹钢拱-拉锚组合边坡防护结构设在路堤靠近边坡一侧，包括抗滑桩1、异形抗滑柱2、基础梁3、波纹钢拱4、连系梁9和锚索10。

所述的抗滑桩1竖向间隔设置在路堤与边坡交界处的土体中，抗滑桩1采用桩径1.5m、桩长10m、桩间距4.5m的旋挖钻间隔成孔并浇筑混凝土形成桩体。所述的基础梁3水平设置在抗滑桩1的顶部，基础梁3宽高尺寸为1.5×1.0m，基础梁3和抗滑桩1均埋设于路堤21以下的土体中，并且基础梁3的顶面与路堤21上表面齐平，路堤21上表面从中间向两侧存在向下的倾斜坡度，且路堤21的两侧设有路堤边沟20，有助于路堤21表面排水。

结合附图1和2所示，所述的异形抗滑柱2间隔设置在基础梁3上方，且每根异形抗滑柱2对应设置在一根抗滑桩1的正上方，即异形抗滑柱2与抗滑桩1一一对应，且相互对应的异形抗滑柱2和抗滑桩1的竖向轴心相重合。结合附图3所示，异形抗滑柱2包括同心设置的柱芯32和环形柱33，柱芯32呈圆柱形结构，其直径为1.2mm，环形柱33呈半圆环柱形结构，其内径为1.2mm，外径为1.5mm，柱芯32和环形柱33采用一体式浇筑成型的钢筋混凝土结构。柱芯32的内部设有相互配合的内部纵筋27和内部箍筋29，环形柱33内部设有相互配合的迎坡面纵筋27和迎坡面箍筋30，内部箍筋29和迎坡面箍筋30之间通过连接筋31连接。环形柱33的直径大于柱芯32的直径，并且环形柱33的与其直径相重合的垂直面上设有锚固螺杆24。所述的异形抗滑柱2的高度与护坡高度相协调。

结合附图2和附图3所示，所述的波纹钢拱4设在相邻的异形抗滑柱2之间，波纹钢拱4厚度3mm，为镀锌钢板制作，波纹矢高10cm、矢宽20cm，在相邻的异形抗滑柱2之间安装波纹钢拱4，波纹钢拱4的矢高1.0m、矢宽3.2m，波纹钢拱4的两侧设有连接钢板25，连接钢板25上设有螺孔，波纹钢拱4的两端通过异形抗滑柱2上预留的锚固螺杆24、以及穿过连接钢板25上的螺孔且与锚固螺杆24配合的紧固螺栓26固定于异形抗滑柱2上。波纹钢拱4的外侧面喷射混凝土层5，喷射混凝土层5内设有钢筋网片23，钢筋网片23起到防止喷射混凝土层5开裂的目的，波纹钢拱4的内侧面设有防锈蚀涂层，防止波纹钢拱4腐蚀而影响边坡防护的能力。

又如附图1所示，异形抗滑桩2的顶部设置一层素混凝土垫层8，素混凝土垫层8的上方设有连系梁9，连系梁9的上表面设有护栏14。所述的锚索10长15.5mm，锚索自由端11穿过回填的填料6，其中锚索锚固段12长度为5.0m，其打入边坡的稳定的土层中，锚头13固定在连系梁9上，并施加预应力。回填的填料6的顶面为坡顶面16，坡顶面16与天然边坡面17点的高度基本保持相同，且坡顶面16上设置坡顶天沟15，坡顶天沟15的作用是将坡顶的水排出。

上述所述的抗滑桩-波纹钢拱-拉锚组合边坡防护结构的施工方法包括以下步骤：

步骤1：开挖边坡土层22，将高度10m的天然边坡面17进行削坡开挖成阶梯状的台阶7，台阶7的长为1.0m，高为0.5m。

步骤2：测量定位抗滑桩1的桩位，按桩径1.5m、桩长10m、桩间距4.5m的规格，采用旋挖间隔成孔，并随时记录岩层变化；成孔后将制作好的抗滑桩1的钢筋笼下方至孔中，孔内由下往上浇筑混凝土形成抗滑桩1。

步骤3：对抗滑桩1进行偏位复核和桩头处理，桩头处绑扎钢筋和支设模板，浇筑混凝土形成宽高尺寸为1.5×1.0m的基础梁3。

步骤4：异形抗滑柱钢筋笼绑扎，异形抗滑柱2的柱芯32的直径为1.2mm，环形柱33的内径为1.2mm，外径为1.5m、高度与护坡高度相协调，其钢筋笼由内部纵筋28、迎坡面纵筋27、内部箍筋29、迎坡面箍筋30、连接筋31等绑扎形成，内部箍筋29和迎坡面箍筋30通过连接筋31形成整体；异形抗滑柱2混凝土的浇筑需要采用特制的组合模板，安装后对模板进行加固，并且预先设置好锚固螺杆24；最后浇筑异形抗滑柱2的混凝土，浇筑过程进行振捣，确保浇筑密实，养护一段时间后拆除模板，完成异形抗滑柱2的施工。

步骤5：在相邻的异形抗滑柱2之间安装波纹钢拱4，波纹钢拱4厚度3mm，为镀锌钢板制作，波纹矢高10cm、矢宽20cm，在相邻的异形抗滑柱2之间安装波纹钢拱4，波纹钢拱4的矢高1.0m、矢宽3.2m，其两端通过异形抗滑柱2上预留的锚固螺杆24、连接钢板25和紧固螺栓26固定于异形抗滑柱2上。

步骤6：在安装好的波纹钢拱4外侧挂设钢筋网片23和喷射混凝土层5，在波纹钢拱内侧进行防锈、防腐蚀处理。

步骤7：由于步骤1的边坡土层22开挖，在异形抗滑柱2、波纹钢拱4与台阶7之间存在空隙，故采用填料6进行分层回填压实，填料6顶面的高度与天然边坡面17的最高点齐平，并且填料6的顶面开挖浇筑坡顶天沟15，方便坡顶的水排出。

步骤8：将异形抗滑柱2柱头进行处理，在柱头进行一层素混凝土垫层8施工，并在垫层上面进行连系梁9的施工，并在连系梁9的上方安装护栏14。

步骤9：设置锚索10，15.5m长的锚索穿过回填的填料6，其中锚固段12长度为5.0m，位于边坡土层22内稳定的土层中，锚头13固定在连系梁9上，并对锚索10施加预应力。

步骤10：边坡防护结构施工完成后，在边坡防护结构的外侧铺设路堤21，路堤从中间向两边存在向下的坡度，并且在路堤21的两侧开挖路堤边沟20，方便路堤排水。

步骤11：在路堤远离边坡的一侧设置挡墙基础18和挡墙19，防止路堤向远离边坡的一侧倾斜。

以上结合实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本实用新型的专利涵盖范围之内。