一种高陡倒悬危岩边坡防护结构的制作方法

2021-01-17 12:01:08|

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本实用新型涉及地质灾害防治领域，特别是一种高陡倒悬危岩边坡防护结构。

背景技术：

在高山峡谷地区，地形陡峭，裂隙发育，岩体风化卸荷强烈，发育有大量的高陡巨型倒悬危岩边坡。倒悬危岩边坡下部脱空，中上部凸出母岩，分布位置较高，形成高达百米的倒悬陡崖，相对高差达到300-400米，且其下方多有桥梁、隧道等重要工程设施，一旦发生崩塌，工程危害极大。

目前，倒悬危岩边坡多采用爆破清方、防护网或者支顶防护等常规施工方式，但其具有局限性。爆破清方，一方面会危及下方的桥梁隧道工程，另一方面有可能因爆破产生的震动加剧危岩体卸荷裂隙的发育，或者产生新的裂隙。主动防护网和被动防护网，仅能防治小型的危岩落石，而高陡巨型倒悬危岩边坡体量较大，发生崩塌后会造成巨大冲击力，防护网难以承担。支顶防护对底部基础要求较高，而高陡巨型倒悬危岩边坡坡脚多为松散堆积岩堆，底部承载力有限，难以为支顶提供稳定基础；此外，高陡巨型倒悬危岩边坡的防护位置较高，需要若干足够长度的支顶块，长细比较大。支顶块由锚杆竖向固定在岩体上，用来支撑上方的凸出母岩，各支顶块间相互独立，且易受锚固岩体稳定性影响，支顶防护本身容易失稳；而且常规支顶措施只能起到防止上部倒悬危岩体崩塌坠落的作用，而无法提高危岩边坡的整体稳定性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术中支顶防护结构在支撑上方凸出母岩时相互独立，易受锚固岩体稳定性影响，本身容易失稳的问题，提供一种高陡倒悬危岩边坡防护结构，防止上部倒悬危岩体崩塌坠落的同时，能够具有足够的稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种高陡倒悬危岩边坡防护结构，包括由锚杆固定在边坡上的支顶纵梁，支顶纵梁沿边坡分布，支顶纵梁的顶端与倒悬危岩体连接，还包括横梁，横梁和支顶纵梁连接呈网格状。支顶纵梁用于支顶上部倒悬危岩体，防止上部倒悬危岩体崩塌坠落；通过设置横梁将支顶纵梁连接成整体，即使某一个支顶纵梁锚固边坡的锚杆失稳，也能通过相连接的其它结构保持相对固定，提高了支顶纵梁的自身稳定性。

作为本实用新型的优选方案，支顶纵梁和横梁为一体成型的钢筋混凝土结构。结构刚度大，不易变形。

作为本实用新型的优选方案，支顶纵梁和横梁之间的空挡部分设有喷锚网，用来护坡，防止边坡风化形成局部落石。

作为本实用新型的优选方案，支顶防护的下部设有钢筋混凝土基础，为支顶提供稳定基础，支顶纵梁的底端与钢筋混凝土基础连接，钢筋混凝土基础下方设有多组加强钢筋；加强钢筋的顶部与钢筋混凝土基础连接、底部位于岩层。

作为本实用新型的优选方案，钢筋混凝土基础下方还设有回填混凝土，加强钢筋穿过回填混凝土连接钢筋混凝土基础和岩层。清除支顶底部松散堆积岩堆，回填混凝土，使加强钢筋穿过稳定基础，不易松动。

作为本实用新型的优选方案，加强钢筋的顶端伸入钢筋混凝土基础中的长度大于或者等于0.5m，加强支顶基础与稳定地层的连接，利于结构稳定。

作为本实用新型的优选方案，钢筋混凝土基础包括扩大基础和托梁，支顶纵梁底端与扩大基础连接，扩大基础承接托梁，托梁位于回填混凝土上。扩大基础用于适应支顶防护在复杂施工环境下的支顶高度，托梁为扩大基础提供平整、结实的施工平台。

作为本实用新型的优选方案，加强钢筋和/或锚杆为螺纹钢筋结构形式。使对应锚固结构与周围土体或岩体的连接更牢固，不易松动。

作为本实用新型的优选方案，本实用新型还包括预应力锚索，用来锚固倒悬危岩体，确保高陡巨型倒悬危岩边坡的整体稳定性。

作为本实用新型的优选方案，预应力锚索包括锚头，锚头处设有锚垫板，防止危岩碎块脱落，确保危岩边坡的整体性。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型在支顶纵梁之间通过横梁连接，能够提高支顶纵梁的自身稳定性，防止支顶纵梁长细比过大，或边坡岩体松动而导致自身失稳。

2、本实用新型在支顶底部设置扩大基础、托梁和回填混凝土，能够有效提高基底承载力，为高大支顶纵梁提供稳定基础。

3、本实用新型不需要进行大规模爆破施工，能够避免扰动危岩边坡和影响下部桥梁隧道工程的安全。

4、本实用新型中的支顶防护，支顶纵梁和横梁连接呈网格状，空挡部分设有喷锚网，结构简单轻便，节省了工程成本，缩短施工时间。

附图说明

图1是一种高陡倒悬危岩边坡防护结构的横断面示意图。

图2为图1的正面示意图。

图标：1-支顶纵梁，2-横梁，3-扩大基础，4-托梁，5-回填混凝土，6-加强钢筋，7-锚杆，8-预应力锚索，9-喷锚网，10-倒悬危岩体，11-崖坡稳定线。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种高陡倒悬危岩边坡防护结构，如图1-图2，包括由锚杆7固定在边坡上的支顶纵梁1，支顶纵梁1沿边坡走向均匀分布，支顶纵梁1的顶端与倒悬危岩体10紧密连接、竖向设置。还包括横梁2，横梁2和支顶纵梁1连接呈网格状。支顶纵梁1用于支顶上部倒悬危岩体10，防止上部倒悬危岩体10崩塌坠落；通过设置横梁2将支顶纵梁1连接成整体，即使某一个支顶纵梁1锚固边坡的锚杆7失稳，也能通过相连接的其它结构保持相对固定，提高了支顶纵梁1的自身稳定性。

具体地，支顶纵梁1和横梁2为一体成型的钢筋混凝土结构，组合成支顶墙。其中，横梁2内钢筋穿过支顶纵梁1，横梁2每隔6-10m设置一道；支顶纵梁1外表面根据危岩边坡坡率设置胸坡、内表面与岩体紧密贴合。支顶纵梁1和横梁2之间的空挡部分设有喷锚网9，用来护坡，防止边坡风化形成局部落石。

支顶纵梁1上的锚杆7每间隔2-4m设置一道，锚杆7采用32hrb400螺纹钢筋制成，确保支顶纵梁1的自身稳定性，防止其倾覆或者与岩体脱离。锚杆7锚头与支顶纵梁1内部主筋可靠相连，锚固段位于岩体中。

支顶防护的下部设有钢筋混凝土基础，为支顶提供稳定基础，钢筋混凝土基础包括扩大基础3和托梁4。支顶纵梁1的底端支撑于扩大基础3之上，支顶纵梁1主筋与扩大基础3内的钢筋相连。扩大基础3的下方承接托梁4，托梁4下方设有回填混凝土5。扩大基础3、托梁4和回填混凝土5的共同提高底部破碎岩体的承载力，为支顶纵梁1提供稳定基础。在托梁4下方设有多组加强钢筋6，穿过回填混凝土5，用于确保托梁4及回填混凝土5与岩体的紧密连接；加强钢筋6的顶端伸入托梁4底部的长度不小于0.5m，端头做成弯钩与托梁4连接，底部伸入岩层。加强钢筋6采用32hrb400螺纹钢筋制作。

锚杆7采用螺纹钢筋结构制成。使对应锚固结构与周围土体或岩体的连接更牢固，不易松动。

支顶纵梁1和倒悬危岩体10上还设有预应力锚索8，用于确保高陡巨型倒悬危岩边坡的整体稳定性。每处预应力锚索8间隔3-5m。预应力锚索8包括锚头和锚固段，预应力锚索8穿过崖坡稳定线11，锚头分布于支顶纵梁1顶部和倒悬危岩体10上，锚固段位于稳定岩体内。当锚头位于倒悬危岩体10上时，在锚头处设置锚垫板。

上述相关防护结构在实施时，按以下主要步骤实施：

1、勘察高陡巨型倒悬危岩边坡走向、坡率、体量、岩性、节理裂隙发育情况、基底承载力等，根据勘察结果合理设计支顶纵梁1、横梁2、扩大基础3、托梁4的结构尺寸；

2、清除高陡巨型倒悬危岩边坡坡脚的溶蚀风化碎屑、泥土，并浇筑回填混凝土5；

3、施作托梁4底部的加强钢筋6；

4、施作钢筋混凝土结构的托梁4；

5、在托梁4顶部施作支顶扩大基础3；

6、搭设脚手架，施作固定锚杆7和预应力锚索8；

7、立模施工支顶墙至设计标高；

8、张拉预应力锚索8；

9、施作喷锚网9护坡。