一种超高边坡支护结构及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种超高边坡支护结构及其施工方法，该支护结构包括设在坡体（1）顶部的坡顶抗滑桩（2），设在坡体底部的坡底抗滑桩（4）、沿坡面设置的框架体以及锚固在稳定土层中的预应力锚索（9）；框架体包括交错设置的横梁（6）和立柱（7），预应力锚索（9）一端通过锚具设在两者交错连接处、另一端锚固在稳定土层中；坡顶抗滑桩（2）顶部和框架体中立柱（7）的顶部通过顶部连梁（3）连成整体，底抗滑桩（4）顶部和框架体中立柱（7）的底部通过底部连梁（5）连成整体。本发明专利技术较传统支护型式而言，改变了支护结构受力模式，使其更为合理，所涉施工工艺简单明了，具有较强的工程实用价值、重要的社会经济效益，值得大范围推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种超高边坡支护结构及其施工方法
本专利技术涉及岩土工程支护
，尤其涉及一种超高边坡支护结构及其施工方法。
技术介绍
近年来，随着我国经济实力的不断增长，国家日益重视基础设施建设，高陡边坡在公路工程、建筑工程等诸多领域大量出现，但由此引发的滑坡事故层出不穷，西部黄土地区边坡失稳更是尤为普遍，其失稳可能堵塞道路、阻断交通，甚至威胁到人民生命财产安全，是一种严重的地质灾害。这不仅关系着工程建设的质量好坏，还进一步影响着人民生命财产安全，因此在工程建设中对于边坡问题必须要引起足够的重视。对于稳定性好、地质条件优良、不易发生失稳的边坡，只需稍加修整即可投入使用，但那些工程性质较差，容易发生破坏、有安全隐患的边坡，必须要进行支护加固。所谓边坡支护，就是指为保证边坡及其环境的安全，对边坡采取支挡、加固和防护措施。现有常用支护结构型式主要是系列挡土墙、桩板墙、框架格构以及与预应力锚索、预应力锚杆、预应力锚托板、预应力锚定板结合的组合型式。从使用情况来看，这些支护型式的广泛应用在很大程度上解决了诸多工程问题，但对于复杂的边坡情况，依然难以完全满足需求，每年的滑坡事故依旧频发，甚至是我国自然灾害治理的重中之重。从受力角度来看，边坡失稳是不稳定土体在重力作用下侧向力过大，超过土体抗剪承受能力后向临空面滑动的过程，现有支护型式长期以来都是通过提升坡体临空面抗力来保证边坡安全，没有考虑如何去打破这种传统的受力模式，改进边坡支护手段。由此可见现有的技术手段已经限制了超高边坡工程建设的发展，要保证易失稳超高边坡的安全，就必须要注重新型支护结构形式的开发。针对现有支护型式所存在的局限性，采用何种技术或新型支护结构来改进边坡支护受力形式来保证边坡安全是一个值得研究的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种超高边坡支护结构及其施工方法，该结构受力更为合理，能够承受的坡体侧压力更大、支护效果更好、更有利于边坡安全。为解决上述问题，本专利技术所述的一种超高边坡支护结构包括：设在坡体顶部并竖直向下延伸的多根坡顶抗滑桩，设在所述坡体底部并竖直向下延伸的多根坡底抗滑桩、沿坡面设置的框架体以及锚固在稳定土层中的预应力锚索；所述框架体包括交错设置的横梁和立柱，所述预应力锚索一端通过锚具设在两者交错连接处、另一端向坡面内部延伸并锚固在稳定土层中；多根所述坡顶抗滑桩的顶部和所述框架体中位于顶部的所述立柱的顶部通过顶部连梁连成整体，多根所述底抗滑桩的顶部和所述框架体中位于底部的所述立柱的底部通过底部连梁连成整体。优选的，所述框架体还包括设在所述横梁和所述立柱交错空隙处的挡土面板。优选的，所述锚具包括垫板、锚头和设在所述锚头外侧的封锚混凝土。本申请还相应提供了一种超高边坡支护结构的施工方法，包括：在完成坡顶抗滑桩的施工后，进行顶部连梁的施工并实现其与所述坡顶抗滑桩顶部和框架体中立柱顶部的连接；进行所述框架体中剩余结构和预应力锚索的施工，以及进行坡底抗滑桩的施工；进行底部连梁的施工并实现其与所述坡底抗滑桩顶部和所述框架体中立柱底部的连接。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术中，将抗滑桩设置在坡顶，不仅可以承受水平向侧压力，还能将所受力经桩顶抗滑桩连梁传递至框架体，使框架体成为受压杆件（主要受力的是立柱），进而与预应力锚索形成三角钢架受力体系，这与传统的坡体侧压力全部由框架锚索承受具有显著不同。传统支护型式中，坡体侧压力作用下框架横梁和立柱是受弯构件，但从混凝土构件的受力性能上来看，受弯承载力明显低于受压承载力，所以本专利技术与传统支护型式相比，受力更为合理，能够承受的坡体侧压力更大、支护效果更好、更有利于边坡安全。2、本专利技术所涉及到的施工工艺简便，且成本较低，再综合第1点中的优点，本专利技术支护结构具有较强的工程实用价值、重要的社会和经济效益，值得大范围推广应用。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1为本专利技术实施例提供的支护结构立体效果图。图2为本专利技术实施例提供的支护结构的剖面图。图3为本专利技术实施例提供的支护结构的立面图。图4为本专利技术实施例提供的预应力锚索锚固处放大图。图5为本专利技术实施例提供的预应力锚索构造图。图中：1—坡体，2—坡顶抗滑桩，3—坡顶连梁，4—坡底抗滑桩，5—坡底连梁，6—框架横梁，7—框架立柱，8—挡土面板，9—预应力锚索，10—钢绞线，11—水泥砂浆，12—锚孔，13—垫板，14—锚头，15—封锚混凝土。具体实施方式参考图1~图5，本专利技术实施例提供了一种超高边坡支护结构，其主要包括设在坡体1顶部并竖直向下延伸的多根坡顶抗滑桩2，设在坡体1底部并竖直向下延伸的多根坡底抗滑桩4、沿坡面设置的框架体以及锚固在稳定土层中的预应力锚索9。其中，上述框架体包括交错设置的横梁6和立柱7，以及设在横梁6和立柱7交错空隙处的挡土面板8。预应力锚索9一端通过锚具设在横梁6和立柱7交错连接处、另一端向坡面内部延伸并锚固在稳定土层中；预应力锚索9与水平面之间的倾角为10°~30°。锚具包括垫板13、锚头14和设在锚头14外侧的封锚混凝土15。多根坡顶抗滑桩2的顶部和框架体中立柱7的顶部通过顶部连梁3连成整体，多根底抗滑桩4的顶部和所述框架体中立柱7的底部通过底部连梁5连成整体。坡顶抗滑桩2嵌入持力层深度不小于1.5倍桩径，或桩端低于坡脚水平面以下不小于1m，坡底抗滑桩埋深不小于1m。坡顶抗滑桩2之间的间距按2m~3m考虑，框架体中立柱7在坡面上介于坡顶抗滑桩2相邻两桩之间，相应的预应力锚索9在坡体1中介于坡顶抗滑桩2相邻两桩之间。基于上述超高边坡支护结构的内容，以下针对施工方法的主要步骤进行说明。（1）在完成坡顶抗滑桩2的施工后，进行顶部连梁3的施工并实现其与坡顶抗滑桩2顶部和预应力锚索框架体中立柱7顶部的连接。（2）进行预应力锚索框架体中剩余结构的施工，以及进行坡底抗滑桩4的施工。（3）进行底部连梁5的施工并实现其与坡底抗滑桩4顶部和预应力锚索框架体中立柱7底部的连接。进一步地，以下结合实际施工现场对上述施工方法进行详细说明。（1）坡顶抗滑桩2施工首先平整场地以满足钻机铺设轨道要求，然后按照桩位平面布置方案进行放线、钻孔，将加工好的钢筋笼吊装到钻孔里进行浇筑混凝土。（2）坡顶连梁3施工待坡顶抗滑桩混凝土达到设计强度后，在桩顶处通过钢筋绑扎将坡顶抗滑桩、框架立柱连接在一起，并浇筑混凝土形成坡顶连梁3，框架立柱7钢筋伸出坡面待下一步施工。（3）框架体剩余结构的施工从坡顶连梁3处自上而下按设计坡率对原有坡体进行坡面修整，清理掉表层腐殖质土，然后将框架立柱7伸出钢筋沿坡面逐级进行绑扎，待每级横梁、立柱钢筋绑扎完成后浇筑混凝土，形成框架体横梁6、立柱7。（4）预应力锚索9施工横梁6、立柱7混凝土达到预设强度后，在两者相交的锚孔处钻孔，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高边坡支护结构，其特征在于，该支护结构包括：/n设在坡体（1）顶部并竖直向下延伸的多根坡顶抗滑桩（2），设在所述坡体（1）底部并竖直向下延伸的多根坡底抗滑桩（4）、沿坡面设置的框架体以及锚固在稳定土层中的预应力锚索（9）；/n所述框架体包括交错设置的横梁（6）和立柱（7），所述预应力锚索（9）一端通过锚具设在两者交错连接处、另一端向坡面内部延伸并锚固在稳定土层中；/n多根所述坡顶抗滑桩（2）的顶部和所述框架体中位于顶部的所述立柱（7）的顶部通过顶部连梁（3）连成整体，多根所述底抗滑桩（4）的顶部和所述框架体中位于底部的所述立柱（7）的底部通过底部连梁（5）连成整体。/n

【技术特征摘要】
1.一种超高边坡支护结构，其特征在于，该支护结构包括：
设在坡体（1）顶部并竖直向下延伸的多根坡顶抗滑桩（2），设在所述坡体（1）底部并竖直向下延伸的多根坡底抗滑桩（4）、沿坡面设置的框架体以及锚固在稳定土层中的预应力锚索（9）；
所述框架体包括交错设置的横梁（6）和立柱（7），所述预应力锚索（9）一端通过锚具设在两者交错连接处、另一端向坡面内部延伸并锚固在稳定土层中；
多根所述坡顶抗滑桩（2）的顶部和所述框架体中位于顶部的所述立柱（7）的顶部通过顶部连梁（3）连成整体，多根所述底抗滑桩（4）的顶部和所述框架体中位于底部的所述立柱（7）的底部通过底部连梁（5）连成整体。


2.如权利要求1所述的支护结构，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱彦鹏，杨奎斌，马响响，侯喜楠，房光文，韦正德，段新国，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62