CN207608910U - 用于加固膨胀土边坡的防护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于加固膨胀土边坡的防护结构，包括多根锚杆和框架梁结构，所述框架梁结构铺设于膨胀土边坡上；每根所述锚杆包括：杆体，其一端设有锚头，在膨胀土边坡防护的状态下，所述杆体和锚头设于所述膨胀土边坡内；以及端盖机构，其设于所述锚杆杆体的另一端，所述端盖机构包括两块平行设置的垫板，所述垫板之间设有多个弹性件和多根支撑杆，多根所述支撑杆之间设有连接杆。本实用新型防护结构，采用锚杆和框架梁结构相结合，除了具有刚性稳固边坡的功能外，在膨胀土边坡吸水膨胀时，储蓄膨胀势能，减少刚性支护结构上的应力应变，防止出现坡边与支护结构分离的现象。施工方法，操作简便，适应能力强。

Description

用于加固膨胀土边坡的防护结构

技术领域

本实用新型涉及边坡防护领域，特别涉及一种用于加固膨胀土边坡的防护结构。

背景技术

膨胀土是一种含有较多的膨胀性黏土的矿物，其具有吸水膨胀、失水收缩并且反复变形开裂的性质，在干湿交替作用下，膨胀土本身会发生明显的体积胀缩，对公路、铁路膨胀土边坡的稳定性带来极大潜伏性的危害。近年来，在典型膨胀土分布较多的公路工程，几乎是“逢堑必滑”，并且国家投入了巨额进行整治膨胀土边坡病害。

从目前国内外治理膨胀土边坡的手段来看，公路、铁路膨胀土边坡工程主要是利用抗滑桩、挡土墙、片石墙、普通锚杆框架梁等结构来加固膨胀土边坡，这些支挡结构只从刚性的角度来加固膨胀土边坡，而未考虑膨胀土本身具有吸水膨胀，失水收缩的特性，进一步从释放膨胀力的思路来加固边坡，其治理效果并不明显；其中，普通锚杆框架梁是加固膨胀土边坡的一种方式，在短期内，该支挡结构可以抑制膨胀土边坡裂隙的发展和阻止边坡体变形。但是，对于干湿交替频繁的地区，且分布典型膨胀土较多的膨胀土边坡，应用普通锚杆框架梁支挡结构，在刚性上可以短期抑制阻止边坡体膨胀变形，但长期效果并不明显，其主要是忽略了锚杆是随着膨胀土膨胀变形的发生其受力状态会发生改变。随着在干湿循环下的膨胀土，会出现显著频繁的胀缩性，一方面，膨胀力(变形力)可使得滑坡体向临空面移动或转动，另一方面，长期的土体膨胀收缩变化以及锚杆的弱抗腐蚀性能可能会致使膨胀土边坡中锚杆支护的失效，进一步给工程来极其严重的潜伏性危害，一旦支挡结构失效，则需要重新整治，浪费资金人力及物力，得不偿失。其次，传统防护膨胀土边坡的方法成本高，且只能满足短期的防护要求，其经济性不理想。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于加固膨胀土边坡的防护结构，从而克服现有边坡防护结构用于膨胀土边坡防护，防护效果不明显，且易造成防护结构支护失效的缺点。

实用新型为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于加固膨胀土边坡的防护结构，包括多根锚杆和框架梁结构，所述框架梁结构铺设于膨胀土边坡上；每根所述锚杆包括：杆体，其一端设有锚头，在膨胀土边坡防护的状态下，所述杆体和锚头设于所述膨胀土边坡内；以及端盖机构，其设于所述锚杆杆体的另一端，所述端盖机构包括两块平行设置的垫板，所述垫板之间设有多个弹性件和多根支撑杆，多根所述支撑杆之间设有连接杆。

优选地，上述技术方案中，所述端盖机构与所述锚杆杆体的连接处设有止浆塞。

优选地，上述技术方案中，所述锚杆杆体为纤维增强复合材料制成。

优选地，上述技术方案中，所述弹性件为弹簧或橡胶圈。

优选地，上述技术方案中，所述弹性件套设于导杆上，所述导杆设于所述垫板之间，其一端与设于其中一块所述垫板上，另一端与另一快所述垫板存在一定距离。

优选地，上述技术方案中，所述框架梁结构的膨胀土边坡表面铺设有植被层。

一种膨胀土边坡防护的施工方法，使用上述用于加固膨胀土边坡的防护结构。

优选地，上述技术方案中，所述膨胀土边坡防护的施工方法，包括以下步骤：

(1)截水沟施工：在坡顶、坡脚处结合具体地形进行设置截水沟；

(2)开挖边坡：把边坡开挖成多级平台，边坡开挖顺序必须按照自上而下放坡进行，采用横向分层、纵向分段、两端同步、阶梯掘进的方式进行施工；

(3)防护结构施工：在膨胀土边坡上开设锚孔，锚孔孔位放样和施工、铺设框架梁结构，框架放样和施工，然后进行锚杆的张拉、封锚、覆土植被护坡、硬化平台；

(4)坡脚处理。

优选地，上述技术方案中，所述步骤(2)中边坡开挖放坡的坡度控制在30-45°。

优选地，上述技术方案中，所述步骤(4)中边坡处理为边坡坡脚处根据工程实际情况设置挡土墙和/或抗滑桩；所述挡土墙上设有泄水孔，所述泄水孔边长或直径大于90mm，间距为1-2m，按梅花形布置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型用于加固膨胀土边坡的防护结构，除了具有刚性稳固边坡的功能外，在膨胀土边坡吸水膨胀时，储蓄膨胀势能，减少刚性支护结构上的应力应变，在膨胀土边坡失水收缩时，弹性部件的势能释放并作用于支护结构上，使支护结构与坡体形成一体，防止出现坡边与支护结构分离的现象。本实用新型的防护结构，采用锚杆和框架梁结构相结合，其结构简单，价格低廉，后期可大批量生产，有着较大的经济效益和广阔的应用前景。

(2)在锚杆采用纤维增强复合材料，端部采用弹性部件，使得锚杆整体还具有柔性特点，允许边坡在降雨的情况下膨胀土土质膨胀变形，进一步释放膨胀力，使作用于支护结构上的膨胀力降低，进而达到保证锚杆质量及稳固边坡安全的效果，其长期防护效果好，不会带来后期的系列安全隐患。使用纤维增强材料替换普通钢筋，一方面防止水分进入坡体使钢筋腐蚀，另一方面抗拔性能强的纤维锚杆，进一步保证锚索结构的长期寿命。

(3)本实用新型边坡防护的施工方法，在施工中操作简便，适应能力强，在保证边坡稳定的同时，不会影响施工质量，其防护效果明显。在框架梁中间植入植被，一方面植被具备保持水土的功能，另一方面，该植被健康成长后，与周边自然景观协调的同时，可起到绿化环保的作用。

附图说明

图1是根据本实用新型的用于加固膨胀土边坡的防护结构的结构示意图。

图2是根据本实用新型的用于加固膨胀土边坡的防护结构中锚杆的结构示意图。

图3是根据本实用新型的锚杆中端盖机构的结构示意图。

图4是根据本实用新型的用于加固膨胀土边坡的防护结构中框架梁的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图4所示，根据本实用新型具体实施方式的一种用于加固膨胀土边坡的防护结构，包括多根锚杆1和框架梁结构2，所述框架梁结构2铺设于膨胀土边坡3上。框架梁结构2的膨胀土边坡表面铺设有植被层4。

具体的为，每根所述锚杆1包括：杆体11和端盖机构12。杆体11一端设有锚头13，在膨胀土边坡防护的状态下，所述杆体11和锚头13埋设于所述膨胀土边坡内。杆体11的另一端设有端盖机构12。端盖机构12与所述锚杆杆体11的连接处设有止浆塞14。端盖机构12设有上垫板121和下垫板122，上垫板121和下垫板122呈平行设置，下垫板122与锚杆的杆体11固定连接。下垫板122上设有四根导杆123，导杆的另一端与上垫板存在一定距离，并未与上垫板121接触。每根导杆123上套设有弹性件124，弹性件124的一端与上垫板121接触，另一端与下垫板122接触。设置有多个弹性件，进一步分担土坡表层因吸水膨胀以及失水收缩变形，减轻变形量。优选地，所述弹性件为弹簧或橡胶圈。膨胀土边坡土体含水量变化，边坡表层仅微膨胀收缩，使用橡胶圈可以满足。且橡胶圈具备强腐蚀，耐高温等特性，有助于锚索的正常工作。上垫板121和下垫板122之间多根支撑杆125，支撑杆125之间设有斜杠，该斜杠为支撑杆之间的连接杆126。斜杠进一步抵抗雨水等沿坡荷载的冲击，导致顶端锚索的破坏。

一种膨胀土边坡防护的施工方法，使用上述用于加固膨胀土边坡的防护结构；具体包括以下步骤：

(1)施工准备，做好修筑便道等施工准备，使现场基本达到五通一平，满足开工条件。

(2)截水沟施工，在坡顶、坡脚处结合具体地形进行设置截水沟，在多雨地区，视实际情况可设一道或多道截水沟，其作用是拦截路基上方流向路基的地表水，保护挖方边坡和填方坡脚不受水流冲刷。截水沟侧壁以及沟底做好防水防渗，防止水分侵蚀边坡。其中，在坡顶处与其相距50cm，两边各设2％的坡度，使雨水能汇聚至截水沟中。

(3)开挖边坡，把边坡开挖成多级(视边坡的高度而定)平台，多级放坡的作用主要是卸荷，减小雨水冲刷，减小边坡的支挡工作量，增加边坡的整体稳定性；坡开挖顺序必须按照自上而下放坡(坡度控制在30-45°)进行，采用“横向分层、纵向分段、两端同步、阶梯掘进”的方式进行施工。

(4)防护结构施工：采用用于加固膨胀土边坡的防护结构进行支挡；其施工包括(锚孔孔位放样和施工、框架放样和施工、锚索的张拉、封锚、覆土植被护坡、硬化平台)。其中，锚固结构的框架必须采用人工开挖并嵌于坡面内。

(5)坡脚处理，边坡坡脚处根据工程实际情况设置挡土墙或抗滑桩，挡土墙砌筑或抗滑桩施工应在确保开挖边坡稳定后再进行。挡土墙上设有泄水孔应当设置泄水孔,泄水孔边长或直径不宜小于90mm,间距宜为1-2m，并宜按梅花形布置,其作用是自然泄出挡土墙后面土里面渗透出来的水，减少膨胀土边坡含水率的变化。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种用于加固膨胀土边坡的防护结构，其特征在于，包括多根锚杆和框架梁结构，所述框架梁结构铺设于膨胀土边坡上；每根所述锚杆包括：

杆体，其一端设有锚头，在膨胀土边坡防护的状态下，所述杆体和锚头设于所述膨胀土边坡内；以及

端盖机构，其设于所述锚杆杆体的另一端，所述端盖机构包括两块平行设置的垫板，所述垫板之间设有多个弹性件和多根支撑杆，多根所述支撑杆之间设有连接杆。

2.根据权利要求1所述的用于加固膨胀土边坡的防护结构，其特征在于，所述端盖机构与所述锚杆杆体的连接处设有止浆塞。

3.根据权利要求1所述的用于加固膨胀土边坡的防护结构，其特征在于，所述锚杆杆体为纤维增强复合材料制成。

4.根据权利要求1所述的用于加固膨胀土边坡的防护结构，其特征在于，所述弹性件为弹簧或橡胶圈。

5.根据权利要求1所述的用于加固膨胀土边坡的防护结构，其特征在于，所述弹性件套设于导杆上，所述导杆设于所述垫板之间，其一端与设于其中一块所述垫板上，另一端与另一快所述垫板存在一定距离。

6.根据权利要求1所述的用于加固膨胀土边坡的防护结构，其特征在于，所述框架梁结构的膨胀土边坡表面铺设有植被层。