CN210238536U - 一种水电工程倾倒型危岩体联合防护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水电工程倾倒型危岩体联合防护结构。所述水电工程倾倒型危岩体联合防护结构包括母体、危岩体、穿过所述危岩体和母体的多个预应力锚索，还包括在危岩体底部的临空部位封填混凝土，并在所述封填混凝土内设置多个延伸至危岩体外侧的排水孔。与相关技术相比，本实用新型所提供水电工程倾倒型危岩体联合防护结构通过将底部临空部位回填混凝土，将危岩体倾倒的支点外移，增加了自重的力臂，也就增加了抗倾覆力矩，在结合回填胶凝材料，增加了危岩体与母体的连通率，进一步提高了抗倾覆力矩。

Description

一种水电工程倾倒型危岩体联合防护结构

技术领域

本实用新型涉及地质灾害防治领域，尤其是涉及一种水电工程倾倒型危岩体联合防护结构。

背景技术

在西南峡谷等地区，地形陡峭，裂隙发育，危岩体分布较广。危岩体一般位于开口线或建筑物之外的环境边坡，在自重、暴雨、地震、施工等作用下易发生倾倒、坠落或滑塌，给周围的人员、设备等造成损害。危岩体一旦脱离母体，其能量往往较大，因此，需要未雨绸缪，防患于未然。

特别是水电工程，由于建筑物多、开口线长、危岩体往往分布较广。该倾倒型危岩体的特点是后缘存在与边坡走向一只、连续贯通的破裂面，危岩体底部局部临空，重心绝大多数出现在基座临空支点外侧，危岩体沿着支点向临空方向倾倒拉裂破坏。

目前，采用的治理模式主要是清除、主被动网等，对于高陡边坡的危岩体，采用清除的方式，施工难度太大。而主被动防护网对于小型的弧石、危石群治理效果较好，对于大型的危岩体则治理效果有限。而且绝大多数的治理手段太过单一，未能根据危岩体的失稳破坏模式进行有效的治理。

因此，需要提供一种新的水电工程倾倒型危岩体联合防护结构解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无需清除、可提高水电工程倾倒型危岩体治理效果的防护结构。

本实用新型的技术方案是：提供一种水电工程倾倒型危岩体联合防护结构包括母体、危岩体、穿过所述危岩体和母体的多个预应力锚索，还包括在危岩体底部的临空部位封填混凝土，并在所述混凝土内设置多个延伸至危岩体外侧的排水孔。

根据水电工程倾倒型危岩体的特点，在危岩体底部封填混凝土，将危岩体倾倒的支点外移，增加了自重的力臂，也就增加了抗倾覆力矩，从而降低倾覆力矩。并通过排水孔排出裂隙中的水，降低危岩体的水平向的水荷载，与现有技术专利号CN104563142相比，防护结构更为稳固。

优选的，还包括多个用于将所述危岩体与母体固定的锚固结构，所述锚固结构沿母体和危岩体边坡的破裂面的周边设置。

优选的，所述锚固结构为先张拉法的预应力结构。

优选的，所述锚固结构包括连接部和自所述连接部向两外侧倾斜延伸的钉部，两所述钉部分别插入所述危岩体和母体中，所述连接部位于危岩体和母体的上方。

优选的，在所述危岩体与母体之间的破裂面填充有胶凝材料。

优选的，所述胶凝材料采用水泥砂浆灌浆、超细水泥灌浆或化学灌浆中的一种。

胶凝材料根据破裂面的宽度进行选择，破裂面的宽度大于10mm时，采用水泥砂浆灌浆，破裂面的宽度大于5mm小于10mm时，采用超细水泥灌浆，当小于5mm时，采用化学灌浆。

优选的，所述预应力锚索与所述破裂面垂直，其穿过母体的完整基岩内的深度L>5m。

与相关技术相比，本实用新型的有益效果为：通过将底部临空部位回填混凝土，将危岩体倾倒的支点O外移，增加了自重G的力臂，也就增加了抗倾覆力矩。在回填混凝土设排水孔排出裂隙中的水，进一步降低了危岩体内的水平向荷载，从而降低了倾覆力矩。回填胶凝材料，增加了危岩体与母体的连通率，进一步提高了抗倾覆力矩。再通过预应力锚索，锚固结构，将危岩体固定于稳定岩体中，进一步增加了稳定性，通过增加抗倾覆力矩、降低倾覆力矩等措施，大大增大了稳定性系数。这样可以实现对倾倒型危岩体的有效治理，减少对生命、财产的损害。

附图说明

图1为本实用新型提供的水电工程倾倒型危岩体联合防护结构的结构示意图；

图2为沿图1的A-A剖视旋转示意图。

附图中，1-危岩体、2-母体、3-破裂面、4-潜在的破裂面、5-封填混凝土、6-预应力锚索、7-锚固结构、8-排水孔。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1、图2所示，本实用新型所述的倾倒型危岩体是指危岩体1主要可能从母体2上通过倾倒方式脱落。该倾倒型危岩体的特点是后缘存在与边坡走向一只、连续贯通的破裂面3，危岩体1和母体2的连接处为潜在的破裂面4，一般位于破裂面3下端。

本实用新型提供的水电工程倾倒型危岩体联合防护结构包括危岩体1、母体2、封填混凝土5、预应力锚索6、锚固结构7和排水孔8，在所述危岩体1的底部的临空部位封填混凝土5，并在所述封填混凝土5内设置多个延伸至危岩体1外侧的排水孔8。

在所述危岩体1与母体2之间的破裂面3填充有胶凝材料，所述胶凝材料采用水泥砂浆灌浆、超细水泥灌浆或化学灌浆中的一种。胶凝材料根据破裂面的宽度进行选择，破裂面3的宽度大于10mm时，采用水泥砂浆灌浆，破裂面的宽度大于5mm小于10mm时，采用超细水泥灌浆，当小于5mm时，采用化学灌浆。

所述预应力锚索6自所述危岩体1向母体2的完整基岩内延伸，且与所述破裂面3垂直，其深入完整基岩的深度L>5m。所述预应力锚索6的数量为多个，间距为5m×5m。

所述锚固结构7用于将所述危岩体1与母体2固定，其数量为多个，沿母体2和危岩体1的边坡的破裂面3的周边设置。所述锚固结构7为先张拉法的预应力结构，其具体结构为，所述锚固结构7包括连接部和自所述连接部向两外侧倾斜延伸的钉部，两所述钉部分别插入所述危岩体和母体中，所述连接部位于危岩体和母体的上方。

本实用新型提供的水电工程倾倒型危岩体联合治理方法，包括以下步骤：

A、结合激光扫描和实体勘探手段，查明危岩体1的范围、破裂面3的位置、深度，并判断危岩体1的失稳模式；通过室内试验和类比手段确定危岩体1的重度和抗拉强度。

B、针对倾倒型危岩体，其主要特点是倾倒破坏，根据步骤A得到的参数，计算其在天然、暴雨、地震等工况下危岩体1的倾覆力矩和抗倾覆力矩，再根据公式K=抗倾覆力矩/倾覆力矩，从而计算出各种工况下的倾倒稳定安全系数K，判断稳定程度，针对稳定性差、危害性大的危岩体进行治理。

C、在危岩体1的底部临空的部位封填混凝土5，并设置多个排水孔8，以排出裂隙中的水至危岩体1的外侧。

D、对破裂面3填充胶凝材料。

E、填充完毕后，设置预应力锚索6，所述预应力锚索6自危岩体1向母体2的完整基岩深入。

F、沿所述母体2和危岩体1边坡的破裂面3的周边设置一圈的锚固结构7。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种水电工程倾倒型危岩体联合防护结构，包括母体、危岩体、穿过所述危岩体和母体的多个预应力锚索，其特征在于，还包括在危岩体底部的临空部位封填混凝土，并在所述封填混凝土内设置多个延伸至危岩体外侧的排水孔。

2.根据权利要求1所述的水电工程倾倒型危岩体联合防护结构，其特征在于，还包括多个用于将所述危岩体与母体固定的锚固结构，所述锚固结构沿母体和危岩体边坡的破裂面周边设置。

3.根据权利要求2所述的水电工程倾倒型危岩体联合防护结构，其特征在于，所述锚固结构为先张拉法的预应力结构。

4.根据权利要求2或3所述的水电工程倾倒型危岩体联合防护结构，其特征在于，所述锚固结构包括连接部和自所述连接部向两外侧倾斜延伸的钉部，两所述钉部分别插入所述危岩体和母体中，所述连接部位于危岩体和母体的上方。

5.根据权利要求1或2所述的水电工程倾倒型危岩体联合防护结构，其特征在于，在所述危岩体与母体之间的破裂面填充有胶凝材料。

6.根据权利要求5所述的水电工程倾倒型危岩体联合防护结构，其特征在于，所述胶凝材料采用水泥砂浆灌浆、超细水泥灌浆或化学灌浆中的一种。

7.根据权利要求2所述的水电工程倾倒型危岩体联合防护结构，其特征在于，所述预应力锚索与所述破裂面垂直，其穿过母体的完整基岩内的深度L>5m。

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