CN217536742U - 一种用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构，属于路面裂缝清理修补领域，其包括:锚杆、土工格室、混凝土层、植生混凝土层和植草层；土工格室通过多个锚杆支撑固定在坡面的岩土层上，锚杆朝向坡面的岩土层的一端插入固定在坡面的岩土层上，坡面的岩土层上依次设置混凝土层、植生混凝土层和植草层，且混凝土层、植生混凝土层和植草层均设置在土工格室内。该防护结构有效防止山岭隧道洞口处的危岩落石入侵防护问题，并且结构稳固，施工便利，可与自然环境相互协调。

Description

一种用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构

技术领域

本实用新型涉及路面裂缝清理修补领域，尤其是涉及一种用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构。

背景技术

隧道洞口工程施工是隧道整个施工过程的先前工作，为了保证隧道能安全掘进，在进洞之前必须保证洞口边仰坡防护完成、洞口周边危岩清除及做好主被动防护，现阶段洞口边仰坡防护常采用的方法锚杆+挂网的主被动防护，这样的防护方式虽然简单易行，但是在存在开挖面岩石裸露，长期风吹日晒容易风化，存在岩石风化碎块掉落的风险。

因此，实有必要设计一种用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构，以克服上述问题。

实用新型内容

为了避免上述问题，提供了一种用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构，有效防止山岭隧道洞口处的危岩落石入侵防护问题，并且结构稳固，施工便利，可与自然环境相互协调。

本实用新型提供的一种用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构，包括：锚杆、土工格室、混凝土层、植生混凝土层和植草层；

土工格室通过多个锚杆支撑固定在坡面的岩土层上，锚杆朝向坡面的岩土层的一端插入固定在坡面的岩土层上，坡面的岩土层上依次设置混凝土层、植生混凝土层和植草层，且混凝土层、植生混凝土层和植草层均设置在土工格室内。

优选地，混凝土层及植生混凝土层均是通过喷射方式设置在土工格室内。

优选地，锚杆远离坡面岩土层的一端设有用于钩挂土工格室的U型卡槽。

优选地，植草层包括有机基材及种植在有机基材上的植物，有机基材是由植生沙壤土、水泥、锯末、有机肥和复合肥组成。

优选地，当坡面坡度小于1:1.5时，锚杆布设密度为1.0个/m²～1.2 个/m²；当坡面坡度1:1.5～1:1.0时，锚杆布设密度为1.2个/m²～1.5个/m²；当坡面坡度1:1.0～1:0.5时，锚杆布设密度为1.5个/m²～1.8个/m²；当坡面坡度大于1:0.5时，锚杆布设密度为1.8个/m²～2.0个/m²。

优选地，锚杆呈梅花形进行布设。

优选地，锚杆采用Φ22的带弯钩的钢筋制作而成，长度为1.5m～ 3.0m，间距为锚杆长度的0.5～3倍。

优选地，植生混凝土层的孔隙率为25％～30％。

施工包括以下步骤：

步骤一：洞口清表

步骤二：危岩处置

步骤三：锚杆打设

步骤四：施挂土工格室

步骤五：分层喷射混凝土(10cmC25混凝土+4cmC15绿色混凝土)

步骤六：喷播植草

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、利用高强土工格室与喷射混凝土相结合，施工方便快捷，能够更好的增加洞顶防护的整体性，很大程度上降低了进洞后爆破开挖掌子面对洞口周边环境的安全影响，提高了施工过程中的的安全可靠性，可杜绝洞顶危石掉落发生。

2、通过利用绿色混凝土+喷播植草对坡面或裸露岩面进行防护，它能与原有自然条件相互协调，防风固土，增强视觉景观效果，生态环保，打造工程亮点，改善了原有洞口坡面或岩面防护的景观单调的特点。

附图说明

图1为本实用新型一优选实施例的用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构的结构示意图；

图2为本实用新型一优选实施例的用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构的侧视图；

图3为图2中A的放大结构示意图；

具体实施方式的附图标号说明：

1.隧道；2.岩土层；3.土工格室；4.混凝土层；5.植生混凝土层；6.锚杆；7.植草层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚，完整地描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”，“上”，“下”，“左”，“右”，“竖直”，“水平”，“内”，“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”，“第二”，“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”，“相连”，“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图3所示，本实施例提供的一种用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构，包括：锚杆6、土工格室3、混凝土层4、植生混凝土层5 和植草层7。

其中，土工格室3通过多个锚杆6支撑固定在坡面的岩土层2上，锚杆6朝向坡面的岩土层2的一端插入固定在坡面的岩土层2上，坡面的岩土层2上依次设置混凝土层4、植生混凝土层5和植草层7，且混凝土层 4、植生混凝土层5和植草层7均设置在土工格室3内。

本实施例中，其结构层依次为：20cm土工格室3，10cm喷射普通混凝土，4cm喷射绿色植生混凝土，6cm喷播植草，通过锚杆6使格室、喷射混凝土与岩体进行锚固连接。具体施工内容包括如下步骤：

步骤一：洞口清表

1、洞口位置根据设计图纸放样标记后进行清表，洞口清表采用挖掘机进行。在清表施工开始前，由现场管理人员现场交底施工机械操作手所要清表的范围，清表厚度。在洞口清表范围内，挖掘机按照设计交底内容进行清表，将清表土采用自卸车运至指定地点存放，用于后期复垦作为培土使用。

2、洞口段除主动防护范围和截水沟施作范围内植被清除外，其余植被禁止砍伐破坏，维护原有的生态地貌。

步骤二：危岩处置

1、隧道1施工前先清除隧道1上方对施工和运营有影响的危岩，清除完毕才能放点打设锚杆6，施作土工格室3的范围为左线设计线左侧 30m至右线设计线右侧30m，高度以覆盖整个裸露山体为宜，同时兼顾现场地形的影响。

2、清理危岩时需自上而下进行，切记不能上下同时施工，当危岩不能清除时，需采取喷锚防护等措施对危岩体进行加固。

3、根据先期开工图纸及现场实际地形勘察，危岩处理拟先采用人工+ 风镐配合机械进行清除，若效果不佳，则采用静态爆破。

步骤三：锚杆6打设

1、锚杆6布置：根据现场实际地勘情况，在隧道1洞口坡面及洞顶岩壁上放样出需要打设锚杆6的位置，并在每一孔位处凿一凹坑以作标记，当坡度小于1:1.5时，锚杆6布设密度1.0个/m²～1.2个/m²；当坡度 1:1.5～1:1.0时，锚杆6布设密度1.2个/m²～1.5个/m²；当坡度1:1.0～1:0.5 时，锚杆6布设密度1.5个/m²～1.8个/m²；当坡度大于1:0.5时，锚杆6布设密度1.8个/m²～2.0个/m²，且锚杆6呈梅花形进行布设。在岩面的低凹处使土工格室3尽可能紧贴坡面，一般连续悬空面积不得大于3m²，否则宜在此处局部加密锚杆6同时对较大低凹处进行喷射回填，锚杆6一般采用Φ22的带弯钩的钢筋制作而成，长度宜为1.5m～3.0m之内，间距控制在锚杆6长度的0.5倍～3倍之间。

2、锚杆6打孔：按设计深度打设角度钻凿锚杆6孔并清孔，锚杆6 的打入角度宜与坡面成直角，钻头直径应大于锚杆6直径的3cm，孔深应大于设计锚杆6长度5cm～10cm，当局部孔位不能成孔时，将此处的松散土或破碎石块清除，预埋锚杆6后再喷射回填基础混凝土。

3、注浆：锚孔注浆前，采取临时堵孔或遮盖措施，防止杂物落入孔内，在钻设完成的孔内注入水泥浆液，水泥浆液的配合比宜为水灰比 0.45～0.50，水泥选用42.5普通硅酸盐水泥，必要时在水泥浆液中加入适量速凝剂和膨胀剂。水泥浆液应搅拌均匀，过筛，随拌随用，注浆管路经常保持畅通，常压注浆采用砂浆泵将浆液经压浆管输送至孔底，再由孔底返出孔口，待孔口溢出浆液或排气管停止排气时，可停止注浆。注浆过程中若漏浆现象严重，则采用封堵措施及间歇多次注浆法，应进行补浆，注浆量不得小于计算量，其充盈系数为1.1～1.3。注浆时，宜边灌注边拔出注浆管。但应注意管口应始终处于浆面以下，注浆时应随时活动注浆管，待浆液溢出孔口时全部拔出。浆液灌注完成后应缓慢地将锚杆6插入锚孔内，整个过程应在水泥浆液初凝前完成。

步骤四：施挂土工格室3

土工格室3进入施工现场后，首先对材料进行验收，验收时要求提供检测报告、合格证等证明材料，同时对材料进行抽检，抽样率应多于交货量的5％且最少不得少于一组土工格室3，材料检验合格后方可卸车堆放，堆放时必须下铺上盖，下面预留空间不得少于30cm，上面铺盖一层毡布并用木方压实防止被风吹开。在锚杆6打设完成后方可进行施挂土工格室 3，土工格室3采用TGLG-PE-100-500型，土工格室3抗拉强度>150MPa，延伸率<15％，网格尺寸25cm*25cm，格室高度为20cm，相邻土工格室3 采用U形钉固定，U形钉用A10钢筋弯制而成，土工格室3由坡顶向坡底展开，展开后将格室挂在打设锚杆6的预留端，锚杆6的预留端留有U 型卡槽，将格室放入卡槽即可，保证格室与预留U型卡槽紧密连接，起到锚固与张拉的作用，在施工过程中保持与坡面或岩面贴紧平顺,铺设时应避免张拉受力、折叠、打皱等情况。展铺应力求平顺,松紧适度,不得绷拉过紧。格室铺设边坡时，顶部与底部视实际情况增加铺设长度，一般顶部增长铺设30cm,底部增长铺设20cm。土工格室3铺挂完成后，对其进行报检，检验合格后方可签证进行下一道工序的施工。

步骤五：喷射混凝土(10cmC25混凝土+4cm绿色植生混凝土)

土工格室3铺挂完成后应在24h内进行混凝土的喷射，喷射采用施喷工艺进行施工，利用喷浆机首先分层、分段、分片泵送喷射10cm的C25 混凝土，然后在喷射4cm绿色植生混凝土，混凝土内视情况添加适量速凝剂、粘结剂等,混凝土由自建隧道洞口湿喷搅拌站供应，喷射混凝土坍落度宜控制在80cm～130cm之间。喷射时应自下而上，分段长度不宜大于6m，先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。分片喷射要自下而上进行并先喷锚杆6预留端头位置及格室底部初喷一层，再来回将格室分层喷射至设计层厚度。分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。一次喷射混凝土厚度应控制在4～6cm并保持喷层厚度均匀,为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为0.5h。喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压，起始风压达到0.5MPa后，才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压为0.3～ 0.5MPa。喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可接近90°以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为1.5～2.0m；喷嘴应连续、缓慢，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70°。如果喷嘴与受喷面的角太小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷射混凝土质量。当10cm厚C25混凝土喷射完成1h后，再喷射4cm厚水工C10绿色混凝土，绿色混凝土内含有植物生长的生长基，生长基适合植物根系生长，能增强植被层的附着能力,绿色混凝土孔隙率控制在25％～30％,其喷射工艺同C25混凝土，要求绿化覆盖率≥95％。

步骤六：喷播植草

其中，植草层7包括有机基材及种植在有机基材上的植物。

喷射有机基材,有机基材是由植生沙壤土、水泥、锯末、有机肥和复合肥组成，它们的重量配合比为植生沙壤土:水泥:锯末:有机肥 10:0.8:0.06:0.01:0.0012。准备工作就绪后，利用喷射机将混合均匀的有机基材喷于坡面，喷射应尽可能从正面进行，凸凹部分及死角部位要喷射充分。

喷射厚度为6cm,根据边坡的岩性可调整喷射厚度，以保证有机基材提供草坪生长所需足的养分及水分。

喷播草籽基材喷射完成后，待其自然风于4-12小时，才可进行面层的喷播草籽工作。喷播草籽采用液压喷播技术，即将附有促进种子萌发生长的种子附着剂(也称土壤改良剂)、纸浆纤维、复合肥料、保湿剂、草种和水的混合液高速均匀喷射在已经处理好的坡面上，附着在地表与土壤种子形成一个有机整体，其集生物能、化学能、机械能于一体，具有效率高、成本低、劳动强度小、成坪快的优点。

施工完成后，在喷播表面覆盖一层丙纶长丝无纺布，可以避免或减少因强降水量造成对种子的冲涮，同时也减少边坡表面水份的蒸发，从而进一步改善种子的发芽、生长环境。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构，其特征在于，包括:锚杆、土工格室、混凝土层、植生混凝土层和植草层；

土工格室通过多个锚杆支撑固定在坡面的岩土层上，锚杆朝向坡面的岩土层的一端插入固定在坡面的岩土层上，坡面的岩土层上依次设置混凝土层、植生混凝土层和植草层，且混凝土层、植生混凝土层和植草层均设置在土工格室内。

2.如权利要求1中所述用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构，其特征在于：混凝土层及植生混凝土层均是通过喷射方式设置在土工格室内。

3.如权利要求1中所述用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构，其特征在于：锚杆远离坡面岩土层的一端设有用于钩挂土工格室的U型卡槽。

4.如权利要求1中所述用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构，其特征在于：植草层包括有机基材及种植在有机基材上的植物。

5.如权利要求1中所述用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构，其特征在于：当坡面坡度小于1:1.5时，锚杆布设密度为1.0个/m²～1.2个/m²；当坡面坡度1:1.5～1:1.0时，锚杆布设密度为1.2个/m²～1.5个/m²；当坡面坡度1:1.0～1:0.5时，锚杆布设密度为1.5个/m²～1.8个/m²；当坡面坡度大于1:0.5时，锚杆布设密度为1.8个/m²～2.0个/m²。

6.如权利要求1中所述用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构，其特征在于：锚杆呈梅花形进行布设。

7.如权利要求1中所述用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构，其特征在于：锚杆采用Φ22的带弯钩的钢筋制作而成，长度为1.5m～3.0m，间距为锚杆长度的0.5～3倍。

8.如权利要求1中所述用于高速公路山岭隧道洞口危岩防护结构，其特征在于：植生混凝土层的孔隙率为25％～30％。

Images