一種利用土拱效應的土質邊坡支護結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用土拱效應的土質邊坡支護結構，它包括有混凝土樁（1），在混凝土樁（1）之間設置由砌塊組成的拱形墻（2），拱形墻（2）的突出面抵擋巖土。所述砌塊之間留有間隙。本實用新型的優點是：結構簡單、施工方便、造價低廉，遮擋效果好，且對環境擾動小。
【專利說明】
-種利用±拱效應的±質邊坡支護結構
技術領域
[0001] 本實用新型屬于巖±工程支護技術領域，具體設及一種±質邊坡支護結構。
【背景技術】
[0002] 滑坡是一種常見的地質災害，它能造成交通中斷、河道堵塞、水庫失事、建筑物巧 塌等事故，并造成生命財產的重大損失。±質邊坡由于±體的強度較低，保持不了高睹的邊 坡，一般都控制在20mW下。較高睹的邊坡必須設置支擋工程才能保持其穩定，由于坡面容 易被沖刷，常需要設置坡面防護工程。對于地下水發育的邊坡，更應設置疏排水工程才能保 持其穩定。邊坡設計時必須考慮±體強度、地下水情況、軟弱±層等影響因素，從而設計不 同的坡形、坡率和相應的加固、防護和排水設施，才能保證邊坡的穩定。
[0003] 中國專利文獻CN 101845819 A于2010年9月29日公開了一種深厚±質邊坡的加固 支護方法，它是在需治理的深厚±質邊坡中鉆孔，并用套管保護，在套管中裝填條形藥包， 通過引爆套管中的炸藥，在邊坡±層中形成一個柱形空腔，然后在空腔中屯、安置大直徑的 鋼筋，并在空腔中灌注混凝±包裹鋼筋及充填空腔，從而形成一個鋼筋混凝±粧，然后再進 行相鄰孔爆炸擴孔及鋼筋混凝±粧的施工，形成一排或多排鋼筋混凝±粧，起到對邊坡的 加固支護作用。該專利具有工藝簡單，造價低、加固效果好的優點。因為該專利需要向±體 深處鉆孔并引爆炸藥，在睹峭巖±邊坡上無法實施該專利，或在實施過程中面臨塌方的危 險。
[0004] 針對睹峭巖±邊坡，現有的±質邊坡支護方式有重力式擋墻、懸臂式擋墻和坡率 法。重力式擋墻是依靠墻身自重抵抗±體側壓力的擋±墻。重力式擋±墻可用塊石、片石、 混凝±預制塊作為擱體，或采用片石混凝±、混凝±進行整體誘筑;其穩定性主要靠自重力 來保證，其粧身斷面較大，占地較多，不能充分發揮建筑材料的強度性能，也不易實行機械 化施工。懸臂式擋墻由底板和固定在底板上的直墻構成，主要靠底板上的填±重量來維持 穩定的擋±墻，它由立壁、趾板及遲板=個鋼筋混凝±構件組成；當墻身較高時，立壁下部 的彎矩較大，鋼筋與混凝±的用量劇增，需要大量的鋼材和水泥來滿足結構強度要求，鋼材 用量急劇增加，工程費用急劇增加。坡率法依靠邊坡高度和坡度，不對邊坡整體進行加固而 自身穩定，主要應用于公路邊坡與填方邊坡，巖層、塑性黏±與良好的沙±中且地下水位較 低，施工現場具備足夠的場地條件。坡率法不僅工程量大，施工難度較高，而且路基穩定性 是關鍵所在，如若地質水文條件較差，往往病害嚴重，在水作用下導致邊坡巧塌破壞，治理 效果大打折扣。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型所要解決的技術問題就是提供一種利用±拱效應的±質邊坡支護結 構，它的結構簡單、施工方便、造價低廉，遮擋效果好，且對環境擾動小。
[0006] 本實用新型所要解決的技術問題是通過運樣的技術方案實現的，它包括有混凝± 粧，在混凝±粧之間設置由擱塊組成的拱形墻，拱形墻的突出面抵擋巖±。
[0007] 優選地，上述擱塊為姨形石塊或磚塊。
[0008] 與現有技術相比，本實用新型具有W下優點：1、施工簡單，不需要特殊的施工機 械，減少了混凝±和鋼材的投入與使用;考慮了 ±體自身的強度而形成的±拱效應，從而降 低了支護工程的剛度和強度，減少了支護結構的造價。2、就近采用石料修筑則減少了建筑 材料的運輸成本，同時開挖±方少，減小了環境擾動;如若采用擱塊修筑則提高了工程建設 的機械化和工廠化。3、提高了±質邊坡的排水能力，增強了邊坡的穩定和支護的安全性;后 期開展監測工作時容易，支護結構出現新問題時返工維護便利。
【附圖說明】
[0009] 本實用新型的【附圖說明】如下：
[0010] 圖1為本實用新型的正視圖；
[0011] 圖2為本實用新型的俯視圖；
[0012] 圖3為本實用新型的側視圖；
[0013] 圖4為本實用新型的拱形墻受力分析圖。
[0014] 圖中：1.混凝±粧;2.拱形墻。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：
[0016] 如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型包括有混凝±粧1，在混凝±粧1之間設置由擱 塊組成的拱形墻2，拱形墻2的突出面抵擋巖±。
[0017] 根據±質邊坡的前期勘察結果，明確邊坡的潛在滑動面，確定混凝±粧嵌入基地 平面的安全深度Z，計算邊坡±體的總推力Q。基于±質邊坡的±拱效應，先有力后有±拱， ±拱必然最大限度的發揮效益而形成合理拱軸線。
[0018] 設混凝±粧粧頂向下為Z軸正向，取深度為Z處dz高度的結構進行分析，取半拱。如 圖4所示，L為混凝±粧的凈粧間距;f為拱形墻的弧形高度;b為拱形墻的厚度;混凝±粧后 邊坡體分布壓力為q;拱形墻的單軸抗壓強度為Oc;拱形墻縱向為y、橫向為X，拱形墻腳處反 力沿分別為Fx、Fy。
[0019] 拱線方程為
（U
[0020] 《分析結構力學》，下圣果，貴州科學技術出版社，2010年12月記載了±拱結構的力 和力矩平衡式：
[00別]
(呂）
[0022] 沿拱形墻共軸方向為第一主應力方向，其大小為：
[0023]
(3)
[0024] 聯立(2)、（3)可W得到方程：
[0025]
(.4)
[0026] 拱形墻的Oc和邊坡體分布壓力q是已知的，對邊坡支護過程中的拱形墻的厚度b也 為確定值，從而可W得到凈粧間距L和拱形墻的弧形高度f二者的關系：
[0027]
[0028] 確定了凈粧間距L及拱形墻的弧形高度f，則完成了整個±質邊坡的支護設計工 作。
[0029] 本實用新型結構中混凝±粧與混凝±粧之間的拱形墻采用活動擱塊，方便放置各 種監測設備及后期的支護工程的維護。上述的擱塊之間留有間隙，未完全密封，本實用新型 使±質邊坡的排水效果大大提高，增強了邊坡支護效果。
【主權項】
1. 一種利用土拱效應的土質邊坡支護結構，包括有混凝土粧（1)，其特征是：在混凝土 粧(1)之間設置由砌塊組成的拱形墻(2)，拱形墻(2)的突出面抵擋巖土。2. 根據權利要求1所述的利用土拱效應的土質邊坡支護結構，其特征是:所述砌塊為鍥 形石塊或磚塊。3. 根據權利要求1或2所述的利用土拱效應的土質邊坡支護結構，其特征是:所述砌塊 之間留有間隙。
【文檔編號】E02D17/20GK205421278SQ201620197961
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月15日
【發明人】劉鵬飛, 周小平, 畢靖, 張小強
【申請人】重慶大學