[发明专利]一种抗震且防泥石流和落石的棚洞结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种抗震且防泥石流和落石的棚洞结构及其施工方法，包括抗震基础结构、消能结构和拦石结构，抗震基础结构包括沿道路纵向设置的若干带有凹槽的基础、设置于凹槽里的减震装置和位于凹槽里的支撑立柱；支撑立柱的顶部设置有顶板、外侧和内侧分别设置有外墙和内墙，顶板上部设置有防水层，防水层上设置有回填土层；消能结构包括设置于回填土层内混凝土立柱和设置于混凝土立柱上的废弃轮胎，废弃轮胎内部填充碎石；拦石结构包括设置于外墙上的拦石网、位于回填土层内的固定板和连接固定板与拦石网的钢丝绳。本发明不仅能够抵抗泥石流的冲击，还能拦截落石，是一种适用于地震区的棚洞结构。

技术领域

本发明属于棚洞结构设计领域，尤其涉及一种抗震且防泥石流和落石的棚洞结构，还涉及其施工方法。

背景技术

地震是地壳快速释放能量过程中造成的震动，期间会产生地震波的一种自然现象。据统计，地球上每年约发生500多万次地震，即每天要发生上万次的地震。我国处在环太平洋地震带和欧亚地震带之间，是世界上地震灾害最严重的国家之一。地震会引起地面、山体、建筑物等直接破坏，此外还会引起水灾、海啸、瘟疫等次生灾害。滑坡和崩塌是主要发生在山区的地震破坏现象。它是由于地震的强烈振动，使得原已处于不稳定状态的山崖发生崩塌或滑坡。这类次生灾害虽然是局部的，但往往是毁灭性的，威胁着整村整户的居民的财产和人身安全。

泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑，地形险峻的地区，因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快，流量大，物质容量大和破坏力强等特点。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。

棚洞是指明挖路堑后，构筑简支的顶棚架，并回填而成的洞身，属于明洞范畴的隧道。采用棚洞的条件与明洞大致相似，其结构整体性比明洞差，但由于顶棚与内外墙简支，因此对地基的要求相对较低。

棚洞是一种有效防治边坡落石、泥石流等自然灾害的道路结构。为防止山体形成的泥石流进入棚洞，一般会在边坡上进行绿色柔性防护，同时在高边坡上每隔8m一个台阶同时设置截水沟，减少雨水对棚洞顶部的冲刷。然而，目前的棚洞结构往往只考虑了单一的防治功能，比如只考虑拦截泥石流、落石、滑坡等，且对于一些地震频发的西南地区，并没有考虑到抗震需求。因此，为了能够同时防治泥石流、落石冲击和提供棚洞结构的抗震性能，急需设计一种具有多功能的新型棚洞结构，它不仅能够抵抗泥石流的冲击，还能拦截落石，并且能够应对微振对它的影响。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明的目的在于提供一种抗震且防泥石流和落石的棚洞结构，它不仅能够抵抗泥石流的冲击，还能拦截落石，是一种适用于地震区的棚洞结构。

为了解决上述技术问题，本发明一种抗震且防泥石流和落石的棚洞结构采用的技术方案：包括抗震基础结构、消能结构和拦石结构，所述抗震基础结构包括沿道路纵向设置的若干带有凹槽的基础、设置于凹槽里的减震装置和位于凹槽里的支撑立柱；所述支撑立柱的顶部设置有顶板、外侧和内侧分别设置有外墙和内墙，所述顶板上部设置有防水层，所述防水层上设置有回填土层；所述消能结构包括设置于回填土层内混凝土立柱和设置于混凝土立柱上的废弃轮胎，所述废弃轮胎内部填充碎石；所述拦石结构包括设置于外墙上的拦石网、位于回填土层内的固定板和连接固定板与拦石网的钢丝绳。

优选地，所述减震装置的上表面和下表面分别设置有钢板。

优选地，所述支撑立柱的形状与所述凹槽的形状相匹配。

优选地，所述外墙上设置有排水孔。

优选地，所述废弃轮胎用铆钉连接成整体。

本发明的另一目的在于提供一种抗震且防泥石流和落石的棚洞结构的施工方法，该方法包括以下步骤：

S1）按照设计要求，在需要防治泥石流的道路边，修建带有凹槽的基础，压实地基基础；