[发明专利]一种复合型松散碎石土路基边坡支挡加固结构

说明书

本发明开发了一种复合型松散碎石土路基、城市渣土场、排土场的边坡和尾矿坝支挡加固结构与工程排水，推导出其工程安全设计评价方法，主要应用于碎石土路基、城市渣土场、排土场的边坡和尾矿坝抗滑加固领域。复合结构由钢筋石笼和盘式锚索组成，每个钢筋石笼同盘型锚索水平或倾斜相连；路基坡面由上而下台阶式布置多个结构相似的复合结构；盘式锚索端部为圆盘式锚盘，锚盘直径为钻孔直接的2~5倍，可有效提高锚索的承载力。根据复合结构特点，推导出了该结构的抗倾覆力矩和抗滑移稳定系数的计算方法；本发明的有益技术效果是钢筋石笼和盘式锚索的共同作用，提升了复合结构整体的抗倾覆及抗滑移性能，增强了路基、城市渣土场、排土场的边坡和尾矿坝体稳定性，设计合理，支挡效果显著，可操作性强。

技术领域

本专利涉及路基、城市渣土场、排土场的边坡和尾矿坝排水与支护技术，尤其是涉及一种由钢筋石笼和盘式锚索所组成的复合型松散碎石土支挡加固结构。

背景技术

根据滑坡规模及性质等具体情况，滑坡加固治理常用的技术手段通常包括减滑工程措施（削方卸载、增设排水工程等）和抗滑支挡加固及排水措施（挡土墙、抗滑桩等）。其中针对中小型浅层滑坡，常采用抗滑挡墙措施予以治理。为了保证抗滑挡墙设施的抗滑移、抗倾覆稳定性，同时要求满足滑坡稳定性要求，一般要求抗滑挡墙设施工作截面大，基础埋置深，从而使得工程量较大且不便于施工。因此对于中小型的浅层滑坡的治理问题，尤其是如何采用扰动较小的措施进行快速治理，是工程设计者所面临的难题。

碎石土边坡地段的路基填筑、城市渣土场、排土场的边坡和尾矿坝等松散体，一般具有堆填体厚度大、土质松软或松散、地基不均匀等特点，当采用传统锚索时，锚索的预应力易于伴随土体变形而减小或围岩松散体的握裹力不足，使得锚索的预应力达不到设计值。同时由于松散体边坡及破碎岩土边坡的整体性较差和雨季含水量大，对集体易变形与水难排出，常规锚索抗滑力难以发挥作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对以上技术中的不足，提出一种由钢筋石笼和盘式锚索所组成的复合型碎石土支挡加固结构，其结构简单、设计合理且施工便利，能对碎石土路基边坡进行有效支护。

本发明创建了复合结构支护形式由钢筋石笼和盘型锚索水平相连组成，而整体填筑侧边坡加固结构则包括多个所述复合结构，从上至下台阶式布置于路基边坡上，并建立工程安全的计算理论与方法。

所述盘式锚索端部为圆盘式锚盘，锚盘直径为钻孔直接的2~5倍，一端与钢筋石笼相连，锚盘端则深入至填筑侧边坡内。其改变了传统锚索荷载的传递方式以及受力机制，利用挤扩与切削相结合的原理，沿钻孔轴径方向端部设置锚盘，然后再通过灌注混凝土，在局部形成扩大体，从而提高锚索的锚固力。

本发明与现有技术相比，结构设计合理，采用钢筋石笼与盘式锚杆相结合进行边坡加固，在利用盘式锚索技术提高锚索锚固力的同时，增强了复合结构抗滑移、抗倾覆能力，进而提高了碎石土路基边坡的安全性与稳定性。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1本发明的结构示意图；

图2本发明的局部结构示意图。

具体实施方式

1.盘式锚索极限抗拔力由下式确定：

。

2.复合结构的抗倾覆力矩由下式确定：

式中：为钢筋石笼的重量，单位为kN；和分别为钢筋石笼的长度和高度，单位为m；

M₁、M₂分别为锚索抗倾覆力矩与钢筋石笼抗倾覆力矩。

3.复合结构的抗滑移稳定性安全系数由下式确定：

式中：μ为坡面土体摩擦系数。