[发明专利]一种边坡明洞支护结构及其施工方法

权利要求书

1.一种边坡明洞支护结构，其特征在于，包括设置于边坡上的明洞衬砌（4），所述明洞衬砌（4）上方边坡（11）的土层内设置有高压旋喷加固体（2），所述明洞衬砌（4）顶部上方设置有混凝土防护体（5），所述明洞衬砌（4）远离所述上方边坡（11）一端的下部连接有用于支撑所述明洞衬砌（4）的钻孔灌注桩（3），所述混凝土防护体（5）顶部设置有顺边坡方向的导流坡（7），所述上方边坡（11）下的土层包括第一覆土层（9）和位于所述第一覆土层（9）下部的基岩（10），所述高压旋喷加固体（2）的一端穿过所述第一覆土层（9）并伸入所述基岩（10）中；

所述上方边坡（11）的土层内还设置有钢导管（1），所述钢导管（1）的一端穿过第一覆土层（9）并伸入基岩（10）中，所有所述钢导管（1）沿所述明洞衬砌（4）长度方向布置，所述钢导管（1）位于所述高压旋喷加固体（2）上方，所述混凝土防护体（5）上表面铺设连接有钢筋网（6），所述钢筋网（6）与所述钢导管（1）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种边坡明洞支护结构，其特征在于，所述导流坡（7）与所述上方边坡（11）形成连续边坡，所述钢导管（1）、高压旋喷加固体（2）、明洞衬砌（4）、混凝土防护体（5）、钢筋网（6）和导流坡（7）共同形成边坡明洞上部的疏导系统。

3.根据权利要求1所述的一种边坡明洞支护结构，其特征在于，所述混凝土防护体（5）侧面抵靠所述高压旋喷加固体（2）。

4.根据权利要求1所述的一种边坡明洞支护结构，其特征在于，所述边坡上开挖有基坑（12），所述明洞衬砌（4）设置于所述基坑（12）内，所述明洞衬砌（4）与所述基坑（12）靠近下方边坡（13）的侧壁之间填筑有回填混凝土（8）。

5.根据权利要求1所述的一种边坡明洞支护结构，其特征在于，将第一覆土层（9）与所述基岩（10）之间的土岩分界面（93）与最上方的所述高压旋喷加固体（2）的交点为交界点，以通过所述交界点的竖直面为交界面（94），所述交界面（94）沿明洞结构长度方向设置，并将所述第一覆土层（9）位于所述交界面（94）上游的部分定义为覆土层一部（91），将所述第一覆土层（9）位于所述交界面（94）下游的部分定义为覆土层二部（92）；

所述边坡明洞支护结构按照如下步骤设计：

A1.采用折线滑面法计算覆土层一部（91）作用于覆土层二部（92）上的剩余下滑力；

A2.利用高压旋喷加固体（2）沿土岩分界面（93）方向加固长度计算沿线路方向每延米高压旋喷加固体（2）抗剪力N，利用覆土层一部（91）作用于覆土层二部（92）上的剩余下滑力计算沿线路方向每延米高压旋喷加固体（2）承受上方覆土层一部（91）与覆土层二部（92）沿土岩分界面（93）方向的下滑力合力F；

A3.基于每延米高压旋喷加固体（2）抗剪力N和沿线路方向每延米高压旋喷加固体（2）承受上方覆土层一部（91）与覆土层二部（92）沿土岩分界面（93）方向的下滑力合力F得到高压旋喷加固体（2）抗剪安全系数Ka；

A4.将高压旋喷加固体（2）抗剪安全系数Ka是否满足Ka≥[K]，若不满足，修改步骤A2中高压旋喷加固体（2）沿土岩分界面（93）方向加固长度，并重复步骤A2-A4，直至高压旋喷加固体（2）抗剪安全系数Ka满足Ka≥[K]，其中，[K]为高压旋喷加固体（2）许用抗剪安全系数；

A5.当将高压旋喷加固体（2）抗剪安全系数Ka满足Ka≥[K]之后，进行所述钻孔灌注桩（3）承载力检算。