[發明專利]一種邊坡超前支護主動減壓結構及其構造方法

無效

• 申請號: 200810069300.X
• 申請日: 2008-01-25
• 公開（公告）號: CN101220596A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 劉元雪;周建廷;王培勇;田金昌;冉仕平
• 申請（專利權）人: 劉元雪;周建廷;王培勇;田金昌;冉仕平
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20;G06F17/50
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司
• 代理人: 侯懋琪

1.一種邊坡超前支護主動減壓結構，它包括：超前支護結構(1)、超前支護結構后巖土體(3)、穩定巖床(4)和待開挖巖土體(5)，其特征在于：在超前支護結構(1)與超前支護結構后巖土體(3)之間填充有一層柔性填料(2)。

2.根據權利要求1所述的邊坡超前支護主動減壓結構，其特征在于：所述的柔性填料(2)的高度與待開挖巖土體(5)高度相同，其寬度與超前支護結構(1)的寬度相同。

3.根據權利要求1或2所述的邊坡超前支護主動減壓結構，其特征在于：所述的柔性填料(2)，可選用橡膠顆粒、泡沫。

4.一種邊坡超前支護主動減壓結構的構造方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

1)根據實地勘測的結果進行計算，結合工程設計規范，得出超前支護結構截面尺寸及柔性填料厚度H₀的值；

2)在預設的超前支護結構位置進行人工挖孔，該孔尺寸為：長度為柔性填料厚度H₀與超前支護結構長度之和，寬度為超前支護結構寬度；

3)選取柔性填料，其彈性模量已知為E，并將柔性填料用化學粘膠劑粘在人工挖孔靠超前支護結構后巖土體一側的孔壁上，填入的柔性填料的厚度達到H₀；

4)架設超前支護結構，架設時應注意減少對柔性填料的損傷；邊坡超前支護主動減壓結構的構造過程完成。

5.根據權利要求4所述的邊坡超前支護主動減壓結構的構造方法，其特征在于：所述的柔性填料厚度H₀的計算方法如下：

1)根據工程設計規范確定超前支護工程的安全系數，此安全系數為工程要求安全系數；

2)用有限元軟件計算出：預設柔性填料厚度為待開挖巖土體高度的1％，改變柔性填料的彈性模量，直到計算超前支護工程的安全系數等于工程要求安全系數，此時超前支護結構承受的平均土壓力強度P₀，以及超前支護結構后巖土體向邊坡外側的位移量為u₀；

3)根據超前支護結構后巖土體向邊坡外側產生的位移u₀就是柔性填料的壓縮變形關系可知，

E和u₀的關系滿足如下公式：

P0E·H0=u0;]]>

4)此時，E、P₀、u₀均為定值，則可得到實際柔性填料厚度H₀，

E、P₀、u₀和H₀滿足如下關系：

H0=E×u0P0;]]>

式中：

H₀為合理的柔性填料(2)厚度，其單位為m；

E為柔性填料(2)的彈性模量，其單位為p_a；

p₀為工程安全要求的超前支護工程穩定系數條件下作用在超前支護結構(1)的平均土壓力強度，其單位為p_a；

u₀為工程安全要求的超前支護工程穩定系數條件下超前支護結構后巖土體(3)需要向邊坡外側產生的位移值，其單位為m。