[實用新型]一種高切坡超前支護新型結構

無效

• 申請號: 200920082817.2
• 申請日: 2009-07-23
• 公開（公告）號: CN201428136Y
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 何思明;羅渝
• 申請（專利權）人: 中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司
• 代理人: 舒啟龍

技術領域

本實用新型涉及基礎設施建設邊坡施工用支護結構，特別是高切坡超前支護新型結構。

背景技術

在我國西部山區進行基礎設施建設過程中，常常需要對邊坡進行開挖，形成了大量的高切坡。如果切坡不當，或開挖后不及時支護，極易導致高切坡發生變形破壞，甚至演變成滑坡，造成重大的財產損失和人員傷亡，給工程建設造成不可彌補的損失。這樣的實例在我國西部地區基礎設施建設中，特別是線狀工程(公路、鐵路)建設中屢見不鮮，不勝枚舉，并已成為繼滑坡、崩塌、泥石流、水毀之后的又一大地質病害。

針對這一問題，提出了危險性高切坡超前支護的概念。“超前支護”是指在高切坡形成之前，首先對其進行危險性評價，若判定高切坡屬于危險性邊坡，特別是在施工過程中就可能發生變形破壞的高切坡，在邊坡形成之前先進行支護結構設計和施工，待支護結構完成后，再開挖邊坡，這樣一種提前支護的方法，稱為超前支護。

超前支護樁是整治危險性高切坡常用的支護結構。超前支護樁是在高切坡開挖前預先設置，在支護樁施工完成并達到設計強度后再開挖邊坡。邊坡開挖后，由于卸荷回彈，必然在坡體一定深度范圍內產生趨向于開挖面的坡面變形，超前支護樁的存在就可以約束坡面自由變形的發展，在高切坡坡體與支護樁之間產生相互作用，相當于超前支護樁給高切坡坡面施加了一個約束力，限制了坡面變形的進一步發展，同樣，坡體也會有相應大小的荷載作用在超前支護樁上，即為作用在超前支護樁上的土壓力，土壓力的大小及分布特征是進行超前支護樁結構設計的基礎和依據，也是超前支護樁與坡體之間相互作用機制研究的重要內容。

然而，傳統的超前支護樁為鋼筋混凝土結構，屬于剛性結構，開挖坡體一旦發生變形就會立即與樁體之間產生相互作用，進而導致施加在支護結構上的荷載較大，工程量偏高，工程投資偏大的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種高切坡超前支護新型結構，以確保高切坡的整體穩定性和施工安全性。

本新型的目的是這樣實現的：一種高切坡超前支護新型結構，包括鋼筋混凝土超前支護樁，鋼筋混凝土超前支護樁的靠山的側面上設置有一定厚度的聚苯乙烯泡沫材料墊層。

上述聚苯乙烯泡沫材料墊層的下伸深度不小于潛在滑動面的深度。

本新型的有益效果是：

1、能夠有效減小作用在超前支護結構上的土壓力，優化高切坡超前支護結構設計。

2、EPS材料經濟，輕便，工藝成熟，效果明顯。

3、新型超前支護結構能夠降低工程投資，具有顯著的經濟效益。

實踐表明：柔性結構能通過自身的變形大幅度降低變形土體施加在結構上的荷載，因此，可以通過對傳統剛性支護結構與柔性材料組合，降低高切坡變形土體施加在支護結構上的土壓力，從而達到降低危險性高切坡超前支護防治工程投資的目的。

附圖說明

圖1是本發明高切坡超前支護結構示意圖；

圖2是圖1所示超前支護樁的俯視圖。

具體實施方式

圖1圖2示出，本新型包括鋼筋混凝土超前支護樁1，鋼筋混凝土超前支護樁1的靠山的側面上設置有一定厚度的聚苯乙烯泡沫材料墊層2。聚苯乙烯泡沫材料墊層2下伸的深度不小于潛在滑動面5的深度。

聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)為以聚苯乙烯樹脂為基礎的多孔泡沫塑料，發泡后的體積可達原來體積的40～60倍，閉孔結構，吸水性特別低、導熱性低、結構強度好，彈性模量低，在外荷載作用下自身變形大，是一種良好的柔性材料。參見附圖所示危險性高切坡超前支護新型結構，它由傳統的高切坡剛性支護樁與柔性EPS墊層材料組合而成，充分利用EPS材料自身變形、緩沖作用，降低施加在超前支護樁上的土壓力，從而達到高切坡超前支護結構優化設計，降低工程投資的目的。

實施例：參見圖1圖2，針對危險性高切坡，首先開挖超前支護樁，在超前支護樁開挖面以上靠山側設置一定厚度的聚苯乙烯泡沫墊層材料(EPS)，其材料類型、厚度可通過數值試驗獲取，然后澆筑樁身混凝土，待超前支護結構達到70％的設計強度后，再開挖邊坡，確保高切坡的整體穩定性和安全。圖中示出有，天然坡面線4和開挖區3以及潛在滑動面5。