[發明專利]一種抗滑坡崩塌體沖擊的耗能減震組合棚洞結構施工方法

有效

• 申請號: 202010160283.1
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111395213B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 姜清輝;孟曉宇;陳勝云;張鏖;位偉
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: E01F7/04
• 分類號: E01F7/04
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 楊宏偉

本發明公開了一種抗滑坡崩塌體沖擊的耗能減震組合棚洞結構施工方法，耗能減震組合棚洞結構包括頂梁、棚洞板、復合緩沖墊層和耗能減震器，頂梁設于待防護區域的地面兩側，棚洞板通過耗能減震器支撐在頂梁的頂部，首先在棚洞板頂面施工防水層，然后依次施工泡沫墊層、鋼板層以及土工格室加筋土層，施工過程中將土工格室在鋼板層上充分拉伸平鋪展開，端部的每格土工格室用銷釘固定，用土體充分填滿格室空間后再逐漸填土至相應設計標高，形成復合緩沖墊層。本發明施工簡便，使用壽命長，減輕了棚洞結構的自重，提高了棚洞結構的抗滑坡崩塌體沖擊能力和吸能減震性能，提高了棚洞結構的安全性和穩定性。尤其適用于滑坡災害頻發路段的棚洞結構建設。

技術領域

本發明涉及邊坡防護和災害治理技術領域，涉及一種棚洞結構，特別涉及一種抗滑坡崩塌體沖擊的耗能減震組合棚洞結構施工方法。

背景技術

在我國的西南部，由于青藏高原的強烈隆升和河流的快速深切，導致斜坡高陡、卸荷強烈、巖體結構復雜。在降雨滲流、地震擾動等自然因素和開山鑿壁、亂砍濫伐的人為因素共同作用下，容易引發邊坡失穩，落石和泥石流災害頻發。落石和泥石流等滑坡崩塌體對我國西南部交通建設和運輸安全造成了嚴重威脅。鋼筋混凝土棚洞是道路交通工程中常用的防護結構，棚洞利用頂部的緩沖層吸收能量，保護棚洞結構安全。傳統的棚洞緩沖墊層為土層，土層可以有效的吸收能量，降低作用在棚洞結構上的沖擊力。增加土層的厚度可以有效提高棚洞的耗能減震能力，但同時增加了結構自重，提高了棚洞的結構設計要求，使得施工成本增加。較薄的緩沖墊層厚度又不能有效的吸收沖擊能量，不利于保護棚洞結構。這種矛盾限制了土層作為緩沖墊層在棚洞結構防護領域的應用。為降低棚洞的自重，越來越多的輕質緩沖材料被應用于緩沖層設計中。如中國發明專利(公開號CN106194212A)公開的一種抗泥石流和落石沖擊的棚洞頂部結構及施工方法，利用鋼絲格柵攔截落石，并利用黏土和聚苯乙烯泡沫(EPS)作為緩沖層吸收能量。然而，一旦落石能量較大，鋼絲格柵和聚苯乙烯泡沫(EPS)都容易發生塑性破壞，后期維護成本高。因此研制一種吸能減震性能強、結構自重小、耐久性好且施工經濟的耗能減震組合棚洞結構對保護滑坡災害頻發地區的公路交通安全具有重要的工程意義。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種抗滑坡崩塌體沖擊的耗能減震組合棚洞結構施工方法以減輕棚洞自重，并提高棚洞的抗滑坡崩塌體沖擊和吸能減震性能。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種抗滑坡崩塌體沖擊的耗能減震組合棚洞結構施工方法，耗能減震組合棚洞結構包括頂梁、棚洞板、復合緩沖墊層和耗能減震器，所述頂梁設于待防護區域的地面兩側，所述棚洞板通過耗能減震器支撐在頂梁的頂部形成抗滑坡崩塌體沖擊的棚洞結構，所述復合緩沖墊層包括由下往上依次鋪設于棚洞板頂面的泡沫墊層、鋼板層以及土工格室加筋土層，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：棚洞施工，首先在待施工區域施工頂梁和棚洞板，在棚洞板和頂梁之間設置耗能減震器；

步驟2：棚洞板施工完成后，清理棚洞板頂面，做防水層；

步驟3：在棚洞頂面的防水層上鋪設泡沫墊層；

步驟4：在鋪設好的泡沫墊層表面鋪設經過防銹處理的鋼板層；

步驟5：在鋼板層上鋪設土工格室加筋土層，將土工格室在鋼板層上充分拉伸平鋪展開，端部的每格土工格室用銷釘固定，用土體充分填滿格室空間后再逐漸填土至相應設計標高，完成耗能減震組合棚洞結構施工。

進一步地，步驟1中，所述耗能減震器包括嵌套的內鋼管和外鋼管，所述內鋼管和外鋼管的頂部及底部均焊接有鋼墊板，形成雙層金屬圓柱筒結構。

進一步地，所述耗能減震器上下的鋼墊板與棚洞板和頂梁之間分別設有用于二級減震的橡膠墊圈，橡膠墊圈不僅能起到二級減震作用，還能夠增加耗能減震器與棚洞板、頂梁之間的靜摩擦力，減少山體崩塌沖擊過程中的側向位移，另外還能減少耗能減震器與棚洞板、頂梁之間的剛性接觸，有效的保護接觸面不受損傷。