[實用新型]一種剛性支撐和柔性支護組合的支護結構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022381255.0
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN214005699U
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 劉慶忠;馮學茂;邱肇恒;韋秉旭;易壘;陳亮勝
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20;E02D31/00;E02D31/02;E02D29/02;E03F5/04
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏;聶午陽

本實用新型公開了一種剛性支撐和柔性支護組合的支護結構，包括剛性支撐系統(tǒng)和柔性支護系統(tǒng)，所述剛性支撐系統(tǒng)為下層結構，所述柔性支護系統(tǒng)為上層結構，所述柔性支護系統(tǒng)采用柔性加筋支擋結構。本實用新型提供的剛性支撐系統(tǒng)+柔性支護組合結構綜合利用了剛性擋土墻的支擋作用，柔性支護的協(xié)調變形的作用，透水層以及透水緩沖層的排水和減脹作用等特性，具有成本低、施工簡單、防排水效率高、可以協(xié)調變形、環(huán)保性能好等顯著優(yōu)勢，尤其適用于上部為膨脹土，下部為膨脹泥巖等二元結構的順層路塹邊坡滑坍的防治。

技術領域

本實用新型涉及路塹順層邊坡滑坍的防治領域，尤其涉及一種剛性支撐和柔性支護組合的支護結構。

背景技術

膨脹土(巖)在世界范圍內分布極廣，遍及六大洲。我國是膨脹土(巖)分布最廣的國家之一，先后有20多個省區(qū)發(fā)現(xiàn)有膨脹土(巖)，且多為海相或湖相沉積膨脹土(巖)。海相和湖相沉積膨脹土由于海(湖)水附加應力以及沉積歷史的不同，往往形成上部為膨脹土，下部為沉積泥巖的地層結構。在長期的地質作用過程中，由于地殼的隆起，海(湖)相沉積膨脹土、巖往往會隆起在地球表面形成山嶺丘陵地帶。

近地表的淺層膨脹土是一種典型的非均勻三相介質，不僅裂隙發(fā)育，而且具有干縮濕脹特性，即：吸水時，土(巖)體膨脹、軟化，強度降低；失水時，土(巖)體收縮開裂，土體結構遭到破壞。上部膨脹土受大氣影響顯著，土中的含水量波動和脹縮現(xiàn)象反復發(fā)生，導致了裂隙的擴展并向深部土層發(fā)展，使該部分土體的完整性降低，強度下降，為強風化帶，屬于大氣顯著影響區(qū)，厚度一般為2.0-3.0m，該部分土呈疏松、碎散狀態(tài)，為強滲透性層。而下部的近地表膨脹泥巖由于風化以及沉積作用，在近地表的巖層中裂隙也往往比較發(fā)育，為強-弱風化帶，該層泥巖呈碎裂-塊裂狀態(tài)，為弱滲透性層，具有相對隔水性。旱季時，地表層的膨脹土干縮開裂，裂縫深度可達2～3.0m，且往往相互貫通，雨季時，雨水沿貫通裂縫滲入，部分雨水滲入膨脹泥巖的結構面。膨脹土、巖吸水膨脹、軟化，強度降低。在土巖交界面，由于膨脹泥巖的裂縫相對于膨脹土不發(fā)育，土巖的滲透性不同，常常在土巖交界面形成局部上層滯水，致使土巖界面巖土體強度相對最低。自然斜坡中，盡管雨季時土巖吸水軟化強度降低，以及上部強風化帶土體強度低及其土巖界面的局部滯水不利于斜坡的穩(wěn)定性，但由于斜坡坡率不大以及地表植物根細的加筋作用，斜坡常處于平衡狀態(tài)，雨季邊坡垮塌的不良地質現(xiàn)象并不多見。

修筑公路、鐵路，往往需要開挖高邊坡，使得開挖坡面的淺表層巖土層直接暴露于大氣中，坡面淺表層具有一定天然含水量的巖土層會發(fā)生失水收縮開裂現(xiàn)象，土巖界面的局部滯水從開挖斷面流出，某些膨脹土巖二元邊坡會發(fā)生滑塌現(xiàn)象。對于大多數(shù)二元邊坡，由于上層滯水分布不大，開挖后的邊坡不會立即出現(xiàn)滑塌現(xiàn)象，更為常見的是，開挖面的淺表層膨脹土、巖會發(fā)生不可逆的干縮開裂變形，?？梢姷氖瞧旅姘l(fā)生剝落和掉塊現(xiàn)象，干縮開裂會隨時間推移進變得更為嚴重，嚴重的削弱了淺表層巖土體的抗剪強度，并為雨水從坡面入滲打開了方便之門。開挖坡面下部表層的膨脹泥巖地層的嚴重干縮開裂將為泥巖的濕化崩解、吸水軟化，上層局部滯水的潛蝕及沖刷等提供條件。

雨季來臨時，一方面，由于開挖導致裂縫增多，雨水沿坡頂和開挖坡面入滲量大增；另一方面，淺表層膨脹巖、土體吸水膨脹、軟化、強度降低，除易發(fā)生坡面的沖刷破壞外，還易于在膨脹土的強風化帶，膨脹土巖的交界面發(fā)生首次淺層破壞，滑坡發(fā)生時滑坡體堆積在下部膨脹巖的坡面上，形成了對下部巖體的快速加載作用，加之開挖坡腳處巖體的剪切應力最大，以及一些順層邊坡結構面土體強度低，且受到入滲雨水的軟化作用，往往會引起下部膨脹泥巖的順層剪切推移式滑坡。上部首次淺層破壞和下部膨脹巖順層剪切推移式滑坡后，新暴露出來的膨脹巖、土，在大氣干濕循壞作用下，將又發(fā)生失水干縮開裂、吸水濕化膨脹，強度降低的現(xiàn)象，將進一步引起膨脹巖土邊坡的牽引式破壞，如不給予適當?shù)募庸毯头雷o，這種破壞將具有長期性和反復性。