一种适用于滑坡处置的预应力反拱结构的制作方法

本实用新型属于边坡防灾减灾技术领域，具体涉及一种适用于滑坡处置的预应力反拱结构。

背景技术：

目前处置山体滑坡主要方法是放坡与刷坡，在边坡放缓过程中极易由于坡体开挖造成边坡失稳，对施工安全带来隐患，并对当地生态环境造成破坏。同时，放坡开挖造成大量的土石方处理也是工程问题之一，大量的土石方开挖带来较高的工程造价。放缓刷破，后延山体刷破段防护，扩大滑坡段前置安全区域。无法对滑体进行遏制性防滑处置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种适用于滑坡处置的预应力反拱结构，使滑坡体稳固，滑坡塌方不会再进一步发生，以确保施工安全及铁路线路建成后的安全运营。

本实用新型采用如下技术方案：

一种适用于滑坡处置的预应力反拱结构，包括布设于山体滑坡节理裂隙处的若干个反拱坝体，若干个所述反拱坝体从滑坡基底沿坡体向上延展；所述反拱坝体是钢筋混凝土预制而成，所述反拱坝体包括若干个排列设置、首尾搭接的弧形结构；所述反拱坝体上分布有锚栓孔和排水孔；锚索装置从所述反拱坝体的锚栓孔中穿过、并深入到坡体内部，所述锚索装置将所述反拱坝体固定在坡体上、且所述反拱坝体的凸出面与坡体贴合。多个反拱坝体通过锚索装置安装于山体滑坡处，采用刚性与柔性结合，增加了边坡稳定性。反拱坝体由多个弧形结构收尾搭接而成，弧形结构的弧形面与坡面接触，使得坡体的压力分担至坝体整体。弧形坝体本体可承受更多的横向负载，自身不易垮塌。

进一步地，若干个所述反拱坝体的连线与水平面的夹角为120度，相邻的所述反拱坝体之间的投影的搭接长度大于或等于1.5m，反拱坝体之间间接的搭接，相互承载，下方的反拱坝体给上方的反拱坝体提供部分支撑，使得整个反拱坝体群更稳固。

进一步地，所述锚索装置的入射方向与水平面的夹角为15度。

进一步地，所述锚索装置包括锚具、锚索束；所述锚具固定设置于所述锚栓孔孔口处，用于锁定所述锚索束；所述锚索束包括两条及两条以上钢绞线包裹注浆管，所述锚索束上分布有绑扎环；所述锚索束包括自由段、锚固段，锚固段分布有扩张环，所述扩张环位于相邻的所述绑扎环中间；所述锚固段的端头连接有导向帽。扩张环和绑扎环配合使钢绞线形成连续的锥笼状结构，锚栓孔内注浆，混凝土凝固后，连接更牢固。

进一步地，所述绑扎环之间的间距为1m。

进一步地，在所述锚索束的自由段，钢绞线上设置有防腐涂层和套设有防护管，防护管两端10cm-20cm范围内与钢绞线之间具有填充物，且防护管两端口与钢绞线封闭连接。

进一步地，所述反拱坝体的底部具有环绕其本体的台阶结构；反拱坝体具有更大的底面，放置在坡面上更稳固。安放反拱坝体后，台阶结构上覆土，反拱坝体部分融入坡体。

与现有技术相比，本实用新型的优势在于：

本实用新型提供的一种适用于滑坡处置的预应力反拱结构，土石方工程量小，造价低，同时避免了对生态环境的大量破坏。且防护采用刚性与柔性结合，增加了边坡稳定性。后期刚性与柔性结合，控制了山体滑坡后续影响，从根本上解决了山体大型滑坡的力学分析问题和结构抵抗变形的应力递减问题。本实用新型适应于大型山体滑坡，断差截面处的滑坡处置。改变传统被动挖除模式，采用新型反拱受力结构，将滑坡段应力全面释放于反拱结构体背侧，通过中心锚索与山体稳定段形成整体，新型结构从下至上连为一体，安全系数提高到3倍以上。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为反拱坝体的结构示意图。

图3为图2的正视图。

图4为锚索装置的结构示意图。

图5为ⅰ-ⅰ处的断面图。

图6为ⅱ-ⅱ处的断面图。

图7为ⅲ-ⅲ处的断面图。

图中：1-反拱坝体；101-锚栓孔；102-排水孔；2-坡面；3-锚具；4-锚索纵梁；5-锚索束；501-钢绞线；502-注浆管；503-绑扎环；504-扩张环；505-导向帽；506-防护管。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

如图1所示，一种适用于滑坡处置的预应力反拱结构，包括布设于山体滑坡节理裂隙处的若干个反拱坝体1，若干个所述反拱坝体1从滑坡基底沿坡体向上延展；若干个所述反拱坝体1的连线与水平面的夹角为120度，相邻的所述反拱坝体1之间的投影的搭接长度大于或等于1.5m。所述反拱坝体1是钢筋混凝土预制而成，所述反拱坝体1包括若干个排列设置、的弧形结构；所述反拱坝体1上分布有锚栓孔101和排水孔102。锚索装置从所述反拱坝体1的锚栓孔101中穿过、并深入到坡体内部，所述锚索装置将所述反拱坝体1固定在坡体上、且所述反拱坝体1的凸出面与坡体贴合。

如图2、图3所示，所述反拱坝体1由多个相同的半圆环柱体横向排布、搭接而成，半圆环柱体之间的内侧连接槽的宽度为26cm，半圆环柱体的厚度为80cm、高度为200cm、内侧圆弧的半径为170cm。所述反拱坝体1的底部具有环绕其本体的台阶结构。台阶为2级台阶，总高为100cm，每一阶的宽度为50cm。

如图4、图5、图6所示；所述锚索装置的入射方向与水平面的夹角为15度。所述锚索装置包括锚具3、锚索束5；所述锚具3固定设置于所述锚栓孔101孔口处，用于锁定所述锚索束5；所述锚索束5包括3条高强度低松驰的预应力钢绞线501（φ＝15.24mm)包裹注浆管502，钢绞线强度rb＝1860mpa，设计抗拔力400kn。所述锚索束5上每隔1m设置一个绑扎环503；所述锚索束5包括5m自由段、12m锚固段，锚固段分布有扩张环504，锚索束5制作时，还包括1.5m外漏张拉段，外漏张拉段锚固完成后切除。所述扩张环504位于相邻的所述绑扎环503中间；所述锚固段的端头连接有导向帽505。锚具3为ovm15-3型。扩张环504用厚度20mm的聚氯乙烯塑料板加工而成。

如图7所示；在所述锚索束5的自由段，钢绞线501上设置有防腐涂层和套设有防护管506，防护管506两端10cm-20cm范围内与钢绞线501之间具有填充物，填充物为黄油；且防护管506两端口与钢绞线501封闭连接，采用工程胶布缠绕封闭固定。防护管为φ20～22mmpvc塑料管。

本实用新型的施工步骤为：

（1）根据工程实际情况对边坡防护所需预应力反拱坝体1进行预制，将预制反拱坝体1根据工程实际需求进行放置于坡面2各级平台上，并在坝体顶部覆土。

（2）在预制反拱坝体1锚栓孔101上进行锚索加固，锚孔孔位应按设计要求准确测放在坡面上，锚孔孔径φ＝110mm，孔位误差不得超过±0.2m；锚孔的孔斜度（倾角）误差不超过±2°；实际钻孔深度应比设计孔深大0.2m。锚索钻孔必须采用风动钻进、严禁水冲钻进。如遇地层松散破碎易坍孔时，应采用跟管钻进技术。如遇坍孔，应立即停钻，灌浆固壁（灌浆压力0.1～0.2mpa），初凝后重新扫孔钻进。钻孔完成后必须使用高压风清孔，清除孔内岩粉和积水。

施工注意事项：

为验证预应力锚索设计，检验其施工工艺，指导安全施工，在锚固工程施工初期，应进行预应力锚索锚固试验。锚固试验的数量可按工作锚索的3％控制，有特殊要求时，可适当增加。锚固试验的平均拉拔力，不应小于预应力锚索的超张拉力。当平均拉拔力低于此值时，应再按3％的比例补充锚固试验的数量。

施工案例：

以申请人承建的某县铁路专用进站道路承重土建工程为实际案例，在k6+100处，400kv高压铁塔位置，发生山体垂直断差滑坡，长度200m,高度70m，经过方案比选和实例论证，现场实验等技术基础工作，最终采用创新性受力结构，预应力反拱坝体结构。经过土建部分反力预控，后期刚性与柔性结合，控制了山体滑坡后续影响，从根本上解决了山体大型滑坡的力学分析问题和结构抵抗变形的应力递减问题。

通过上述工程的实施，得出结论，本实用新型的预应力反拱滑坡处置体系对沉积性湿陷性黄土地质段以及砂性土体，松散土体结构，在形成山体滑坡前期和中期，都有明显的处置效果，对后期形成的既成滑坡体段落，有抵抗应力抑制作用，混凝土刚性材料与钢筋一体化作用，形成拱形反力进行释放抵消，锚索劲性张拉，对不稳定段进行固结，对滑裂面形成抑制消力体，从根本上改变处理结构，由被动受力转为主动受力。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。