超高边坡支护结构及其施工方法与流程

本发明涉及边坡支护领域，尤其是涉及一种超高边坡支护结构及其施工方法。

背景技术：

1、在土木工程中，超高边坡的稳定性是一个极其重要的问题，而水对边坡稳定性的影响不容忽视。水的存在，无论是地表水还是地下水，都可能通过渗透、冲刷等作用影响边坡土体的稳定性。当水分渗入土体后，会使得土体结构变得疏松，黏聚力减弱，进而导致土体的抗剪强度显著降低，容易发生滑坡或坍塌等事故。

2、传统的超高边坡支护结构，如锚杆加水利框架支护，虽然在一定程度上能够稳定边坡，但对于边坡内部更深层的加固存在局限。边坡内部深层的水若不能有效排出，会导致地下水位上升，进一步影响边坡的安全。目前，为了解决深层排水问题，施工中采用了排水隧道的方法，但这种方法虽然能够排除水分，却并未对边坡的整体结构稳定性产生积极影响。

3、排水隧道在降低边坡地下水位方面发挥着重要作用，但其对边坡整体稳定性的贡献有限。这是因为排水隧道主要功能是排除水分，减少地下水对边坡稳定性的不良影响，例如通过降低土体的饱和度，减少渗流对边坡稳定性的影响。然而，排水隧道本身并不直接增强边坡的结构稳定性。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种超高边坡支护结构及其施工方法，解决传统支护方式在超高边坡应用中存在的局限性和不足的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种超高边坡支护结构，边坡表面铺设有混凝土浇筑的框架护坡，多根第一锚杆穿过框架护坡插入边坡深处，边坡表面还设有多个向下方向倾斜的排水管；

3、边坡内部还设有多根排水隧道，排水隧道整体为拱形结构，且拱形结构朝向边坡顶部方向，边坡两侧的山体上浇筑有混凝土的泄水井，排水隧道两端地靠在泄水井形成拱形结构的支持脚。

4、优选方案中，排水隧道上部位置设有多个透水孔。

5、优选方案中，排水隧道一侧设有多根第二锚杆，第二锚杆穿过排水隧道深入到边坡深层。

6、优选方案中，框架护坡呈网状结构铺设在边坡表面，框架护坡呈梯度铺设在边坡上，且每个阶梯之间设有排水的沟渠。

7、优选方案中，第一锚杆端部的杆体与框架护坡内部的横梁钢筋焊接；

8、横梁钢筋一端预埋在框架护坡内部，另一端折弯与第一锚杆端部杆体焊接。

9、优选方案中，排水管包括两根套接的第一透水管和第二透水管，第二透水管套设在第一透水管内部，第二透水管端部伸出边坡坡面。

10、优选方案中，第一透水管为混凝土透水管，第二透水管为塑料或者金属管，管体上设有多个孔；

11、第二透水管与第一透水管端部出口位置之间设有粗砂填充。

12、优选方案中，排水隧道与框架护坡之间还设有多根与边坡平行的集水管，集水管包括截面为v形结构的集水槽，集水槽底部设有凸起的滤水板。滤水板与集水槽组成管道结构，集水槽下端与集水箱连通。

13、优选方案中，集水槽与滤水板之间还设有抽水管，抽水管上端与滤水板中部连接，抽水管下表面设有多根竖管，竖管上端靠近抽水管顶部且有一定距离，竖管下端穿过抽水管靠近集水槽且有一定距离；

14、抽水管下端通过抽水管与水箱连通，水箱为封闭结构，水箱上方设有抽气泵。

15、该方法包括：

16、s1、边坡内部施工多个俯视为拱形结构的排水隧道，边坡两侧的山体上施工混凝土结构的泄水井，泄水井深度为5-10m，排水隧道抵靠在泄水井上，并与泄水井连通，排水隧道施工在地下水层之上位置；

17、s2、在边坡上开挖多个深槽，深槽深度超过第一锚杆的施工深度，深槽内部预埋集水管，集水管集水槽通过管道与集水箱连通，集水管内部的抽水管通过抽水管与水箱连通，水箱为封闭结构，水箱上方设有抽气泵；

18、集水槽通过滤水板滤水流入到集水箱内部；

19、滤水板滤水效果较差时，水箱上的抽气泵开始抽气，抽水管内部形成负压，气体从竖管开始向抽水管内部流动，集水槽内部形成抽气效应，滤水板外部的水也会快速的滤到集水槽内部；

20、s3、边坡上施工第一锚杆，第一锚杆施工完毕后，根据第一锚杆的位置施工框架护坡，框架护坡内部要铺设钢筋，第一锚杆端部的杆体与框架护坡内部钢筋，焊接在一起；

21、s4、框架护坡中部镂空位置施工排水管，排水管在工厂进行预制，排水管的第一透水管和第二透水管在工厂先进行套接，并在第一透水管和第二透水管套件的端部填充大量的粗砂填充，采用钢丝球堵住粗砂填充，防止粗砂填充掉落。

22、s5、排水管安装完毕后，完成边坡支护施工，定期开启抽气泵增加集水管内部的排水。

23、本发明提供了一种超高边坡支护结构及其施工方法，通过锚杆和拱形结构的排水隧道，实现了边坡深层的加固，提高了边坡的稳定性。设置的多个排水管和排水隧道，以及集水管，形成了多级排水系统，有效降低了边坡内部的水分含量，减少了地下水对边坡稳定性的不良影响。框架护坡与锚杆的结合使用，增强了边坡表面的结构稳定性。排水隧道的拱形结构不仅起到排水作用，还为边坡提供了额外的支撑，类似于桥体结构，增强了深层土壤的稳定性。

24、通过自动化的抽气泵和集水管的设计，提高了排水效率，确保了边坡的干燥状态，降低了水害风险。集水管设计促进了自然反滤层的形成，进一步提高了排水效果和水质。

25、施工步骤有序，包括排水隧道、泄水井、集水管、框架护坡和锚杆的施工，确保了施工的可行性和结构的稳定性。支护结构设计考虑了与自然环境的协调，利用植被等手段减少水土流失，提高生态兼容性。由于支护结构的稳定性和排水效果的提升，施工过程中的安全性得到了显著增强。这些有益效果共同作用，确保了超高边坡支护结构的安全性、稳定性和耐久性，同时降低了维护成本和施工难度。

技术特征：

1.一种超高边坡支护结构，其特征是：边坡（1）表面铺设有混凝土浇筑的框架护坡（4），多根第一锚杆（5）穿过框架护坡（4）插入边坡（1）深处，边坡（1）表面还设有多个向下方向倾斜的排水管（6）；

2.根据权利要求1所述一种超高边坡支护结构，其特征是：排水隧道（2）上部位置设有多个透水孔（201）。

3.根据权利要求2所述一种超高边坡支护结构，其特征是：排水隧道（2）一侧设有多根第二锚杆（7），第二锚杆（7）穿过排水隧道（2）深入到边坡（1）深层。

4.根据权利要求1述一种超高边坡支护结构，其特征是：框架护坡（4）呈网状结构铺设在边坡（1）表面，框架护坡（4）呈梯度铺设在边坡（1）上，且每个阶梯之间设有排水的沟渠。

5.根据权利要求4述一种超高边坡支护结构，其特征是：第一锚杆（5）端部的杆体与框架护坡（4）内部的横梁钢筋焊接；

6.根据权利要求1述一种超高边坡支护结构，其特征是：排水管（6）包括两根套接的第一透水管（601）和第二透水管（602），第二透水管（602）套设在第一透水管（601）内部，第二透水管（602）端部伸出边坡（1）坡面。

7.根据权利要求6述一种超高边坡支护结构，其特征是：第一透水管（601）为混凝土透水管，第二透水管（602）为塑料或者金属管，管体上设有多个孔；

8.根据权利要求1述一种超高边坡支护结构，其特征是：排水隧道（2）与框架护坡（4）之间还设有多根与边坡（1）平行的集水管（8），集水管（8）包括截面为v形结构的集水槽（801），集水槽（801）底部设有凸起的滤水板（802）；

9.根据权利要求8述一种超高边坡支护结构，其特征是：集水槽（801）与滤水板（802）之间还设有抽水管（803），抽水管（803）上端与滤水板（802）中部连接，抽水管（803）下表面设有多根竖管（804），竖管（804）上端靠近抽水管（803）顶部且有一定距离，竖管（804）下端穿过抽水管（803）靠近集水槽（801）且有一定距离；

10.根据权利要求1-9任一项所述一种超高边坡支护结构的清理方法，其特征是：该方法包括：

技术总结
本发明提供一种超高边坡支护结构及其施工方法，边坡表面铺设有混凝土浇筑的框架护坡，多根第一锚杆穿过框架护坡插入边坡深处，边坡表面还设有多个向下方向倾斜的排水管；边坡内部还设有多根排水隧道，排水隧道整体为拱形结构，且拱形结构朝向边坡顶部方向，边坡两侧的山体上浇筑有混凝土的泄水井，排水隧道两端地靠在泄水井形成拱形结构的支持脚。通过锚杆和拱形结构的排水隧道，实现了边坡深层的加固，提高了边坡的稳定性。设置的多个排水管和排水隧道，以及集水管，形成了多级排水系统，有效降低了边坡内部的水分含量，减少了地下水对边坡稳定性的不良影响。

技术研发人员：张润林,雷鸣,徐春峰,许洪东,赵国峰,钟于快,汤春华,陈刚,李志昊
受保护的技术使用者：中国葛洲坝集团第一工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/28