專利名稱：一種高切坡超前支護(hù)新型結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)邊坡施工用支護(hù)結(jié)構(gòu)，特別是高切坡超前支護(hù) 新型結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在我國西部山區(qū)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中，常常需要對邊坡進(jìn)行開挖，形成 了大量的高切坡。如果切坡不當(dāng)，或開挖后不及時(shí)支護(hù)，極易導(dǎo)致高切坡發(fā)生變 形破壞，甚至演變成滑坡，造成重大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，給工程建設(shè)造成不 可彌補(bǔ)的損失。這樣的實(shí)例在我國西部地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，特別是線狀工程(公 路、鐵路)建設(shè)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(zhì)病害。
針對這一問題，提出了危險(xiǎn)性高切坡超前支護(hù)的概念。"超前支護(hù)"是指在 高切坡形成之前，首先對其進(jìn)行危險(xiǎn)性評價(jià)，若判定高切坡屬于危險(xiǎn)性邊坡，特 別是在施工過程中就可能發(fā)生變形破壞的高切坡，在邊坡形成之前先進(jìn)行支護(hù)結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)和施工，待支護(hù)結(jié)構(gòu)完成后，再開挖邊坡，這樣一種提前支護(hù)的方法，稱 為超前支護(hù)。
超前支護(hù)樁是整治危險(xiǎn)性高切坡常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)。超前支護(hù)樁是在高切坡開 挖前預(yù)先設(shè)置，在支護(hù)樁施工完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)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(nèi)產(chǎn)生趨向于開挖面的坡面變形，超前 支護(hù)樁的存在就可以約束坡面自由變形的發(fā)展，在高切坡坡體與支護(hù)樁之間產(chǎn)生 相互作用，相當(dāng)于超前支護(hù)樁給高切坡坡面施加了一個(gè)約束力，限制了坡面變形 的進(jìn)一步發(fā)展，同樣，坡體也會有相應(yīng)大小的荷載作用在超前支護(hù)樁上，即為作 用在超前支護(hù)樁上的土壓力，土壓力的大小及分布特征是進(jìn)行超前支護(hù)樁結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)的基礎(chǔ)和依據(jù)，也是超前支護(hù)樁與坡體之間相互作用機(jī)制研究的重要內(nèi)容。
然而，傳統(tǒng)的超前支護(hù)樁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，屬于剛性結(jié)構(gòu)，開挖坡體一旦 發(fā)生變形就會立即與樁體之間產(chǎn)生相互作用，進(jìn)而導(dǎo)致施加在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載 較大，工程量偏高，工程投資偏大的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種高切坡超前支護(hù)新型結(jié)構(gòu)，以確保高切坡的整 體穩(wěn)定性和施工安全性。
本新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種高切坡超前支護(hù)新型結(jié)構(gòu)，包括鋼筋混凝
土超前支護(hù)樁，鋼筋混凝土超前支護(hù)樁的靠山的側(cè)面上設(shè)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(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力，優(yōu)化高切坡超前支護(hù)結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)。
2、 EPS材料經(jīng)濟(jì)，輕便，工藝成熟，效果明顯。
3、 新型超前支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠降低工程投資，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 實(shí)踐表明柔性結(jié)構(gòu)能通過自身的變形大幅度降低變形土體施加在結(jié)構(gòu)上的
荷載，因此，可以通過對傳統(tǒng)剛性支護(hù)結(jié)構(gòu)與柔性材料組合，降低高切坡變形土 體施加在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力，從而達(dá)到降低危險(xiǎn)性高切坡超前支護(hù)防治工程投 資的目的。


圖1是本發(fā)明高切坡超前支護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1所示超前支護(hù)樁的俯視圖。
具體實(shí)施方式
圖1圖2示出，本新型包括鋼筋混凝土超前支護(hù)樁1，鋼筋混凝土超前支護(hù) 樁1的靠山的側(cè)面上設(shè)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(chǔ)的多孔泡沫塑料，發(fā)泡
后的體積可達(dá)原來體積的40 60倍，閉孔結(jié)構(gòu)，吸水性特別低、導(dǎo)熱性低、結(jié)
構(gòu)強(qiáng)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(xiǎn)性高切坡超前支護(hù)新型結(jié)構(gòu)，它由傳統(tǒng)的高切坡剛性支護(hù)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(hù)樁上的土壓力，從而達(dá)到高切坡超前支護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低工程投
4資的目的。
實(shí)施例參見圖1圖2，針對危險(xiǎn)性高切坡，首先開挖超前支護(hù)樁，在超前 支護(hù)樁開挖面以上靠山側(cè)設(shè)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(shù)值試驗(yàn)獲取，然后澆筑樁身混凝土，待超前支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到
70%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再開挖邊坡，確保高切坡的整體穩(wěn)定性和安全。圖中示出有， 天然坡面線4和開挖區(qū)3以及潛在滑動面5。
權(quán)利要求1、一種高切坡超前支護(hù)新型結(jié)構(gòu)，包括，鋼筋混凝土超前支護(hù)樁(1)，其特征是所述鋼筋混凝土超前支護(hù)樁(1)的靠山的側(cè)面上設(shè)置有一定厚度的聚苯乙烯泡沫材料墊層(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高切坡超前支護(hù)新型結(jié)構(gòu)，其特征是所述聚 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。
專利摘要一種高切坡超前支護(hù)新型結(jié)構(gòu)，包括鋼筋混凝土超前支護(hù)樁，鋼筋混凝土超前支護(hù)樁的靠山的側(cè)面上設(shè)置有一定厚度的聚苯乙烯泡沫材料墊層。它能確保高切坡的整體穩(wěn)定性和施工安全性。
文檔編號E02D17/20GK201428136SQ20092008281
公開日2010年3月24日 申請日期2009年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日
發(fā)明者何思明, 渝 羅 申請人:中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所