一种填方边坡框架微张拉托定锚板支护结构及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种填方边坡框架微张拉托定锚板支护结构及其施工方法，该支护结构包括沿填方坡面设置的框架体，设在填方土体内部、在高度方向上平行设置的数个托定锚板（16）以及连接托定锚板（16）与框架体的数根钢绞线拉索（10）；框架体包括挡土面板（4）、设在挡土面板（4）上交错设置的横梁（3）和立柱（2）、设在填方坡脚处自然地面（27）以下与立柱（2）底端相连的基础桩（1）以及将这四者现浇成整体的现浇混凝土。本发明专利技术支护结构形式简单、受力合理，实用性强，所涉及的施工工艺简便且成本较低，具有较强的工程实用价值、重要的社会和经济效益，值得大范围推广应用。

A Micro-tensioned Anchor Plate Supporting Structure of Fill Slope Frame and Its Construction Method

The invention relates to a supporting structure of frame micro-tensioned supporting anchor plate for filling slope and its construction method. The supporting structure comprises a frame body arranged along the filling slope surface, several supporting anchor plates (16) arranged parallel in the filling soil body, several steel stranded cables (10) connecting the supporting anchor plate (16) and the frame body, and a frame body including a retaining panel (4). The cross beams (3) and columns (2) staggered on the retaining panel (4), the foundation piles (1) connected with the bottom of the column (2) below the natural ground (27) at the foot of the filling slope, and the cast-in-situ concrete of the four elements as a whole. The supporting structure of the invention is simple in form, reasonable in force, strong in practicability, simple in construction technology and low in cost, has strong engineering practical value, important social and economic benefits, and is worthy of wide application.

【技术实现步骤摘要】
一种填方边坡框架微张拉托定锚板支护结构及其施工方法
本专利技术涉及岩土工程支护
，尤其涉及一种填方边坡框架微张拉托定锚板支护结构及其施工方法。
技术介绍
近年来，我国西部山区城镇化进程与其可建设用地面积之间的矛盾日益突出，为了兴建机场、住宅楼、公路等，不得不在西北沟壑纵横的黄土地区进行工程建设，由此便需要进行大规模的人工挖填，产生大量的填方建设用地。然而，对于填方工程而言，其最为重要的一个工程质量问题便是填方体的稳定性问题，实际工程中填方边坡稳定性问题层出不穷，所带来的经济损失更是不可估量。例如填方路基边坡发生滑坡造成运输线路中断，机场填方边坡若发生位移严重影响机场安全，填方建筑边坡发生滑坡威胁修建于其上的建筑物的安全。由此可见，以上这些重要的工程倘若因为填方边坡出现问题，轻则产生一定的经济损失，重则威胁到人民生命安全，所以对于填方边坡问题，必须要提出一种切实可行的支护方案。截至目前，针对填方边坡的现有支护方式主要是将排桩、挡土墙与预应力锚托板、预应力锚定板相结合，虽然取得了一定的成功，但这些支护方式都有其特定的适用范围，存在着一些缺点。例如：排桩支护中支护桩虽然能够提供较大抵抗力保证填方体安全，而且桩径越大、桩越长，支护的效果也越好，但支护桩造价非常昂贵，施工成本很高；而一般重力式挡土墙支护结构仅适用于高度较低的边坡，对于高填方边坡并不适用，而加筋土挡土墙在使用过程中必须要考虑加筋材料的使用寿命问题。同时，预应力锚托板由于利用土体与锚托板之间接触提供水平向摩擦力，以至于其所能提供的水平力大小是由锚托板与土体之间的接触面积所决定的，较大的接触面积势必要将锚托板制作的足够大，随之也会造成工程成本的增加；而预应力锚定板则是依靠填土与锚定板接触面的侧向承载力来提供水平向抗拔力，然而锚定板竖向放置往往自身稳定性存在问题，倾斜后所能够提供的水平抗拔力会受到极大的削弱，另外其施工过程中安放要求高，且影响大型机械压实效率、效果；另外，预应力的使用固然能够在短时间内提升支护结构的支护能力，但是随着时间的发展，预应力会发生损失，因此永久性的边坡中使用预应力还必须要注意预应力的损失问题。显然，现有支护手段的局限性已经制约了填方工程，尤其是高填方工程的发展，采用何种技术或新型支护结构来避免或减小现有支护结构所存在的问题，提高填方边坡的稳定性，进而提高填方边坡高度已成为岩土工程界所关注的热点问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种填方边坡框架微张拉托定锚板支护结构及其施工方法，该支护结构形式简单、受力合理，且其成本较低、施工简便。为解决上述问题，本专利技术所述的填方边坡框架微张拉托定锚板支护结构包括沿填方坡面设置的框架体，设在填方土体内部、在高度方向上分层水平设置的数个托定锚板以及连接所述托定锚板与所述框架体的数根钢绞线拉索；所述框架体包括沿填方坡面设置的挡土面板、设在所述挡土面板上交错设置的横梁和立柱、设在填方坡脚处自然地面以下与所述立柱底端相连的基础桩以及将这四者现浇成整体的现浇混凝土；所述钢绞线拉索一端通过锚具锚固在所述横梁和立柱的交错连接处，另一端与所述托定锚板的横向部分连接。优选的，该支护结构还包括设在填方坡顶与所述框架体顶端衔接的截水沟、设在填方坡脚与所述框架体底端衔接的排水沟以及预留在所述挡土面板上的泄水孔。优选的，在上述支护结构中，所述托定锚板包括横向部分和竖向部分，所述托定锚板中横向部分的长度不小于300mm，宽度不小于250mm，厚度不小于100mm；竖向部分的宽度和厚度与横向部分相同，高度不小于150mm且不大于250mm。优选的，在上述支护结构中，所述托定锚板为双面配筋混凝土结构，包括纵向钢筋和横向箍筋，在两者交接处位于上层的纵向钢筋在横竖交接处旋转270度向上弯折，位于下层的纵向钢筋在横竖交接处旋转90度向上弯折；所述横向箍筋中心位置的长度方向上平行设有多根竖向短钢筋，用于连接所述钢绞线拉索的另一端。优选的，在上述支护结构中，所述钢绞线拉索包括位于中心的钢绞线、设在所述钢绞线外侧的套管以及设在两者之间的水泥砂浆；所述钢绞线拉索一端钢绞线伸出穿过所述横梁和立柱交错连接处预留锚孔并通过所述锚具实现锚固连接，另一端钢绞线伸出与所述托定锚板连接。优选的，在上述支护结构中，所述锚具包括垫板、锚头和设在所述锚头外侧的封锚混凝土。本专利技术还相应提供了一种填方边坡框架微张拉托定锚板支护结构的施工方法，该施工方法包括：填筑压实：对填方体基底进行处理后，执行填方体填料分层填筑和压实；安放第一层托定锚板和钢绞线拉索：待填筑压实至第一层托定锚板设计标高时，按照预设位置安放第一层托定锚板，并从与该托定锚板交接处开始向填方边坡坡面侧将钢绞线拉索放入挖好的水平槽中；继续填筑压实：继续执行填方体填料分层填筑和压实，待填筑压实至第二层托定锚板设计标高时，继续安放第二层托定锚板和相应的钢绞线拉索，重复上述步骤直至填方体高度达到设计标高；削坡支护：从填方边坡所规划的坡顶位置开始，按设计坡率对原先分层压实形成的较为平缓的填方坡体进行第一级削坡处理，削坡高3m~5m，在第一级削坡后形成的填方边坡上将立柱、横梁和挡土面板通过所配钢筋相互连接，并在立柱和横梁交错连接处预留锚孔，将钢绞线拉索穿过该锚孔，然后支模将立柱、横梁和挡土面板现浇成为整体；锚固微张拉托定锚板：待现浇混凝土强度达到预设强度时，将穿过锚孔的钢绞线拉索通过锚具实现与框架体的锚固连接；逐级施工：重复上述步骤，对填方坡体进行逐级削坡支护和锚固微张拉操作，直至削坡后得到的坡脚为所规划的坡脚位置；施工基础桩：在削坡后形成的填方边坡坡脚处自然地面开挖桩孔，将基础桩和框架体中立柱通过所配钢筋相互连接，然后支模将两者现浇成为整体即可。优选的，该施工方法还包括：在将立柱、横梁和挡土面板现浇成为整体之前，在所述挡土面板中预留泄水孔；以及在施工基础桩之后，在填方坡顶与框架体顶端衔接处开挖截水沟、在填方坡脚与所述框架体底端衔接处开挖排水沟。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术支护结构形式简单、受力合理，实用性强，具体体现在以下几个方面：（1）本专利技术将框架结构与托定锚板结合在一起能够确保填方边坡稳定性，其不仅有效解决了现有桩板墙预应力锚托板以及排桩预应力锚索所存在的造价高昂问题，还可以对填方边坡的坡度进行控制，避免了坡度过缓带来的土地资源浪费以及坡度过陡可能引发的安全事故，具有很强的应用前景。（2）本专利技术中，框架结构和托定锚板之间通过钢绞线拉索进行连接，能够避免由于填方体沉降过大引起托定锚板沉降过大，进而产生较大向内水平力对框架结构造成损坏。（3）本专利技术中，土体中埋设托定锚板并与框架结构相连形成整体，在产生支护效果的同时可以增强填土的整体性。2、本专利技术所涉及到的施工工艺简便，且成本较低，再综合第1点中的优点，本专利技术支护结构具有较强的工程实用价值、重要的社会和经济效益，值得大范围推广应用。3、本专利技术中，托定锚板进一步包括横向部分和竖向部分，其水平面和竖直面能够提供较大水平力，其中托定锚板水平面可以通过承担上部土体荷载，利用板面与土体之间接触产生的摩擦力来提供一部分水平抗力，而托定锚板后缘垂直面与土体接触，能够提供更大的水平抗力，两者相结合所提供的抗水平力很大，完全能够保证填方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种填方边坡框架微张拉托定锚板支护结构，其特征在于，该支护结构包括沿填方坡面设置的框架体，设在填方土体内部、在高度方向上分层水平设置的数个托定锚板（16）以及连接所述托定锚板（16）与所述框架体的数根钢绞线拉索（10）；所述框架体包括沿填方坡面设置的挡土面板（4）、设在所述挡土面板（4）上交错设置的横梁（3）和立柱（2）、设在填方坡脚处自然地面（27）以下与所述立柱（2）底端相连的基础桩（1）以及将这四者现浇成整体的现浇混凝土；所述钢绞线拉索（10）一端通过锚具（6）锚固在所述横梁（3）和立柱（2）的交错连接处，另一端与所述托定锚板（16）的横向部分（17）连接。

【技术特征摘要】
1.一种填方边坡框架微张拉托定锚板支护结构，其特征在于，该支护结构包括沿填方坡面设置的框架体，设在填方土体内部、在高度方向上分层水平设置的数个托定锚板（16）以及连接所述托定锚板（16）与所述框架体的数根钢绞线拉索（10）；所述框架体包括沿填方坡面设置的挡土面板（4）、设在所述挡土面板（4）上交错设置的横梁（3）和立柱（2）、设在填方坡脚处自然地面（27）以下与所述立柱（2）底端相连的基础桩（1）以及将这四者现浇成整体的现浇混凝土；所述钢绞线拉索（10）一端通过锚具（6）锚固在所述横梁（3）和立柱（2）的交错连接处，另一端与所述托定锚板（16）的横向部分（17）连接。2.如权利要求1所述的支护结构，其特征在于，该支护结构还包括设在填方坡顶（28）与所述框架体顶端衔接的截水沟（24）、设在填方坡脚与所述框架体底端衔接的排水沟（25）以及预留在所述挡土面板（4）上的泄水孔（26）。3.如权利要求1所述的支护结构，其特征在于，所述托定锚板（16）包括横向部分（17）和竖向部分（18），所述托定锚板（16）中横向部分（17）的长度不小于300mm，宽度不小于250mm，厚度不小于100mm；竖向部分（18）的宽度和厚度与横向部分（17）相同，高度不小于150mm且不大于250mm。4.如权利要求1所述的支护结构，其特征在于，所述托定锚板（16）为双面配筋混凝土结构，包括纵向钢筋（19）和横向箍筋（20），在两者交接处位于上层的纵向钢筋（19）在横竖交接处旋转270度向上弯折，位于下层的纵向钢筋（19）在横竖交接处旋转90度向上弯折；所述横向箍筋（20）中心位置的长度方向上平行设有多根竖向短钢筋（22），用于连接所述钢绞线拉索（10）的另一端。5.如权利要求1所述的支护结构，其特征在于，所述钢绞线拉索（10）包括位于中心的钢绞线（13）、设在所述钢绞线（13）外侧的套管（15）以及设在两者之间的水泥砂浆（14）；所述钢绞线拉索（10）一端钢绞线（13）伸出穿过所述横梁（3）和立柱（2）交错连接处预留锚孔并通过所述锚具（6）实现锚固连接，另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨奎斌，朱彦鹏，李亚胜，王露，杨校辉，刘鑫，凡家恒，候喜楠，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62