一种抵御滑坡-碎屑流冲击的防滑支挡结构及方法技术

本发明专利技术涉及水利工程基础领域，具体涉及一种抵御滑坡

【技术实现步骤摘要】
一种抵御滑坡
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碎屑流冲击的防滑支挡结构及方法


[0001]本专利技术属于水利工程基础领域，具体涉及一种抵御滑坡
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碎屑流冲击的防滑支挡结构及方法。

技术介绍

[0002]滑坡
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碎屑流是指滑坡发生后在其运动过程中岩土结构逐渐被破坏,最后转化为碎屑流的特殊现象。滑坡
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碎屑流的大变形冲击可造成构筑物的毁灭性破坏及重大的人员伤亡，此类灾害具有突发性、运动特征复杂性、灾害链巨大等危害性特点，导致其防治预警技术手段具备极大难度。
[0003]传统滑坡防治过程中使用的刚性拦挡坝体、抗滑桩、以及边坡锚固技术无法应对滑坡在高速运动时导致的岩土体动力破碎效应，进而出现了抗滑桩失稳、坝体局部冲击破坏、锚固系统失效的现象。考虑到滑坡
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碎屑流的运动扩散冲击特性，使用泥石流的谷坊、刚性拦挡坝及柔性防护网，因无法满足滑坡
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碎屑流的巨大冲击能量而遭遇破坏。
[0004]因此，需要改进一种针对上述现有问题的防滑支挡结构。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中所存在的上述不足，本专利技术针对以上现有技术存在的问题，提供了一种抵御滑坡
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碎屑流冲击的防滑支挡结构及方法，利用滑坡
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碎屑流的变形运动能量，降低岩土体大变形冲击对支挡结构的冲击作用，提高坝体的抗滑移抗倾覆稳定性，有效避免或降低灾害多次冲击的破坏范围及程度。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种抵御滑坡
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碎屑流冲击的防滑支挡结构，其改进之处在于，防滑支挡结构包括防滑结构和支挡结构，其中：防滑结构，在滑坡坡脚且面向滑坡的位置设置两个以上防滑结构，每个防滑结构包括：第一坝体；地锚，与第一坝体对应设置；第一NPR锚索，连接第一坝体和地锚；支挡结构，设置三个以上支挡结构；支挡结构与防滑结构平行且错位穿插设置；每个支挡结构包括：第二坝体，第二坝体高度比第一坝体高；第二NPR锚索，第一端与第二坝体连接，第二端固定在滑坡中；防滑结构和支挡结构的错位设置构成了防滑支挡结构体系，能够抵抗滑坡
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碎屑流的多次冲击。
[0007]优选的，第一坝体和第二坝体均包括：坝基，固定于地下；
钢筋混凝土坝体，设于坝基之上；NPR锚孔，为穿过钢筋混凝土坝体的通孔，用于固定第一NPR锚索或第二NPR锚索；泄水孔，为穿过钢筋混凝土坝体、与地面设置夹角的泄水孔道。
[0008]优选的，地锚包括：地锚基础：位于地底；地锚锚墩：位于地表，设置于地锚基础之上，使用钢筋混凝土结构；地锚锚杆：地锚锚杆为预应力螺纹钢筋，从地锚锚墩内部垂直穿过地锚基础并延伸至地底。
[0009]优选的，地锚还包括：封锚锚墩：设置于地锚锚墩侧面，封锚锚墩的墩面与第一NPR锚索的轴向垂直；地锚垫板，为板状物，设置于封锚锚墩和地锚锚墩的连接处；地锚锚孔，穿过封锚锚墩和地锚锚墩，用于固定第一NPR锚索。
[0010]优选的，第一NPR锚索和第二NPR锚索均包括：锚墩，为中心设置通孔的柱体；锚墩的第一端面与第一坝体或第二坝体的背面相贴；背面为第一坝体或第二坝体背对滑坡的一面；锚垫板，相贴于锚墩的第二端面；钢绞线锚索，同时穿过锚墩和锚垫板、与地锚连接；或同时穿过锚墩和锚垫板，固定于滑坡地面之下。
[0011]优选的，第一NPR锚索和第二NPR锚索还包括：钢管，为钢制管状体；钢管的第一端与锚墩的第二端面平齐，穿过锚墩，并向钢绞线锚索轴向延伸；恒阻套筒，同轴设于钢管内；恒阻套筒的两端分别穿过锚墩的第一端面和第二端面；恒阻体，同轴设置于恒阻套筒内，且位于靠近钢绞线锚索的起始端处；起始端为钢绞线锚索伸出锚墩的第二端面的一端；钢绞线锚索同时穿过恒阻体、锚墩以及恒阻套筒，同轴设置于钢管内；数据采集发射装置，同轴连接至恒阻套筒上。
[0012]优选的，第二NPR锚索还包括：力学传感器，设置于锚墩的第二端面与数据采集发射装置之间，通过数据连接至数据采集发射装置；数据采集发射装置采集力学传感器的受力数据，并将受力数据通过无线网络发出。
[0013]优选的，第一坝体与第二坝体的纵向间距为10m
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50m，横向间距为10m
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30m。
[0014]优选的，NPR锚孔入射角度为15
°‑
25
°
。
[0015]本申请还涉及一种抵御滑坡
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碎屑流冲击的方法，采用如上述的防滑支挡结构，其改进之处在于，方法包括：当岩土体首次冲击作用于防滑结构的第一NPR锚索时，冲击力达到第一NPR锚索的恒阻值，将恒阻体启动，冲击能量通过第一NPR锚索的弹性变形和恒阻体的位移耗散；当岩土体变形作用于第二NPR锚索时，第二NPR锚索的恒阻体启动带来的恒阻力可为支挡结构的刚性构筑物提供拉力，第二NPR锚索提供的弹性变形能够消耗更大的冲击能量。
[0016]有益效果为：本专利技术提供的抵御滑坡
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碎屑流冲击的防滑支挡结构可视为一种自适应防滑支挡结构，包含由两个及以上由钢筋混凝土低坝小量程NPR锚索及地锚组成的防滑结构，以及两个及以上钢筋混凝土高坝和大量程NPR锚索组成的支挡结构。上述防滑结构设置于滑坡坡脚位置，沿滑坡走向间隔布置，小量程NPR锚索一端锚固于坡脚的地锚，另一端张拉固定于钢筋混凝土低坝上部，当滑坡及碎屑流运动变形冲击时，NPR锚索可通过大变形及恒阻效果，改变滑坡体或碎屑流体重力作用方向，提高钢筋混凝土低坝的稳定性，当滑坡体前缘超越低坝标高时，防滑体系亦可作为加筋结构用以增加滑坡体的抗剪切力学特性。上述支挡结构中的大量程NPR锚索一端锚固于边坡体深部稳定岩层，另一端张拉固定于钢筋混凝土高坝上部，当滑坡体发生第二次大变形和冲击时，大量程NPR锚索的恒阻可将其动力冲击能量部分吸收，部分转化为抵抗坝前冲击荷载的拉力，有效提高支挡结构的稳定性。防滑结构和支挡结构错位、按“品”字形布置，两种结构的协同作用可抵抗滑坡
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碎屑流的多次冲击。
[0017]本专利技术的抵御滑坡
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碎屑流冲击的防滑支挡结构利用NPR恒阻大变形锚索的力学特性，将滑坡
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碎屑流的大变形冲击力转化为提高坝体稳定性拉力，降低大变形冲击作用的同时，有效提高拦挡坝的整体结构耐久性。
[0018]本专利技术的抵御滑坡
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碎屑流冲击的防滑支挡结构通过钢筋混凝土坝体高度及NPR锚索恒阻量程的配置，提供了可抵御多次滑坡
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碎屑流冲击的防治模式，并可实现坝体临界破坏前的提前预警。
[0019]本专利技术结构体系明晰，主要构件均可实现提前预制完成，可有效提高灾害防治工程的实施效率。
附图说明
[0020]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。其中：图1为本专利技术优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抵御滑坡
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碎屑流冲击的防滑支挡结构，其特征在于，所述防滑支挡结构包括防滑结构和支挡结构，其中：防滑结构，在滑坡坡脚且面向滑坡的位置设置两个以上所述防滑结构，每个所述防滑结构包括：第一坝体；地锚，与所述第一坝体对应设置；第一NPR锚索，连接所述第一坝体和所述地锚；支挡结构，设置三个以上所述支挡结构；所述支挡结构与所述防滑结构平行且错位穿插设置；每个所述支挡结构包括：第二坝体，所述第二坝体高度比所述第一坝体高；第二NPR锚索，第一端与所述第二坝体连接，第二端固定在滑坡中；所述防滑结构和所述支挡结构的错位设置构成了防滑支挡结构体系，能够抵抗滑坡
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碎屑流的多次冲击。2.如权利要求1所述的抵御滑坡
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碎屑流冲击的防滑支挡结构，其特征在于，所述第一坝体和第二坝体均包括：坝基，固定于地下；钢筋混凝土坝体，设于所述坝基之上；NPR锚孔，为穿过所述钢筋混凝土坝体的通孔，用于固定第一NPR锚索或第二NPR锚索；泄水孔，为穿过所述钢筋混凝土坝体、与地面设置夹角的泄水孔道。3.如权利要求1所述的抵御滑坡
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碎屑流冲击的防滑支挡结构，其特征在于，所述地锚包括：地锚基础：位于地底；地锚锚墩：位于地表，设置于所述地锚基础之上，使用钢筋混凝土结构；地锚锚杆：所述地锚锚杆为预应力螺纹钢筋，从所述地锚锚墩内部垂直穿过所述地锚基础并延伸至地底。4.如权利要求3所述的抵御滑坡
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碎屑流冲击的防滑支挡结构，其特征在于，所述地锚还包括：封锚锚墩：设置于所述地锚锚墩侧面，所述封锚锚墩的墩面与所述第一NPR锚索的轴向垂直；地锚垫板，为板状物，设置于所述封锚锚墩和所述地锚锚墩的连接处；地锚锚孔，穿过所述封锚锚墩和所述地锚锚墩，用于固定所述第一NPR锚索。5.如权利要求1所述的抵御滑坡
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碎屑流冲击的防滑支挡结构，其特征在于，所述第一NPR锚索和所述第二NPR锚索均包括：锚墩，为中心设置通孔的柱体；所述锚墩的第一端面与所述第一坝体或所述第二坝体的背面相贴；所述背面为所述第一坝体或所述第二坝体背对滑坡的一面；锚垫板，相贴于所述锚墩的第二端面；钢绞线锚索，同时穿过所述锚墩...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵菲菲，陶志刚，王智佼，高泽玺，
申请(专利权)人：甘肃长达路业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：