一种危岩落石拦挡结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种危岩落石拦挡结构，尤其涉及一种适用于危岩体发育地段的拦挡结构。


背景技术：

2.危岩落石灾害是我国山区三大地质灾害之一。危岩落石是指陡峻斜坡上的岩土体在重力、地震、降雨及其他外力作用下，突然以倾倒、滑落、坠落、滚动的形式脱离母体，岩块经自由落体形成较大的冲击力，威胁下方居民房屋、公路行车等安全。危岩落石在我国山区分布广泛，主要集中在地形起伏变化大、地质构造作用强烈的地区，同时，工程建设中边坡开挖等工程活动也是危岩落石形成的一个重要因素，边坡随意爆破施工，或者坡体由软硬岩互层边坡构成时，工程开挖形成的坡面凹凸不平，形成人造危岩。自然或者人工开挖坡面中，突出的岩体通常发育有构造节理或者风化节理，在长期重力作用下，分离面逐渐扩展。一旦拉应力超过连接处岩石的抗拉强度，拉张裂缝就会迅速向下发展，最终导致突出的岩体突然崩落。而危岩源下部地形多变，危岩特征、落石轨迹、能量大小等无法精确量化，加大了崩塌的预防和治理难度，尤其是公路上缘，更是影响行车安全。
3.目前，危岩落石的处治主要有主动防护体系和被动防护体系，主动防护体系主要是增强危岩体的稳定性，阻止其发生崩落，如支撑、锚索锚固、填充嵌补、清除危岩及主动防护网等措施，支撑和填充嵌补是通过在危岩落石底部修筑混凝土、浆砌片石等支撑体，从而抵抗重力作用下危岩体的失稳趋势，该方式适用于有支撑条件的情况；锚索锚固则是利用锚索，将有失稳可能的危岩体进行锚固，通过锚固力为岩体提供抗滑力和抗倾覆力矩，从而达到稳定，但是在陡崖上施作锚固工程，经济技术上较为困难，且锚索的钻孔、注浆等施工扰动影响大，施工过程中可能影响危岩体的稳定；清除危岩则是对有施工条件的危岩体进行直接清除，较为直接、简单的方式；主动防护网是通过钢丝网、锚固系统对不稳定的危岩体提供支撑力，由于防护网的受力有限，主动防护网较使用于小型、浅表层危岩体的防治。总之，主动防护体系措施首先需要找出所有可能崩落的危岩体，适用于大型、勘察明确的危岩体治理。
4.被动防护体系则是在于发生落石后进行有效的拦截，保护被威胁对象使其不致产生危害，传统的被动防护体系主要是刚性拦石墙和被动防护网，如落石槽、拦石墙、拦石栅栏和被动网等，通过直接拦截危岩落石、抗击危岩落石的冲击力，传统的拦石墙施作简单、可就地取材，施作快捷，从而保护被威胁对象，但是传统的刚性拦石墙依靠自身重力来平衡落石的冲击力，由于需要提供较大的抗倾覆力，自身的圬工截面较大，在通过墙背填土增加系统抗冲击性能时，截面尺寸剧增，基础开挖较宽使得难度、危险度增加，占地面积大，限制条件多，反而造成不经济等问题，且有效拦截高度较低，对二次弹跳的小型危岩落石无法有效处理，从而产生次生灾害。被动防护网则是通过柔性网和支撑系统，通过自身变形、转动和位移，对危岩落石进行缓冲消能拦截，但是柔性网的抗冲击能力有限，一般仅适用于小型落石分布段落，对于稍大的危岩落石，其较大的冲击能将损坏柔性网。
5.鉴于此，为满足多类型危岩落石防治要求，降低经济技术难度，减少处治费用，提高拦截效果，亟待发明一种危岩落石拦挡结构，确保危岩落石得到有效的处治。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种危岩落石拦挡结构，可增加拦石墙的抗倾覆和抗滑移稳定，从而可减小拦石墙的截面尺寸、减少墙身圬工量、降低工程处治费用。
7.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
8.一种危岩落石拦挡结构，包括拦石墙、拦石墙与陡峻斜坡间的柔性填料体和可对柔性填料体中的集水进行排泄的泄水管，所述拦石墙的拦石面连接有牵拉件，当牵拉件上有落石时牵拉件对拦石墙进行牵拉，所述牵拉件位于柔性填料体上。
9.进一步，所述牵拉件为卸荷板或锚固绳，所述锚固绳自由端锚固在陡峻斜坡上。
10.进一步，所述卸荷板顶面上及卸荷板上方拦石墙的拦石面上均设有缓冲层。
11.进一步，所述拦石墙及卸荷板均为混凝土体，混凝土体卸荷板与混凝土体拦石墙连接处内设有可增加两者连接强度的钢筋网。
12.进一步，所述拦石墙拦石面背面设置坡率1：n1，n1可取0.1～0.3，卸荷板以上拦石面垂直、以下拦石面设置坡率1：n2，n2可取-0.3～-0.2。
13.进一步，所述柔性填料体上部与陡峻斜坡间形成倒梯形缓冲槽。
14.进一步，所述拦石墙墙顶间隔设有支撑柱，支撑柱支撑拦石钢绳网。
15.进一步，支撑柱顶部间连接有上支撑钢绳，拦石墙拦石面上部连接有沿拦石墙长度方向延伸的下支撑钢绳，所述钢绳网上下侧分别通过缝合绳缝合在上支撑钢绳、下支撑钢绳上。
16.更进一步，所述上支撑钢绳和下支撑钢绳上分别设有减压环。
17.再进一步，所述泄水管设置在陡峻斜坡下部对应的拦石墙上且拦石面的一端高于另一端，所述泄水管为多根且呈上下两排布置，上下两排相交错。
18.本实用新型的有益效果是：
19.本实用新型的一种危岩落石拦挡结构，通过设置牵拉件，当牵拉件上有落石时牵拉件对拦石墙进行牵拉，从而使拦石墙的墙身重心向斜坡侧偏移，增加了拦石墙的抗倾覆和抗滑移稳定，从而可减小拦石墙的截面尺寸、减少墙身圬工量、降低工程处治费用。
20.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
21.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：
22.图1为本实用新型主视图。
23.图2为本实用新型右视剖视图。
具体实施方式
24.以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
25.如图1-2所示，一种危岩落石拦挡结构，包括拦石墙1、拦石墙1与陡峻斜坡12间的柔性填料体2和可对柔性填料体2中的集水进行排泄的泄水管21，拦石墙1在截面内为到t型，柔性填料体2为沙土，泄水管21可排泄斜坡面汇水及墙体后缘下渗雨水，拦石墙1的拦石面连接有牵拉件，当牵拉件上有落石时牵拉件对拦石墙1进行牵拉，牵拉件位于柔性填料体2上。
26.该结构通过设置牵拉件，当牵拉件上有落石时牵拉件对拦石墙进行牵拉，从而使拦石墙的墙身重心向斜坡侧偏移，增加了拦石墙的抗倾覆和抗滑移稳定，从而可减小拦石墙的截面尺寸、减少墙身圬工量、降低工程处治费用。
27.牵拉件为卸荷板22或锚固绳，锚固绳自由端锚固在陡峻斜坡12上。
28.卸荷板22顶面上及卸荷板22上方拦石墙1的拦石面上均设有缓冲层8，缓冲层8为缓冲轮胎，其能减弱落石对拦石墙的冲击力。
29.拦石墙1及卸荷板22均为混凝土体，混凝土体卸荷板22与混凝土体拦石墙1连接处内设有可增加两者连接强度的钢筋网23，卸荷板22和拦石墙1衔接处设置倒角，卸荷板22厚度不小于30cm。
30.拦石墙1拦石面背面设置坡率1：n1，n1可取0.1～0.3，卸荷板22以上拦石面垂直、以下拦石面设置坡率1：n2，n2可取-0.3～-0.2。
31.柔性填料体2上部与陡峻斜坡12间形成倒梯形缓冲槽9，拦挡堆置滚下的落石。
32.拦石墙1墙顶间隔设有支撑柱3，支撑柱3支撑拦石钢绳网4，支撑柱3为工字形钢柱，其嵌固于拦石墙1上。
33.支撑柱3顶部间连接有上支撑钢绳5，即支撑柱3顶部预留有上支撑钢绳5穿过的孔，上支撑钢绳5穿过孔实现支撑柱3间连接，拦石墙1拦石面上部连接有沿拦石墙1长度方向延伸的下支撑钢绳6，下支撑钢绳6通过螺纹扣7固定于拦石墙墙背后，钢绳网4上下侧分别通过缝合绳10缝合在上支撑钢绳5、下支撑钢绳6上。
34.上支撑钢绳5和下支撑钢绳6上分别设有减压环11。
35.泄水管21设置在陡峻斜坡12下部对应的拦石墙1上且拦石面的一端高于另一端，泄水管21为多根且呈上下两排布置，上下两排相交错，泄水管21间距2m～5m，本实用新型中的泄水管后缘采用滤水土工布包裹。
36.对于水平冲击力较大的落石，滚入卸荷板上，撞击拦石墙墙身前，通过缓冲轮胎变形能力吸收落石的冲击能。由于落石位于卸荷板上，落石自重位于墙身重心后缘，利用危岩块石自重增加拦石墙的抗倾覆和抗滑移稳定，减弱落石水平向冲力对拦石墙倾覆稳定影响。较传统的刚性挡墙，本结构还通过卸荷板的设置，增加了拦石墙的抗倾覆力，从而增加卸荷板上缘垂直墙身高度，增加危岩落石的有效拦截高度，减少拦石墙的截面尺寸，减少墙身圬工量，降低工程处治费用。
37.有较大的危岩落石受重力作用自由落体或沿斜坡滚动，既有水平向的冲击力，也有竖向自重力和竖向冲击力，落石直接落入或沿地面滚入拦石墙后缘的回填砂土缓冲槽，拦石墙为缓冲槽提供支挡，缓冲槽直接承受或减弱部分落石冲击力，而缓冲槽位于卸荷板
高度，落石水平冲击力作用点较低，减弱了对拦石墙的倾覆受力，较传统的刚性挡墙相比，避免了落石直接撞击墙身，以致墙体直接受力而发生倾覆失稳破坏。
38.拦石墙墙顶嵌固钢柱，钢柱支撑固定柔性钢绳网，通过缓冲、减压、消能的作用，有效拦截弹跳较高的小～中型大小的危岩块体，顶部柔性网的设置，有效增加了拦截高度，较传统的被动防护网，避免了较大的落石冲击破坏防护网而失效的情况。
39.总之，较传统的刚性拦石墙和被动防护网，本实用新型的危岩落石拦挡结构落石拦挡效果明显增强，拦石墙墙身截面尺寸减小，总体的混凝土用量得以减少，通过墙身、卸荷板、回填砂土和墙顶柔性网等刚柔结合的拦挡体系，大大增强了结构体系的抗冲击能力，增加了拦截高度，场地适应能力强。
40.该拦挡结构适用于大小不一、分布广泛和地形条件受限地段的危岩落石拦挡，施工简便，布置灵活，构筑成本低，有效拦截高度高，易于推广。
41.该危岩落石拦挡结构的构筑方法，包括如下步骤：
42.步骤1：根据危岩分布区域、危岩下缘地形条件和重要结构物位置，确定需要拦挡位置；
43.步骤2：每10m～15m分段开挖拦石墙1基坑，底部开挖成倒坡，开挖完成后按墙面坡率n1和墙背坡率n2架设拦石墙1基础模板，浇筑拦石墙1基础混凝土，拦石墙1基础为倒t型；
44.步骤3：按墙面坡率n1和墙背坡率n2架设拦石墙1墙身模板，模板分级设置，每级高度1～1.5m，然后浇筑拦石墙1墙身混凝土；
45.步骤4：重复步骤2，待上一级墙身浇筑完成后再架设下一级模板，每级墙身强度满足要求后，墙后分层压实回填砂土2，至泄水管21位置时，埋置泄水管21，管后端包裹滤水土工布；
46.步骤5：浇筑至卸荷板22底部位置，墙后回填砂土2填筑至卸荷板22底部，架设拦石1墙身和卸荷板22模板，绑扎连接钢筋23；
47.步骤6：浇筑卸荷板22和拦石墙1墙身混凝土，重复步骤2，架设最后一级模板后应预埋钢柱3，最后浇筑混凝土形成拦石墙1。
48.步骤7：将上支撑钢绳5固定于钢柱3；钻孔植入螺纹扣7，固定下支撑钢绳6,然后利用缝合绳10将钢绳网4分别连接至上支撑钢绳5和下支撑钢绳6。
49.步骤8：在卸荷板22顶部及卸荷板以上拦石墙1墙背设置缓冲轮胎。
50.该构筑方法施工前，先调绘危岩落石分布区域，选择需要拦挡位置，分段开挖施作拦石墙，利用开挖拦石墙基坑弃渣回填至墙后，弃渣回填利用，减少水土流失；拦石墙施作完成同时嵌入钢柱，钢绳网则沿墙顶绕至墙后固定，减少了临时支护工程量，操作简单，不需要在斜坡上钻孔施工，减少对危岩体的扰动，较传统的柔性网安置，提高了施工安全性和良好的拦挡效果。
51.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。