CN111236276A - 一种隧道高陡边坡危岩落石防护结构及构筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及岩土工程领域，具体涉及一种隧道高陡边坡危岩落石防护结构及构筑方法，该防护结构包括若干个支撑柱、拦挡受力网和导向网；支撑柱设在隧道洞口上的边坡上，用来固定拦挡受力网和导向网；拦挡受力网两侧固定在支撑柱上，拦挡受力网相对水平呈倾斜状态，供引导落石滑向隧道洞口外侧；拦挡受力网底侧与边坡连接；导向网覆盖在拦挡受力网的顶侧，并与支撑柱和拦挡受力网的顶端固定连接，以封闭隧道洞口所处一端的方向。本发明在陡边坡上通过支撑柱、拦挡受力网和导向网把边坡坡面分成多个块状结构的防护区间；各分块内的危岩落石掉落后只对分块内的防护结构作用，分化了危岩落石对支撑柱和拦挡受力网的冲击，防护效果好，安全可靠。

Description

一种隧道高陡边坡危岩落石防护结构及构筑方法

技术领域

本发明涉及岩土工程，特别是一种隧道高陡边坡危岩落石防护结构及构筑方法。

背景技术

在山区道路中广泛分布着高陡边坡，危岩落石难以避免掉落在隧道洞口，对道路运营安全影响极大。对于高陡边坡，危岩落石破坏力大，外层危岩落石掉落后会不断向内发展形成新的危岩落石，危岩落石防护十分困难，后期清理困难。在对危岩落石进行防护时，多采用对高陡边坡全部加固的方式，加固范围大，工程量高、难度大，投入成本高，不利于推广。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术对高陡边坡危岩落石防护施工困难、不利于推广的问题，提供一种隧道高陡边坡危岩落石防护结构及构筑方法，能够有效防护危岩落石，施工简单、经济环保，利于推广应用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种隧道高陡边坡危岩落石防护结构，包括若干个支撑柱、拦挡受力网和导向网；支撑柱设在隧道洞口上的边坡上，用来固定拦挡受力网和导向网；拦挡受力网两侧固定在支撑柱上，拦挡受力网相对水平呈倾斜状态，供引导落石滑向隧道洞口外侧；拦挡受力网底侧与边坡连接；导向网覆盖在拦挡受力网的顶侧，并与支撑柱和拦挡受力网的顶端固定连接，以封闭隧道洞口所处一端的方向。

本发明中支撑柱用以固定拦挡受力网和导向网，对落石起承载作用；落石在倾斜设置的拦挡受力网上会快速自动地向远离隧道洞口的方向移动，且导向网可以把落石导向在支撑柱、拦挡受力网和导向网形成的立体空间内，不会弹跳出来影响隧道运营，故本发明能够有效防护危岩落石。且该防护结构均为轻型结构，工程投资较低，实现简单、质量可控，利于推广。

优选地，本发明还包括固定锚杆，固定锚杆设在隧道边坡上，用来固定连接拦挡受力网底侧，有利于落石不会从拦挡受力网与边坡之间挤出。

优选地，拦挡受力网与竖直方向所呈的斜向下夹角θ小于或者等于45度，能够加快落石滑落速度，减少危岩落石停留于拦挡受力网的冲击时间，延长防护结构的使用寿命。

优选地，支撑柱设有三列，每列支撑柱间隔交错设置；中间列的某一支撑柱和位于其斜下方的支撑柱之间通过拦挡受力网相连，可将危岩落石顺沿防护结构两侧滑落，有利于分担危岩落石一次性对支撑柱和拦挡受力网的压力，避免了危岩落石的积累和后期清理。

进一步地，在布置防护结构时，具体地，位于中间列的支撑柱与隧道洞口中线对齐，两侧的支撑柱距隧道洞口外侧大于或者等于2m对称布置，可更好的防护危岩落石，以免所防护隧道道路运营受影响。

优选地，位于中间列的各支撑柱之间也设有拦挡受力网，将防护结构划分成更多个块状结构的防护区间，在一层防护结构中由拦挡受力网或导向网划分成两个防护区间，将该层的危岩落石辖制在更小的防护区间内，减小冲击影响。

进一步可选择地，导向网可为分体结构或整体结构，可视安装情况选择安装方式。特别地，当在防护大坡面时使用本发明，考虑到导向网的安装难度，导向网可采用分体结构，可实现快速安装。

优选地，支撑柱为钢筋混凝土结构或多孔注浆锚杆外侧混凝土浇筑结构，结构可靠，施工方便。

基于上述隧道高陡边坡危岩落石防护结构，本发明另提供其构筑方法，包括以下步骤：

S1.在高陡边坡稳定区域定位并浇筑形成支撑柱；

S2.在支撑柱之间安装拦挡受力网；

S3.在边坡体上施工固定锚杆，用来固定拦挡受力网；

S4.安装导向网。

其中，步骤S3可选择调整至步骤S2之前。

该构筑方法保证了上述隧道高陡边坡危岩落石防护结构功能的有效实现，实现简单，投入成本低。

本发明在高陡边坡上通过支撑柱和拦挡受力网把边坡坡面分成多个块状结构的防护区间。各分块内的危岩落石掉落后只对分块内的防护结构作用，小高度分块内的落石势能减小，因此危岩落石对支撑柱和拦挡受力网形成的冲击力有限。本发明提出的一种适宜的隧道高陡边坡危岩落石防护结构及构筑方法，具有重要意义，具有危岩落石防护效果好、施工简单、经济、环保和利于推广应用等特点。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明在陡边坡上通过支撑柱、拦挡受力网和导向网把边坡坡面分成多个块状结构的防护区间；各分块内的危岩落石掉落后只对分块内的防护结构作用，分化了危岩落石对支撑柱和拦挡受力网的冲击。防护效果好，安全可靠。

2、本发明通过拦挡受力网和导向网，将危岩落石导向安全区域掉落，不仅能保障道路的运营安全，还有利于后期清理。

3、本发明不需要对高陡边坡全范围实施，只需着重重点运营区域进行防护，工程量小，也适用于应急防护施工，施工灵活。

4、本发明均采用轻型结构，经济环保，投入成本低。

5、本发明结构简单，易实现，质量可控，利于推广。

附图说明

图1是一种隧道高陡边坡危岩落石防护结构的正面示意图。

图2是图1中的A-A向结构示意图。

图3是另一种隧道高陡边坡危岩落石防护结构的正面示意图。

图4是图3中I-I向局部结构示意图。

图5是图3中II-II向结构示意图。

图标：1-支撑柱；2-拦挡受力网；3-导向网；4-固定锚杆。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供一种隧道高陡边坡危岩落石防护结构，如图1-2所示，包括若干个支撑柱1、拦挡受力网2和导向网3；支撑柱1设在隧道洞口上的边坡上，用来固定拦挡受力网2和导向网3；拦挡受力网2两侧固定在支撑柱1上，拦挡受力网2相对水平呈倾斜状态，供引导落石滑向隧道洞口外侧；拦挡受力网2底侧与边坡连接；导向网3覆盖在拦挡受力网2的顶侧，并与支撑柱1和拦挡受力网2的顶端固定连接，以封闭隧道洞口所处一端的方向。

防护结构可将危岩落石只导向隧道洞口的一侧。具体地，如图1、2所示，在隧道洞口两侧分别设有一列支撑柱1，支撑柱1垂直立于边坡坡面上，两侧支撑柱1交错设置。拦挡受力网2固定连接着两侧支撑柱1，呈倾斜设置；拦挡受力网2与竖直方向所形成的斜向下夹角θ小于或者等于45度。拦挡受力网2靠近边坡体的底部，通过固定锚杆4与边坡体固定连接，防止落石从拦挡受力网2与边坡之间挤出。在拦挡受力网2远离边坡体的顶端，设有导向网3；导向网3整体覆盖整个防护结构外表面，分别与支撑柱1和拦挡受力网2的顶侧固定连接。

实施例2

本实施例另提供一种隧道高陡边坡危岩落石防护结构，如图3-5所示，包括若干个支撑柱1、拦挡受力网2和导向网3；支撑柱1设在隧道洞口上的边坡上，用来固定拦挡受力网2和导向网3；拦挡受力网2两侧固定在支撑柱1上，拦挡受力网2相对水平呈倾斜状态，供引导落石滑向隧道洞口外侧；拦挡受力网2底侧与边坡连接；导向网3覆盖在拦挡受力网2的顶侧，并与支撑柱1和拦挡受力网2的顶端固定连接，以封闭隧道洞口所处一端的方向。

具体地，如图3，支撑柱1设有三列，垂直立于边坡坡面上。位于中间列的支撑柱1与隧道洞口中心对齐设置；然后在隧道洞口两侧分别对称设置支撑柱1，两侧支撑柱1与中间列的支撑柱1错开排列。其中，支撑柱1可为钢筋混凝土结构或多孔注浆锚杆外侧混凝土浇筑结构，一般直径大于或者等于50cm，结构可靠，施工方便。支撑柱1露出边坡体外的高度一般为1.0-1.5m，两侧的支撑柱1距隧道洞口外侧大于或者等于2m，可更好的防护危岩落石，以免所防护隧道道路运营受影响。

如图3-5，拦挡受力网2设在位于中间列的支撑柱1与相邻斜下方的两侧支撑柱1之间，并与支撑柱1固定连接，将危岩落石顺沿拦挡受力网2向两侧滑落；拦挡受力网2与竖直方向所形成的斜向下夹角θ一般小于或者等于45度，降低危岩落石对防护结构的冲击伤害。拦挡受力网2可采用受力钢绞线编织形成，最下一层拦挡受力网2的孔径一般小于或者等于10cm，上部孔径小于或者等于30cm。此外，在隧道洞口位于中间列的支撑柱1与支撑柱1之间，也设置拦挡受力网2，将同一层防护区间划分成两个小防护区间，分隔不同防护区间的危岩落石，减小冲击。进一步地，在拦挡受力网2底部对应的边坡上，间隔设置有固定锚杆4，固定锚杆4与拦挡受力网2的底部绑扎固定，防止落石从拦挡受力网2与边坡之间挤出。

如图3-5，导向网3，设置在支撑柱1和拦挡受力网2的顶端，并分别与支撑柱1和拦挡受力网2固定连接；导向网3可采用柔性帘式网。安装导向网3时，可从上而下分块安装，降低安装难度，实现快速安装。

实施例3

基于实施例1或实施例2所述的隧道高陡边坡危岩落石防护结构，本实施例提供其构筑方法，包括以下步骤：

S1.在高陡边坡稳定区域，定位支撑柱1施工位置，然后开挖支撑柱1基坑或施工注浆锚杆形成支撑柱1结构体；支撑柱1上预留连接钢筋环；

S2.在支撑柱1之间安装拦挡受力网2，拦挡受力网2与支撑柱1上的连接钢筋环绑扎固定；

S3.在边坡体上施工固定锚杆4，用来固定拦挡受力网2；

S4.从上而下分块安装或者整体安装导向网3，导向网3与支撑柱1和拦挡受力网2的顶部固定连接，连接处采用钢绞线绑扎缝合。

其中，步骤S3可选择调整至步骤S2之前。

本发明在陡边坡上通过支撑柱1和拦挡受力网2把边坡坡面分成多个块状结构的防护区间。各分块内的危岩落石掉落后只对分块内的防护结构作用，小高度分块内的落石势能减小，因此危岩落石对支撑柱1和拦挡受力网2形成的冲击力有限。支撑柱1用以固定拦挡受力网2和导向网3，对落石起承载作用；落石在倾斜设置的拦挡受力网2上会快速自动地向远离隧道洞口的方向移动，且导向网3可以把落石导向在支撑柱1、拦挡受力网2和导向网3形成的立体空间内，不会弹跳出来影响隧道运营，故本发明能够有效防护危岩落石。且该防护结构均为轻型结构，工程投资较低，实现简单、质量可控，利于推广。

此外，需要说明的是，文中的“外侧”“两侧”是指远离隧道洞口或边坡体的方向；“底侧”“底部”是指靠近边坡体的方向；“外表面”是指防护区间结构相对于边坡体方向的相对面；“顶端”“顶侧”是指靠近所防护隧道洞口所处一端、远离边坡体的方向。本发明与常规所选取基准可能有所区别。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隧道高陡边坡危岩落石防护结构，其特征在于，包括若干个支撑柱(1)、拦挡受力网(2)和导向网(3)；所述支撑柱(1)设在隧道洞口上的边坡上，用来固定所述拦挡受力网(2)和导向网(3)；所述拦挡受力网(2)两侧固定在所述支撑柱(1)上，所述拦挡受力网(2)相对水平呈倾斜状态，供引导落石滑向隧道洞口外侧；所述拦挡受力网(2)底侧与边坡连接；所述导向网(3)覆盖在所述拦挡受力网(2)的顶侧，并与所述支撑柱(1)和所述拦挡受力网(2)的顶端固定连接。

2.根据权利要求1所述的危岩落石防护结构，其特征在于，还包括固定锚杆(4)，所述固定锚杆(4)设在隧道边坡上，用来固定连接所述拦挡受力网(2)底侧。

3.根据权利要求1所述的危岩落石防护结构，其特征在于，所述拦挡受力网(2)与竖直方向所呈的斜向下夹角θ小于或者等于45度。

4.根据权利要求1所述的危岩落石防护结构，其特征在于，所述支撑柱(1)设有三列，每列所述支撑柱(1)间隔交错设置；中间列的某一所述支撑柱(1)和位于其斜下方的所述支撑柱(1)之间通过所述拦挡受力网(2)相连。

5.根据权利要求4所述的危岩落石防护结构，其特征在于，位于中间列的所述支撑柱(1)与隧道洞口中线对齐，两侧的所述支撑柱(1)距隧道洞口外侧大于或者等于2m对称布置。

6.根据权利要求4所述的危岩落石防护结构，其特征在于，位于中间列的各所述支撑柱(1)之间也设有所述拦挡受力网(2)。

7.根据权利要求4所述的危岩落石防护结构，其特征在于，所述导向网(3)为分体结构或整体结构。

8.根据权利要求1-7任一项所述的危岩落石防护结构，其特征在于，所述支撑柱(1)为钢筋混凝土结构或多孔注浆锚杆外侧混凝土浇筑结构。

9.一种隧道高陡边坡危岩落石防护结构的构筑方法，其特征在于，基于上述权利要求1-8任一项所述危岩落石防护结构，包括以下步骤：

S1.在高陡边坡稳定区域定位并浇筑形成支撑柱(1)；

S2.在所述支撑柱(1)之间安装拦挡受力网(2)；

S3.在边坡体上施工固定锚杆(4)，用来固定拦挡受力网(2)；

S4.安装所述导向网(3)。

10.根据权利要求9所述的危岩落石防护结构，其特征在于，步骤S3调整至步骤S2之前。

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