技术领域
[0001] 本
发明涉及岩土工程的边坡抗震支护技术领域，具体地涉及一种边坡组合防护结构。
背景技术
[0002] 在边坡抗震设计中，
地震对边坡结构的作用主要在于附加地震
力和位移两个方面。而传统抗震方法常常从受力
角度即通过提高结构物
刚度(如增加结构尺寸)来增加结构的抗震能力。但是在汶川地震后发现一个现象，在强地震作用下重力式
挡墙损害严重，完全依靠提高截面尺寸增加结构刚度的方法来进行抗震，在高烈度、强地震作用下并不实用。
[0003] 其中主要原因在于：边坡防护结构在地震作用下往往
变形较大，但重力式挡土墙由于自身重量大，对位移较为敏感，无法承受如此大的地震变形，在地震诱发大变形情况下重力式挡土墙反而比柔性结构更易破坏。因此，亟需一种减震层土墙组合结构替代传统的重力式挡土墙，使其满足既能发挥重力式挡土墙承受土压力的作用，又能承受地震下大变形，避免在地震作用下重力式挡土墙的失稳破坏的性能要求，以有效的保障群众的生命财产安全。
[0004] 经检索发现已公开的国内
申请号201710645357.9、201811151089.6及201810907936.0三项
专利，其虽能够发挥一定的减震作用，还存在一定的不足，该三项专利设计只对边坡中下部支挡结构进行局部减震，针对小、微地震作用，无法抵抗中强震作用，且抗倾覆能力不足；强地震作用下，边坡中上部将产生较大的地震力，单一重力式挡土墙结构无法降低边坡产生的地震作用力，边坡依然面临失稳破坏的危险。
发明内容
[0005] 鉴于
现有技术存在的上述中一个或者多个
缺陷，本发明提供了一种边坡组合防护结构，使其既能发挥重力式挡土墙承受土压力的作用，又能承受地震下大变形，还能发挥让压锚杆对边坡中上部的减震作用，避免在地震作用下重力式挡土墙的失稳破坏的性能要求。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种边坡组合防护结构，该边坡组合防护结构用于安装在边坡(6)上，其特征在于：该边坡组合防护结构包括普通锚杆(1)、重力式挡土墙(2)、减震层(3)、让压锚杆(4)、排
水沟(5)；该边坡(6)包括边坡滑层(6-1)与边坡基岩层(6-2)；所述让压锚杆(4)插设在所述边坡滑层(6-1)上并伸入所述边坡基岩层(6-2)内；所述减震层(3)挡设在所述边坡滑层(6-1)低侧，该重力式挡土墙(2)固定在所述基岩层(6-2)低侧上并与所述减震层(3)上背对所述边坡滑层(6-1)的一侧面紧贴；所述排水沟(5)靠近所述重力式挡土墙(2)并位于背对所述边坡基岩层(6-2)一侧；所述普通锚杆(1)竖向插设在所述重力式挡土墙(2)上并向下伸入所述边坡基岩层(6-2)内。
[0007] 优选地，所述让压锚杆(4)包括外挡帽(4-1)、杆体(4-2)、
挤压套(4-3)、支承罩(4-4)和注浆帽(4-5)；所述边坡(6)上设有杆体安装孔(6-3)，且所述注浆帽(4-5)固定设置在所述杆体安装孔(6-3)内；所述杆体(4-2)具有S形内杆段(4-21)和外直杆段(4-22)；所述S形内杆段(4-21)位于所述杆体安装孔(6-3)内，该S形内杆段(4-21)内端与所述注浆帽(4-
5)固定连接；所述支承罩(4-4)包括罩体(4-41)和设于该罩体(4-41)周向边缘的边坡外挡(4-42)，该罩体(4-41)中心设有外直杆段穿孔(4-43)，该外直杆段(4-22)向外穿出所述外直杆段穿孔(4-43)后依次连接挤压套(4-3)和外挡帽(4-1)；所述挤压套(4-3)与外直杆段(4-22)
过盈配合，该外挡帽(4-1)与外直杆段(4-22)固定连接；所述挤压套(4-3)内端与所述罩体(4-41)外壁相抵，该挤压套(4-3)外端与外挡帽(4-1)之间具有间隙(a)；所述杆体安装孔(6-3)内底部设有消波空腔(6-4)。
[0008] 优选地，所述外挡帽(4-1)采用
螺母，该螺母与该外直杆段(4-22)
螺纹配合。
[0009] 优选地，所述减震层(3)采用EPS板材，厚度为0.3～0.6m。
[0010] 本发明的有益效果是：
[0011] 第一，本发明允许地震作用下重力式挡土墙后边坡滑层发生一定变形，将地震
能量转化为边坡滑层的变形能，降低了重力式挡土墙的受力；
[0012] 第二，本发明通过在重力式挡土墙上设置竖向的普通锚杆，增加了重力式挡土墙的抗侵覆和抗滑移破坏的能力，增加了结构的
稳定性；
[0013] 第三，本发明采用在边坡滑层与边坡基岩层之间设置让压锚杆，可实现多级逐级减震、让压和消波等，以降低了边坡滑层的下滑力和变形挤压力；同时，由于让压锚杆相对于普通锚杆，具有多次屈服能力，能够产生额外的变形，在遭遇强地震作用时能够允许支护边坡滑层(如土体)发生变形，将地震能量转化为边坡滑层(如土体)的变形能，当变形超过一定程度后，让压锚杆承载力逐级自适应提升，能够阻止边坡滑层(如土体)进一步变形，从而保证了边坡的边坡滑层(如土体)在强地震作用下不会失稳破坏；
[0014] 第四，本发明可提高重力式挡土墙的允许位移量，可避免在强地震作用下破坏；同时降低边坡的下滑力，减小重力式挡土墙的受力；其次，本发明增加重力式挡土墙的抗滑移、抗倾覆的能力，发挥组合支护结构的优势，提高边坡在地震作用下的稳定性；
[0015] 第五，本发明既能发挥重力式挡土墙承受土压力的作用，又能承受地震下大变形，还能发挥让压锚杆对边坡中上部的减震作用，避免在地震作用下重力式挡土墙的失稳破坏的性能要求。
附图说明
[0016] 图1是本发明中一种边坡组合防护结构的结构示意图。
[0017] 图2是图1中A-A截面图。
[0018] 图3是本发明中让压锚杆在让压前的结构示意图。
[0019] 图4是本发明中让压锚杆在让压后的结构示意图。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图和
实施例对本发明作进一步说明：
[0021] 参见图1-4，一种边坡组合防护结构，该边坡组合防护结构用于安装在边坡6上，该边坡组合防护结构包括普通锚杆1、重力式挡土墙2、减震层3、让压锚杆4、排水沟5。
[0022] 具体地，所述普通锚杆1可采用常见的的
钢丝绳
砂浆锚杆、倒楔式金属锚杆或管缝式锚杆、
水泥锚杆等。
[0023] 该边坡6包括边坡滑层6-1与边坡基岩层6-2。该边坡滑层6-1与比边坡基岩层6-2地质不同。
[0024] 该边坡滑层6-1与比边坡基岩层6-2的分层面。当该边坡滑层6-1下滑时是沿分层面下滑。
[0025] 所述让压锚杆4插设在所述边坡滑层6-1上并伸入所述边坡基岩层6-2内。
[0026] 在本实施例中，所述让压锚杆4具有若干个，并沿边坡6斜面间隔分布地安装。
[0027] 在本实施例中，所述让压锚杆4包括外挡帽4-1、杆体4-2、挤压套4-3、支承罩4-4和注浆帽4-5；所述边坡6上设有杆体安装孔6-3，且所述注浆帽4-5固定设置在所述杆体安装孔6-3内；所述杆体4-2具有S形内杆段4-21和外直杆段4-22；所述S形内杆段4-21位于所述杆体安装孔6-3内，该S形内杆段4-21内端与所述注浆帽4-5固定连接；所述支承罩4-4包括罩体4-41和设于该罩体4-41周向边缘的边坡外挡4-42，该罩体4-41中心设有外直杆段穿孔4-43，该外直杆段4-22向外穿出所述外直杆段穿孔4-43后依次连接挤压套4-3和外挡帽4-
1；所述挤压套4-3与外直杆段4-22过盈配合，该外挡帽4-1与外直杆段4-22固定连接；所述挤压套4-3内端与所述罩体4-41外壁相抵，该挤压套4-3外端与外挡帽4-1之间具有间隙a；
所述杆体安装孔6-3内底部设有消波空腔6-4。
[0028] 参见图1至4，该边坡6上钻设有杆体安装孔6-3，该杆体安装孔6-3深入边坡基岩层6-2内。
[0029] 参见图3，该让压锚杆在让压前，此时该挤压套4-3外端与外挡帽4-1之间具有间隙a且同时在边坡6的杆体安装孔6-1内侧的杆体4-2上S形内杆段4-21呈S形(或称蛇形)弯曲。当遭遇强地震时，一方面由于消波空腔6-4的存在，依据空气消波原理，地震对边坡的作用将降低，削弱地震引起的破坏作用；另一方面，强地震作用将诱发边坡将发生大变形，因支承罩4-4的罩体4-41和其周向边缘的边坡外挡4-42形成支护结构并与边坡之间的变形协调作用，该杆体4-2将受力变形，此时杆体4-2的S形内杆段4-21首先受变直(见图4)，当边坡变形逐渐加大时，该杆体4-2的S形内杆段4-21承受拉力超过该挤压套4-3与外直杆段4-22过盈配合之间所产生的握裹阻力时，该支承罩4-4的将沿着外直杆段4-22发生恒阻让压滑移，以此来适应边坡的大变形，保证结构的安全，同时该支承罩4-4的罩体4-41可容纳一定边坡变形挤压量，同时该罩体4-41会发生一定变形而产生不断增大的承受阻力。
[0030] 该让压锚杆采用上述设计，其具有一下优点：该让压锚杆利用空气消波的原理，依靠消波空腔6-4来降低地震对边坡，降低地震作用下边坡的变形；该让压锚杆利用S形内杆段4-21，在地震作用时，该处S形内杆段4-21受拉变直，让边坡发生额外的变形，以实现将部分地震能量转化为边坡滑层6-1(如土体)的一级变形能量,降低了本发明锚杆的受力,；该让压锚杆的挤压套4-3外端与外挡帽4-1之间具有间隙a，预留成支承罩4-4滑移长度，在本发明所受轴力超过挤压套4-3与该外直杆段4-22之间的静止
摩擦力时，该支承罩4-4将沿着外直杆段4-22发生恒阻让压滑移,一方面保证本发明锚杆整体的承载力，另一面通过独特的让压构造允许边坡发生大变形，以实现将其它部分地震能量转化为边坡滑层6-1(如土体)的二级变形能量；当本发明锚杆整体变形超过一定程度后，本发明锚杆整体承载力将会提高，能够阻止岩体进一步变形，从而保证了杆体4-2在强地震作用下不会破坏；该让压锚杆能同时兼具让压、消波和减震等特性，能够允许边坡土变形且同时能够利用空气的消波减震作用,极大降低了地震对支护结构(如让压锚杆4和重力式挡土墙2)的作用力，确保了支护结构的支挡能力，保证了边坡滑层6-1在强地震作用下不会失稳破坏。
[0031] 在本实施例中，所述外挡帽4-1采用螺母，该螺母与该外直杆段4-22螺纹配合。
[0032] 其中，所述减震层3挡设在所述边坡滑层6-1低侧，并由于阻挡边坡滑层6-1下滑。
[0033] 其中，该重力式挡土墙2固定在所述基岩层6-2低侧上并与所述减震层3上背对所述边坡滑层6-1的一侧面紧贴。
[0034] 因此，该重力式挡土墙2和所述减震层3紧贴而共同对所述边坡滑层6-1下侧面相抵而防护阻挡。
[0035] 所述排水沟5靠近所述重力式挡土墙2并位于背对所述边坡基岩层6-2一侧；所述普通锚杆1竖向插设在所述重力式挡土墙2上并向下伸入所述边坡基岩层6-2内。
[0036] 由于在重力式挡土墙2在朝向边坡基岩层6-2一侧设置减震层3，当遭遇较大地震作用时，通过减震层3减震，允许重力式挡土墙2发生一定的变形，吸收地震能量，降低墙体所承受的冲击力；其次在重力式挡土墙2安装而施工竖向的普通锚杆1，其主要作用在于增强重力式挡土墙2的抗滑力，防止重力式挡土墙2发生
倾侧和水平滑移破坏，增加重力式挡土墙2抗阻能力和稳定性。
[0037] 优选地，所述减震层3采用EPS板材(即聚苯乙烯
泡沫板)，厚度为0.3～0.6m。本发明减震层3采用聚苯乙烯泡沫板，具体以下优点：第一，聚苯乙烯泡沫板
密度系数小，抗冲击能力良好，有足够的能力通过改变和回复形状对外界冲击力进行缓冲；第二，聚苯乙烯泡沫板具有独立的气泡结构，小面积的损伤不会影响到整面墙体；第三，聚苯乙烯泡沫板其表面吸水率低，防渗透性能好，能够有效避免墙面受潮后发霉、脱落等墙面问题；第三，聚苯乙烯泡沫板不受气温影响，高温时，聚苯乙烯泡沫板不会因
温度过高而
熔化流淌，低温时也不会因为温度过低而发生脆裂现象。
[0038] 优选地，所述重力式挡土墙2采用普通
混凝土重力式挡土墙，混凝土等级不应小于C30。
[0039] 本发明具有以下优点并分析如下：
[0040] 第一，本发明允许地震作用下重力式挡土墙2后边坡滑层6-1发生一定变形，将地震能量转化为边坡滑层6-1的变形能，降低了重力式挡土墙2的受力；
[0041] 第二，本发明通过在重力式挡土墙2上设置竖向的普通锚杆1，增加了重力式挡土墙2的抗侵覆和抗滑移破坏的能力，增加了结构的稳定性；
[0042] 第三，本发明采用在边坡滑层6-1与边坡基岩层6-2之间设置让压锚杆44，可实现多级逐级减震、让压和消波等，以降低了边坡滑层6-1的下滑力和变形挤压力；同时，由于让压锚杆相对于普通锚杆，具有多次屈服能力，能够产生额外的变形，在遭遇强地震作用时能够允许支护边坡滑层6-1(如土体)发生变形，将地震能量转化为边坡滑层6-1(如土体)的变形能，当变形超过一定程度后，让压锚杆4承载力逐级自适应提升，能够阻止边坡滑层6-1(如土体)进一步变形，从而保证了边坡的边坡滑层6-1(如土体)在强地震作用下不会失稳破坏；
[0043] 第四，本发明由于设置减震层3，可提高重力式挡土墙的允许位移量，可避免在强地震作用下破坏；同时降低边坡的下滑力，减小重力式挡土墙2的受力；其次，本发明增加重力式挡土墙2的抗滑移、抗倾覆的能力，发挥组合支护结构的优势，提高边坡在地震作用下的稳定性；
[0044] 第五，本发明既能发挥重力式挡土墙承受土压力的作用，又能承受地震下大变形，还能发挥让压锚杆对边坡中上部的减震作用，避免在地震作用下重力式挡土墙失稳破坏的性能要求。
[0045] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多
修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的
基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由
权利要求书所确定的保护范围内。
