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CN201922047523.2 黄土隧道进洞口段穿越滑坡体综合治理结构

发布时间:2024-06-14

基本信息

  • 申请号: CN201922047523.2
  • 申请日: 20191123
  • 公开号: ZL201922047523.2
  • 公开日: 20201016
  • 申请(专利权)人: ["中铁二十局集团有限公司"]
  • 发明人: ["谢江胜","梁永峰","郭瑞","刘之涛","马传明","张会安","郭尚坤","曹运祥","王建军","申运涛","葛亮亮","赵卫"]
  • 主分类号: E02D17/20
  • 分类号: ["E02D17/20"]
  • 地址: 710016 陕西省西安市未央区太华路89号
  • 国省代码: CN61
  • 代理机构: 西安创知专利事务所
  • 代理人: ["景丽娜"]

摘要

本实用新型公开了一种黄土隧道进洞口段穿越滑坡体综合治理结构,包括对需治理滑坡体进行支挡的组合式支挡结构、对黄土滑坡上的地表水进行排出的滑坡排水结构和布设于需治理滑坡体前部上方的反压回填层,组合式支挡结构由滑坡支挡结构和进洞口支挡结构组成,组合式支挡结构为钝角形支挡结构,周边排水结构由左右两个周边截水沟组成。本实用新型结构设计合理、施工简便且使用效果好,将组合式支挡结构、滑坡排水结构与滑坡体前部反压回填层相结合对需治理滑坡体进行综合治理,将多项治理措施相结合能对隧道进洞口段所处区域土体进行有效加固,能有效降低穿越滑坡体的隧道进洞口段施工风险,并能有效确保所施工成型隧道进洞口段的结构稳固性。

权利要求书

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1.一种黄土隧道进洞口段穿越滑坡体综合治理结构,其特征在于:包括对需治理滑坡体(1)进行支挡的组合式支挡结构、对黄土滑坡上的地表水进行排出的滑坡排水结构和布设于需治理滑坡体(1)前部上方的反压回填层(21),所述反压回填层(21)为土体回填层;所述需治理滑坡体(1)后部支撑于上部土层(14)的前部上方,所述上部土层(14)前部为位于需治理滑坡体(1)下方的滑床,所述需治理滑坡体(1)为所述黄土滑坡的滑坡体且其为在所述滑床上由后向前进行滑动的滑坡体;所述需治理滑坡体(1)的前部和中部均支撑于下部土层(13)上,所述上部土层(14)支撑于下部土层(13)上;所述需治理滑坡体(1)和上部土层(14)均为砂黄土层,所述下部土层(13)为老黄土层,所述需治理滑坡体(1)和上部土层(14)组成位于下部土层(13)上的不稳定土层;所述组合式支挡结构由滑坡支挡结构(12)和布设在隧道进洞口(2)前方的进洞口支挡结构(11)组成,所述组合式支挡结构为钝角形支挡结构,所述进洞口支挡结构(11)和所述滑坡支挡结构(12)均呈竖直向布设;所述隧道进洞口(2)为隧道进洞口段(10)前端的进洞口,所述隧道进洞口段(10)为所施工黄土隧道中靠近隧道进洞口(2)的一个隧道段,所述隧道进洞口段(10)为穿越需治理滑坡体(1)的平直隧道段,所述平直隧道段的前端为隧道进洞口(2)且其后端为进洞口段后端,所述进洞口段后端位于所述不稳定土层后方;所述隧道进洞口段(10)的一侧为需支挡侧且其另一侧为滑动起始侧,需治理滑坡体(1)为由所述滑动起始侧向所述需支挡侧滑动的滑坡体,需治理滑坡体(1)的滑动方向与隧道进洞口段(10)的隧道纵向延伸方向之间的夹角为A,其中A=35°~55°;所述隧道进洞口(2)位于需治理滑坡体(1)上且隧道进洞口(2)位于需治理滑坡体(1)中部;所述进洞口支挡结构(11)和所述滑坡支挡结构(12)均位于需治理滑坡体(1)上且二者位于需治理滑坡体(1)前部,所述进洞口支挡结构(11)位于隧道进洞口(2)前方,所述滑坡支挡结构(12)位于隧道进洞口段(10)的所述需支挡侧;所述进洞口支挡结构(11)与所述隧道进洞口段(10)的隧道纵向延伸方向呈垂直布设,所述滑坡支挡结构(12)与需治理滑坡体(1)的滑动方向呈垂直布设;所述进洞口支挡结构(11)以隧道进洞口段(10)为界分为外侧支挡结构和中部支挡结构,所述外侧支挡结构和所述中部支挡结构布设于同一竖直面上,所述外侧支挡结构位于隧道进洞口段(10)的所述滑动起始侧,所述中部支挡结构位于隧道进洞口段(10)的所述需支挡侧;所述中部支挡结构位于所述外侧支挡结构与滑坡支挡结构(12)之间,所述外侧支挡结构、所述中部支挡结构和滑坡支挡结构(12)均为抗滑支挡结构;所述抗滑支挡结构包括多个由左至右布设于同一竖直面上的抗滑桩(4),多个所述抗滑桩(4)呈均匀布设;每个所述抗滑桩(4)均呈竖直向布设;所述滑坡排水结构包括周边排水结构;所述周边排水结构由左右两个周边截水沟(3)组成,两个所述周边截水沟(3)分别布设于所述不稳定土层的左右两侧;一个所述周边截水沟(3)沿所述不稳定土层的左侧边缘线由后向前布设,另一个所述周边截水沟(3)沿所述不稳定土层的右侧边缘线由后向前布设;两个所述周边截水沟(3)均位于所述不稳定土层外侧且二者均布设于下部土层(13)上,两个消力池(20)均位于下部土层(13)上;两个所述周边截水沟(3)的前端均位于需治理滑坡体(1)的前部外侧,两个所述周边截水沟(3)均由后向前逐渐向下倾斜;两个所述周边截水沟(3)的前端分别位于所述组合式支挡结构的左右两侧,两个所述周边截水沟(3)的前端均位于所述组合式支挡结构前方;所述反压回填层(21)位于所述隧道进洞口段(10)的所述需支挡侧,所述反压回填层(21)位于所述中部支挡结构后方,所述反压回填层(21)前侧布设于所述中部支挡结构上。

2.按照权利要求1所述的黄土隧道进洞口段穿越滑坡体综合治理结构,其特征在于:所述滑坡支挡结构(12)中靠近所述中部支挡结构的一端为支挡内端,所述滑坡支挡结构(12)的另一端为支挡外端,所述滑坡支挡结构(12)的所述支挡外端伸出至需治理滑坡体(1)外侧。

3.按照权利要求1或2所述的黄土隧道进洞口段穿越滑坡体综合治理结构,其特征在于:所述组合式支挡结构中所有抗滑桩(4)均位于需治理滑坡体(1)上且所有抗滑桩(4)均位于需治理滑坡体(1)前部,需治理滑坡体(1)前部支撑于下部土层(13)上,所述下部土层(13)位于岩层上;每个所述抗滑桩(4)均包括固定于需治理滑坡体(1)上的钢筋混凝土桩体(4-2)和布设于钢筋混凝土桩体(4-2)外侧的围护结构(8),所述钢筋混凝土桩体(4-2)的横截面为矩形,所述围护结构(8)的横截面为矩形且其沿钢筋混凝土桩体(4-2)的竖向中心轴线布设;所述围护结构(8)包括多个呈竖直向布设的旋喷桩(4-1),多个所述旋喷桩(4-1)沿钢筋混凝土桩体(4-2)的四周轮廓线布设,相邻两个所述旋喷桩(4-1)的桩身相互咬合;所述钢筋混凝土桩体(4-2)与围护结构(8)紧固连接为一体;需治理滑坡体(1)为由后向前进行滑动的滑坡体,所述钢筋混凝土桩体(4-2)中靠近需治理滑坡体(1)前缘的侧壁为前侧壁,所述钢筋混凝土桩体(4-2)中靠近需治理滑坡体(1)后缘的侧壁为后侧壁;所述钢筋混凝土桩体(4-2)呈竖直向布设且其顶部伸出至需治理滑坡体(1)上方,所述钢筋混凝土桩体(4-2)的底部伸入至所述岩层内,需治理滑坡体(1)、下部土层(13)和所述岩层组成待治理地层,所述待治理地层内设置有供钢筋混凝土桩体(4-2)施工的桩孔;所述钢筋混凝土桩体(4-2)包括由上至下下放至所述桩孔内的竖向钢筋笼和位于所述桩孔内的混凝土桩身,所述竖向钢筋笼浇筑于所述混凝土桩身内;所述竖向钢筋笼为立方体钢筋笼;所述立方体钢筋笼包括多组竖向钢筋(4-22)和多道由下至上布设的水平箍筋(4-21),多道所述水平箍筋(4-21)的结构和尺寸均相同且其由上至下布设于同一竖直线上,每道所述水平箍筋(4-21)均套箍在多组所述竖向钢筋(4-22)外侧;多组所述竖向钢筋(4-22)沿所述立方体钢筋笼的四周边线布设,多道所述水平箍筋(4-21)通过多组所述竖向钢筋(4-22)紧固连接为一体,每道所述水平箍筋(4-21)均与多组所述竖向钢筋(4-22)紧固连接;位于所述立方体钢筋笼左侧、右侧和前侧的每组所述竖向钢筋(4-22)均为一根呈竖直向布设的竖向钢筋(4-22),位于所述立方体钢筋笼后侧的每组所述竖向钢筋(4-22)均包括多根呈竖直向布设且紧固连接为一体的竖向钢筋(4-22),每根所述竖向钢筋(4-22)均为平直钢筋。

4.按照权利要求3所述的黄土隧道进洞口段穿越滑坡体综合治理结构,其特征在于:所述外侧支挡结构中相邻两个所述抗滑桩(4)之间的间距和所述中部支挡结构中相邻两个所述抗滑桩(4)之间的间距均与所述滑坡支挡结构(12)中相邻两个所述抗滑桩(4)之间的间距相同;所述滑坡支挡结构(12)中相邻两个所述抗滑桩(4)之间的间距为d,其中d的取值范围为4.5m~5.5m;所述组合式支挡结构中所有抗滑桩(4)的横截面结构和尺寸均相同;所述钢筋混凝土桩体(4-2)的左右向宽度为W1,W1的取值范围为1.5m~2.5m;所述钢筋混凝土桩体(4-2)的前后向宽度为W2,W2的取值范围为2.5m~3.5m。

5.按照权利要求3所述的黄土隧道进洞口段穿越滑坡体综合治理结构,其特征在于:所述立方体钢筋笼内部后侧设置有多个连接钢筋组,多个所述连接钢筋组由后向前布设;每个所述连接钢筋组均包括多道由下至上布设于同一竖直面上的水平连接钢筋(4-23),多道所述水平连接钢筋(4-23)均与钢筋混凝土桩体(4-2)的后侧壁呈平行布设;每道所述水平连接钢筋(4-23)均为一道呈水平布设的平直钢筋,每道所述水平连接钢筋(4-23)均固定在一道所述水平箍筋(4-21)上,每道所述水平连接钢筋(4-23)的前后两端均与一组所述竖向钢筋(4-22)紧固连接;每个所述连接钢筋组前侧均固定一排竖向加固钢筋(4-24);每排所述竖向加固钢筋(4-24)均包括多组由左至右布设于同一竖直面上的竖向加固钢筋(4-24),每组所述竖向加固钢筋(4-24)均为一根所述竖向加固钢筋(4-24)或由多根竖向加固钢筋(4-24)连接组成的加固钢筋组;所述竖向加固钢筋(4-24)为呈竖直向布设的平直钢筋。

6.按照权利要求1或2所述的黄土隧道进洞口段穿越滑坡体综合治理结构,其特征在于:所述外侧支挡结构中最靠近所述中部支挡结构的一个所述抗滑桩(4)和所述中部支挡结构中最靠近所述外侧支挡结构的一个所述抗滑桩(4)均为洞口抗滑桩,两个所述洞口抗滑桩之间的间距与隧道进洞口(2)的开挖宽度相同,两个所述洞口抗滑桩对称布设于隧道进洞口(2)的左右两侧下方。

7.按照权利要求1或2所述的黄土隧道进洞口段穿越滑坡体综合治理结构,其特征在于:所述上部土层(14)中位于需治理滑坡体(1)正后方的土层上表面为所述黄土滑坡的滑坡壁(15);还包括对需治理滑坡体(1)正后方的滑坡壁(15)进行开挖后形成的台阶状边坡(23),所述台阶状边坡(23)包括多个由上至下布设的平台(23-1),多个所述平台(23-1)沿需治理滑坡体(1)的滑动方向由后向前布设,前后相邻两个所述平台(23-1)之间均为一个斜向边坡(23-2),每个所述斜向边坡(23-2)均由后向前逐渐向下倾斜。

8.按照权利要求7所述的黄土隧道进洞口段穿越滑坡体综合治理结构,其特征在于:所述滑坡排水结构还包括布设于滑坡壁(15)上的中部排水结构,所述中部排水结构位于两个所述周边截水沟(3)之间;所述滑坡壁(15)上由后向前逐渐向下倾斜,所述中部排水结构位于滑坡壁(15)中部上方;所述中部排水结构包括多个由上至下布设于滑坡壁(15)上的中部截水沟,每个所述中部截水沟的两端均与所述周边排水结构连接,每个所述中部截水沟均位于上部土层(14)上;每个所述中部截水沟均由左右两个侧部截水沟(9)组成,两个所述侧部截水沟(9)分别为左侧截水沟和位于所述左侧截水沟后侧的右侧截水沟,所述左侧截水沟由右向左逐渐向下倾斜,所述右侧截水沟由左向右逐渐向下倾斜;每个所述中部截水沟中所述左侧截水沟的左端与左截水沟连通,每个所述中部截水沟中所述右侧截水沟的右端与右截水沟连通,每个所述中部截水沟中所述左侧截水沟的右端均与该中部截水沟中所述右侧截水沟的左端相互连通;每个所述中部截水沟均位于一个所述平台(23-1)上。

9.按照权利要求7所述的黄土隧道进洞口段穿越滑坡体综合治理结构,其特征在于:所述平台(23-1)沿需治理滑坡体(1)滑动方向上的宽度为3m~8m,所述斜向边坡(23-2)沿需治理滑坡体(1)滑动方向上的宽度为4m~10m。

10.按照权利要求1或2所述的黄土隧道进洞口段穿越滑坡体综合治理结构,其特征在于:所述反压回填层(21)为对反压回填区进行回填后形成的回填层,所述反压回填区沿所述隧道进洞口段(10)的隧道纵向延伸方向布设,所述反压回填区为位于需治理滑坡体(1)中部上方的矩形区域,所述反压回填区的前侧壁与所述进洞口支挡结构(11)的前侧壁相平齐;所述反压回填区的上表面为台阶式坡面,所述台阶式坡面上设置有多个由上至下布设的台阶,多个所述台阶沿隧道纵向延伸方向由后向前布设;所述反压回填区中位于最后侧的台阶高度最高。

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