[发明专利]一种适用于易滑坡路段的棚洞结构系统及其施工方法

说明书

本发明涉及一种适用于易滑坡路段的棚洞结构系统及其施工方法，属于棚洞支护技术领域，解决了棚洞施工过程中易滑坡以及施工效率低的问题。本发明通过在临时便道处施工抗滑桩，相邻抗滑桩之间浇筑纵梁进行连接，完成相邻抗滑桩之间的纵向连接；在临时便道的对侧分段依次开挖基槽，在基槽中进行钢筋混凝土浇筑施工形成条形基础；将预制的斜柱和横梁运至施工现场，进行装配式拼接安装；分段进行棚洞内部土石体的开挖；挖掘完成后，对棚洞侧壁、外侧纵梁、顶板进行混凝土浇筑施工；浇筑棚洞结构系统的混凝土底板，直至完成全部棚洞结构系统的施工。本发明实现了先支后挖减少扰动，棚洞结构系统的快速拼接，提升了施工效率。

技术领域

本发明涉及棚洞支护技术领域，尤其涉及一种适用于易滑坡路段的棚洞结构系统及其施工方法。

背景技术

随着生态文明建设的理念的日益深入，交通行业建设中对环境保护工作越来越重视，例如生态选线、绿色施工、填挖平衡、少占地少破坏等做法已成为基本的要求。就设计方案而言，对环境的微扰动与结构稳定可靠是首要的追求。在山区公路、铁路建设过程中，受到地形与线形指标的限制，往往需要采用傍山棚洞来替代路基高边坡方案，以期达到行车安全与少挖方少破坏植被的目的。

一般而言，棚洞的方案安全性高，运营阶段问题少，是一种不错的选择。传统棚洞施工顺序为：先进行路堑边坡开挖，形成作业空间，并对临时开挖坡面进行防护，然后先做仰拱/硬化底板，再进行立柱、拱墙施工，最后再完成顶板，并顶部回填缓冲土层。但是，在一些边坡稳定性差、易滑塌、易滑坡路段，例如横向坡度大(45°及以上)但岩性为强风化岩体、节理面与坡面接近平行的岩体、表层有一定厚度土层易发育为浅层滑坡、软硬互层岩体边坡、存在与坡面近乎平行的软弱结构面边坡等情况，传统的棚洞施工方案及结构方案面临很大挑战，主要表现在以下几方面：

(1)棚洞施工需先在坡体上开挖出施工场地，沿山体侧横向拉槽深度一般超过12m，坡脚被开挖后，容易造成整个坡脚失去支撑而发生滑坡，新建公路在施工阶段或运营阶段因挖出坡体导致的滑坡屡见不鲜。棚洞结构一般均为现浇施工，进度缓慢，施工周期较长情况下难免会遇到雨季，施工风险进一步加大。一旦坡体失稳滑塌，轻则导致机械损坏，工期延误，重则导致人员伤亡，造成严重的经济损失。

(2)在中～强风化岩体段落开挖石方一般是采用爆破开挖，容易造成原有的坡体反复振动下失稳滑动或滑塌。

(3)传统棚洞施工中，为保证场地内结构施工的安全性，一般需要在山体侧预留1m以上的作业空间，因此需要开展临时放坡，若山体坡度偏大，则放坡会多达3～5级，不仅增大了下方临时作业的落石危害风险，并且还使得边坡暴漏面积增大，潜在滑动风险加剧。

(4)传统棚洞顶部的一般会有大面积刷坡，原有植被破坏后一般很难恢复，即使进行了绿化，由于与路面车辆空间上的隔离，运营期间养护车辆很难对其实施洒水灌溉，从而造成景观上的不协调。

综合以上分析，传统现浇棚洞方案难以满足易滑坡路段施工安全性方面的要求。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种适用于易滑坡路段的棚洞结构系统及其施工方法，用以解决现有棚洞挖掘过程由于施工产生的扰动容易导致滑坡的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种适用于易滑坡路段的棚洞结构系统，包括：抗滑桩、纵梁、条形基础、斜柱、横梁和外侧纵梁；所述抗滑桩竖直设置在自然边坡的坡脚对侧；相邻抗滑桩之间通过纵梁连接；自然边坡坡脚处的基槽中浇筑所述条形基础；斜柱垂直于条形基础，且相邻斜柱之间通过外侧纵梁连接；斜柱和抗滑桩之间通过横梁连接。

进一步地，在地表上设置混凝土底板，且所述混凝土底板的两侧分别与条形基础和抗滑桩固定连接；相邻的横梁之间设置顶板；抗滑桩靠近斜柱的一侧浇筑有棚洞侧壁。

进一步地，所述抗滑桩、纵梁和条形基础采用混凝土浇筑成型；所述斜柱和横梁为预制件，斜柱与横梁之间采用吊装拼接安装。