本實(shí)用新型涉及道路工程防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高填方土質(zhì)路堤邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，我國的交通基礎(chǔ)建設(shè)取得了喜人的成績，基本實(shí)現(xiàn)了“縣縣通高速”。在高速公路建設(shè)過程中，受地形和線性的影響，公路跨山躍河工程屢見不鮮，在山嶺區(qū)高邊坡路堤常常是設(shè)計(jì)、施工單位所恐懼的項(xiàng)目。在工程地質(zhì)不良的地區(qū)或者自然天氣惡劣的地區(qū)，高邊坡路堤經(jīng)常出現(xiàn)沉陷、沖刷等病害，嚴(yán)重的情況下引起邊坡滑塌事故。這嚴(yán)重的影響了道路行車的安全性能，從社會(huì)影響以及人民經(jīng)濟(jì)考慮，都是急需要解決的問題。

在常規(guī)路堤設(shè)計(jì)中，常通過放緩邊坡的形式來達(dá)到增加邊坡穩(wěn)定的目的。但對(duì)于土質(zhì)路堤而言放緩邊坡意味著增加了邊坡徑流的路程和時(shí)間，這會(huì)導(dǎo)致更多的水分滲入邊坡內(nèi)部，在增加了邊坡土體的自重的同時(shí)，對(duì)土體強(qiáng)度會(huì)帶來不同程度的負(fù)面影響。因此，在設(shè)計(jì)人員難以把握高填方路堤邊坡坡度值，現(xiàn)有工程經(jīng)驗(yàn)難以覆蓋所有土質(zhì)，并且難以保證在不同交通、軸載條件下的穩(wěn)定性。國內(nèi)外學(xué)者提出了在路堤中分層增加土工布、土工格柵等，通過增加路堤土體在側(cè)向變形過程中的摩擦來提高邊坡穩(wěn)定性。然而，在濕潤的狀態(tài)下土質(zhì)路基強(qiáng)度較低難以起到摩擦的作用。針對(duì)于上述問題，若能開發(fā)一種設(shè)備能夠借助邊坡滲水深度范圍內(nèi)的土體強(qiáng)度，起到加固邊坡的效果，對(duì)于提高路堤邊坡穩(wěn)定性，保障道路安全具有推廣前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種高填方土質(zhì)路堤邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)，可以有效的防止邊坡滑塌，對(duì)于提高高填方路堤的運(yùn)營穩(wěn)定性具有重要意義；高填方土質(zhì)路堤邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效地加強(qiáng)邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，可在惡劣的自然、交通條件下發(fā)揮良好的路用性能。

本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高填方土質(zhì)路堤邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)，包括路堤、防護(hù)板和若干個(gè)防護(hù)組件，所述防護(hù)組件由拉桿和膨脹嘴固定連接而成，所述路堤的邊坡上覆蓋安裝有若干個(gè)防護(hù)板，所述防護(hù)組件穿過路堤的邊坡并置于路堤內(nèi)部，防護(hù)組件靠近路堤邊坡的一端與所述防護(hù)板固定連接。所述膨脹嘴包括中線桿、膨脹葉、傳力葉和滑管，所述中線桿一端端部為膨脹端部，中線桿另一端端部為連接端部A，中線桿的膨脹端部活動(dòng)鉸接連接有所述膨脹葉，所述中線桿外部滑動(dòng)套裝有滑管，所述滑管與膨脹葉之間連接有傳力葉，傳力葉的一端端部與滑管鉸接，傳力葉的另一端端部與膨脹葉鉸接。所述拉桿具有連接端部B和防護(hù)板連接端，中線桿的連接端部A與拉桿的連接端部B相互鉸接，拉桿的防護(hù)板連接端與防護(hù)板對(duì)應(yīng)固定連接。

為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所有防護(hù)板在路堤的邊坡上均勻排布，相鄰兩個(gè)防護(hù)板之間的縫隙通過瀝青灌縫材料灌縫而成，所述防護(hù)板與防護(hù)組件一一對(duì)應(yīng)連接。

本實(shí)用新型優(yōu)選的膨脹嘴結(jié)構(gòu)技術(shù)方案如下：所述防護(hù)組件的中線桿的膨脹端部鉸接連接有兩個(gè)膨脹葉，兩個(gè)膨脹葉相對(duì)于中線桿中軸線呈中心對(duì)稱，所述防護(hù)組件的中線桿的膨脹端部對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)活動(dòng)鉸A，兩個(gè)膨脹葉中部分別設(shè)有活動(dòng)鉸B，所述膨脹葉的端部與中線桿的活動(dòng)鉸A對(duì)應(yīng)活動(dòng)鉸接(即膨脹葉的端部與中線桿之間通過活動(dòng)鉸A相互鉸接)，所述滑管上對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)活動(dòng)鉸C，所述傳力葉的一端端部與滑管的活動(dòng)鉸C活動(dòng)鉸接(即傳力葉端部與滑管外壁通過活動(dòng)鉸C相互鉸接)，傳力葉的另一端端部與膨脹葉的活動(dòng)鉸B活動(dòng)鉸接(即傳力葉端部與膨脹葉中部通過活動(dòng)鉸B相互鉸接)。所述滑管在中線桿外部滑動(dòng)使得兩個(gè)膨脹葉之間所構(gòu)成的角度變大或變小。

作為優(yōu)選，所述中線桿的連接端部A與拉桿的連接端部B之間通過活動(dòng)鉸D相互鉸接。

作為優(yōu)選，所述拉桿的防護(hù)板連接端與防護(hù)板通過固定螺栓連接固定。

為了更加有效的防護(hù)高填方路堤邊坡的穩(wěn)定性，經(jīng)過詳細(xì)調(diào)查，全面分析了邊坡防護(hù)機(jī)理，依據(jù)膨脹支撐原理開發(fā)了一種高填方土質(zhì)路堤邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)，可以有效的防止邊坡滑塌，對(duì)于提高高填方路堤的運(yùn)營穩(wěn)定性具有重要意義。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所依據(jù)的技術(shù)原理如下：

本實(shí)用新型的路堤邊坡在側(cè)向60～100cm范圍內(nèi)會(huì)由于雨水滲入而強(qiáng)度下降，在自重和行車荷載的作用下，會(huì)向側(cè)方、下方滑動(dòng)。滑動(dòng)的土體會(huì)擠壓邊坡側(cè)面的防護(hù)板，防護(hù)板隨土體產(chǎn)生側(cè)向位移，防護(hù)板移動(dòng)會(huì)帶動(dòng)拉桿的側(cè)向位移，拉桿進(jìn)一步拉動(dòng)路堤橫向深處膨脹嘴的中線桿。由于土體的自身壓力，滑管基本不產(chǎn)生位移或者有微小位移，故中線桿和滑管出現(xiàn)位移差，此時(shí)受傳力葉的作用，膨脹葉與中線桿的夾角擴(kuò)展，直到滑管接觸中線桿的末端(即膨脹端部)。這個(gè)狀態(tài)下，膨脹嘴就形成一個(gè)較大的受力面，起到增加抗拉強(qiáng)度的效果。同時(shí)，相鄰兩個(gè)防護(hù)板的連接部位采用瀝青灌縫材料進(jìn)行灌縫，盡量減少雨水對(duì)路堤邊坡強(qiáng)度的影響。

本實(shí)用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)本實(shí)用新型防護(hù)結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度高，不僅借助了土體與拉桿之間的摩擦阻力，還增加了膨脹嘴的受力，大幅提高了拉桿的抗拉出性能，提升了高填方土質(zhì)路堤邊坡的穩(wěn)定性。本實(shí)用新型防護(hù)結(jié)構(gòu)在施工時(shí)，將上述構(gòu)件放到路堤中，進(jìn)行常規(guī)的碾壓即可，不需要增加其他工序。

(2本實(shí)用新型防護(hù)結(jié)構(gòu)的邊坡上增加了防護(hù)板，可以減少雨水滲入路堤，提高邊坡表面的徑流效率。同時(shí)增加了工程美觀程度。本實(shí)用新型防護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，所使用的材料均為普通材料，材質(zhì)的應(yīng)用比較廣泛，在施工現(xiàn)場(chǎng)可直接焊接制造，因而防護(hù)結(jié)構(gòu)的制造成本非常低廉。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中膨脹嘴與拉桿連接后的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖中的附圖標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的名稱為：

1－路堤，2－防護(hù)板，3－拉桿，4－膨脹嘴，5－固定螺栓，6－膨脹葉，61－活動(dòng)鉸A，62－活動(dòng)鉸B，7－傳力葉，8－滑管，9－活動(dòng)鉸C，10－中線桿，101－膨脹端部，11－瀝青灌縫材料，12－活動(dòng)鉸D。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明：

實(shí)施例

如圖1、圖2所示，一種高填方土質(zhì)路堤邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)，包括路堤1、防護(hù)板2和若干個(gè)防護(hù)組件，防護(hù)組件由拉桿3和膨脹嘴4固定連接而成，路堤1的邊坡上覆蓋安裝有若干個(gè)防護(hù)板2，防護(hù)組件穿過路堤1的邊坡并置于路堤1內(nèi)部，防護(hù)組件靠近路堤1邊坡的一端與防護(hù)板2固定連接；膨脹嘴4包括中線桿10、膨脹葉6、傳力葉7和滑管8，中線桿10一端端部為膨脹端部101，中線桿10另一端端部為連接端部A，中線桿10的膨脹端部101活動(dòng)鉸接連接有膨脹葉6，中線桿10外部滑動(dòng)套裝有滑管8，滑管8與膨脹葉6之間連接有傳力葉7，傳力葉7的一端端部與滑管8鉸接，傳力葉7的另一端端部與膨脹葉6鉸接；拉桿3具有連接端部B和防護(hù)板連接端，中線桿10的連接端部A與拉桿3的連接端部B相互鉸接，拉桿3的防護(hù)板連接端與防護(hù)板2對(duì)應(yīng)固定連接。

所有防護(hù)板2在路堤1的邊坡上均勻排布，相鄰兩個(gè)防護(hù)板2之間的縫隙通過瀝青灌縫材料11灌縫而成，防護(hù)板2與防護(hù)組件一一對(duì)應(yīng)連接。

如圖2所示，本實(shí)施例優(yōu)選的膨脹嘴4實(shí)施方式如下：防護(hù)組件的中線桿10的膨脹端部101鉸接連接有兩個(gè)膨脹葉6，兩個(gè)膨脹葉6相對(duì)于中線桿10中軸線呈中心對(duì)稱，防護(hù)組件的中線桿10的膨脹端部101對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)活動(dòng)鉸A61，兩個(gè)膨脹葉6中部分別設(shè)有活動(dòng)鉸B62，膨脹葉6的端部與中線桿10的活動(dòng)鉸A61對(duì)應(yīng)活動(dòng)鉸接，滑管8上對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)活動(dòng)鉸C9，傳力葉7的一端端部與滑管8的活動(dòng)鉸C9活動(dòng)鉸接，傳力葉7的另一端端部與膨脹葉6的活動(dòng)鉸B62活動(dòng)鉸接；滑管8在中線桿10外部滑動(dòng)使得兩個(gè)膨脹葉6之間所構(gòu)成的角度變大或變小。膨脹葉6遠(yuǎn)離活動(dòng)鉸A61的一端端部設(shè)有阻擋板；開始安裝使用時(shí)，滑管8所處的位置使得兩個(gè)膨脹葉6之間所構(gòu)成的角度值較小，當(dāng)路堤1的邊坡積水膨脹時(shí)，邊坡的土質(zhì)就會(huì)推動(dòng)防護(hù)板2向著路堤1外部運(yùn)動(dòng)，防護(hù)板2依次拉動(dòng)拉桿3、中線桿10運(yùn)動(dòng)，這樣滑管8就在中線桿10外部朝向膨脹端部101運(yùn)動(dòng)，膨脹葉6端部的阻擋板會(huì)阻擋膨脹葉6該端端部運(yùn)動(dòng)，這樣兩個(gè)膨脹葉6之間所構(gòu)成的角度變大，由于在使用時(shí)，中線桿10的膨脹端部101以及兩個(gè)膨脹葉6、兩個(gè)傳力葉7是深深地插入到路堤1內(nèi)部深處，可以利用路堤1內(nèi)部深處較為干燥、土質(zhì)密實(shí)的抗拉伸力使得防護(hù)組件更能應(yīng)對(duì)邊坡的膨脹滑坡危害發(fā)生；兩個(gè)膨脹葉6所構(gòu)成的角度展開變大以及膨脹葉6端部的阻擋板都會(huì)增加抗拉伸力。

如圖2所示，中線桿10的連接端部A與拉桿3的連接端部B之間通過活動(dòng)鉸D12相互鉸接。

如圖1所示，拉桿3的防護(hù)板連接端與防護(hù)板2通過固定螺栓5連接固定。

為了更加有效的防護(hù)高填方路堤邊坡的穩(wěn)定性，經(jīng)過詳細(xì)調(diào)查，全面分析了邊坡防護(hù)機(jī)理，依據(jù)膨脹支撐原理開發(fā)了一種高填方土質(zhì)路堤邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)，可以有效的防止邊坡滑塌，對(duì)于提高高填方路堤的運(yùn)營穩(wěn)定性具有重要意義。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所依據(jù)的技術(shù)原理如下：

本實(shí)用新型的路堤1邊坡在側(cè)向60～100cm范圍內(nèi)會(huì)由于雨水滲入而強(qiáng)度下降，在自重和行車荷載的作用下，路堤1的邊坡會(huì)向側(cè)方、下方滑動(dòng)。滑動(dòng)的土體會(huì)擠壓邊坡側(cè)面的防護(hù)板2，防護(hù)板2隨土體產(chǎn)生側(cè)向位移，防護(hù)板2移動(dòng)會(huì)帶動(dòng)拉桿3的側(cè)向位移，拉桿3進(jìn)一步拉動(dòng)路堤1橫向深處膨脹嘴4的中線桿10。由于土體的自身壓力，滑管8基本不產(chǎn)生位移或者有微小位移，故中線桿10和滑管8出現(xiàn)位移差，此時(shí)受傳力葉7的作用，膨脹葉6與中線桿10的夾角擴(kuò)展(即膨脹葉6與中線桿10之間的夾角變大)，直到滑管8接觸中線桿10的末端(即膨脹端部)。這個(gè)狀態(tài)下，膨脹嘴4就形成一個(gè)較大的受力面，起到增加抗拉強(qiáng)度的效果。同時(shí)，相鄰兩個(gè)防護(hù)板2的連接部位采用瀝青灌縫材料11進(jìn)行灌縫，盡量減少雨水對(duì)路堤邊坡強(qiáng)度的影響。

一種高填方土質(zhì)路堤邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)施工方法，其方法步驟如下：

A、按照設(shè)計(jì)的厚度填筑路堤1的底層，待對(duì)路堤1的底層碾壓完成后，再在路堤1的底層中布設(shè)若干個(gè)防護(hù)組件，每個(gè)防護(hù)組件由一個(gè)拉桿3和一個(gè)膨脹嘴4構(gòu)成，膨脹嘴4包括中線桿10、膨脹葉6、傳力葉7和滑管8，中線桿10一端端部為膨脹端部101，中線桿10另一端端部為連接端部A，中線桿10的膨脹端部101鉸接連接有兩個(gè)膨脹葉6，兩個(gè)膨脹葉6相對(duì)于中線桿10中軸線呈中心對(duì)稱，防護(hù)組件的中線桿10的膨脹端部101對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)活動(dòng)鉸A61，兩個(gè)膨脹葉6中部分別設(shè)有活動(dòng)鉸B62，膨脹葉6的端部與中線桿10的活動(dòng)鉸A61對(duì)應(yīng)活動(dòng)鉸接，滑管8上對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)活動(dòng)鉸C9，傳力葉7的一端端部與滑管8的活動(dòng)鉸C9活動(dòng)鉸接，傳力葉7的另一端端部與膨脹葉6的活動(dòng)鉸B62活動(dòng)鉸接，滑管8在中線桿10外部滑動(dòng)使得兩個(gè)膨脹葉6之間所構(gòu)成的角度變大或變小；膨脹嘴4的連接端部A與拉桿3的連接端部B之間通過活動(dòng)鉸D12相互鉸接，讓拉桿3的防護(hù)板連接端置于路堤1的底層外部；然后在路堤1的底層上布設(shè)完一層防護(hù)組件，在路堤1的底層上的防護(hù)組件上覆蓋填筑材料并進(jìn)行平整處理；

B、在步驟A的路堤1底層上的平整面上填筑路堤2的第二層，待對(duì)路堤1的第二層碾壓完成后，再在路堤1的第二層中按照步驟A的方法布設(shè)若干個(gè)防護(hù)組件，每個(gè)防護(hù)組件由一個(gè)拉桿3和一個(gè)膨脹嘴4構(gòu)成，讓拉桿3的防護(hù)板連接端置于路堤1的第二層外部；然后在路堤1的第二層上布設(shè)完一層防護(hù)組件，在路堤1第二層上的防護(hù)組件上覆蓋填筑材料并進(jìn)行平整處理；并采用同樣的方法布設(shè)路堤2的第三層、第四層…，直到路堤2填筑結(jié)束；

C、在路堤1的邊坡上鋪設(shè)防護(hù)板2，各個(gè)防護(hù)板2與拉桿3的防護(hù)板連接端通過固定螺栓5一一對(duì)應(yīng)連接固定，直至將所有防護(hù)板2鋪設(shè)到路堤1的邊坡上；

D、所有防護(hù)板2在路堤1的邊坡上均勻排布，相鄰兩個(gè)防護(hù)板2之間具有縫隙，在相鄰兩個(gè)防護(hù)板2之間的縫隙中通過瀝青灌縫材料11進(jìn)行灌縫處理。

上述實(shí)施方式只是本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，并不是用來限制本實(shí)用新型的實(shí)施與權(quán)利范圍的，凡依據(jù)本實(shí)用新型申請(qǐng)專利保護(hù)范圍所述的內(nèi)容做出的等效變化和近似替換，均應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。