[发明专利]季节性冻土区自调温回位耗能坡体支护结构及施工方法

权利要求书

1.季节性冻土区自调温回位耗能坡体支护结构，包括格梁（1）、锚杆（2）、弹簧（5）和保温结构，其特征在于：在坡体中打入锚杆（2），并压力注入锚固浆体（3）将锚杆（2）锚固于稳定土层，自坡面向外依次铺设保温结构和土工格栅（10），并喷射砂浆面层（11），坡面上施作格梁（1），锚杆（2）穿过格梁（1）的交叉部位，在锚杆（2）上依次套上垫板（4）和弹簧（5），用锚具（6）将锚杆（2）锚固在格梁（1）上，沿坡面横向每隔一定距离设置竖向排水通道（12），坡顶设置截水沟（13），坡脚施设排水渠（14）。

2.根据权利要求1所述的一种季节性冻土区自调温回位耗能坡体支护结构，其特征在于:所述的锚杆（2）为金属锚杆，或者为非金属锚杆，或者为柔性锚杆，或者为纤维锚杆，或者为复合锚杆。

3.根据权利要求1所述的季节性冻土区自调温回位耗能坡体支护结构，其特征在于：所述的弹簧（5）刚度系数为：200 ~600N/mm，直径取值在锚杆和锚具外径之间，长度为60~120mm。

4.根据权利要求1所述的季节性冻土区自调温回位耗能坡体支护结构，其特征在于：所述的保温结构为三层，由坡面向外依次铺设保护缓冲层（7）、相变保温板（8）和保温防护层（9）构成。

5.根据权利要求1所述的季节性冻土区自调温回位耗能坡体支护结构，其特征在于：所述的相变保温板（8）是以无机相变储能多孔介质为载体，孔隙内储存相变材料，多孔介质外表面用高分子聚合物材料膜包裹；相变材料为相变温度在-10℃~0℃之间的相变材料。

6.根据权利要求1所述的季节性冻土区自调温回位耗能坡体支护结构，其特征在于：所述的保护缓冲层（7）和保温防护层（9）均为橡塑棉，或者为泡沫塑料板，或者为玻璃纤维板，或者为挤塑板，或者为膨胀聚苯板。

7.根据权利要求1所述的季节性冻土区自调温回位耗能坡体支护结构，其特征在于：所述的竖向排水通道（12）为深30~50cm，宽为20~40cm的钢筋混凝土排水槽、或直径15~30cm为PE，PVC塑料管；竖向排水通道（12）之间的距离为60~80m之间。

8.根据权利要求1所述的季节性冻土区自调温回位耗能坡体支护结构，其特征在于：所述的截水沟（13）和排水渠（14）为混凝土浇筑而成，底面从下到上铺设有保护缓冲层（7）、相变保温板（8）和保温防护层（9）；截水沟（13）和排水渠（14）的深度均为20~50cm，宽度为30~50cm。

9.季节性冻土区自调温回位耗能坡体支护结构的施工方法，其特征在于，其施工步骤为：

（1）放线及定位：首先根据工程设计用测量仪器进行放线，其次开挖边坡或基坑，修正坡面使其平整，用测量仪器定位锚杆（2）和竖向排水通道（12）的施设位置；

（2）施工锚杆（2）：按工程锚杆（2）设计角度，在坡体中开设孔洞，将锚杆（2）置于孔中，并注入锚固浆体（3）；

（3）铺设保温结构和土工格栅（10）：自坡面向外依次铺设保护缓冲层（7）、相变保温板（8）、保温防护层（9）和土工格栅（10），并使保温结构和土工格栅（10）穿过锚杆（2）；

（4）喷射面层（11）和施作格梁（1）：在坡面上土工格栅（10）上喷射砂浆；施作横、竖格梁（1），且横、竖交叉部位穿过锚杆（2）；

（5）施设弹簧（5）和锚固锚杆（2）：在锚杆（2）上依次套上垫板（4）和弹簧（5），待格梁（1）达到一定强度，对锚杆（2）进行预张拉，并用锚具（6）将锚杆（2）锚定在格梁（1）上；

（6）按步骤（2）~（5）的顺序施工下一个工作面的锚杆（2）、保温结构、土工格栅（10）、格梁（1）、面层（11）及锚杆（2）的张拉锚定直至坡低；

（7）施工竖向排水通道（12）：在完成上述工序一个支护面侧面施设PVC塑料管或钢筋混凝土排水沟；

（8）施作截水沟（13）和排水渠（14）：在已完成支护面的坡顶和坡脚相应的截水沟（13）和排水渠（14）施设位置，从下到上铺设有保护缓冲层（7）、相变保温板（8）和保温防护层（9），然后浇筑混凝土形成截水沟（13）和排水渠（14）；

（9）重复以上步骤，施工相邻的下一个支护面及排水系统。