本發(fā)明涉及一種置于卸荷巖體上的混凝土趾板基礎加固結構及方法，屬于水利水電工程中面板堆石壩趾板基礎處理施工技術領域。
背景技術：
面板混凝土堆石壩的趾板一般置于堅硬、不沖蝕和可灌的弱風化、弱卸荷的新鮮基巖上，而對于不滿足上述條件的巖石基礎，一般都采用深挖至滿足規(guī)范要求的建基面為至，然后在趾板基礎面上布設錨桿，再開始趾板混凝土的澆筑，待趾板混凝土達到灌漿要求的強度后進行固結灌漿。然而，在我國西部一些工程的建設中，由于卸荷巖體普遍較發(fā)育，而且部分工程的卸荷巖體發(fā)育深度動輒幾十米甚至上百米，如果采用全部開挖清除則明顯不經(jīng)濟。部分工程也將岸坡段趾板置于卸荷巖體上，在趾板澆筑后對其采用深孔固結灌漿，但由于灌漿壓力過大均不同程度造成了趾板抬動現(xiàn)象，為工程安全埋下了較大的隱患。極少數(shù)工程由于不能通過相關機構的安全鑒定和驗收，只能對發(fā)生抬動部位的趾板混凝土重新澆筑，并重新進行安全評估。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，提供一種置于卸荷巖體上的混凝土趾板基礎加固結構及方法，以先期解決卸荷巖體的變形和滲透問題，提高基礎的整體性、穩(wěn)定性和抗?jié)B性。保障趾板結構不受灌漿壓力影響，避免發(fā)生趾板結構的抬動現(xiàn)象，使得面板壩在類似地質(zhì)條件的適應性和安全性均得到保障，從而克服現(xiàn)有技術的不足。
本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：
本發(fā)明的一種置于卸荷巖體上的混凝土趾板基礎加固結構為，包括混凝土趾板（1），在所述混凝土趾板內(nèi)澆筑有結構鋼筋，混凝土趾板坐落在趾板外坡與趾板內(nèi)坡之間的平臺上；趾板內(nèi)坡位于推測卸荷巖體范圍內(nèi)，趾板內(nèi)坡表面噴有混凝土層；混凝土趾板底面的平臺上打有一組垂直的趾板基礎錨桿，趾板基礎錨桿頂端與混凝土趾板內(nèi)的結構鋼筋焊接；混凝土趾板底面的平臺上還設有一組用于注漿的錨注管。
前述加固結構中，所述趾板基礎錨桿的直徑為25～32mm，趾板基礎錨桿頂部設有l(wèi)形直角彎，趾板基礎錨桿頂端露出平臺的長度以確保趾板基礎錨桿可以與混凝土趾板頂部的鋼筋焊接。
用于上述加固結構的本發(fā)明的一種混凝土趾板基礎加固方法為，該方法針對卸荷巖體裂隙發(fā)育、松動具有一定貫通性的特點，在趾板基礎上除布置常規(guī)的錨桿以外，另布置一定數(shù)量的錨注管，通過錨注管先期進行壓力注漿對卸荷巖體進行固結灌漿，使?jié){液充填、滲透于基礎卸荷巖體中，形成節(jié)理、裂隙、斷層膠結和錨桿整體受力的鋼筋混凝土復合結構；以提高巖層中的薄弱結構面的強度和松動巖體的穩(wěn)定性，進而提高粘結力和內(nèi)摩擦角，封閉裂隙，阻止水對巖體的侵蝕，保證趾板基礎的穩(wěn)定性；同時灌漿后形成的鋼筋混凝土復合結構可為錨桿提供可靠的著力基礎，使錨桿對松碎圍巖的錨固作用得以發(fā)揮，以克服現(xiàn)有技術單獨采用錨桿存在的弊端。
前述方法中，具體施工步驟如下：
步驟1、趾板基礎開挖和表層清理，對明顯的裂隙應先采用高壓水清洗，然后再完成趾板外坡、趾板坐落平臺和趾板內(nèi)坡的施工，并在趾板內(nèi)坡表面噴一層混凝土層；
步驟2、根據(jù)現(xiàn)場巖體裂隙發(fā)育情況和卸荷發(fā)育情況，在趾板基礎的趾板坐落平臺上布置趾板基礎錨桿的孔位，確保漿液能順裂隙面流入卸荷巖體；
步驟3、根據(jù)趾板基礎錨桿的孔位進行鉆孔，布置趾板基礎錨桿，趾板基礎錨桿采用直徑為25～32mm的錨桿，確保錨桿端頭漏出趾板坐落平臺的長度可以與混凝土趾板內(nèi)頂部的鋼筋焊接；
步驟4、鉆孔下放錨注管，并準備好灌漿需要的攪拌機、注漿泵、和止?jié){裝置備用；
步驟5、按照現(xiàn)行有效的規(guī)程規(guī)范要求開始注漿、封孔，施工過程應按現(xiàn)行灌漿施工規(guī)范控制；
步驟6、進行趾板鋼筋的綁扎，并將趾板基礎錨桿頂部的l形直角彎與趾板上層鋼筋焊接；
步驟7、開始趾板混凝土的澆筑；
步驟8、重復上述施工流程直至結束。
由于采用了上述技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明中基礎處理中的灌漿方法可改變圍巖的松散結構，提高粘結力和內(nèi)摩擦角，封閉裂隙，阻止水對巖體的侵蝕，提高了基礎的整體性、穩(wěn)定性和抗?jié)B性。使巖體強度顯著提高，加固后可為錨桿提供可靠的著力基礎，使錨桿對松碎圍巖的錨固作用得以發(fā)揮。同時該方法有效避免了因過大的固結灌漿壓力引起趾板抬動的問題。由于可以利用卸荷巖體修筑趾板，降低趾板外邊坡的高度，減小了渣場規(guī)模。該方法可以保障大壩的安全性、節(jié)約工程工期，并有效降低了工程投資，具有明顯的經(jīng)濟效益。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
圖中：1-混凝土趾板、2-趾板結構鋼筋、3-趾板基礎錨桿、4-趾板內(nèi)坡坡面、5-趾板內(nèi)坡噴混凝土、6-推測卸荷巖體范圍、7-錨注管、8-趾板外坡。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但不作為對本發(fā)明的任何限制。
本發(fā)明的一種置于卸荷巖體上的混凝土趾板基礎加固結構，如圖1所示：所述混凝土趾板1內(nèi)澆筑有結構鋼筋2，混凝土趾板1坐落在趾板外坡8與趾板內(nèi)坡4之間的平臺上；趾板內(nèi)坡4位于推測卸荷巖體范圍6內(nèi)，趾板內(nèi)坡4表面噴有混凝土層5；混凝土趾板1底面的平臺上打有一組垂直的趾板基礎錨桿3，趾板基礎錨桿3頂端與混凝土趾板1內(nèi)的結構鋼筋2焊接；混凝土趾板1底面的平臺上還設有一組用于注漿的錨注管7。趾板基礎錨桿3的直徑為25～32mm，趾板基礎錨桿3頂部設有l(wèi)形直角彎，趾板基礎錨桿3頂端露出平臺的長度以確保趾板基礎錨桿3可以與混凝土趾板1頂部的鋼筋焊接。
用于上述加固結構的本發(fā)明的一種混凝土趾板基礎加固方法為，該方法針對卸荷巖體裂隙發(fā)育、松動具有一定貫通性的特點，在趾板基礎上除布置常規(guī)的錨桿以外，另布置一定數(shù)量的錨注管，所布置的錨注管數(shù)量可根據(jù)施工場地確定，在通常情況下按每隔1米～3米的間隔布置一根錨注管，即使每兩根錨注管相互之間的中心間隔距離為1米～3米，通過錨注管先期進行壓力注漿對卸荷巖體進行固結灌漿，使?jié){液充填、滲透于基礎卸荷巖體中，形成節(jié)理、裂隙、斷層膠結和錨桿整體受力的鋼筋混凝土復合結構；以提高巖層中的薄弱結構面的強度和松動巖體的穩(wěn)定性，進而提高粘結力和內(nèi)摩擦角，封閉裂隙，阻止水對巖體的侵蝕，保證趾板基礎的穩(wěn)定性；同時灌漿后形成的鋼筋混凝土復合結構可為錨桿提供可靠的著力基礎，使錨桿對松碎圍巖的錨固作用得以發(fā)揮，以克服現(xiàn)有技術單獨采用錨桿存在的弊端。
具體施工步驟如下：
步驟1、趾板基礎開挖和表層清理，對明顯的裂隙應先采用高壓水清洗，然后再完成趾板外坡、趾板坐落平臺和趾板內(nèi)坡的施工，并在趾板內(nèi)坡表面噴一層混凝土層；
步驟2、根據(jù)現(xiàn)場巖體裂隙發(fā)育情況和卸荷發(fā)育情況，在趾板基礎的趾板坐落平臺上布置趾板基礎錨桿的孔位，確保漿液能順裂隙面流入卸荷巖體；
步驟3、根據(jù)趾板基礎錨桿的孔位進行鉆孔，布置趾板基礎錨桿，趾板基礎錨桿采用直徑為25～32mm的錨桿，確保錨桿端頭漏出趾板坐落平臺的長度可以與混凝土趾板內(nèi)頂部的鋼筋焊接；
步驟4、鉆孔下放錨注管，并準備好灌漿需要的攪拌機、注漿泵、和止?jié){裝置備用；
步驟5、按照現(xiàn)行有效的規(guī)程規(guī)范要求開始注漿、封孔，施工過程應按現(xiàn)行灌漿施工規(guī)范控制；
步驟6、進行趾板鋼筋的綁扎，并將趾板基礎錨桿頂部的l形直角彎與趾板上層鋼筋焊接；
步驟7、開始趾板混凝土的澆筑；
步驟8、重復上述施工流程直至結束。
實施例
如圖1所示，本例的混凝土層5是為防止錨注管7灌漿中漿液外滲的，需要在灌漿前完成，混凝土層5厚度為5～15cm；錨注管7是進行灌漿的主要通道，管徑為40～60mm，注漿灌的間排距和深度根據(jù)卸荷巖體的發(fā)育程度具體確定，最終以現(xiàn)場試驗和檢查數(shù)據(jù)綜合確定，灌漿漿液配合比、灌漿壓力、封孔措施等施工工藝在滿足現(xiàn)行規(guī)范的基礎上根據(jù)現(xiàn)場試驗綜合確定。