一種交叉錨群結(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種交叉錨群結(jié)構(gòu)，適用于邊坡、橋梁、隧道等的加固及補(bǔ)強(qiáng)工程，具 體涉及一種交叉錨群結(jié)構(gòu)及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 錨桿注漿加固是一種常用的工程加固方法，它通過錨桿和周圍漿體約束巖土體的 變形和滑移，提高結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性；群錨注漿加固結(jié)構(gòu)還可連接圍巖中松動區(qū)中的節(jié)理 裂隙、破裂面，使其形成整體成為"加固帶";對于水平或緩傾斜的層狀巖土體，注漿錨群能 把數(shù)層巖土體連在一起，增大層間摩阻力，形成結(jié)構(gòu)力學(xué)觀點(diǎn)中的"組合梁"，從而起到加固 作用。
[0003] 實(shí)際工程巖體中存在多個(gè)方向的潛在滑移面，如果前期加固工作不到位，隨著變 形的發(fā)展，可能會造成一些開始并不嚴(yán)重的次滑移面貫通；或者施工完成后的工程在其運(yùn) 營使用中由于各種自然和人為原因，產(chǎn)生了多個(gè)新的危險(xiǎn)滑移面，此時(shí)就要針對這些危險(xiǎn) 面進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。而傳統(tǒng)的錨桿注漿加固傾向同一個(gè)方向，無法兼顧多個(gè)滑移面，再加上施 工限制，無法真正全面地將巖土體連成一體，使錨桿注漿的加固作用打了折扣。
[0004] 綜上所述，雖然錨桿注漿加固方法能廣泛適用于邊坡、橋梁、隧道等不同的工程， 并取得較好的效果，但仍存在需要改進(jìn)之處。鑒于錨桿注漿加固結(jié)構(gòu)中存在的問題，亟需發(fā) 明一種能夠兼顧多個(gè)巖土體滑移面的加固結(jié)構(gòu)，提高錨桿注漿結(jié)構(gòu)的加固作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明提供一種交叉錨固結(jié)構(gòu)及其施工方法， 該結(jié)構(gòu)能兼顧多個(gè)巖土體滑移面，提高錨桿注漿結(jié)構(gòu)的加固作用。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種交叉錨群結(jié)構(gòu)，在需錨桿加固的巖土體一側(cè)，根據(jù)巖土體的各個(gè)滑移面的位 置，布置盡量垂直于所述各個(gè)滑移面的角度交叉的錨桿，所述錨桿的錨尾布設(shè)具有調(diào)整和 防護(hù)作用的墊板，所述交叉的錨桿形成兼顧多個(gè)巖土體滑移面的交叉錨群加固結(jié)構(gòu)。
[0008] 不同方向的所述錨桿夾角不大于30度。
[0009] 所述錨桿為自鉆式中空注漿錨桿。
[0010] 所述錨桿為預(yù)應(yīng)力錨桿。
[0011] 所述錨桿的尾部連接鋼筋或混凝土梁。
[0012] 一種交叉錨群結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：
[0013] 步驟1 :確定巖土體的不同滑移面；
[0014] 步驟2 :根據(jù)巖土體的滑移面和現(xiàn)場施工條件，確定錨桿的布置方案，使錨桿方向 盡量垂直于不同的滑移面；
[0015] 步驟3 :根據(jù)所確定的錨桿布置方案，施做錨桿。
[0016] 其中，步驟1中，所述滑移面的確定方法包括力學(xué)性能判別法，地質(zhì)勘探分析識別 法，地球物理探測分析法和理論數(shù)值模擬分析法。
[0017] 步驟3中，對所述注漿后的錨桿施加預(yù)應(yīng)力。
[0018] 交叉錨的夾角主要根據(jù)以下條件確定：1、巖土體的破裂滑移面，2、工程現(xiàn)場施工 條件；
[0019] 巖土體破裂滑移面可以根據(jù)力學(xué)性能判識。例如邊坡中，可粗略地用a>p>cp判 另IJ，其中a為邊坡的坡度，0為所判斷滑移面的傾角，cp為滑移面上的內(nèi)摩擦角。此外破裂 滑移面也可以通過地質(zhì)勘探分析識別、地球物理探測分析識別或者理論數(shù)值模擬分析等方 法進(jìn)行確定。在確定巖土體大致的破裂滑移面之后，根據(jù)現(xiàn)場施工條件，盡可能地使交叉錨 桿垂直于不同的嚴(yán)重破裂滑移面，以達(dá)到兼顧多個(gè)滑移面的效果。
[0020] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0021] 通過插置不同方向的交叉錨及其形成錨群結(jié)構(gòu)，克服了傳統(tǒng)錨桿加固結(jié)構(gòu)中的單 一性，實(shí)現(xiàn)了兼顧多個(gè)滑移面的加固效果，增加了結(jié)構(gòu)的抗剪切力，提高了加固結(jié)構(gòu)的整體 性，保證了錨桿注漿加固的有效性；同時(shí)減少了鉆孔機(jī)等機(jī)器的移動頻率，加快了施工速 度。
【附圖說明】
[0022] 圖1為邊坡加固交叉錨群結(jié)構(gòu)的側(cè)面示意圖；
[0023] 圖2為邊坡加固交叉錨群結(jié)構(gòu)的A-A截面圖；
[0024] 圖3為隧道加固交叉錨群結(jié)構(gòu)正面示意圖；
[0025] 圖4為隧道加固交叉錨群結(jié)構(gòu)B-B截面圖；
[0026] 圖5為橋臺加固交叉錨群結(jié)構(gòu)正面示意圖；
[0027] 圖6為橋臺加固交叉錨群結(jié)構(gòu)C-C截面圖；
[0028] 圖中：1、需加固巖土體；2、錨桿；3、混凝土層；4、鋼墊板；5、水泥漿液；6、破裂滑 移面；7、隧道；8、加固隔離帶；9、橋墩。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明做進(jìn)一步描述：
【具體實(shí)施方式】 [0030] 1 :
[0031] 如圖1所示，根據(jù)地質(zhì)、地貌和施工條件選取相應(yīng)的錨桿交叉方式，按照加固設(shè)計(jì) 圖在需加固巖土體1上進(jìn)行鉆機(jī)鉆鑿成孔，孔徑小于150mm，鉆孔布置及鉆孔走向如圖1所 示；將所述錨桿2插入鉆孔；所述錨桿2的方向垂直與不同的破裂滑移面6,采用高壓注漿 技術(shù)對錨孔注入水泥漿液5 ;安裝鋼板墊4 ;最后采用噴射混凝土層3等方法進(jìn)行表面處 理。
【具體實(shí)施方式】 [0032] 2:
[0033] 如圖3所述，根據(jù)地質(zhì)、地貌和施工條件選取相應(yīng)的錨桿交叉方式，按照加固設(shè)計(jì) 圖3在需加固巖土體1上施做自鉆式中空注漿錨桿2,注入水泥漿液5,錨桿布置及錨桿走 向如圖所示；所述錨桿2交叉布置于加固隔離帶8,錨桿2在隧道7上方的地表處布置；并 用混凝土梁等結(jié)構(gòu)將所述錨桿尾部2連接成整體。安裝鋼板墊4 ;最后采用噴射混凝土層3 等方法進(jìn)行表面處理。
【具體實(shí)施方式】 [0034] 3 :
[0035] 如圖5所述，根據(jù)地質(zhì)、地貌和施工條件選取相應(yīng)的錨桿交叉方式，按照加固設(shè)計(jì) 圖在需加固巖土體1上施做錨桿2,錨桿布置及錨桿走向如圖5所示；所述錨桿2的方向垂 直與不同的破裂滑移面6,錨桿2在橋墩9的下方布置。在注入水泥漿液5達(dá)到一定強(qiáng)度 后，對錨桿2施加預(yù)應(yīng)力。安裝鋼板墊4。
[0036] 也可通過圍合形成筒形交叉錨群，且錨桿的長短可以調(diào)整。
[0037] 上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范 圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不 需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種交叉錨群結(jié)構(gòu)，其特征在于：在需錨桿加固的巖土體一側(cè)，根據(jù)巖土體的各個(gè) 滑移面的位置，布置盡量垂直于所述各個(gè)滑移面的角度交叉的錨桿，所述錨桿的錨尾布設(shè) 具有調(diào)整和防護(hù)作用的墊板，所述交叉的錨桿形成兼顧多個(gè)巖土體滑移面的交叉錨群加固 結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交叉錨群結(jié)構(gòu)，其特征在于：不同方向的所述錨桿夾角 不大于30度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交叉錨群結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述錨桿為自鉆式中空注 衆(zhòng)銷桿。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交叉錨群結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述錨桿為預(yù)應(yīng)力錨桿。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交叉錨群結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述錨桿的尾部連接鋼筋 或混凝土梁。
6. -種交叉錨群結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1 :確定巖土體的不同滑移面； 步驟2 :根據(jù)巖土體的滑移面和現(xiàn)場施工條件，確定錨桿的布置方案，使錨桿方向盡量 垂直于不同的滑移面； 步驟3 :根據(jù)所確定的錨桿布置方案，施做錨桿。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種交叉錨群結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于：步驟1中，所述 滑移面的確定方法包括力學(xué)性能判別法，地質(zhì)勘探分析識別法，地球物理探測分析法和理 論數(shù)值模擬分析法。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種交叉錨群結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于：步驟3中，對所 述注漿后的錨桿施加預(yù)應(yīng)力。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種交叉錨群結(jié)構(gòu)及其施工方法，在傳統(tǒng)注漿錨桿加固結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整不同錨桿之間的夾角，形成交叉錨群加固結(jié)構(gòu)。根據(jù)地質(zhì)、地貌和施工條件選取相應(yīng)的錨桿交叉方式后，在需加固的巖土體一側(cè)鉆孔，將錨桿插置于上述孔洞中，采用高壓注漿技術(shù)對錨孔注入漿體，最后對錨尾進(jìn)行墊板調(diào)整和防護(hù)。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)錨桿加固結(jié)構(gòu)中的單一性，實(shí)現(xiàn)了兼顧多個(gè)滑移面的加固效果，增加了結(jié)構(gòu)的抗剪切能力，優(yōu)化加固注漿錨群的力學(xué)性能，提高了加固結(jié)構(gòu)的整體性，可降低成本、加快施工速度，具有良好的社會效益。
【IPC分類】E01D22-00, E02D5-74, E21D20-02, E02D17-20
【公開號】CN104863148
【申請?zhí)枴緾N201510260094
【發(fā)明人】李樹忱, 謝璨, 李術(shù)才, 蔣樹磊, 楊世峰, 師文明
【申請人】山東大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月20日