專利名稱：危巖外表裂隙拉結(jié)加固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及危巖體治理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種危巖外表裂隙拉結(jié)加固方法。
背景技術(shù)：
危巖體是在陡峭的巖石邊坡上存在的一些搖搖欲墜的巖塊，在某些因素影響下，危巖體將會墜落下來形成崩塌，因而危巖體必須及時進行治理，以確保人民生命財產(chǎn)的安全。提高危巖體處治技術(shù)水平，防治危巖體災(zāi)害，對保護人民的生命財產(chǎn)安全具有重要意義。傳統(tǒng)的錨固技術(shù)采用正面穿透危巖體及危巖體與母巖體間的破裂面后進入母巖·體的方式進行加固，對危巖體的破壞很大，如果錨桿量大密集，則對危巖體的潛在支解分體破壞作用更甚。此外，傳統(tǒng)的錨固技術(shù)在正面穿透危巖體進行施工，錨桿施工部位位于尚未加固好的危巖體下方，在施工過程中保障安全性，即避免施工的擾動導致危巖體及(鉆孔所致)破裂碎塊的塌落在客觀上存在一定的困難，需要專門投入進行防范。另外，傳統(tǒng)的錨固技術(shù)由于需先穿透危巖體再進入母巖體，需要的錨桿鋼筋長度往往較長，如果危巖體量或危巖體與母巖體間的裂面縫隙較大，則錨桿鋼筋長度則更甚，容易造成經(jīng)濟上的浪費。因此，需要對現(xiàn)有的危巖體錨固技術(shù)進行改進，避免其對危巖體的穿透性破壞，同時，避免在危巖體正面下方進行錨固施工，保障施工安全，另外，盡量減少錨桿的長度，節(jié)省錨桿用量，達到安全、有效、經(jīng)濟節(jié)約的工程目的。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種危巖外表裂隙拉結(jié)加固方法，使危巖體的加固治理達到安全、有效和經(jīng)濟節(jié)約的目的。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是1、一種危巖外表裂隙拉結(jié)加固方法，其特征在于包括以下步驟
1)分析危巖體穩(wěn)定性，根據(jù)危巖體的加固治理的穩(wěn)定系數(shù)要求，計算得出錨桿的橫截面面積及錨桿的數(shù)量；
2)分別在縫隙兩側(cè)的危巖體及母巖體上的合適位置鉆取若干組錨孔，所述錨孔的深度為0. 5m一6. 5m,母巖體或危巖體上相鄰兩錨孔之間的間距不小于I. 25m ；
3)根據(jù)需要制作錨桿，所述錨桿包括錨固段和連接段，在錨桿的錨固段沿其長度方向設(shè)置有數(shù)個對中裝置；
4)清孔后，將錨桿的錨固段分別置入危巖體及母巖體的錨孔之中并灌水泥砂漿錨固，水泥砂漿的強度等級為M25—M35，以提供足夠的粘結(jié)錨固強度，待灌漿凝固且強度達到要求；
5)利用連接桿將每一組錨孔內(nèi)的兩錨桿相連，所述連接桿的長度等于或小于同組的兩錨桿的連接段端部之間的距離，連接時通過機械套筒將連接桿的兩端與兩錨桿的連接段螺紋連接。當所述連接桿長度小于同組的兩錨桿的連接段端部之間的距離時，通過拉伸連接桿及連接桿兩端的錨桿，并采用機械套筒連接緊固，從而使得連接完成后的連接桿內(nèi)具有預(yù)應(yīng)拉力，完成拉結(jié)加固。進一步地，再將危巖體與母巖體之間的裂隙內(nèi)部及周邊清理干凈，視裂隙大小情況在縫內(nèi)置入鋼絲網(wǎng)，同時在危巖體與母巖體的交接表面處亦鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)覆蓋裂隙周圍的危巖體及母巖體區(qū)域，在縫內(nèi)灌水泥砂漿，并在表面覆蓋的鋼絲網(wǎng)上澆筑水泥砂漿。進一步地，所述對中裝置由繞錨桿的錨固段一周均勻分布的3個支腳組成，所述支腳與錨桿的錨固段焊接固定在一起，且支腳與錨桿之間具有30° — 60°的夾角。進一步地，所述錨桿經(jīng)過防腐處理。具體實施時可采用在錨桿表面刷防腐油漆或防腐涂料，如環(huán)氧樹脂防腐涂料，環(huán)氧樹脂防腐涂料作為一種現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品，使用方便， 同時具有很好的防腐效果。該錨桿采用帶肋鋼筋，這樣錨固效果更好。進一步地，所述錨孔傾斜設(shè)置；方便灌漿操作，達到最佳灌漿效果，保證施工質(zhì)量。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果
1、該方法僅需在危巖體表面及母巖體表面進行分別進行的短距離鉆孔，并從兩者外表面將分別置入兩錨孔內(nèi)的錨桿進行連接，避免了傳統(tǒng)的穿透危巖體進入母巖體錨固，從而減輕了對危巖體本身的破壞，通過在危巖體與母巖體間的裂隙附近進行短距離拉結(jié)的形式進行危巖體加固，能有效的就近將拉接力傳遞到危巖體內(nèi)，避免危巖體在失穩(wěn)時大變形的產(chǎn)生；
2、該方法沿母巖體與危巖體之間的裂隙對危巖體進行拉結(jié)加固，能可靠控制危巖體裂隙的繼續(xù)開展，促使危巖體與母巖體相結(jié)合，由此提高危巖體的穩(wěn)定性；同時，連接桿具有預(yù)應(yīng)拉力，能減小縫隙，加強耐久性，拉結(jié)效果更好；
3、該方法適用于山區(qū)各類量大面廣的危巖體加固，施工簡便，安全可靠，且與傳統(tǒng)的穿透式錨桿支護相比具有很好的經(jīng)濟性，是危巖體加固的有效手段；
4、該方法施工時,先從危巖體的上方或側(cè)方開始施工,上方或側(cè)方加固后再在危巖體下方進行補強施工，由此有效避免了傳統(tǒng)穿透式錨桿施工時，在危巖體正前方或下方施工所造成的危巖體失穩(wěn)塌落的潛在危險，因此在施工過程中具有很好的安全性；同時，該方法無需穿透危巖體進入母巖體，僅需在危巖體與母巖體間的裂隙附近局部鉆孔進行錨桿拉結(jié)即可，因此所需錨桿的長度可有效減少，節(jié)省了錨桿用量，達到了危巖體加固治理安全、有效、經(jīng)濟節(jié)約的工程目的，對降低工程造價具有顯著意義。


圖I為危巖體與母巖體的彎折狀錨桿拉結(jié)式加固的示意 圖2為危巖體與母巖體的直線狀錨桿拉結(jié)式加固的示意 圖3為危巖體與母巖體間縫隙及錨桿出露部分及連接段的保護處理示意 圖4為從外表面看危巖體與周邊母巖體的拉結(jié)式加固的示意 圖5為危巖體與母巖體的錨桿和連接桿的結(jié)構(gòu)示意 圖6為危巖體與母巖體的錨桿和連接桿的連接示意圖；圖7為本發(fā)明用于景觀危巖治理的結(jié)構(gòu)示意 圖8為本發(fā)明用于群崩式危巖治理的結(jié)構(gòu)示意 圖9為本發(fā)明用于地下開挖工程中危巖治理的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I 一危巖體，2 —母巖體,3 —錨桿，4 一連接桿，5 —套筒。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例I :參見圖I 圖9，本發(fā)明公開了一種危巖體與周邊母巖體的扣接式加固方法，即沿危巖體I與母巖體2的四周邊(上下左右)交接部位采用錨桿拉結(jié)的方式將危巖體與母巖體拉結(jié)起來，由此進行危巖體治理，通過在危巖體和母巖體(周邊穩(wěn)定巖體)植入錨桿，由連接桿連接；危巖體與母巖體的縫隙填充水泥砂衆(zhòng)、危巖體與母巖體縫隙處表面掛鋼絲網(wǎng)涂抹水泥砂漿。如圖3所示，從外表面來看，這種危巖體加固型式類似甲殼蟲的多爪足形式。具體步驟包括
1)分析危巖體穩(wěn)定性，根據(jù)危巖體的加固治理的穩(wěn)定系數(shù)要求，計算得出錨桿的橫截面面積及錨桿的數(shù)量；
2)分別在縫隙兩側(cè)的危巖體及母巖體上的合適位置鉆取若干組錨孔(每組錨孔包括兩個分別對應(yīng)設(shè)置在母巖體和危巖體上的錨孔)，所述錨孔的深度為0. 5m-6. 5m，母巖體或危巖體上錨孔之間的間距不小于I. 25m ;作為一種優(yōu)選方式，相鄰兩錨固位置之間的距離為
I.25m一8m,更具有可操作性，同時能更好的保證危巖體的穩(wěn)定性；具體施工時，可選2m—3m，如選擇2m、2. 5m、3m，效果更好。施工過程中，所述錨孔根據(jù)需要傾斜設(shè)置；方便灌漿操作，達到最佳灌漿效果，保證施工質(zhì)量；
3)根據(jù)需要制作錨桿，如圖5、圖6所示，所述錨桿3包括錨固段和連接段，在錨桿的錨固段沿其長度方向設(shè)置有數(shù)個對中裝置，所述對中裝置之間的間距為Im — 3m，能有效地保證錨桿的位置；所述對中裝置由繞錨桿的錨固段一周均勻分布的3個支腳組成，所述支腳與錨桿的錨固段焊接固定在一起，且支腳與錨桿之間具有30° — 60°的夾角；所述錨桿經(jīng)過防腐處理；具體實施時可采用在錨桿表面刷防腐油漆或防腐涂料，如環(huán)氧樹脂防腐涂料，環(huán)氧樹脂防腐涂料作為一種現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品，使用方便，同時具有很好的防腐效果。該錨桿采用帶肋鋼筋，這樣錨固效果更好；
4)清孔后，將錨桿的錨固段分別置入危巖體及母巖體的錨孔之中并灌水泥砂漿錨固，待灌漿凝固且強度達到要求；
5)利用連接桿4將每一組錨孔內(nèi)的兩錨桿相連，所述連接桿的長度等于或小于同組的兩錨桿的連接段端部之間的距離，連接時通過機械套筒5將連接桿的兩端與兩錨桿的連接段螺紋連接。當所述連接桿長度等于同組的兩錨桿的連接段端部之間的距離時，通過轉(zhuǎn)動機械套筒進行連接，連接方便；當所述連接桿長度小于同組的兩錨桿的連接段端部之間的距離時，通過拉伸連接桿及連接桿兩端的錨桿，并采用機械套筒連接緊固，從而使得連接完成后的連接桿內(nèi)具有預(yù)應(yīng)拉力，完成拉結(jié)加固。上述完成后，再將危巖體與母巖體之間的縫隙內(nèi)部及周邊清理干凈，視縫隙大小情況在縫內(nèi)置入鋼絲網(wǎng)，同時在危巖體與母巖體的交接表面處亦鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)覆蓋縫隙周圍、的危巖體及母巖體區(qū)域，在縫內(nèi)灌水泥砂漿，并在表面敷涂水泥砂漿覆蓋鋼絲網(wǎng)。如圖4所示，危巖體與母巖體上錨桿拉結(jié)緊固完成后，需進行防腐處理，可采用在錨桿表面刷油漆或防腐涂料，如環(huán)氧樹脂防腐涂料，環(huán)氧樹脂防腐涂料作為一種現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品，使用方便，同時具有很好的防腐效果。該錨桿采用帶肋鋼筋，這樣錨固效果更好；也可在各連接鋼筋上緊裹鋼絲網(wǎng)并支模灌注水泥砂漿(或細石混凝土)或采用將各錨桿出露部分完全包裹，形成保護層厚度覆蓋住鋼筋及鋼絲網(wǎng)20mm以上，由此來完成防腐處理。再進行危巖體與母巖體交接處的封閉防水防滲處理，在危巖體與母巖體的縫隙內(nèi)置入鋼絲網(wǎng)，并采用水泥砂漿(或細石混凝土)填塞并振搗密實，在危巖體與母巖體的交接處平鋪鋼絲網(wǎng)覆蓋，并采用水泥砂漿作為保護層，其厚度覆蓋住鋼絲網(wǎng)并超出鋼絲外表面20mm以上，以達到最佳的保護效果。施工時，先從危巖體的上方或側(cè)方開始拉結(jié)式加固，以避免施工時危巖體失穩(wěn)塌 落，危巖體初步加固后，如需補強，則再從底部及危巖體下方進行拉結(jié)式加固，以確保施工安全。上述施工過程中，施工人員均需系好安全帶，且安全帶需與穩(wěn)定的母巖體牢固連接，施工人員需盡量呆在穩(wěn)定的母巖體區(qū)域上進行操作以確保安全。本發(fā)明沿危巖體與母巖體在空間上的周邊(前后上下左右)交接部位按就近(連接距離最短、傳力最直接、最節(jié)省鋼筋長度)及連接可靠(兩根錨桿均需可靠錨入危巖體主體及母巖體主體內(nèi)部)綜合最優(yōu)的原則采用足夠數(shù)量和質(zhì)量的錨桿拉結(jié)的方式將危巖體與母巖體拉結(jié)起來，錨桿根據(jù)危巖體與穩(wěn)定母巖體間的空間交接的實際情況可在置于錨孔前下料時制成彎折狀或直線狀以便對接。錨于危巖體及母巖體的彎折狀或直線狀錨桿在出露巖體的外部必須進行可靠連接。如圖I所示，當裂隙較小時，采用彎折狀連桿效果更好；如圖2所示，當裂隙較大時，采用直線狀連桿，能夠更好的拉結(jié)危巖體。整體而言，連接方式包括機械連接及焊接兩大類。其中，推薦優(yōu)先采用機械連接，且機械連接中優(yōu)先推薦下面的方式，即雙套筒式連接，該方式首先在兩錨桿的端頭中間預(yù)留一截長度合適的連接段，通過連接桿將兩錨桿相連，將該連接桿整段或兩端足夠長的兩端加工成螺紋狀，再在連接桿兩端旋上兩個機械連接套筒(完全覆蓋住該中部鋼筋兩端)，然后將兩個套筒與兩巖體(危巖體和母巖體)內(nèi)的錨桿出露部分端部(在其端部預(yù)先制好螺紋)直線連接，從而將該連接桿通過這兩個機械套筒與兩根錨桿在端頭連接緊固(緊固完成后可在中部鋼筋的兩端螺紋出露端上緊裹鋼絲網(wǎng)，并用水泥砂漿將此螺紋出露段完全抹實，由此避免危巖體治理完畢后的人為地反向旋轉(zhuǎn)破壞或外因振動松脫)。條件具備時，機械連接亦可采用鋼網(wǎng)架各桿件連接的球狀節(jié)點式螺栓連接方式等，焊接可采用鋼筋對焊、鋼筋綁扎搭架焊等方式進行連接。該方法僅需在危巖體內(nèi)部及母巖體內(nèi)部進行非穿透性的短距離鉆孔，并從兩者外表面交接處進行錨桿連接，避免了傳統(tǒng)的穿透危巖體進入母巖體錨固，由于防止了對危巖體的對穿，減輕了對危巖體本身的破壞，通過在危巖體與母巖體交接處周邊進行短距離拉結(jié)的型式進行危巖體加固，能有效的就近將拉接力傳遞到危巖體內(nèi)，避免危巖體在失穩(wěn)時大變形的產(chǎn)生，采用該方式，沿母巖體與危巖體的周邊對危巖體進行拉結(jié)錨固，能可靠控制危巖體裂隙的繼續(xù)開展，促使危巖體與母巖體相結(jié)合，由此提高危巖體的穩(wěn)定性。該方法適用于山區(qū)各類危巖體加固，施工簡便，安全可靠，且與傳統(tǒng)的穿透式錨桿支護相比具有很好的經(jīng)濟性，是危巖體加固的有效手段。
由于有待治理的危巖體現(xiàn)狀均為穩(wěn)定，只是在風化作用或外界動植物等因素干擾下易逐漸喪失穩(wěn)定性，因此采用本發(fā)明，可有效控制其與母巖體間的裂隙開展，同時也能施加一個有效的力將其與其穩(wěn)定母巖體可靠連接，并使其可靠維持，即可有效保證危巖體轉(zhuǎn)為安，并具有很好的持久穩(wěn)定性。實施例2 :如圖7所示，本發(fā)明公開的方法用于各類景觀危巖的治理，能有效地使景觀得到保護，同時不致使景觀被破壞。實施例3 :如圖8所示，本發(fā)明公開的方法用于群崩式危巖的治理，依次將相鄰的危巖用錨桿錨固，能很好的加強危巖之間的拉結(jié)，效果好，且不致因大量破壞危巖體而使危巖崩塌。實施例4 :如圖9所示，本發(fā)明公開的方法用于地下 開挖工程中的危巖加固治理，能對地下開挖工程圍巖進行可靠支護，有效防止塌方或冒頂事故，保證地下開挖工作的安全。錨桿可替換為錨索、型鋼、鋼筋混凝土構(gòu)件等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制技術(shù)方案，盡管申請人參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，那些對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種危巖外表裂隙拉結(jié)加固方法，其特征在于包括以下步驟 1)分析危巖體穩(wěn)定性，根據(jù)危巖體的加固治理的穩(wěn)定系數(shù)要求，計算得出錨桿的橫截面面積及錨桿的數(shù)量； 2)分別在縫隙兩側(cè)的危巖體及母巖體上的合適位置鉆取若干組錨孔，所述錨孔的深度為0. 5m一6. 5m,母巖體或危巖體上相鄰兩錨孔之間的間距不小于I. 25m ； 3)根據(jù)需要制作錨桿，所述錨桿包括錨固段和連接段，在錨桿的錨固段沿其長度方向設(shè)置有數(shù)個對中裝置； 4)清孔后，將錨桿的錨固段分別置入危巖體及母巖體的錨孔之中并灌水泥砂漿錨固，水泥砂漿的強度等級為M25 — M35，待灌漿凝固且強度達到要求； 5)利用連接桿將每一組錨孔內(nèi)的兩錨桿相連，所述連接桿的長度等于或小于同組的兩錨桿的連接段端部之間的距離，連接時通過機械套筒將連接桿的兩端與兩錨桿的連接段螺 紋連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的危巖外表裂隙拉結(jié)加固方法，其特征在于 再將危巖體與母巖體之間的裂隙內(nèi)部及周邊清理干凈，視裂隙大小情況在縫內(nèi)置入鋼絲網(wǎng)，同時在危巖體與母巖體的交接表面處亦鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)覆蓋裂隙周圍的危巖體及母巖體區(qū)域，在縫內(nèi)灌水泥砂漿，并在表面覆蓋的鋼絲網(wǎng)上澆筑水泥砂漿。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的危巖外表裂隙拉結(jié)加固方法，其特征在于所述對中裝置由繞錨桿的錨固段一周均勻分布的3個支腳組成，所述支腳與錨桿的錨固段焊接固定在一起，且支腳與錨桿之間具有30° — 60°的夾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的危巖外表裂隙拉結(jié)加固方法，其特征在于所述錨桿經(jīng)過防腐處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的危巖外表裂隙拉結(jié)加固方法，其特征在于所述錨孔傾斜設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種危巖外表裂隙拉結(jié)加固方法，包括以下步驟1)分析危巖體穩(wěn)定性；2)分別在縫隙兩側(cè)的危巖體及母巖體上的合適位置鉆取若干組錨孔；3)根據(jù)需要制作錨桿；4)清孔后，將錨桿的錨固段分別置入危巖體及母巖體的錨孔之中并灌水泥砂漿錨固；5)利用連接桿將每一組錨孔內(nèi)的兩錨桿相連。該方法僅需在危巖體表面及母巖體表面進行分別進行的短距離鉆孔，避免了傳統(tǒng)的穿透危巖體進入母巖體錨固，減輕了對危巖體本身的破壞；能可靠控制危巖體裂隙的繼續(xù)開展，促使危巖體與母巖體相結(jié)合，提高危巖體的穩(wěn)定性；適用于山區(qū)各類量大面廣的危巖體加固，施工簡便，安全可靠，且與傳統(tǒng)的穿透式錨桿支護相比具有很好的經(jīng)濟性，是危巖體加固的有效手段。
文檔編號E02D17/20GK102677685SQ20121017617
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者曾祥勇, 李和軍, 楊帥軍 申請人:重慶大學