CN101153493A - 用于边坡浅层滑塌防治的短梁-锚杆复合结构 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于边坡浅层滑塌防治的预应力短梁－锚杆复合结构，包括：锚杆、短梁、锚杆安装孔和短梁安装孔，其中锚杆安装孔和短梁安装孔相连并位于待加固的边坡岩土体内，锚杆安装孔深入稳定的岩土体内，短梁安装孔跨过浅层破碎的岩土体，锚杆安装并固定于锚杆安装孔和短梁安装孔中，短梁被安装并固定于短梁安装孔中，位于短梁安装孔内的锚杆部分从短梁的中间穿过。本发明可以提高边坡浅层滑塌防治的效率。

Description

用于边坡浅层滑塌防治的短梁-锚杆复合结构

技术领域

本发明涉及一种用于边坡浅层滑塌防治的新型结构，尤其是一种预应力短梁-锚杆复合结构。

背景技术

对于岩性较软、裂隙较发育、开挖扰动、风化较严重等不利因素作用下的边坡来说，往往会出现浅层岩体破碎，甚至发生滑坡或塌方事故。如果边坡的稳定性十分重要，则可采用许多方法进行加固。锚杆(包括普通锚杆和预应力锚杆)和喷射混凝土面层是其中的两种常用方法，并因为相应的加固效果较好、施工较方便、工程造价较底而常用于边坡的加固。对于易于发生浅层滑塌(包括滑坡和塌方)的边坡来说，浅层岩土体不仅会发生外鼓变形，而且还有可能向下滑动。如果用锚杆进行加固的话，则可发现锚杆可以高效地发挥出抗拉能力，以阻止边坡浅层岩土体的外鼓变形。然而，由于锚杆的直径很小，其抗弯能力和抗剪强度都很小，以致无法抵抗因岩土体下滑而在锚杆内部引起的弯矩和剪切力。显然，锚杆在边坡浅层滑塌防治方面还存在一些不足，在加固效率方面还有很大的提高余地。

发明内容

针对现有边坡加固技术的现状，提出了一种适用于边坡浅层滑塌防治的新技术，以提高相应的加固效率。为了实现这一目的，本发明提供了一种用于边坡浅层滑塌防治的预应力短梁-锚杆复合结构，包括：锚杆、短梁、锚杆安装孔和短梁安装孔，其中锚杆安装孔和短梁安装孔相连并位于边坡的岩土层中，锚杆安装孔深入稳定岩土层，短梁安装孔跨过浅层破碎岩土层，锚杆安装并固定于锚杆安装孔和短梁安装孔中，锚杆靠外侧的部分从短梁的中间穿过，短梁以施加有预应力的状态安装并固定于短梁安装孔中。

由于预应力短梁部分具有很强的抗弯能力和抗剪能力，可用于重点加固风化较为严重、岩体较为破碎的浅层岩土体。

短梁部分具有长度较短、横截面可以变化等特征，以便适用于岩土体从较破碎的表面到较完整内部的一般特点，进而达到节约材料、便于施工和减低工程造价的目的。

短梁的预应力可以通过已固定好的锚杆并利用先张法或后张法在现场施作，也可以在工厂进行预制时施加。是否对短梁部分施加预应力则取决于具体的边坡条件和工程要求。

在实际边坡工程加固中，一般将所述的预应力短梁-锚杆复合结构和施作在坡面上的喷射混凝土、网格梁等结构结合在一起，以使它们能在共同作用下达到高效加固的目的。

附图说明

图1a是现浇式先张法预应力短梁-锚杆复合结构示意图。

图1b是图1a现浇式先张法预应力短梁-锚杆复合结构中双斜线处的截面图。

图2a是现浇式后张法预应力短梁-锚杆复合结构示意图。

图2b是图2a现浇式后张法预应力短梁-锚杆复合结构中双斜线处的截面图。

图3a是预制式预应力短梁-锚杆复合结构示意图。

图3b是图3a预制式预应力短梁-锚杆复合结构中双斜线处的截面图。

具体实施方式

由于短梁部分的制作方法不同，预应力短梁-锚杆复合结构的施工在总体上可分为2种方式，即如图1a和图2a所示的现场现浇式和如图3a所示的工厂预制式。所述的短梁部分可以作成预应力的，也可以作成非预应力的。对于现场浇注式施工来说，预应力的施加可以采用先张法，也可以采用后张法来进行。

以下为具体的实施方式。

(1)按照实际的边坡条件及具体的工程要求，对边坡的岩性、岩体结构、风化程度、潜在滑动面的存在等进行分析，并研究相应的变形破坏规律和边坡稳定性。

(2)若边坡具有浅层破碎易滑的环境，且边坡内部的岩体相对较为完整，相应的稳定程度也越高，则可采用本发明进行单体设计(包括短梁的直径、长度、配筋，以及相应锚杆的长度、直径等)和群体设计(包括各个复合结构的位置、深度等)。

(3)根据实际的边坡条件和具体的工程要求，按照设计在边坡岩土体内设置锚杆安装孔5和短梁安装孔7，锚杆安装孔5和短梁安装孔7相连并位于待加固的边坡岩土体内，锚杆安装孔5深入稳定的岩土体内，短梁安装孔7穿过浅层破碎的岩土体直至稳定的岩土体，短梁安装孔7可以是变截面的，也可以是等截面的；短梁以施加有预应力的状态被安装并固定于短梁安装孔中。其中，可以选择图1a、图1b、图2a、图2b、图3a和图3b中所示的现浇式预应力短梁-锚杆复合结构和预制式预应力短梁-锚杆复合结构进行边坡加固。以下为相应的实施方法。

(a)现浇式预应力短梁-锚杆复合结构的实施方法

如果在现场采用先张法施加预应力，则具体方法为：先利用灌浆将锚杆4固定在锚杆安装孔5的孔底附近，等强度足够高之后，放入捆扎好的短梁钢筋笼(包括短梁的主筋8和短梁的箍筋9)，并将锚杆4固定在设计的位置；采用拉张器具对锚杆4进行拉张，对锚杆安装孔5进行灌浆，并对短梁安装孔7内浇注混凝土，待砂浆6和混凝土10达到一定强度后松开对锚杆4的拉张。

如果采用后张法施加预应力，则具体方法为：先利用灌浆将锚杆4固定在锚杆安装孔5的孔底附近，等强度足够高之后，放入捆扎好的短梁钢筋笼(包括短梁的主筋8和短梁的箍筋9)，并使锚杆4从短梁的预留中孔11内穿过；在短梁安装孔7内浇注混凝土(此时，短梁安装孔内的混凝土10与锚杆4之间没有粘结)，待达到一定强度后，对锚杆进行拉张(即对短梁施加预应力)，在孔口处用锚具13锚住张拉端头；向短梁的预留中孔11内灌入高强度砂浆12，即可完成短梁与锚杆之间的粘结(图2a示)。

完成上述预应力的施加之后，用砂浆将短梁和锚杆的外露部分封住，并与边坡表面喷射混凝土层3相接。

(b)预制式预应力短梁-锚杆复合结构的实施方法

当上述复合结构的需求量较大时，对短梁部分可考虑进行预制，相应的实施方法如下：

(i)按照设计造孔；

(ii)根据短梁安装孔的孔形和尺寸、配筋、预应力等参数，委托预制厂加工预应力短梁(此时的短梁主筋8被施加了预应力)的预制件；

(iii)在现场利用灌浆将锚杆4固定在锚杆安装孔5内(见图3a)，而短梁的预留中孔11内的那部分锚杆先行裸露，然后将短梁预制件塞入短梁安装孔7，并将裸露的那部分锚杆穿过短梁的预留中孔11，向短梁预制件6、岩土体2、锚杆5之间分别灌入高强度砂浆12和14，即可完成三者之间的粘结(图3a)。

(4)如果设计方决定采用非预应力形式的短梁-锚杆复合结构，短梁部分也可采用现浇或预制的方式来完成，相应的实施方法除施加预应力的环节之外，与上面所述基本相同。

Claims (10)

1.一种用于边坡浅层滑塌防治的短梁-锚杆复合结构，包括：锚杆、短梁、锚杆安装孔和短梁安装孔，其中锚杆安装孔和短梁安装孔相连并位于待加固的边坡岩土体内，锚杆安装孔深入稳定的岩土体内，短梁安装孔跨过浅层破碎的岩土体，锚杆被安装并固定于锚杆安装孔和短梁安装孔中，短梁被安装并固定于短梁安装孔中，位于短梁安装孔内的锚杆部分从短梁的中间穿过。

2.根据权利要求1所述的短梁-锚杆复合结构，其特征在于：短梁以施加有预应力的状态安装并固定于短梁安装孔中。

3.根据权利要求2所述的短梁-锚杆复合结构，其特征在于：位于坡体内的短梁安装孔与锚杆安装孔是相连的，其中前者截面较大且较短，而后者截面较小且较长。

4.根据权利要求2所述的短梁-锚杆复合结构，其特征在于：锚杆是通过砂浆固定在锚杆安装孔内，而短梁可通过钢筋混凝土在短梁安装孔内浇注而成，也可通过工厂预制后安装于短梁安装孔内。

5.根据权利要求2所述的短梁-锚杆复合结构，其特征在于：利用先张法或后张法在现场施工时，可通过锚杆对短梁施加预应力。

6.根据权利要求2所述的短梁-锚杆复合结构，其特征在于：锚杆大致沿短梁的轴线延伸至边坡表面。

7.根据权利要求2所述的短梁-锚杆复合结构，其特征在于：短梁可以为施加有预应力的预制件，包括使锚杆穿过短梁的预留中孔。

8.根据权利要求2所述的短梁-锚杆复合结构，其特征在于：短梁的安装孔是变截面的或等截面的。

9.根据权利要求2所述的短梁-锚杆复合结构，其特征在于：与坡面上的其它加固设施连接在一起。

10.根据权利要求1所述的短梁-锚杆复合结构，其特征在于：短梁也可以无预应力的状态安装并固定于短梁安装孔中。

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