CN102677685A - 危岩外表裂隙拉结加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种危岩外表裂隙拉结加固方法，包括以下步骤：1）分析危岩体稳定性；2）分别在缝隙两侧的危岩体及母岩体上的合适位置钻取若干组锚孔；3）根据需要制作锚杆；4）清孔后，将锚杆的锚固段分别置入危岩体及母岩体的锚孔之中并灌水泥砂浆锚固；5）利用连接杆将每一组锚孔内的两锚杆相连。该方法仅需在危岩体表面及母岩体表面进行分别进行的短距离钻孔，避免了传统的穿透危岩体进入母岩体锚固，减轻了对危岩体本身的破坏；能可靠控制危岩体裂隙的继续开展，促使危岩体与母岩体相结合，提高危岩体的稳定性；适用于山区各类量大面广的危岩体加固，施工简便，安全可靠，且与传统的穿透式锚杆支护相比具有很好的经济性，是危岩体加固的有效手段。

Description

危岩外表裂隙拉结加固方法

技术领域

本发明涉及危岩体治理技术领域，尤其涉及一种危岩外表裂隙拉结加固方法。

 

背景技术

危岩体是在陡峭的岩石边坡上存在的一些摇摇欲坠的岩块，在某些因素影响下，危岩体将会坠落下来形成崩塌，因而危岩体必须及时进行治理，以确保人民生命财产的安全。提高危岩体处治技术水平，防治危岩体灾害，对保护人民的生命财产安全具有重要意义。

传统的锚固技术采用正面穿透危岩体及危岩体与母岩体间的破裂面后进入母岩体的方式进行加固，对危岩体的破坏很大，如果锚杆量大密集，则对危岩体的潜在支解分体破坏作用更甚。此外，传统的锚固技术在正面穿透危岩体进行施工，锚杆施工部位位于尚未加固好的危岩体下方，在施工过程中保障安全性，即避免施工的扰动导致危岩体及（钻孔所致）破裂碎块的塌落在客观上存在一定的困难，需要专门投入进行防范。另外，传统的锚固技术由于需先穿透危岩体再进入母岩体，需要的锚杆钢筋长度往往较长，如果危岩体量或危岩体与母岩体间的裂面缝隙较大，则锚杆钢筋长度则更甚，容易造成经济上的浪费。

因此，需要对现有的危岩体锚固技术进行改进，避免其对危岩体的穿透性破坏，同时，避免在危岩体正面下方进行锚固施工，保障施工安全，另外，尽量减少锚杆的长度，节省锚杆用量，达到安全、有效、经济节约的工程目的。

 

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种危岩外表裂隙拉结加固方法，使危岩体的加固治理达到安全、有效和经济节约的目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：1、一种危岩外表裂隙拉结加固方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）分析危岩体稳定性，根据危岩体的加固治理的稳定系数要求，计算得出锚杆的横截面面积及锚杆的数量；

2）分别在缝隙两侧的危岩体及母岩体上的合适位置钻取若干组锚孔，所述锚孔的深度为0.5m—6.5m，母岩体或危岩体上相邻两锚孔之间的间距不小于1.25m；

3）根据需要制作锚杆，所述锚杆包括锚固段和连接段，在锚杆的锚固段沿其长度方向设置有数个对中装置；

4）清孔后，将锚杆的锚固段分别置入危岩体及母岩体的锚孔之中并灌水泥砂浆锚固，水泥砂浆的强度等级为M25—M35，以提供足够的粘结锚固强度，待灌浆凝固且强度达到要求；

5）利用连接杆将每一组锚孔内的两锚杆相连，所述连接杆的长度等于或小于同组的两锚杆的连接段端部之间的距离，连接时通过机械套筒将连接杆的两端与两锚杆的连接段螺纹连接。当所述连接杆长度小于同组的两锚杆的连接段端部之间的距离时，通过拉伸连接杆及连接杆两端的锚杆，并采用机械套筒连接紧固，从而使得连接完成后的连接杆内具有预应拉力，完成拉结加固。

进一步地，再将危岩体与母岩体之间的裂隙内部及周边清理干净，视裂隙大小情况在缝内置入钢丝网，同时在危岩体与母岩体的交接表面处亦铺设钢丝网覆盖裂隙周围的危岩体及母岩体区域，在缝内灌水泥砂浆，并在表面覆盖的钢丝网上浇筑水泥砂浆。

进一步地，所述对中装置由绕锚杆的锚固段一周均匀分布的3个支脚组成，所述支脚与锚杆的锚固段焊接固定在一起，且支脚与锚杆之间具有30°—60°的夹角。

进一步地，所述锚杆经过防腐处理。具体实施时可采用在锚杆表面刷防腐油漆或防腐涂料，如环氧树脂防腐涂料，环氧树脂防腐涂料作为一种现有的成熟产品，使用方便，同时具有很好的防腐效果。该锚杆采用带肋钢筋，这样锚固效果更好。

进一步地，所述锚孔倾斜设置；方便灌浆操作，达到最佳灌浆效果，保证施工质量。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、该方法仅需在危岩体表面及母岩体表面进行分别进行的短距离钻孔，并从两者外表面将分别置入两锚孔内的锚杆进行连接，避免了传统的穿透危岩体进入母岩体锚固，从而减轻了对危岩体本身的破坏，通过在危岩体与母岩体间的裂隙附近进行短距离拉结的形式进行危岩体加固，能有效的就近将拉接力传递到危岩体内，避免危岩体在失稳时大变形的产生；

2、该方法沿母岩体与危岩体之间的裂隙对危岩体进行拉结加固，能可靠控制危岩体裂隙的继续开展，促使危岩体与母岩体相结合，由此提高危岩体的稳定性；同时，连接杆具有预应拉力，能减小缝隙，加强耐久性，拉结效果更好；

3、该方法适用于山区各类量大面广的危岩体加固，施工简便，安全可靠，且与传统的穿透式锚杆支护相比具有很好的经济性，是危岩体加固的有效手段；

4、该方法施工时，先从危岩体的上方或侧方开始施工，上方或侧方加固后再在危岩体下方进行补强施工，由此有效避免了传统穿透式锚杆施工时，在危岩体正前方或下方施工所造成的危岩体失稳塌落的潜在危险，因此在施工过程中具有很好的安全性；同时，该方法无需穿透危岩体进入母岩体，仅需在危岩体与母岩体间的裂隙附近局部钻孔进行锚杆拉结即可，因此所需锚杆的长度可有效减少，节省了锚杆用量，达到了危岩体加固治理安全、有效、经济节约的工程目的，对降低工程造价具有显著意义。

 

附图说明

图1为危岩体与母岩体的弯折状锚杆拉结式加固的示意图；

图2为危岩体与母岩体的直线状锚杆拉结式加固的示意图；

图3为危岩体与母岩体间缝隙及锚杆出露部分及连接段的保护处理示意图；

图4为从外表面看危岩体与周边母岩体的拉结式加固的示意图；

图5为危岩体与母岩体的锚杆和连接杆的结构示意图；

图6为危岩体与母岩体的锚杆和连接杆的连接示意图；

图7为本发明用于景观危岩治理的结构示意图；

图8为本发明用于群崩式危岩治理的结构示意图；

图9为本发明用于地下开挖工程中危岩治理的结构示意图。

图中，1－危岩体，2－母岩体，3－锚杆，4－连接杆，5－套筒。

  

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：参见图1～图9，本发明公开了一种危岩体与周边母岩体的扣接式加固方法，即沿危岩体1与母岩体2的四周边（上下左右）交接部位采用锚杆拉结的方式将危岩体与母岩体拉结起来，由此进行危岩体治理，通过在危岩体和母岩体（周边稳定岩体）植入锚杆，由连接杆连接；危岩体与母岩体的缝隙填充水泥砂浆、危岩体与母岩体缝隙处表面挂钢丝网涂抹水泥砂浆。如图3所示，从外表面来看，这种危岩体加固型式类似甲壳虫的多爪足形式。具体步骤包括：

1）分析危岩体稳定性，根据危岩体的加固治理的稳定系数要求，计算得出锚杆的横截面面积及锚杆的数量；

2）分别在缝隙两侧的危岩体及母岩体上的合适位置钻取若干组锚孔（每组锚孔包括两个分别对应设置在母岩体和危岩体上的锚孔），所述锚孔的深度为0.5m—6.5m，母岩体或危岩体上锚孔之间的间距不小于1.25m；作为一种优选方式，相邻两锚固位置之间的距离为1.25m—8m，更具有可操作性，同时能更好的保证危岩体的稳定性；具体施工时，可选2m—3m，如选择2m、2.5m、3m，效果更好。施工过程中，所述锚孔根据需要倾斜设置；方便灌浆操作，达到最佳灌浆效果，保证施工质量；

3）根据需要制作锚杆，如图5、图6所示，所述锚杆3包括锚固段和连接段，在锚杆的锚固段沿其长度方向设置有数个对中装置，所述对中装置之间的间距为1m—3m，能有效地保证锚杆的位置；所述对中装置由绕锚杆的锚固段一周均匀分布的3个支脚组成，所述支脚与锚杆的锚固段焊接固定在一起，且支脚与锚杆之间具有30°—60°的夹角；所述锚杆经过防腐处理；具体实施时可采用在锚杆表面刷防腐油漆或防腐涂料，如环氧树脂防腐涂料，环氧树脂防腐涂料作为一种现有的成熟产品，使用方便，同时具有很好的防腐效果。该锚杆采用带肋钢筋，这样锚固效果更好；

4）清孔后，将锚杆的锚固段分别置入危岩体及母岩体的锚孔之中并灌水泥砂浆锚固，待灌浆凝固且强度达到要求；

5）利用连接杆4将每一组锚孔内的两锚杆相连，所述连接杆的长度等于或小于同组的两锚杆的连接段端部之间的距离，连接时通过机械套筒5将连接杆的两端与两锚杆的连接段螺纹连接。当所述连接杆长度等于同组的两锚杆的连接段端部之间的距离时，通过转动机械套筒进行连接，连接方便；当所述连接杆长度小于同组的两锚杆的连接段端部之间的距离时，通过拉伸连接杆及连接杆两端的锚杆，并采用机械套筒连接紧固，从而使得连接完成后的连接杆内具有预应拉力，完成拉结加固。

上述完成后，再将危岩体与母岩体之间的缝隙内部及周边清理干净，视缝隙大小情况在缝内置入钢丝网，同时在危岩体与母岩体的交接表面处亦铺设钢丝网覆盖缝隙周围的危岩体及母岩体区域，在缝内灌水泥砂浆，并在表面敷涂水泥砂浆覆盖钢丝网。

如图4所示，危岩体与母岩体上锚杆拉结紧固完成后，需进行防腐处理，可采用在锚杆表面刷油漆或防腐涂料，如环氧树脂防腐涂料，环氧树脂防腐涂料作为一种现有的成熟产品，使用方便，同时具有很好的防腐效果。该锚杆采用带肋钢筋，这样锚固效果更好；也可在各连接钢筋上紧裹钢丝网并支模灌注水泥砂浆（或细石混凝土）或采用将各锚杆出露部分完全包裹，形成保护层厚度覆盖住钢筋及钢丝网20mm以上，由此来完成防腐处理。再进行危岩体与母岩体交接处的封闭防水防渗处理，在危岩体与母岩体的缝隙内置入钢丝网，并采用水泥砂浆（或细石混凝土）填塞并振捣密实，在危岩体与母岩体的交接处平铺钢丝网覆盖，并采用水泥砂浆作为保护层，其厚度覆盖住钢丝网并超出钢丝外表面20mm以上，以达到最佳的保护效果。

施工时，先从危岩体的上方或侧方开始拉结式加固，以避免施工时危岩体失稳塌落，危岩体初步加固后，如需补强，则再从底部及危岩体下方进行拉结式加固，以确保施工安全。上述施工过程中，施工人员均需系好安全带，且安全带需与稳定的母岩体牢固连接，施工人员需尽量呆在稳定的母岩体区域上进行操作以确保安全。

本发明沿危岩体与母岩体在空间上的周边（前后上下左右）交接部位按就近（连接距离最短、传力最直接、最节省钢筋长度）及连接可靠（两根锚杆均需可靠锚入危岩体主体及母岩体主体内部）综合最优的原则采用足够数量和质量的锚杆拉结的方式将危岩体与母岩体拉结起来，锚杆根据危岩体与稳定母岩体间的空间交接的实际情况可在置于锚孔前下料时制成弯折状或直线状以便对接。

锚于危岩体及母岩体的弯折状或直线状锚杆在出露岩体的外部必须进行可靠连接。如图1所示，当裂隙较小时，采用弯折状连杆效果更好；如图2所示，当裂隙较大时，采用直线状连杆，能够更好的拉结危岩体。整体而言，连接方式包括机械连接及焊接两大类。其中，推荐优先采用机械连接，且机械连接中优先推荐下面的方式，即双套筒式连接，该方式首先在两锚杆的端头中间预留一截长度合适的连接段，通过连接杆将两锚杆相连，将该连接杆整段或两端足够长的两端加工成螺纹状，再在连接杆两端旋上两个机械连接套筒（完全覆盖住该中部钢筋两端），然后将两个套筒与两岩体（危岩体和母岩体）内的锚杆出露部分端部（在其端部预先制好螺纹）直线连接，从而将该连接杆通过这两个机械套筒与两根锚杆在端头连接紧固（紧固完成后可在中部钢筋的两端螺纹出露端上紧裹钢丝网，并用水泥砂浆将此螺纹出露段完全抹实，由此避免危岩体治理完毕后的人为地反向旋转破坏或外因振动松脱）。条件具备时，机械连接亦可采用钢网架各杆件连接的球状节点式螺栓连接方式等，焊接可采用钢筋对焊、钢筋绑扎搭架焊等方式进行连接。

该方法仅需在危岩体内部及母岩体内部进行非穿透性的短距离钻孔，并从两者外表面交接处进行锚杆连接，避免了传统的穿透危岩体进入母岩体锚固，由于防止了对危岩体的对穿，减轻了对危岩体本身的破坏，通过在危岩体与母岩体交接处周边进行短距离拉结的型式进行危岩体加固，能有效的就近将拉接力传递到危岩体内，避免危岩体在失稳时大变形的产生，采用该方式，沿母岩体与危岩体的周边对危岩体进行拉结锚固，能可靠控制危岩体裂隙的继续开展，促使危岩体与母岩体相结合，由此提高危岩体的稳定性。该方法适用于山区各类危岩体加固，施工简便，安全可靠，且与传统的穿透式锚杆支护相比具有很好的经济性，是危岩体加固的有效手段。

由于有待治理的危岩体现状均为稳定，只是在风化作用或外界动植物等因素干扰下易逐渐丧失稳定性，因此采用本发明，可有效控制其与母岩体间的裂隙开展，同时也能施加一个有效的力将其与其稳定母岩体可靠连接，并使其可靠维持，即可有效保证危岩体转为安，并具有很好的持久稳定性。

实施例2：如图7所示，本发明公开的方法用于各类景观危岩的治理，能有效地使景观得到保护，同时不致使景观被破坏。

实施例3：如图8所示，本发明公开的方法用于群崩式危岩的治理，依次将相邻的危岩用锚杆锚固，能很好的加强危岩之间的拉结，效果好，且不致因大量破坏危岩体而使危岩崩塌。

实施例4：如图9所示，本发明公开的方法用于地下开挖工程中的危岩加固治理，能对地下开挖工程围岩进行可靠支护，有效防止塌方或冒顶事故，保证地下开挖工作的安全。

锚杆可替换为锚索、型钢、钢筋混凝土构件等，均应包含在本发明的 保护范围以内。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种危岩外表裂隙拉结加固方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）分析危岩体稳定性，根据危岩体的加固治理的稳定系数要求，计算得出锚杆的横截面面积及锚杆的数量；

2）分别在缝隙两侧的危岩体及母岩体上的合适位置钻取若干组锚孔，所述锚孔的深度为0.5m—6.5m，母岩体或危岩体上相邻两锚孔之间的间距不小于1.25m；

3）根据需要制作锚杆，所述锚杆包括锚固段和连接段，在锚杆的锚固段沿其长度方向设置有数个对中装置；

4）清孔后，将锚杆的锚固段分别置入危岩体及母岩体的锚孔之中并灌水泥砂浆锚固，水泥砂浆的强度等级为M25—M35，待灌浆凝固且强度达到要求；

5）利用连接杆将每一组锚孔内的两锚杆相连，所述连接杆的长度等于或小于同组的两锚杆的连接段端部之间的距离，连接时通过机械套筒将连接杆的两端与两锚杆的连接段螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的危岩外表裂隙拉结加固方法，其特征在于：

再将危岩体与母岩体之间的裂隙内部及周边清理干净，视裂隙大小情况在缝内置入钢丝网，同时在危岩体与母岩体的交接表面处亦铺设钢丝网覆盖裂隙周围的危岩体及母岩体区域，在缝内灌水泥砂浆，并在表面覆盖的钢丝网上浇筑水泥砂浆。

3.根据权利要求1所述的危岩外表裂隙拉结加固方法，其特征在于：所述对中装置由绕锚杆的锚固段一周均匀分布的3个支脚组成，所述支脚与锚杆的锚固段焊接固定在一起，且支脚与锚杆之间具有30°—60°的夹角。

4.根据权利要求1所述的危岩外表裂隙拉结加固方法，其特征在于：所述锚杆经过防腐处理。

5.根据权利要求1所述的危岩外表裂隙拉结加固方法，其特征在于：所述锚孔倾斜设置。

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