CN104005417A - 一种松散碎裂岩质高边坡施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种松散碎裂岩质高边坡施工方法，该方法通过注浆预先对松散碎裂岩体进行加固，形成一定厚度的固结复合层，在进行后面的预裂爆破开挖时，这个固结复合层有效地隔离了爆破冲击波对坡面及坡面背后岩体的影响，从而提高了坡面的完整性，增强了边坡的稳定性；同时，在一级边坡完成施工后，立即进行坡面的锚索支护，从而很好地控制了该级边坡的稳定性，同时减小了开挖下一级边坡时因预裂爆破对上一级边坡的扰动影响，预防了工程事故的发生。本发明所采用的稳定开挖方法，通过预先加固坡面，再进行开挖，及时支护，达到一次性加固和支护一级边坡，提高了施工效率，节约施工成本。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程的边坡开挖技术领域，尤其涉及一种松散碎裂岩质高边坡施工方法。
背景技术
我国是一个多山的国家，近年来，随着国家对基础设施建设项目投资力度的不断加大，公路、铁路建设项目越来越多。在山区的公路、铁路工程的建设中，道路往往穿行于河谷山川之间，这些工程的建设中往往涉及岩质高边坡的开挖。边坡岩体在地质构造作用和长期的物理、化学及生物的风化侵蚀作用下，往往变得松散、软弱、碎裂，同时，边坡岩体内部还存在着节理、断层、岩脉等软弱结构面。因此，边坡的开挖常常会使原本岩性就差的岩体进一步劣化，尤其是采用预裂爆破施工方法进行开挖时，爆破产生的冲击波将使岩体的裂缝进一步扩大和扰动碎裂岩块，一旦开挖面形成，这些松散碎裂的岩块就可能出现滑落或冒落现象，这将直接影响到边坡的稳定和施工安全。
目前，岩质高边坡的开挖方式主要有台阶预裂爆破开挖方法和“上护下档”体系的桩锚施工法。传统的预裂爆破开挖方法将使松散碎裂岩体进一步的松动，边坡岩体的岩性更加劣化。当边坡岩体较为破碎时，爆破开挖将很容易造成超挖和欠挖，这直接影响边坡形成的质量，甚至需要进行二次处理，影响工期，增加成本；“上护下档”体系的桩锚施工法，即在边坡的底端设置锚固桩，坡面采用挡土墙、预应力锚索，这种施工方法施工复杂，成本较高，且具有施工隐患（开挖后进行坡面工程，挡土墙、预应力锚索施工如果不及时，坡面岩体外露时间过长，出现岩块的滑落，这将使护坡工程变得很麻烦，影响工程的进度和成本；另一方面，挡土墙的重量较大，松散碎裂岩体很难满足需要的承重要求）。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述边坡开挖方法存在的不足，提供一种既适合于现代化的机械施工，又能很好地保护碎裂岩体受到爆破时冲击波的影响，且能对坡面起到很好的支护和加固作用的松散碎裂岩质高边坡施工方法,从而保证边坡的稳定性，确保施工的安全，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：
一种松散碎裂岩质高边坡施工方法，包括以下步骤：
（1）准备工作：首先根据场地要求对现场进行清理，平整，再根据边坡的设计图纸，对边坡开挖线进行放样；
（2）岩体加固：从地面上找到边坡的设计开挖线，并在第一级坡面的开挖地面线向开挖方向的内侧处，横向每间隔一段距离钻一个注浆孔，并向注浆孔注入水泥砂浆，使浆液扩散到碎裂的岩体内，形成一层具有一定厚度的固结复合层，其中，所述注浆孔方向沿开挖面向下，注浆孔的倾角与边坡的设计坡角(坡角即为边坡的设计倾斜角度)相同；
（3）边坡开挖：待步骤（2）中的保护复合层到达一定的强度后，对边坡进行预裂爆破开挖，炮眼的位置设置在距离注浆孔的平行水平距离6.0~8.0m处；
（4）边坡支护：在第一级边坡的开挖完成后，及时对其坡面进行支护，在每个注浆孔的竖直方向每间隔一段距离设置一个锚索孔，每一排锚索的外端口采用横梁连接；
（5）在第一级边坡开挖和支护完成后，进行第二级边坡的注浆孔布置，重复步骤（2）~（4），直到完成整个边坡的开挖和支护。
作为本发明的进一步方案，所述岩体加固，具体包括以下步骤：
1）注浆孔布置：从地面上找到边坡的设计开挖线，在第一级坡面的开挖地面线向开挖方向的内侧0.95-1.05m处，横向每间隔1.95-2.05m布置一个注浆孔，注浆孔方向沿开挖面向下，注浆孔的倾角与边坡的设计坡角相同；
2）钻机就位：在注浆孔位置确定后，即可安排钻机就位；
3）注浆孔施工：钻机就位后，开始钻孔，钻孔直径为110mm，钻孔深度为钻至第二级边坡的台阶面；
4）进行注浆：在第一级坡面内的所有注浆孔施工完成后，向注浆孔内采用高压注入水泥砂浆，使浆液扩散到碎裂的岩体内，形成一层具有一定厚度的固结复合层。
作为本发明的进一步方案，所述注浆孔注入的水泥砂浆的水灰比为1：1。
作为本发明的进一步方案，所述锚索设计强度为20MPa，长度为6.0~10.0m，倾角为15°，锚索孔的间距为3.0m。
综上所述，本发明与以往技术相比具有以下有益效果：
1、本发明通过注浆预先对松散碎裂岩体进行加固，形成一定厚度的固结复合层，在进行后面的预裂爆破开挖时，这个固结复合层有效地隔离了爆破冲击波对坡面及坡面背后岩体的影响，从而提高了坡面的完整性，增强了边坡的稳定性；
2、本发明提出在一级边坡完成施工后，立即进行坡面的锚索支护，从而很好地控制了该级边坡的稳定性，同时减小了开挖下一级边坡时因预裂爆破对上一级边坡的扰动影响，预防了工程事故的发生；
3、本发明所采用的稳定开挖方法，通过预先加固坡面，再进行开挖，及时支护，达到一次性加固和支护一级边坡，提高了施工效率，节约施工成本。
附图说明
图1为边坡原始图；
图2为边坡一级开挖完成后效果图；
图3为整个边坡开挖完成后效果图。
图中标记为：1为天然坡面线，2为设计坡面线，3为注浆孔上端，4为注浆孔下端，5为固结复合层，6为锚索孔位置，7为锚索，8为横梁。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种松散碎裂岩质高边坡施工方法，具体实施步骤如下：
（1）现场清理：根据场地要求对现场进行清理，平整；
（2）图纸放样：根据边坡的设计图纸，对边坡开挖线进行放样；
（3）注浆孔布置：从地面上找到边坡的设计开挖线（图1中的2），在第一级坡面的开挖地面线向开挖方向的内侧1.0m处，横向每间隔2.0m布置一个注浆孔（图1中的3），注浆孔方向沿开挖面向下，注浆孔的倾角与边坡的设计坡角相同；
（4）钻机就位：在注浆孔位置确定后，即可安排钻机就位，钻机采用的是GX-200型钻机；
（5）注浆孔施工：钻机就位后，开始钻孔，钻孔直径为110mm，钻孔深度为钻至第二级边坡的台阶面（图1中的4）；
（6）进行注浆：在第一级坡面内的所有注浆孔施工完成后，向注浆孔内采用高压注入水泥砂浆（水灰比为1：1），使浆液扩散到碎裂的岩体内，形成一层具有一定厚度的固结复合层（图2中的5）；
（7）边坡开挖：待这种保护复合层到达一定的强度后，对边坡进行预裂爆破开挖，炮眼的位置设置在距离注浆孔的平行水平距离6.0~8.0m处；
（8）边坡支护：在第一级边坡的开挖完成后，及时对其坡面进行支护，在每个注浆孔的竖直方向每间隔3.0m设置一个锚索孔（图2中的6），锚索（图2中的7）设计强度为20MPa，长度为6.0~10.0m，每一排锚索的外端口采用横梁（图2中的8）连接；
（9）在第一级边坡开挖和支护完成后，进行第二级边坡的注浆孔布置，重复步骤（3）~（8），直到完成整个边坡的开挖和支护。
在注浆过程中，如果注浆钻头下不到钻孔底部，提起钻头，作出记号，需要重新钻孔，重复步骤（3）~（8）中的步骤。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种松散碎裂岩质高边坡施工方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）准备工作：首先根据场地要求对现场进行清理，平整，再根据边坡的设计图纸，对边坡开挖线进行放样；
（2）岩体加固：从地面上找到边坡的设计开挖线，并在第一级坡面的开挖地面线向开挖方向的内侧处，横向每间隔一段距离钻一个注浆孔，并向注浆孔注入水泥砂浆，使浆液扩散到碎裂的岩体内，形成一层具有一定厚度的固结复合层，其中，所述注浆孔方向沿开挖面向下，注浆孔的倾角与边坡的设计坡角相同；
（3）边坡开挖：待步骤（2）中的保护复合层到达一定的强度后，对边坡进行预裂爆破开挖，炮眼的位置设置在距离注浆孔的平行水平距离6.0~8.0m处；
（4）边坡支护：在第一级边坡的开挖完成后，及时对其坡面进行支护，在每个注浆孔的竖直方向每间隔一段距离设置一个锚索孔，每一排锚索的外端口采用横梁连接；
（5）在第一级边坡开挖和支护完成后，进行第二级边坡的注浆孔布置，重复步骤（2）~（4），直到完成整个边坡的开挖和支护。
2.根据权利要求1所述的一种松散碎裂岩质高边坡施工方法，其特征是，所述岩体加固，具体包括以下步骤：
1）注浆孔布置：从地面上找到边坡的设计开挖线，在第一级坡面的开挖地面线向开挖方向的内侧0.95-1.05m处，横向每间隔1.95-2.05m布置一个注浆孔，注浆孔方向沿开挖面向下，注浆孔的倾角与边坡的设计坡角相同；
2）钻机就位：在注浆孔位置确定后，即可安排钻机就位；
3）注浆孔施工：钻机就位后，开始钻孔，钻孔直径为110mm，钻孔深度为钻至第二级边坡的台阶面；
4）进行注浆：在第一级坡面内的所有注浆孔施工完成后，向注浆孔内采用高压注入水泥砂浆，使浆液扩散到碎裂的岩体内，形成一层具有一定厚度的固结复合层。
3.根据权利要求1所述的一种松散碎裂岩质高边坡施工方法，其特征是，所述注浆孔注入的水泥砂浆的水灰比为1：1。
4.根据权利要求1所述的一种松散碎裂岩质高边坡施工方法，其特征是，所述锚索设计强度为20MPa，长度为6.0~10.0m，倾角为15°，锚索孔的间距为3.0m。
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