CN104452782A - 寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构及施工方法，属寒区边坡支护领域。包括框架、通风锚管和通风系统，通风锚管是通过定位环在通风管内同轴嵌套锚管，在通风管外同轴套上排风管构成；通风系统由电线连接的风扇、温控开关和太阳能板构成；锚管内注入浆体传过出浆孔与周围稳定冻土粘结；在坡面施设土工格栅、排水管和框架，通风锚管穿过框架；在通风锚管前段依次套法兰垫板和弹簧，用锚具锚固在框架上；土工格栅内种植被，坡脚设排水渠；锚管前段安装风扇，框架上设置温控开关和太阳能板，并由电线连接。本发明自动送风降温效果显著，减胀减震自恢复作用明显，水分梳排及时，格栅护面及植被，促进冻土发育；方法简便易行，施工快捷。

Description

寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构及施工方法

技术领域

本发明涉及一种寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构及施工方法，属于寒区边坡支护技术领域，适用于多年冻土地区的公路、铁路边坡和天然边坡的支护工程。

背景技术

随着西部大开发的不断实施，青藏铁路、青藏公路二期工程、输油管道等工程相继修筑，寒区工程建设产生了大量新边坡。在修筑过程中新边坡的出现，不可避免地破坏了原有地表植被、水流路径等，造成地表换热条件改变，施工完成后土坡面的吸热面积和吸热量显著增加，原有冻土的热量平衡遭到破坏，总体热量吸入大于热量支出，冻土温度升高，冻土内的冰屑不断融化，影响冻土边坡的稳定性，而寒区边坡稳定性对线路长期安全运营具有潜在的威胁。因此，必须对其进行工程治理。由于冻土的高含冰率特点及对温度的敏感性，普通的边坡支护方式如锚杆、框架复合锚杆、抗滑桩、重力式挡墙、锚索抗滑桩和植生袋护坡等在治理冻土边坡时，通常出现冻胀导致支护结构破坏；夏季高温作用冻土融化，发生热融滑塌或土体中的水分大量流失，改变了冻土性质，进一步影响地表植被生长，使得荒漠化程度逐渐上升。

针对普通支护结构无法根治冻土边坡冻融滑塌的缺陷，申请号：201310484345.4的专利提出了一种保持冻土边坡稳定的框架通风冷却锚管结构。该结构的主要特点：一方面是通风冷却锚管能够主动降低周围融化冻土的温度，使其处于冻结状态，减少了热融滑塌量；另一方面是通风冷却锚管与框架结合对边坡进行支护。通过主动冷却与被动支护相结合的措施，为冻土边坡的治理问题提供了新思路，并取得了良好的治理效果。然而该结构也存在不足，如通风管直径较小，冷空气的流入量小；冷空气紧靠重力作用穿过通风管与周围融土对流、传导换热的效率较低；冬季土体冻胀作用对受锚具固定约束的框架破坏程度大；而且填筑碎石施工速度较慢。

发明内容

本发明的目的是提供一种寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构及施工方法，解决目前支护结构冷却效果差，强冻胀对支护结构危害大，融沉支护能力弱，坡面植被覆盖率低的缺点，进一步提高寒区边坡的稳定性。

本发明是寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构及施工方法，寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构，包括框架1、通风锚管5和通风系统，通风锚管5通过定位环13在通风管6内同轴嵌套锚管8，通风管6后半段的管壁上开设有通风孔7，在通风管6外同轴套上排风管11连接构成，排风管11的管壁上开设有对流孔12；通风系统由电线18连接的风扇19、温控开关24和太阳能板25构成；锚管8内注入的浆体26穿过出浆孔10与周围稳定冻土粘结；在坡面施设土工格栅27、排水管28和框架1，通风锚管5穿过框架1的横梁2和立柱3交叉处；在通风锚管5前段依次套上法兰垫板29和弹簧33，用锚具34锚固在框架1上；在土工格栅27内种植被35，坡脚施设排水渠36；在锚管8前段安装风扇19，框架1上设置温控开关24和太阳能板25；用电线18将风扇19、温控开关24和太阳能板25连接。

寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构的施工方法，其步骤为：

（1）制作通风锚管5：根据工程实际确定多年冻土冻融活动层的最大厚度，最大厚度即为通风管6的长度；通风管6为长度为2~4m，直径为90~120mm的中空管，通风管6的后半段的管壁上开设有直径为10~30mm，间距为80~120mm的通风孔7；排风管11长度与通风管6相等，排风管11为直径为120~140mm中空管，在排风管11的管壁上开设有对流孔12，对流孔12与通风孔7直径、间距相等，在排风管11外面包裹目数为90~160的密目纱布；根据工程设计计算确定锚管8的长度，锚管8为长度为4~6m，直径为30~40mm的钢管，在锚管8的前段开设有螺纹，后半段开设有出浆孔10，并焊接一个外径略大于排风管11的挡板9；定位环13是将直径略大于锚管8的钢环作为内环14、直径略小于通风管6作为中环15和直径略小于排风管11的钢环作为外环16，利用连筋17将三个环焊接制成，并在中环15和外环16上沿环均匀焊接长度为50~100mm的钢筋；在通风管6的两端套上两个定位环13，将锚管8嵌套在内环14内，排风管11套在外环16上，组成通风锚管5；

（2）制作法兰垫板29：用金属材料制作内垫环30和外垫环31，并用连接体32将两者焊接连接；内垫环30直径为35~45mm，外垫环31直径为160~200mm；

（3）制作弹簧33和锚具34：制作刚度系数为300~800N/mm，长度为70~120mm的弹簧33，弹簧33的直径取值在法兰垫板29的内垫环30的直径和锚具34的外径之间；制作外径40~50mm，内径与锚管8相同的锚具34，锚具34内开设有螺纹；

（4）预制风扇19：风扇支架20的中部底座设有与锚管8的前段外螺纹相配合的内螺纹；护罩23的直径与通风管6相同，将风扇支架20与护罩23焊接连接，电机21固定在风扇支架20的中部，电机21的输出轴连接扇叶22；

（5）放线及定位：首先根据工程设计用测量仪器进行放线，其次开挖边坡，之后用测量仪器定位通风锚管5和排水管28的施设位置；

（6）施工通风锚管5：在冻土层中开设孔洞，将通风锚管5放置于孔洞内，并在锚管8内压力注入锚固浆体26，使从出浆孔10渗出，形成锚固体；

（7）施工土工格栅27：在坡面上铺设土工格栅27；

（8）浇注框架1的横梁2和立柱3：在第一根立柱3和第一排横梁1的设计位置处支模，在支模而成的槽内绑扎横梁2、立柱3的钢筋骨架并浇筑混凝土形成框架1；

（9）在通风锚管5上依次套上法兰垫板29、弹簧33和锚具34，待横梁2、立柱3的混凝土强度达到85%以上时对通风锚管5进行预应力张拉，并用锚具34将通风锚管5锚定在框架1上；

（10）施工排水管28和种植被35：在冻土层中开设孔洞，将包裹有密目纱布的排水管28放置于孔洞中；在土工格栅27内种植被35；

（11）按照第（6）、（7）、（8）、（9）、（10）步的步骤施工下一个工作面的通风锚管5、土工格栅27、横梁2、立柱3、排水管28和种植被35，并完成各层通风锚管5的张拉与锚固；

（12）按照第（8）步工序施工立柱3至立柱3的底端，在立柱3的底端设计位置处施工横梁2，施工其余通风锚管5、土工格栅27和排水管28，并完成相应工序；

（13）在立柱3的底端对应位置处制作基础桩4：在开设的桩孔内放入钢筋笼，将立柱的底端外伸钢筋和基础桩4的内钢筋焊接连接，浇注基础桩4；

（14）在坡脚支模、浇筑混凝土排水渠36；

（15）安装通风系统：在框架1的横梁2或立柱3上固定太阳能板25和温控开关24；在锚管8上安装风扇19，风扇支架20中部的底座通过螺纹与锚管8同轴连接；电线18将风扇19、温控开关24和太阳能板25串联起来。

本发明的有益效果是：本发明综合利用自动送风、通风降温和锚固技术于一体，形成主动通风冷却自恢复锚固结构。该结构用于寒区边坡治理工程中，主要优点为:（1）自动送风，对流换热能力强，降温效果显著。本发明中的温控开关能及时控制风扇将外界冷风送入通风管，且通风管与排风管前段彼此分离，送、排风不受影响，降温效果显著。不仅能促进冬季大量储冷，同时在气温较高的夏季还会利用青藏高原夜间温度较低的特点，温控开关自动调控风扇进行送风冷却，加强夏季冷却冻土，这对多年冻土坡体的稳定起到很好的促进作用。且能够避免夏季暖风进入通风管引起的加热负作用。（2）减胀减震自恢复作用明显。本发明中的弹簧通过调节自身变形，既能减轻冬季土体冻胀对支护结构的破坏，又能让支护结构在夏季土体融沉时恢复到靠近土体的位置，发挥支档作用，还能够缓解地震对支护结构的作用。（3）植被护面有助于冻土发育、减轻水土流失，美化环境。土工格栅既能够进行护面支档土体，又能在格栅内种植被，茂盛的植被具有保水和隔热保温功能，恢复遭受工程破坏区域的植被，实现工程建设与生态环境建设和谐统一。（4）坡体水分梳排及时。排水管能及时将坡体中大量水分排走，增加土体强度，减少滑塌量；排水渠能将坡面流水梳排，防止水分从坡脚入渗影响坡体稳定。（5）施工方法简便快捷。本发明结构简单，组装程度高，相应的施工方法简便易行，速度快捷。

附图说明

图1是本发明结构的立面图；图2是图1中A—A剖面图；图3是本发明通风锚管5的示意图；图4是本发明锚管8的示意图；图5是本发明定位环13的示意图；图6是图1通风锚管5与框架1连接的结构详图；图7是图6中B—B剖面图；图8是本发明法兰垫板29的示意图；图9是本发明风扇19的示意图；附图标记说明：框架1、横梁2、立柱3、基础桩4、通风锚管5、通风管6、通风孔7、锚管8、挡板9、出浆孔10、排风管11、对流孔12、定位环13、内环14、中环15、外环16、连筋17、电线18、风扇19、风扇支架20、电机21、扇叶22、护罩23、温控开关24、太阳能板25、浆体26、土工格栅27、排水管28、法兰垫板29、内垫环30、外垫环31、连接体32、弹簧33、锚具34、植被35、排水渠36。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明特征作更进一步的描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限制本发明的范围。在阅读本发明后，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进均应包含于本发明的保护范围以内。

本发明的原理是：在夏季高温作用下，寒区边坡内冬季储存在的冷量被消耗殆尽，冻融活动层温度从负温到0°C，再变为正温，自坡外向内发生融化，造成边坡热融滑塌失稳。利用主动通风冷却自恢复锚固结构防止寒区边坡失稳。当外界气温低于温控开关设定的感应温度0°C时，在阳光照射下储存有电能的太阳能板与风扇连通，风扇转动将外界冷风高压、高速送入通风管内，经通风管上的通风孔进入排风管，冷风通过排风管上的对流孔与周围活动层土体发生对流、传导换热现象，冷却活动层土体；并在风压作用下将排风管内换热后的热气流及时挤压排出。随着外界冷风的不断送入，对流、传导换热循环往复的进行，同时热气流不断排出，促使坡体内富集大量的冷能，降低了活动层土体温度，使其处于冻结状态，减轻了坡体失稳。若在太阳能板电量不足，通风系统停止工作时，由于外界冷空气密度大于热空气，在重力作用下，冷空气沿通风管向坡体内部下沉，排出坡内热空气、冷却冻融层的土体。当外界气温高于温控开关设定的感应温度0°C时，太阳能板与风扇断开，风扇停止工作，防止风扇将外界热气带入通风管，不但不能冷却坡体，反而对坡体加热现象的发生。

在冬季强冻胀作用下，坡后土体冻胀对框架附加巨大的冻胀力，利用施加于框架与锚具之间的弹簧调节使框架产生容许位移，减轻冻胀造成的破坏，进入夏季时，坡体冻胀减轻，弹簧受压减小反弹伸长，使框架恢复靠近坡体并发挥支档作用。该弹簧还能通过调节变形，缓冲地震作用对支护结构的影响。土工格栅既能支护坡面用能在空格内种植植被，植被萌发生长不受影响，且植被层具有保水和隔热保温功能，进一步确保下覆冻土层保持长期稳定。综合自动送风降温及锚喷技术，降低冻土温度，保护冻土层的发育，同时增加寒区植被的覆盖率，减缓土地的荒漠化。

如图1至9所示，本发明提供一种寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构，包括框架1、通风锚管5和通风系统，通风锚管5是通过定位环13在通风管6内同轴嵌套锚管8，在通风管6外同轴套上排风管11连接构成；通风系统由电线18连接的风扇19、温控开关24和太阳能板25构成；锚管8内注入浆体26传过出浆孔10与周围稳定冻土粘结；在坡面施设土工格栅27、排水管28和框架1，通风锚管5穿过框架1的横梁2和立柱3交叉处；在通风锚管5前段依次套上法兰垫板29和弹簧33，用锚具34锚固在框架1上；在土工格栅27内种植被35，坡脚施设排水渠36；在锚管8前段安装风扇19，框架1上设置温控开关24和太阳能板25；用电线18将风扇19、温控开关24和太阳能板25连接。风扇19将坡体外冷风送入通风管6内，流过通风管6后半段上的通风孔7进入排风管11，冷风通过排风管11上的对流孔12进行对流换热将外围融土冷却，并挤压热气从排风管11前段开口排向坡外环境。

如图3、4、5所示，通风锚管5是通过定位环13在通风管6内同轴嵌套锚管8，在通风管6外同轴套上排风管11连接构成。通风管6两端与两个定位环13的中环15相连，为后半段均匀钻有通风孔7的PE管、PVC管或钢管，通风管6直径为90~120mm，长度为2~4m；通风孔7直径为10~30mm，间距为80~120mm。锚管8嵌套在定位环13的内环14内，为前端带有外螺纹，后半段带有一个挡板9和出浆孔10的钢管，锚管8直径为30~40mm，长度为4~6m，出浆孔10段长度2~3m，挡板9的外径略大于排风管11直径，防止浆体进入排风管11；排风管11套在定位环13的外环16上，为带有均匀布置对流孔12的PE管、PVC管、钢管或钢丝网卷成的圆筒，其直径为120~140mm,长度与通风管6相等，对流孔12的直径、间距和通风孔7相同；排风管11外面包裹的密目纱布，其目数为90~160目，用于防止周围土体进入排风管11内。

如图5所示，定位环13是将直径略大于锚管8的钢环作为内环14、直径略小于通风管6作为中环15和直径略小于排风管11的钢环作为外环16，利用连筋17将三个环焊接制成，并在中环15和外环16上沿环均匀焊接长度为50~100mm的钢筋。

如图6、7、8所示，法兰垫板29由金属材料构成，内垫环30直径为35~45mm， 外垫环31直径为160~200mm，两环通过连接体32连接。锚具34内径与锚管8相同，外径40~50mm，防止锚具34将通风管6堵住。

如图2、6、7所示，弹簧33刚度系数为300~800N/mm，直径取值在法兰垫板29的内垫环30和锚具34直径之间，长度为70~120mm。

如图2、6、7、9所示，风扇19由风扇支架20、电机21、扇叶22和护罩23组成。风扇支架20的中部底座设有与锚管8前段外螺纹相配合的内螺纹，通过螺纹将风扇19同轴固定连接在锚管8前段；电机21固定在风扇支架20的中部，电机21的输出轴连接扇叶22，通过电线18依次将电机21、温控开关24与太阳能板25串联起来；风扇支架20与护罩23焊接连接，护罩23直径与通风管6相同，防止风扇19输送风进入排风管11，阻止热气流的排出。

如图2所示，温控开关24的感应转换工作温度设定为0°C。由于水分在0°C时发生相变，小于0℃时冻结，故在0°C以下的空气或风均能够冷却冻融土体。

如图1所示，土工格栅27为塑料、涤纶、玻纤等材料构成，并在格栅内种植被35和梅花形布置排水管28，排水管上下、左右间距为2~3m。

如图1、2所示，排水管28为PE管、PVC管或钢管，周围带有排水孔，外面包裹的密目纱布，目数为90~160，排水管直径为30~60mm，长度为2~3m，排水孔直径为5~8mm，间距为20~30mm；排水渠36为混凝土浇筑而成，深度为300~500m，宽度为300~500mm。

本发明在实施时宜采用逆作法，其施工步骤为：

（1）制作通风锚管5：根据工程实际确定多年冻土冻融活动层的最大厚度，最大厚度即为通风管6的长度；通风管6为长度为2~4m，直径为90~120mm的中空管，通风管6的后半段的管壁上开设有直径为10~30mm，间距为80~120mm的通风孔7；排风管11长度与通风管6相等，排风管11为直径为120~140mm中空管，在排风管11的管壁上开设有对流孔12，对流孔12与通风孔7直径、间距相等，在排风管11外面包裹目数为90~160的密目纱布；根据工程设计计算确定锚管8的长度，锚管8为长度为4~6m，直径为30~40mm的钢管，在锚管8的前段开设有螺纹，后半段开设有出浆孔10，并焊接一个外径略大于排风管11的挡板9；定位环13是将直径略大于锚管8的钢环作为内环14、直径略小于通风管6作为中环15和直径略小于排风管11的钢环作为外环16，利用连筋17将三个环焊接制成，并在中环15和外环16上沿环均匀焊接长度为50~100mm的钢筋；在通风管6的两端套上两个定位环13，将锚管8嵌套在内环14内，排风管11套在外环16上，组成通风锚管5；

（2）制作法兰垫板29：用金属材料制作内垫环30和外垫环31，并用连接体32将两者焊接连接；内垫环30直径为35~45mm，外垫环31直径为160~200mm；

（3）制作弹簧33和锚具34：制作刚度系数为300~800N/mm，长度为70~120mm的弹簧33，弹簧33的直径取值在法兰垫板29的内垫环30的直径和锚具34的外径之间；制作外径40~50mm，内径与锚管8相同的锚具34，锚具34内开设有螺纹；

（4）预制风扇19：风扇支架20的中部底座设有与锚管8的前段外螺纹相配合的内螺纹；护罩23的直径与通风管6相同，将风扇支架20与护罩23焊接连接，电机21固定在风扇支架20的中部，电机21的输出轴连接扇叶22；

（5）放线及定位：首先根据工程设计用测量仪器进行放线，其次开挖边坡，之后用测量仪器定位通风锚管5和排水管28的施设位置；

（6）施工通风锚管5：在冻土层中开设孔洞，将通风锚管5放置于孔洞内，并在锚管8内压力注入锚固浆体26，使从出浆孔10渗出，形成锚固体；

（7）施工土工格栅27：在坡面上铺设土工格栅27；

（8）浇注框架1的横梁2和立柱3：在第一根立柱3和第一排横梁1的设计位置处支模，在支模而成的槽内绑扎横梁2、立柱3的钢筋骨架并浇筑混凝土形成框架1；

（9）在通风锚管5上依次套上法兰垫板29、弹簧33和锚具34，待横梁2、立柱3的混凝土强度达到85%以上时对通风锚管5进行预应力张拉，并用锚具34将通风锚管5锚定在框架1上；

（10）施工排水管28和种植被35：在冻土层中开设孔洞，将包裹有密目纱布的排水管28放置于孔洞中；在土工格栅27内种植被35；

（11）按照第（6）、（7）、（8）、（9）、（10）步的步骤施工下一个工作面的通风锚管5、土工格栅27、横梁2、立柱3、排水管28和种植被35，并完成各层通风锚管5的张拉与锚固；

（12）按照第（8）步工序施工立柱3至立柱3的底端，在立柱3的底端设计位置处施工横梁2，施工其余通风锚管5、土工格栅27和排水管28，并完成相应工序；

（13）在立柱3的底端对应位置处制作基础桩4：在开设的桩孔内放入钢筋笼，将立柱的底端外伸钢筋和基础桩4的内钢筋焊接连接，浇注基础桩4；

（14）在坡脚支模、浇筑混凝土排水渠36；

（15）安装通风系统：在框架1的横梁2或立柱3上固定太阳能板25和温控开关24；在锚管8上安装风扇19，风扇支架20中部的底座通过螺纹与锚管8同轴连接；电线18将风扇19、温控开关24和太阳能板25串联起来。

Claims (7)

1.寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构，包括框架（1）、通风锚管（5）和通风系统，其特征为：通风锚管（5）通过定位环（13）在通风管（6）内同轴嵌套锚管（8），通风管（6）后半段的管壁上开设有通风孔（7），在通风管（6）外同轴套上排风管（11）连接构成，排风管（11）的管壁上开设有对流孔（12）；通风系统由电线（18）连接的风扇（19）、温控开关（24）和太阳能板（25）构成；锚管（8）内注入的浆体（26）穿过出浆孔（10）与周围稳定冻土粘结；在坡面施设土工格栅（27）、排水管（28）和框架（1），通风锚管（5）穿过框架（1）的横梁（2）和立柱（3）交叉处；在通风锚管（5）前段依次套上法兰垫板（29）和弹簧（33），用锚具（34）锚固在框架（1）上；在土工格栅（27）内种植被（35），坡脚施设排水渠（36）；在锚管（8）前段安装风扇（19），框架（1）上设置温控开关（24）和太阳能板（25）；用电线（18）将风扇（19）、温控开关（24）和太阳能板（25）连接。

2.根据权利要求1所述的寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构，其特征在于：所示的通风管（6）的两端与两个定位环（13）的中环（15）相连，通风管（6）直径为90~120mm，长度为2~4m；通风孔（7）直径为10~30mm，间距为80~120mm；锚管（8）嵌套在定位环（13）的内环（14）内，锚管（8）的前端带有外螺纹，后半段带有一个挡板（9）和出浆孔（10），锚管（8）的直径为30~40mm，长度为4~6m，出浆孔（10）的段长度2~3m，挡板（9）的外径略大于排风管（11）直径；排风管（11）套在定位环（13）的外环（16）上，其直径为120~140mm，长度与通风管（6）相等，对流孔（12）的直径、间距和通风孔7相同；排风管（11）外面包裹的密目纱布，其目数为90~160。

3.根据权利要求1所述的寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构，其特征在于：所述的弹簧（33）刚度系数为300~800N/mm，直径取值在法兰垫板（29）的内垫环（30）和锚具（34）的直径之间，长度为70~120mm。

4.根据权利要求1所述的寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构，其特征在于：所述的风扇（19）由风扇支架（20）、电机（21）、扇叶（22）和护罩（23）组成；风扇支架（20）的中部底座设有与锚管（8）的前段外螺纹相配合的内螺纹，通过螺纹将风扇（19）同轴固定连接在锚管（8）的前段；电机（21）固定在风扇支架（20）的中部，电机（21）的输出轴连接扇叶（22），通过电线（18）依次将电机（21）、温控开关（24）与太阳能板（25）串联起来；风扇支架（20）与护罩（23）焊接连接，护罩（23）直径与通风管（6）相同。

5.根据权利要求1所述的寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构，其特征在于：所述的温控开关（24）的感应转换工作温度设定为0°C。

6.根据权利要求1所述的寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构，其特征在于：所述的排水管（28）为PE管，或者PVC管，或者钢管，排水管（28）的管壁上设有排水孔，外面包裹的密目纱布；排水渠（36）为混凝土浇筑而成，其深度为300~500m，宽度为300~500mm。

7.寒区主动通风冷却自恢复边坡锚固结构的施工方法，其特征于，其步骤为：

（1）制作通风锚管（5）：根据工程实际确定多年冻土冻融活动层的最大厚度，最大厚度即为通风管（6）的长度；通风管（6）为长度为2~4m，直径为90~120mm的中空管，通风管（6）的后半段的管壁上开设有直径为10~30mm，间距为80~120mm的通风孔（7）；排风管（11）长度与通风管（6）相等，排风管（11）为直径为120~140mm中空管，在排风管（11）的管壁上开设有对流孔（12），对流孔（12）与通风孔（7）直径、间距相等，在排风管（11）外面包裹目数为90~160的密目纱布；根据工程设计计算确定锚管（8）的长度，锚管（8）为长度为4~6m，直径为30~40mm的钢管，在锚管（8）的前段开设有螺纹，后半段开设有出浆孔（10），并焊接一个外径略大于排风管（11）的挡板（9）；定位环（13）是将直径略大于锚管（8）的钢环作为内环（14）、直径略小于通风管（6）作为中环（15）和直径略小于排风管（11）的钢环作为外环（16），利用连筋（17）将三个环焊接制成，并在中环（15）和外环（16）上沿环均匀焊接长度为50~100mm的钢筋；在通风管（6）的两端套上两个定位环（13），将锚管（8）嵌套在内环（14）内，排风管（11）套在外环（16）上，组成通风锚管（5）；

（2）制作法兰垫板（29）：用金属材料制作内垫环（30）和外垫环（31），并用连接体（32）将两者焊接连接；内垫环（30）直径为35~45mm，外垫环（31）直径为160~200mm；

（3）制作弹簧（33）和锚具（34）：制作刚度系数为300~800N/mm，长度为70~120mm的弹簧（33），弹簧（33）的直径取值在法兰垫板（29）的内垫环（30）的直径和锚具（34）的外径之间；制作外径40~50mm，内径与锚管（8）相同的锚具（34），锚具（34）内开设有螺纹；

（4）预制风扇（19）：风扇支架（20）的中部底座设有与锚管（8）的前段外螺纹相配合的内螺纹；护罩（23）的直径与通风管（6）相同，将风扇支架（20）与护罩（23）焊接连接，电机（21）固定在风扇支架（20）的中部，电机（21）的输出轴连接扇叶（22）；

（5）放线及定位：首先根据工程设计用测量仪器进行放线，其次开挖边坡，之后用测量仪器定位通风锚管（5）和排水管（28）的施设位置；

（6）施工通风锚管（5）：在冻土层中开设孔洞，将通风锚管（5）放置于孔洞内，并在锚管（8）内压力注入锚固浆体（26），使从出浆孔（10）渗出，形成锚固体；

（7）施工土工格栅（27）：在坡面上铺设土工格栅（27）；

（8）浇注框架（1）的横梁（2）和立柱（3）：在第一根立柱（3）和第一排横梁（1）的设计位置处支模，在支模而成的槽内绑扎横梁（2）、立柱（3）的钢筋骨架并浇筑混凝土形成框架（1）；

（9）在通风锚管（5）上依次套上法兰垫板（29）、弹簧（33）和锚具（34），待横梁（2）、立柱（3）的混凝土强度达到85%以上时对通风锚管（5）进行预应力张拉，并用锚具（34）将通风锚管（5）锚定在框架（1）上；

（10）施工排水管（28）和种植被（35）：在冻土层中开设孔洞，将包裹有密目纱布的排水管（28）放置于孔洞中；在土工格栅（27）内种植被（35）；

（11）按照第（6）、（7）、（8）、（9）、（10）步的步骤施工下一个工作面的通风锚管（5）、土工格栅（27）、横梁（2）、立柱（3）、排水管（28）和种植被（35），并完成各层通风锚管（5）的张拉与锚固；

（12）按照第（8）步工序施工立柱（3）至立柱（3）的底端，在立柱（3）的底端设计位置处施工横梁（2），施工其余通风锚管（5）、土工格栅（27）和排水管（28），并完成相应工序；

（13）在立柱（3）的底端对应位置处制作基础桩（4）：在开设的桩孔内放入钢筋笼，将立柱的底端外伸钢筋和基础桩（4）的内钢筋焊接连接，浇注基础桩（4）；

（14）在坡脚支模、浇筑混凝土排水渠（36）；

（15）安装通风系统：在框架（1）的横梁（2）或立柱（3）上固定太阳能板（25）和温控开关（24）；在锚管（8）上安装风扇（19），风扇支架（20）中部的底座通过螺纹与锚管（8）同轴连接；电线（18）将风扇（19）、温控开关（24）和太阳能板（25）串联起来。