CN106368224A - 一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，该方法为利用边坡削坡后短期的自然稳定，先削坡后一次搭设爬坡脚手架，先初次喷锚封闭后网格梁锚固加固的逆序施工技术。其施工特征包括以下步骤：施工准备；修建出渣道路；坡面破碎带、危岩处置；面层初步喷锚封闭；逐层爆破、分级削坡开挖；搭设爬坡操作架；不良边坡处置与防护；锚索（杆）施工；深层排水管施工；网格梁、锚墩施工；边坡监测与加固评价。提供的高边坡分级放坡加固逆序施工方法适用于复杂地质、复杂地形条件下的高边坡多级放坡加固施工，具有逆序施工高效、节省工期、加固效果安全可靠、经济性能好。

Description

一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法

技术领域

本发明涉及一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，尤其适用于复杂地质条件、复杂地形、高边坡多级放坡条件下，破碎带、尾矿渣堆积体边坡、深坑的边坡加固施工。

背景技术

山体高大边坡、尾矿渣堆积体边坡、带水深坑等复杂地形、复杂地质条件下，边坡的开挖、加固、支护等关系到边坡的稳定与安全，涉及边坡的开挖方法、降水方法、加固方法、支护方法、施工平台构建、边坡稳定监测与评价、后期维护与施工安全等诸多技术问题。开展边坡加固施工技术研究，特别是逆序施工方法的研究，对于缩短工期，降低成本，提高工效，降低能耗，缩短边坡削坡后的暴露时间，提高边坡的稳定性和安全性等，有重要的工程应用前景。

发明内容

本发明提供一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，目的是开发出一种适宜复杂地质与地形条件下的高边坡多级放坡的边坡加固施工技术，满足破碎带、尾矿渣堆积体边坡、深坑的边坡加固施工。

为实现上述目的，复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，利用边坡削坡后短期的自然稳定，先削坡后一次搭设爬坡脚手架，先初次喷锚封闭后网格梁锚固加固的逆序施工技术。

本发明按以下技术方案实现：

一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，该方法包括以下步骤，

步骤一：施工准备；

步骤二：修建出渣道路；

步骤三：坡面破碎带、危岩处置；

步骤四：逐层爆破、分级削坡开挖；

步骤五：面层初步喷锚封闭；

步骤六：搭设爬坡操作架；

步骤七：不良边坡处置与防护；

步骤八：锚索、锚杆施工；

步骤九：深层排水管施工；

步骤十：网格梁、锚墩施工；

步骤十一：边坡监测与加固评价。

优选的是，所述步骤一具体为：利用边坡开挖之短期的自然稳定，采用边坡逆序施工技术方案，先削坡然后搭设施工脚手架再施工带锚索的网格梁的逆序施工方法。

优选的是，所述步骤二具体为：高边坡多级放坡修建出渣道路和平台、后期道路结合； 削坡到预定标高之后，满足后期结构施工；所述步骤三具体为：先对坡面松动岩块人工清除，拆除障碍物；对边坡局部不稳定处进行清刷；对裂缝进行灌浆或勾缝处理；然后支护施工。

优选的是，所述步骤四具体为：削坡施工阶段，分段分层施工，同步进行削坡支护施工，减少边坡坡面无支护暴露的时间；选用爆破作业，近接建筑区域采用浅孔微差分层爆破方法，严格控制单段装药量和爆破震动，保证近接建筑的安全；边坡部分，采用边坡轮廓爆破法，保证边坡的稳定和平整；爆破台阶高度根据地质情况取5m～12m；钻孔采用多排孔，钻孔方向保持平行，钻孔形式采用倾斜孔，布孔方式采用梅花形；设置多级平台开挖，土石方开挖顺序自上而下施工，渣石削落至出渣平台，从平台两侧道路运出。

优选的是，所述步骤五具体为：对坡面进行挂网喷射砼处理；分两次喷射，分级削坡开挖之后进行初次初步喷锚封闭；待后续网格梁完成后，挂网进行第二次喷锚封闭。

优选的是，所述步骤六具体为：采用钢管扣件式综合爬坡脚手架体系作为施工平台；搭设脚手架立杆纵距、横距及步距均需满足预应力锚索2000mm操作平台的施工需要；按从下至上顺序分有若干个台阶坡，从底至上开始搭设脚手架，横向立杆每上一级台阶坡自外向内收1～2根杆；在台阶部位设置钢管刚性连墙件，与脚手架水平小横杆刚性连接牢固，地锚间距与脚手架纵向间距一致；架体与山体的拉结采用长不小于1400mm的钢花管作为刚性拉接点，与脚手架的大横杆或立杆相连，另一端伸入边坡，成孔孔径不小于80mm，孔内注水泥砂浆加固。

优选的是，所述步骤七具体为：对边坡局部不稳定处进行清刷或支补加固、主防护网；对断层破碎带、节理裂隙发育区采用固结注浆加固。

优选的是，所述步骤八具体为：锚索钻孔过程中采用压缩空气，无水钻进；锚索由直径15.24mm、强度1860MPa的高强度低松弛无粘结钢绞线编束而成，锚索水平间距和竖向间距为3m×3m，根据地质情况长度不等，锚索孔径为175mm，锚固段长度根据入岩情况确定；锚索注浆采用纯水泥浆，水灰比0.38～0.45，浆体强度不小于35Mpa，注浆压力不小于1.5Mpa，注浆管端头到孔底距离为100mm；浆液自下而上连续灌注，确保从孔内顺利排气；安装工作锚板、工作夹片和限位板；张拉锚索，当锚固段注浆体抗压强度达到设计强度75%，采用超张拉持荷稳压、超载安装施工方法，超载系数为1.05；封孔回填注浆；锚索端头封锚处理，采用C30混凝土封闭，封闭后的外锚头为正四棱台形。

优选的是，所述步骤九具体为：在坡面渗水点或疑似渗水点设置泄水孔，排水孔用钻机钻进，泄水孔间距3m，梅花形布置，深层排水管长度根据地质情况确定，埋设仰角8-10°；所述步骤十具体为：网格梁、锚墩施工顺序为：场地准备→测线放线定位→开挖网格梁槽→基底砂浆调平→网格梁钢筋制作安装→锚头及节点钢筋绑扎→模板制作安装→浇灌混凝土→拆模→养护。

优选的是，所述步骤十一具体为：边坡监测与加固评价包括：布设监测点；监测与信息反馈，利用GPS变形监测技术结合全站仪，对边坡位移形变做跟踪监测；加固效果评价；通过采集山体监测数据，利用双耦合时效拟合曲线与解析判定滑坡预报技术，分析边坡岩土体滑坡从流变萌发、蠕变发育到失稳剧滑的时间轨迹过程，有效预测、预报滑坡发生的时间、规模和趋势，为边坡开挖加固处置提供预警措施。

本发明有益效果：

本发明解决了超高边坡多级放坡逆序施工的技术难题，包括复杂地质条件的尾矿渣堆积体、破碎带区的边坡开挖与加固技术，预应力张拉、近接古建的山体爆破、边坡轮廓爆破与保护技术，逆序施工工艺流程、滑坡预报等技术难题。本发明适用于破碎带、尾矿渣堆积体等复杂地质条件下，临近有重要文物需要保护的百米级超高边坡上建造大型建筑的情况下对边坡的加固施工。如在临近古建筑的超高边坡工程、深坑酒店工程实践应用中，通过以锚索框架与锚墩相结合；结合岩土体特性，通过理论验算,利用矿坑削坡后在短期内边坡自稳，进行高边坡逆序施工；尾矿渣堆积体、破碎带区采用全套管钻进、固壁注浆技术、临近古建山体微差分层爆破等方法加快了施工速度，解决了交叉施工的困难，达到了加固边坡、减少对周边环境影响的目的，确保了工程质量和施工安全，为今后矿坑内超高边坡逆序施工提供了成功范例，取得了良好的社会效益。

附图说明

图1是复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法工艺流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，实施案例为高边坡，采用多级放坡，坡体需要加固高差为150m左右，边坡高差大,山体上不同标高开设若干条出渣道路，多次翻运出渣，坡体加固区域离古建筑较近。

实施案例采用复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，其技术特征为利用边坡削坡后短期的自然稳定，先削坡后一次搭设爬坡脚手架，先初次喷锚封闭后网格梁锚固加固的逆序施工技术。

实施案例采用的施工步骤为：

1)施工准备；

2)修建出渣道路；

3)坡面破碎带、危岩处置；

4)逐层爆破、分级削坡开挖；

5)面层初步喷锚封闭；

6)搭设爬坡操作架；

7)不良边坡处置与防护；

8)锚索、锚杆施工；

9)深层排水管施工；

10)网格梁、锚墩施工；

11)边坡监测与加固评价。

施工准备：利用边坡开挖之短期的自然稳定，采用边坡逆序施工技术方案，先削坡然后搭设施工脚手架再施工带锚索的网格梁的逆序施工方法。

修建出渣道路考虑：高边坡多级放坡修建出渣道路和平台、后期道路结合；削坡到一定标高之后，满足后期结构施工。

坡面破碎带、危岩处置包括：先对坡面松动岩块人工清除，拆除障碍物，主要针对坡面松动孤石、松动岩块及植被采用人工清除。对边坡局部不稳定处进行清刷；对较大的裂缝进行灌浆或勾缝处理；然后支护施工。

逐层爆破、分级削坡开挖主要包括：削坡施工阶段，分段分层施工，同步进行削坡支护施工，尽量减少边坡坡面无支护暴露的时间；选用爆破作业，近接建筑区域采用浅孔微差分层爆破方法，严格控制单段装药量和爆破震动，保证近接建筑的安全；边坡部分，采用边坡轮廓爆破法，保证边坡的稳定和平整；爆破台阶高度根据地质情况取5～12m；钻孔采用多排孔，钻孔方向保持平行，钻孔形式采用倾斜孔，布孔方式采用梅花形；设置多级平台开挖，土石方开挖顺序自上而下施工，渣石削落至出渣平台，从平台两侧道路运出。

面层初步喷锚封闭包括：对坡面进行挂网喷射砼处理；

喷射混凝土采用早强混凝土，喷射厚度≥50mm，采用湿喷方式施工，钢筋网φ10@250后挂，采用HPB300钢筋，喷射混凝土按边坡分级施工。分两次喷射，分级削坡开挖之后进行初次初步喷锚封闭；待后续网格梁完成后，挂网进行第二次喷锚封闭。

搭设爬坡操作架包括：采用钢管扣件式综合爬坡脚手架体系作为施工平台；搭设脚手架立杆纵距、横距及步距均需满足预应力锚索（杆）2000mm操作平台的施工需要；按从下至上顺序分有若干个台阶坡，从底至上搭设脚手架，横向立杆每上一级台阶坡自外向内收1～2根杆；在台阶部位设置钢管刚性连墙件，与脚手架水平小横杆刚性连接牢固，地锚间距与脚手架纵向间距一致；架体与山体的拉结采用长不小于1400mm的钢花管作为刚性拉接点，与脚手架的大横杆或立杆相连，另一端伸入边坡，成孔孔径不小于80mm，孔内注水泥砂浆加固。利用锚索和预埋小导管注浆方式作为刚性拉结点，小导管采用φ48钢管，壁厚3.5mm，钢管带注浆孔，注浆孔间距为150mm。

不良边坡处置与防护包括：对边坡局部不稳定处进行清刷或支补加固、主防护网；对断层破碎带、节理裂隙发育区采用固结注浆加固。注浆钻孔顺断层走向施工，钻孔间距3.0m，钻孔下倾15～25°，注浆水泥浆水灰比0.5-0.8，注浆压力2.0MPa。锚杆钻孔孔深比设计值长50mm以上，孔径为φ70mm；插入锚杆并注浆，锚杆注浆强度等级M30，注浆体养护≥3d。主动防护网采用D0/08/300型钢绳网内铺设S0/2.2/50型格栅网组成，纵横向采用加强绳与锚杆连接固定。

锚索（杆）施工包括：锚索钻孔过程中采用压缩空气，无水钻进，成孔采用CSJ-70型钻机成孔，中风化岩石时采用普通冲击钻钻孔，在堆积体、破碎带时偏心跟管钻具。锚索由直径15.24mm、强度1860MPa的高强度低松弛无粘结钢绞线编束而成，锚索水平间距和竖向间距为3m×3m，根据地质情况长度不等，锚索孔径为175mm，锚固段长度根据入岩情况确定；锚索注浆采用纯水泥浆，水灰比0.38～0.45，注浆强度不小于35MPa,注浆压力不小于1.5MPa，注浆管端头到孔底距离为100mm。浆液自下而上连续灌注，确保从孔内顺利排气；安装工作锚板、工作夹片和限位板；张拉锚索，当锚固段注浆体抗压强度达到设计强度75%，采用超张拉持荷稳压、超载安装施工方法，超载系数为1.05。封孔回填注浆；锚索端头封锚处理，采用C30混凝土封闭，封闭后的外锚头为正四棱台形。

深层排水管施工包括：在坡面渗水点或疑似渗水点设置泄水孔，排水孔用钻机钻进，泄水孔间距3m，梅花形布置，深层排水管长度根据地质情况确定，埋设仰角8-10°。

网格梁、锚墩施工顺序为：场地准备→测线放线定位→开挖网格梁槽→基底砂浆调平→网格梁钢筋制作安装→锚头及节点钢筋绑扎→模板制作安装→浇灌混凝土→拆模→养护。

测量放线，网格梁梁槽线，土质边坡采人工开挖地梁槽，石质边坡采用风镐开凿地梁，梁底标高、截面宽度比网格梁宽150mm、轴线偏差±20mm。网格梁槽底部用1：2水泥砂浆抹面厚20～50mm水泥砂浆进行基底整平；锚头钢筋与节点钢筋穿插进行，节点区网格梁钢筋位置上避让锚头预留钢筋。锚索网格梁施工至一定标高后，施作锚墩。先用风钻在锚索孔周围坡面上对称打孔4个，插入Ф20骨架钢筋并固定，将钢绞线束穿入导向钢管并把导向钢管插入孔口500mm左右，然后焊接钢筋网并固定于骨架钢筋上，将垫板牢固焊接在钢筋骨架上，在锚墩上安设好二期注浆管、排气管后，然后立模，浇筑C30混凝土，边浇筑边用振捣棒振捣，充填密实。

边坡监测与加固评价包括：布设监测点；监测与信息反馈，利用GPS变形监测技术结合全站仪，对边坡位移形变做跟踪监测；边坡加固效果评价；通过采集山体监测数据，利用双耦合时效拟合曲线与解析判定滑坡预报技术，分析边坡岩土体滑坡从流变萌发、蠕变发育到失稳剧滑的时间轨迹过程，有效预测、预报滑坡发生的时间、规模和趋势，为边坡开挖加固处置提供预警措施。

提供的一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，利用边坡削坡后短期的自然稳定，先削坡后一次搭设爬坡脚手架，先初次喷锚封闭后网格梁锚固加固的逆序施工技术；近接建筑区域采用浅孔微差分层爆破方法，严格控制单段装药量和爆破震动，保证近接建筑的安全；边坡部分，采用边坡轮廓爆破法，保证边坡的稳定和平整；边坡采用网格梁加锚固索加固；采用深层排水管排水措施；该法适用于复杂地质与地形条件下的高边坡多级放坡的边坡加固施工技术，满足破碎带、尾矿渣堆积体边坡、深坑的边坡加固施工。

以上所述，仅是本发明的设计方案，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，

步骤一：施工准备；

步骤二：修建出渣道路；

步骤三：坡面破碎带、危岩处置；

步骤四：逐层爆破、分级削坡开挖；

步骤五：面层初步喷锚封闭；

步骤六：搭设爬坡操作架；

步骤七：不良边坡处置与防护；

步骤八：锚索、锚杆施工；

步骤九：深层排水管施工；

步骤十：网格梁、锚墩施工；

步骤十一：边坡监测与加固评价。

2.根据权利要求1所述的一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，其特征在于，所述步骤一具体为：利用边坡开挖之短期的自然稳定，采用边坡逆序施工技术方案，先削坡然后搭设施工脚手架再施工带锚索的网格梁的逆序施工方法。

3.根据权利要求1所述的一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，其特征在于，所述步骤二具体为：高边坡多级放坡修建出渣道路和平台、后期道路结合； 削坡到预定标高之后，满足后期结构施工；

所述步骤三具体为：先对坡面松动岩块人工清除，拆除障碍物；对边坡局部不稳定处进行清刷；对裂缝进行灌浆或勾缝处理；然后支护施工。

4.根据权利要求1所述的一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，其特征在于，所述步骤四具体为：削坡施工阶段，分段分层施工，同步进行削坡支护施工，减少边坡坡面无支护暴露的时间；选用爆破作业，近接建筑区域采用浅孔微差分层爆破方法，严格控制单段装药量和爆破震动，保证近接建筑的安全；边坡部分，采用边坡轮廓爆破法，保证边坡的稳定和平整；爆破台阶高度根据地质情况取5m～12m；钻孔采用多排孔，钻孔方向保持平行，钻孔形式采用倾斜孔，布孔方式采用梅花形；设置多级平台开挖，土石方开挖顺序自上而下施工，渣石削落至出渣平台，从平台两侧道路运出。

5.根据权利要求1所述的一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，其特征在于，所述步骤五具体为：对坡面进行挂网喷射砼处理；分两次喷射，分级削坡开挖之后进行初次初步喷锚封闭；待后续网格梁完成后，挂网进行第二次喷锚封闭。

6.根据权利要求1所述的一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，其特征在于，所述步骤六具体为：采用钢管扣件式综合爬坡脚手架体系作为施工平台；搭设脚手架立杆纵距、横距及步距均需满足预应力锚索2000mm操作平台的施工需要；按从下至上顺序分有若干个台阶坡，从底至上开始搭设脚手架，横向立杆每上一级台阶坡自外向内收1～2根杆；在台阶部位设置钢管刚性连墙件，与脚手架水平小横杆刚性连接牢固，地锚间距与脚手架纵向间距一致；架体与山体的拉结采用长不小于1400mm的钢花管作为刚性拉接点，与脚手架的大横杆或立杆相连，另一端伸入边坡，成孔孔径不小于80mm，孔内注水泥砂浆加固。

7.根据权利要求1所述的一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，其特征在于，所述步骤七具体为：对边坡局部不稳定处进行清刷或支补加固、主防护网；对断层破碎带、节理裂隙发育区采用固结注浆加固。

8.根据权利要求1所述的一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，其特征在于，所述步骤八具体为：锚索钻孔过程中采用压缩空气，无水钻进；锚索由直径15.24mm、强度1860MPa的高强度低松弛无粘结钢绞线编束而成，锚索水平间距和竖向间距为3m×3m，根据地质情况长度不等，锚索孔径为175mm，锚固段长度根据入岩情况确定；锚索注浆采用纯水泥浆，水灰比0.38～0.45，浆体强度不小于35Mpa，注浆压力不小于1.5Mpa，注浆管端头到孔底距离为100mm；浆液自下而上连续灌注，确保从孔内顺利排气；安装工作锚板、工作夹片和限位板；张拉锚索，当锚固段注浆体抗压强度达到设计强度75%，采用超张拉持荷稳压、超载安装施工方法，超载系数为1.05；封孔回填注浆；锚索端头封锚处理，采用C30混凝土封闭，封闭后的外锚头为正四棱台形。

9.根据权利要求1所述的一种复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，其特征在于，所述步骤九具体为：在坡面渗水点或疑似渗水点设置泄水孔，排水孔用钻机钻进，泄水孔间距3m，梅花形布置，深层排水管长度根据地质情况确定，埋设仰角8-10°；

所述步骤十具体为：网格梁、锚墩施工顺序为：场地准备→测线放线定位→开挖网格梁槽→基底砂浆调平→网格梁钢筋制作安装→锚头及节点钢筋绑扎→模板制作安装→浇灌混凝土→拆模→养护。

10.根据权利要求1所述的复杂地质高边坡分级放坡加固逆序施工方法，其特征在于，所述步骤十一具体为：边坡监测与加固评价包括：布设监测点；监测与信息反馈，利用GPS变形监测技术结合全站仪，对边坡位移形变做跟踪监测；加固效果评价；通过采集山体监测数据，利用双耦合时效拟合曲线与解析判定滑坡预报技术，分析边坡岩土体滑坡从流变萌发、蠕变发育到失稳剧滑的时间轨迹过程，有效预测、预报滑坡发生的时间、规模和趋势，为边坡开挖加固处置提供预警措施。