CN107268658A - 裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础，它包括一个嵌入裂隙岩体中且上表面高出地面的上板、四根须发锚杆杆体以及四个垫板和四个锚板。所述上板为四边形，其四角各布置有一个锚杆孔Ⅰ；每个所述垫板中心设有一个锚杆孔Ⅱ；四根所述须发锚杆杆体的底端均被锚固，其顶端均分别穿过所述上板的一个所述锚杆孔Ⅰ，并穿过一个所述垫板的所述锚杆孔Ⅱ与一个所述锚板连接到一起；所述须发锚杆杆体由耐拉细丝构成，该耐拉细丝的下部捆扎装有雷管的抗水炸药，并使所述耐拉细丝顺周长方向均匀分布于装有所述雷管的所述抗水炸药的周围。本发明还公开了该基础的施工方法。本发明结构简单，根本改变了基础形式和施工方式，节约了投资，减少了弃土。

Description

裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础及其施工方法

技术领域

本发明涉及裂隙岩体加固与基础形式，尤其涉及裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础及其施工方法。

背景技术

裂隙岩体，结构面是其物理力学性能的主要控制因素之一，结构面的存在及其特性对裂隙岩体的变形和破坏及其规模具有决定性的控制作用。

绝大部分基础为抗压基础，即基础主要承受上部结构施加的竖向荷载且满足变形和稳定性要求，典型的包括独立基础、条形基础、筏板基础等。而抗拔基础主要有大开挖基础、掏挖扩底基础、爆扩桩基础等；大开挖基础类系指埋置于预先挖好的基坑内并将回填土夯实的基础，它以扰动的回填土构成抗拔土体，保持基础的稳定；掏挖扩底基础类系指以混凝土和钢筋骨架灌注于以机械或人工掏挖成的土胎内的基础，它是以天然土体抗拔而保持基础的上拔稳定；爆扩桩基础类系指以混凝土和钢筋骨架浇注于以爆扩成型的土胎内的扩大端的短桩基础，其抗拔土体基本接近于未扰动的天然土。

就抗压基础而言，裂隙岩体是很好的天然地基，其施工十分简单；而裂隙岩体地基上，无论是大开挖基础类，还是掏挖扩底基础类、爆扩桩基础类的施工均有较大难度，而且均存在着工程量大、耗时长、成本高，对环境造成较大破坏，但能够提供的抗力有限、加固效果不够理想等问题，例如：大开挖基础类的主要尺寸均由其抗拔稳定性要求所决定，为了满足上拔稳定性的要求，必须加大基础尺寸，势必增加弃土并加重对环境的破坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种减小对裂隙岩体扰动，且加固裂隙岩体，同时优化荷载传递机制的裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供该裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础的施工方法。

为解决上述问题，本发明所述的裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础，其特征在于：它包括一个嵌入裂隙岩体中且上表面高出地面的上板、四根须发锚杆杆体以及四个垫板和四个锚板；所述上板为四边形，其四角各布置有一个锚杆孔Ⅰ；每个所述垫板中心设有一个锚杆孔Ⅱ；四根所述须发锚杆杆体的底端均被锚固，其顶端均分别穿过所述上板的一个所述锚杆孔Ⅰ，并穿过一个所述垫板的所述锚杆孔Ⅱ与一个所述锚板连接到一起；所述须发锚杆杆体由耐拉细丝构成，该耐拉细丝的下部捆扎装有雷管的抗水炸药，并使所述耐拉细丝顺周长方向均匀分布于装有所述雷管的所述抗水炸药的周围。

所述上板上设有固定件。

所述四边形为正方形、菱形和长方形中的任意一种。

所述每个所述垫板上开有一注浆孔。

所述锚杆孔Ⅰ与所述锚杆孔Ⅱ相匹配。

如上所述的裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础的施工方法，包括以下步骤：

⑴平基并开挖四边形凹坑，即将选定位置整平并在其上开挖四边形凹坑；

⑵按设计要求在整平的地面上于四边形四角确定四孔孔位，之后对裂隙岩体设置钻孔；

⑶按第一次装药量100~200g，第二次装药量200~400g，第三次装药量400~800g，…，装药量逐次递增对每个所述钻孔的孔底实施爆破，直至孔底扩成空腔；

⑷测定孔底空腔的大小，具体为：

①准备好长度大于所述钻孔深度的不同长度的测绳和长度相当于设计所述孔底空腔直径的木棍；

②将两根测绳的一端分别系在木棍两端头，并在测绳上标上尺寸标记；

③提着系着木棍的两根测绳的另一端将木棍送入所述孔底空腔内并上下提动，当木棍一端卡着所述孔底空腔壁，且两测绳上的尺寸标记一致时，木棍即处于水平位置，此时的木棍长度即为所述孔底空腔直径；

⑸按设计要求浇筑上板，并设置锚杆孔Ⅰ；

⑹在由耐拉细丝构成的所述须发锚杆杆体的下部捆扎装有雷管的抗水炸药，并使所述耐拉细丝顺周长方向均匀分布于装有所述雷管的所述抗水炸药的周围；

⑺将所述须发锚杆杆体带有的所述抗水炸药置于所述钻孔孔底；

⑻向所述钻孔内注浆，使注浆体完全掩埋所述须发锚杆杆体所带的所述抗水炸药，并使其厚度超出装药顶，即刻起爆所述抗水炸药；

⑼待所述注浆体固结后让所述须发锚杆杆体顶端穿过所述上板的锚杆孔Ⅰ及垫板的锚杆孔Ⅱ，且施加预应力并锁定所述须发锚杆杆体顶端于锚板上；

⑽通过所述垫板上的注浆孔对所述钻孔内再次充填所述注浆体至所述注浆孔上口，同时浇铸裂隙注浆体于围岩裂隙。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、首先，本发明炸药爆炸所产生的爆轰气体对钻孔孔底岩体强烈地冲击压缩，致使钻孔底周围岩体被粉碎，形成大小足够的空腔，通过注浆形成带底端扩大头的锚固体，所提供的锚固力可足以达到使上部结构稳定所需的抗拔力；其二，炸药爆炸所产生的爆轰气体对钻孔孔底岩体裂隙中的软弱夹泥产生强烈作用，将软弱夹泥推开，使岩体结构面的裂隙度增大和结构改变，充填注浆体后将改善和提高内部裂隙岩体（钻孔底部周围岩体）的物理力学性能；其三，钻孔底注浆后即刻起爆被掩埋的炸药，爆炸作用强力驱动耐拉细丝与注浆体融合，即驱动包围于注浆体中的耐拉细丝“乱如麻”、“乱成一团”，成为与注浆体密切交融的“一团乱麻”；其四，爆炸作用强力驱动注浆体充填钻孔底周围岩体裂隙的同时，爆炸作用强力驱动须发锚杆的耐拉细丝向岩体裂隙散开，尤其是被爆炸作用强力驱动的注浆体带动须发锚杆的耐拉细丝深深地扎入到钻孔底周围岩体裂隙之中，注浆体将须发锚杆锚固于钻孔中的同时，浇铸孔底空腔和围岩裂隙，形成以钻孔中充填的注浆体为核心，，通过围岩裂隙中的注浆体和须发锚杆耐拉细丝外延的全方位、立体、复合锚固，使工程的安全得到保障。

2、本发明结构简单，根本改变了基础形式和施工方式，显著地节约了投资，减少了弃土，使环境得到保护。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明中过上板中心和两锚孔轴的截面图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明须发锚杆起初装药段横截面示意图。

图中：1—裂隙岩体 2—注浆体 3—钻孔 4—须发锚杆杆体 5—围岩裂隙6—上板 7—垫板 8—锚板 9—裂隙注浆体 10—雷管 11—耐拉细丝 12—抗水炸药 13—注浆孔 14—钻孔壁 15—孔底空腔 16—固定件 17—地面。

具体实施方式

如图1~3所示，裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础，它包括一个嵌入裂隙岩体1中且上表面高出地面17的上板6、四根须发锚杆杆体4以及四个垫板7和四个锚板8。

上板6为四边形，其四角各布置有一个锚杆孔Ⅰ；每个垫板7中心设有一个锚杆孔Ⅱ；四根须发锚杆杆体4的底端均被锚固，其顶端均分别穿过上板6的一个锚杆孔Ⅰ，并穿过一个垫板7的锚杆孔Ⅱ与一个锚板8连接到一起；须发锚杆杆体4由耐拉细丝11构成，即由在爆炸作用下能发生较大变形的钢丝或（和）其它丝线构成。该耐拉细丝11的下部捆扎装有雷管10的抗水炸药12，并使耐拉细丝11顺周长方向均匀分布于装有雷管10的抗水炸药12的周围。

其中：上板6上设有用于与上部结构连接的固定件16。

四边形为正方形、菱形和长方形中的任意一种。

每个垫板7上开有一注浆孔13。

锚杆孔Ⅰ与锚杆孔Ⅱ相匹配。

该裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础的施工方法，包括以下步骤：

⑴平基并开挖四边形凹坑，即将选定位置整平并在其上开挖四边形凹坑；

⑵按设计要求在整平的地面上于四边形四角确定四孔孔位，之后对裂隙岩体1设置钻孔3；

⑶按第一次装药量100~200g，第二次装药量200~400g，第三次装药量400~800g，…，装药量逐次递增对每个钻孔3的孔底实施爆破，直至孔底扩成空腔；

⑷测定孔底空腔15的大小，具体为：

①准备好长度大于钻孔3深度的不同长度的测绳和长度相当于设计孔底空腔15直径的木棍；

②将两根测绳的一端分别系在木棍两端头，并在测绳上标上尺寸标记；

③提着系着木棍的两根测绳的另一端将木棍送入孔底空腔15内并上下提动，当木棍一端卡着孔底空腔15壁，且两测绳上的尺寸标记一致时，木棍即处于水平位置，此时的木棍长度即为孔底空腔15直径；

⑸按设计要求浇筑上板6，并设置锚杆孔Ⅰ；

⑹在由耐拉细丝11构成的须发锚杆杆体4的下部捆扎装有雷管10的抗水炸药12，并使耐拉细丝11顺周长方向均匀分布于装有雷管10的抗水炸药12的周围；

⑺将须发锚杆杆体4带有的抗水炸药12置于钻孔3孔底；

⑻向钻孔3内注浆，使注浆体2完全掩埋须发锚杆杆体4所带的抗水炸药12，并使其厚度超出装药顶，即刻起爆抗水炸药12；爆炸作用强力驱动注浆体2充填钻孔3底周围裂隙岩体1裂隙的同时，爆炸作用强力驱动耐拉细丝11向钻孔壁14和裂隙岩体1裂隙散开；

⑼待注浆体2固结后让须发锚杆杆体4顶端穿过上板6的锚杆孔Ⅰ及垫板7的锚杆孔Ⅱ，且施加预应力并锁定须发锚杆杆体4顶端于锚板8上；

⑽通过垫板7上的注浆孔13对钻孔3内再次充填注浆体2至注浆孔13上口，同时浇铸裂隙注浆体9于围岩裂隙5。

构建起以四个钻孔3中的注浆体2为核心，通过围岩裂隙5中的注浆体2和耐拉细丝11外延的全方位、立体、复合锚固，通过四孔锚固的协同工作确保工程安全。

Claims (6)

1.裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础，其特征在于：它包括一个嵌入裂隙岩体（1）中且上表面高出地面（17）的上板（6）、四根须发锚杆杆体（4）以及四个垫板（7）和四个锚板（8）；所述上板（6）为四边形，其四角各布置有一个锚杆孔Ⅰ；每个所述垫板（7）中心设有一个锚杆孔Ⅱ；四根所述须发锚杆杆体（4）的底端均被锚固，其顶端均分别穿过所述上板（6）的一个所述锚杆孔Ⅰ，并穿过一个所述垫板（7）的所述锚杆孔Ⅱ与一个所述锚板（8）连接到一起；所述须发锚杆杆体（4）由耐拉细丝（11）构成，该耐拉细丝（11）的下部捆扎装有雷管（10）的抗水炸药（12），并使所述耐拉细丝（11）顺周长方向均匀分布于装有所述雷管（10）的所述抗水炸药（12）的周围。

2.如权利要求1所述的裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础，其特征在于：所述上板（6）上设有固定件（16）。

3.如权利要求1所述的裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础，其特征在于：所述四边形为正方形、菱形和长方形中的任意一种。

4.如权利要求1所述的裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础，其特征在于：所述每个所述垫板（7）上开有一注浆孔（13）。

5.如权利要求1所述的裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础，其特征在于：所述锚杆孔Ⅰ与所述锚杆孔Ⅱ相匹配。

6.如权利要求1所述的裂隙岩体地基四角锚固抗拔压移基础的施工方法，包括以下步骤：

⑴平基并开挖四边形凹坑，即将选定位置整平并在其上开挖四边形凹坑；

⑵按设计要求在整平的地面上于四边形四角确定四孔孔位，之后对裂隙岩体（1）设置钻孔（3）；

⑶按第一次装药量100~200g，第二次装药量200~400g，第三次装药量400~800g，…，装药量逐次递增对每个所述钻孔（3）的孔底实施爆破，直至孔底扩成空腔；

⑷测定孔底空腔（15）的大小，具体为：

①准备好长度大于所述钻孔（3）深度的不同长度的测绳和长度相当于设计所述孔底空腔（15）直径的木棍；

②将两根测绳的一端分别系在木棍两端头，并在测绳上标上尺寸标记；

③提着系着木棍的两根测绳的另一端将木棍送入所述孔底空腔（15）内并上下提动，当木棍一端卡着所述孔底空腔（15）壁，且两测绳上的尺寸标记一致时，木棍即处于水平位置，此时的木棍长度即为所述孔底空腔（15）直径；

⑸按设计要求浇筑上板（6），并设置锚杆孔Ⅰ；

⑹在由耐拉细丝（11）构成的所述须发锚杆杆体（4）的下部捆扎装有雷管（10）的抗水炸药（12），并使所述耐拉细丝（11）顺周长方向均匀分布于装有所述雷管（10）的所述抗水炸药（12）的周围；

⑺将所述须发锚杆杆体（4）带有的所述抗水炸药（12）置于所述钻孔（3）孔底；

⑻向所述钻孔（3）内注浆，使注浆体（2）完全掩埋所述须发锚杆杆体（4）所带的所述抗水炸药（12），并使其厚度超出装药顶，即刻起爆所述抗水炸药（12）；

⑼待所述注浆体（2）固结后让所述须发锚杆杆体（4）顶端穿过所述上板（6）的锚杆孔Ⅰ及垫板（7）的锚杆孔Ⅱ，且施加预应力并锁定所述须发锚杆杆体（4）顶端于锚板（8）上；

⑽通过所述垫板（7）上的注浆孔（13）对所述钻孔（3）内再次充填所述注浆体（2）至所述注浆孔（13）上口，同时浇铸裂隙注浆体（9）于围岩裂隙（5）。