CN108532594A - 适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆，包括：预应力锚杆，其包括自由段和锚固段，所述预应力锚杆上端设有锚墩；以及保护膜，其包覆于所述预应力锚杆上，所述保护膜的长度长于所述预应力锚杆，所述保护膜的内径大于所述预应力锚杆的外径；其中，在使用状态下，所述预应力锚杆下端插入边坡的锚杆孔道内，上端向锚杆孔道外延伸，所述保护膜内充填有浆料，浆料向岩溶地区的连通孔道内延伸。本发明适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆，在高压水泥砂浆作用下，保护膜可以延伸至连通孔道内，延伸至孔道内的保护膜需充堵着水泥砂浆，使得锚杆形成树根状。增大锚杆与周围岩土体的咬合作用，增强加固效果，同时可以防止施加预应力时由于摩擦力不足锚杆被拔出。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，特别涉及一种适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆及施工方法。
背景技术
岩溶是水对可溶岩的化学溶解作用和机械作用以及由这些作用引起的各种现象与形态的总称，我国的岩溶地区分布广泛，岩溶面积包括裸露岩溶与覆盖岩溶约200万km2，如若包括埋藏岩溶，可达346.3万km2。岩溶地区地形地貌复杂多样，地下水空间分布不均匀，特别是在连通孔道分布广泛的地区，在边坡与基坑等工程建设时，施工难度大，容易发生施工事故，造成设计、建设成本大大增加，因此给岩溶地区边坡与基坑等工程的加固带来了严峻的挑战。
针对岩溶地区边坡与基坑等工程的加固通常采用的措施有锚杆支护和钢管桩加固。锚杆支护是指在需要加固的坡面或者基坑侧面钻孔，植入锚杆，然后进行灌浆封锚后达成与土体或岩体补强效果的技术。锚杆根据是否施加预应力又可分为预应力锚杆和非预应力锚杆。预应力锚杆施工工艺简单，用料较少，施工速度快，且加固效果更佳，因此广泛应用于边坡与基坑的加固。但是在具有连通孔道的岩溶地区，预应力锚杆支护灌浆过程中容易造成漏浆与塌孔，加固效果不好，造成经济上的损失。钢管桩加固技术是在边坡脚位置钻孔放置钢管，通过高压注浆或者灌注混凝土封孔形成灌注桩，然后在顶部用横梁连接形成排桩，能有效地限制坡脚的位移，这种技术形成的排桩整体性强，工艺简单，经济性较好。然而，该技术不能施加预应力，在不良地质情况下，有时加固的部位位移会过大，且不能用于坡面的加固。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆，从而克服岩溶地区边坡或基坑加固容易出现漏浆、缩孔、塌孔等的缺点。
本发明的另一目的在于适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆的施工方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆，包括：预应力锚杆，其包括自由段和锚固段；以及保护膜，其包覆于所述预应力锚杆上，所述保护膜的长度长于所述预应力锚杆，所述保护膜的内径大于所述预应力锚杆的外径；其中，在使用状态下，所述预应力锚杆下端插入边坡的锚杆孔道内，上端向锚杆孔道外延伸，所述锚杆与边坡坡面的相交处设有锚墩，所述保护膜内充填有浆料，浆料向岩溶地区的连通孔道内延伸。
优选地，上述技术方案中，所述保护膜底部呈闭合状，上部设有开口，绑缚于所述预应力锚杆上。
优选地，上述技术方案中，所述保护膜为土工布或复合橡胶膜。
优选地，上述技术方案中，所述锚墩上设有承压板，所述承压板上设有紧固螺母，所述紧固螺母套设在所述锚杆上。
优选地，上述技术方案中，所述预应力锚杆的自由段上套设有套管。
优选地，上述技术方案中，所述锚杆锚固段的端部设有圆锚头，所述圆锚头由塑料或树脂材质制成。
一种适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆的施工方法，包括以下步骤：
(1)钻孔：在边坡布设锚杆孔道；
(2)组装锚杆：将套管套设在预应力锚杆的自由段上，将注浆导管连接在预应力锚杆上，要保证注浆导管可以向外滑动；
(3)安放锚杆：将保护膜包覆在预应力锚杆上，保护膜的上部绑扎在预应力锚杆上，然后将预应力锚杆与注浆导管在锚杆孔道中定位好，入射角最大允许偏差±2°；
(4)灌装水泥砂浆：采用边注浆边拔管的注浆方法，使得水泥砂浆充堵进连通孔道中，第一次对锚固段注浆，到自由段时停止注浆，等到锚固段注浆体强度大于80％时，开始对自由段进行注浆处理。
(5)张拉与锁定：对注浆后的锚杆孔道进行封口后，通过锚墩和承压板对锚杆进行张拉，按规定值对锚杆进行张拉锁定后，进行锚固，完成施工。
优选地，上述技术方案中，步骤(4)中水泥砂浆水灰比为0.38-0.45之间，注浆压力保持在0.4-0.6Mpa。
优选地，上述技术方案中，步骤(5)中张拉至设计荷载的1.05-1.1倍。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆，适用于具有连通孔道的岩溶地区边坡与基坑等工程的加固，使用保护膜与锚杆结合，既能解决预应力锚杆在具有连通孔道岩溶地区施工过程中漏浆等问题，使得锚杆整体性更好，增强加固效果。在高压水泥砂浆作用下，保护膜可以延伸至连通孔道内，延伸至孔道内的保护膜需充堵着水泥砂浆，使得锚杆形成树根状。增大锚杆与周围岩土体的咬合作用，增强加固效果，防止施加预应力时由于摩擦力不足锚杆被拔出，同时能防止施工中漏浆。相对于预应力锚杆，其抗拔效果更佳，能施加更大的预应力。且施工方法简便，易于实施，便于掌握。
附图说明
图1是根据本发明的适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆使用状态下的结构示意图。
图2是根据本发明的适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆使用状态下的局部结构示意图。
图3是根据本发明的适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆中预应力锚杆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1至图3所示，根据本发明具体实施方式的一种适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆，包括预应力锚杆1和保护膜2。预应力锚杆1包括自由段11和锚固段12，预应力锚杆上端设有锚墩13，锚墩上设有承压板14。保护膜2包覆于预应力锚杆1上，保护膜2的长度长于预应力锚杆1，保护膜的内径大于预应力锚杆的外径。保护膜底部呈闭合状，保护膜的底部对应套在预应力锚杆1的下端，保护膜2上部设有开口，绑缚于预应力锚杆的上端，绑扎时预留好锚墩和承压板的距离。
使用本发明锚杆进行边坡或基坑的加固防护时，在使用状态下，预应力锚杆1下端插入边坡的锚杆孔道3内，上端向锚杆孔道3外延伸。由于保护膜的长度长于预应力锚杆1，内径大于预应力锚杆的外径，往保护膜2内充填有水泥砂浆，水泥砂浆向岩溶地区的连通孔道4内延伸，使锚杆周围注浆体形成树根状。浇注完成后，在锚杆和边坡坡面的相交处设置锚墩13，在锚墩13上设有承压板14，承压板14上设有紧固螺母15，紧固螺母15套设在所述锚杆1上。
优选地，保护膜2为土工布或复合橡胶膜。复合橡胶膜具有良好的抗拉、抗撕裂、防渗等物理力学性能，较好的变形能力。同时还具有良好的耐酸碱、耐老化、抗腐蚀等特点。
优选地，预应力锚杆1的自由段上套设有套管5。将套管5包裹住预应力锚杆的自由段11，方便预应力施加。
优选地，所述锚杆锚固段12的端部设有圆锚头16，所述圆锚头16由塑料或树脂材质制成。防止在锚杆下放过程中刺破保护膜2的底部。
一种适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆的施工方法，包括以下步骤：
(1)钻孔：由技术人员确定好钻孔位置，钻孔深度以及倾斜度等，用准备好的机具在边坡布设锚杆孔道3；
(2)组装锚杆：将套管5套设在预应力锚杆1的自由段上，即套管5包覆住预应力锚杆1的自由段11，将注浆导管6连接在预应力锚杆1上，要保证注浆导管6可以向外滑动；
(3)安放锚杆：将保护膜2包覆在预应力锚杆1上，保护膜2的上部绑扎在预应力锚杆1上，然后将预应力锚杆1与注浆导管6在锚杆孔道3中定位好，入射角最大允许偏差±2°；
(4)灌装水泥砂浆：采用边注浆边拔注浆导管的注浆方法，使得水泥砂浆充堵进连通孔道4中，水泥砂浆水灰比为0.38-0.45之间，注浆压力保持在0.4-0.6Mpa，第一次对锚固段12注浆，到自由段11时停止注浆，等到锚固段12注浆体强度大于80％时，开始对自由段11进行注浆处理。
(5)张拉与锁定：对注浆后的锚杆孔道3进行封口后，通过锚墩和承压板对锚杆进行张拉，张拉至设计荷载的1.05-1.1倍，按规定值对锚杆进行张拉锁定后，进行锚固，完成施工。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (9)
1.一种适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆，其特征在于，包括：
预应力锚杆，其包括自由段和锚固段；以及
保护膜，其包覆于所述预应力锚杆上，所述保护膜的长度长于所述预应力锚杆，所述保护膜的内径大于所述预应力锚杆的外径；
其中，在使用状态下，所述预应力锚杆下端插入边坡的锚杆孔道内，上端向锚杆孔道外延伸，所述锚杆与边坡坡面的相交处设有锚墩，所述保护膜内充填有浆料，浆料向岩溶地区的连通孔道内延伸。
2.根据权利要求1所述的适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆，其特征在于，所述保护膜底部呈闭合状，上部设有开口，绑缚于所述预应力锚杆上。
3.根据权利要求1所述的适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆，其特征在于，所述保护膜为土工布或复合橡胶膜。
4.根据权利要求1所述的适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆，其特征在于，所述锚墩上设有承压板，所述承压板上设有紧固螺母，所述紧固螺母套设在所述锚杆上。
5.根据权利要求1所述的适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆，其特征在于，所述预应力锚杆的自由段上套设有套管。
6.根据权利要求1所述的适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆，其特征在于，所述锚杆锚固段的端部设有圆锚头，所述圆锚头由塑料或树脂材质制成。
7.一种如权利要求1所述适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)钻孔：在边坡布设锚杆孔道；
(2)组装锚杆：将套管套设在预应力锚杆的自由段上，将注浆导管连接在预应力锚杆上，要保证注浆导管可以向外滑动；
(3)安放锚杆：将保护膜包覆在预应力锚杆上，保护膜的上部绑扎在预应力锚杆上，然后将预应力锚杆与注浆导管在锚杆孔道中定位好，入射角最大允许偏差±2°；
(4)灌注水泥砂浆：采用边注浆边拔管的注浆方法，使得水泥砂浆充堵进连通孔道中，第一次对锚固段注浆，到自由段时停止注浆，等到锚固段注浆体强度大于80％时，开始对自由段进行注浆处理。
(5)张拉与锁定：对注浆后的锚杆孔道进行封口后，通过锚墩和承压板对锚杆进行张拉，按规定值对锚杆进行张拉锁定后，进行锚固，完成施工。
8.根据权利要求7所述适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆的施工方法，其特征在于，步骤(4)中水泥砂浆水灰比为0.38-0.45之间，注浆压力保持在0.4-0.6Mpa。
9.根据权利要求7所述适用于具有连通孔道的岩溶地区的锚杆的施工方法，其特征在于，步骤(5)中张拉至设计荷载的1.05-1.1倍。
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