CN110565664A - 一种边坡倒悬体的防护结构及治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种边坡倒悬体的防护结构及治理方法，包括设置在倒悬体两侧并穿入母岩体中的锚杆，两侧锚杆位于母岩体外的外露段之间连有钢绞线，钢绞线沿着倒悬体腰部外壁绷紧且紧密贴合，相邻钢绞线之间还设置有带环钢筋，还包括设置在倒悬体下方母岩体凹腔内的混凝土支撑墩，母岩体凹腔坡内侧安装有坡内锚杆，母岩体凹腔底部安装有基底锚杆，坡内锚杆和基底锚杆的外露段均与混凝土支撑墩内钢筋连接。本发明的边坡倒悬体防护结构，通过在倒悬体两侧设置锚杆并通过钢绞线对倒悬体腰部进行固定、以及在倒悬体下方设置混凝土支撑墩对倒悬体进行支撑的方式，不会对倒悬体产生振动破坏，起到了加固倒悬体，防止倒悬体进一步变形的作用，施工安全风险小，对倒悬体治理效果好的。
Description
技术领域
本发明涉及边坡工程领域，具体涉及一种边坡倒悬体的防护结构及治理方法。
背景技术
在西南高山峡谷地区，地形陡峭，裂隙发育，岩体风化卸荷强烈，具有独特的自然环境景观，也频发滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害，严重威胁交通、建筑物、人员的生命财产安全。特别是在水利水电工程中，由于其高边坡开口线长，位置极高，人类工程活动强烈，产生了大量的潜在不稳定体。边坡倒悬体是其中较为突出的一种，其下部脱空，中上部凸出母岩，分布位置较高，没有交通道路通行，大型支护设备无法进行施工作业，且受周边特别是下部施工环境影响爆破作业不能满足安全要求。
目前，对于边坡倒悬体常用的治理方案有：(1)采用主动网和被动网防护，但对于大型倒悬体，由于其重量较大，并且坠落后的冲击力巨大，采用主动网和被动网难以满足防护要求，对危害对象有极大的安全风险；(2)采用锚杆技术正面穿过倒悬体进行治理，但是在锚杆钻孔过程中对倒悬体本身的振动破坏极大，所产生的振动将使倒悬体的裂缝进一步扩大、发展，破坏倒悬体的岩体结构，降低倒悬体的稳定性，甚至在钻孔中倒悬体整体或局部产生坠落破坏，对施工作业人员和危害对象有极大的安全风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有边坡倒悬体的主动网和被动网防护结构对于大型倒悬体难以满足防护要求，而锚杆正面穿过倒悬体的技术则对倒悬体本身破坏极大，容易在钻孔中产生坠落破坏，目的在于提供一种边坡倒悬体的防护结构，通过在倒悬体两侧设置锚杆并通过钢绞线对倒悬体腰部进行固定、以及在倒悬体下方凹腔设置混凝土支撑墩对倒悬体进行支撑的方式，不会对倒悬体产生振动破坏，起到了加固倒悬体，防止倒悬体进一步变形的作用，施工安全风险小，对倒悬体治理效果好。
本发明通过下述技术方案实现：
本发明一种边坡倒悬体的防护结构，包括正面垂直设置在倒悬体两侧并穿入母岩体中的锚杆，两侧锚杆位于母岩体外的外露段之间连有钢绞线，钢绞线沿着倒悬体腰部外壁绷紧且紧密贴合，相邻钢绞线之间还设置有带环钢筋，还包括设置在倒悬体下方母岩体凹腔内的混凝土支撑墩，母岩体凹腔坡内侧安装有坡内锚杆，母岩体凹腔底部安装有基底锚杆，坡内锚杆和基底锚杆的外露段均与混凝土支撑墩内的钢筋结构连接。
本发明的边坡倒悬体防护结构，通过在倒悬体两侧设置锚杆并通过钢绞线对倒悬体腰部进行固定、以及在倒悬体下方凹腔设置混凝土支撑墩对倒悬体进行支撑的方式，不会对倒悬体产生振动破坏，起到了加固倒悬体，防止倒悬体进一步变形的作用，施工安全风险小，对倒悬体治理效果好。本发明的防护结构，首先，在倒悬体腰部两侧母岩体分别设置锚杆，即锚杆穿设在母岩体上，锚杆的穿设过程中，不会对倒悬体本身产生振动造成破坏，然后通过钢绞线围在倒悬体的外壁上并通过两侧的锚杆进行固定，从而依靠锚杆的抗拔力，通过钢绞线对倒悬体进行加固，防止倒悬体的进一步变形；其次，在倒悬体的下方凹腔内设置混凝土支撑墩，能够在下方起到支撑倒悬体的作用，即通过锚杆和钢绞线对倒悬体本身进行横向方向加固以及混凝土支撑墩在倒悬体下方进行竖向方向加固的结合，不仅能够大大的提高对倒悬体的加固，防止其变形，同时防护结构安装过程不会造成倒悬体振动，施工安全，对倒悬体治理效果好。其中，通过坡内锚杆和基底锚杆能够对混凝土支撑墩起到良好的固定作用。
锚杆、坡内锚杆和基底锚杆的锚固段均穿过母岩体的强卸荷界线，从而能够保证锚杆具有足够的抗拔力。
上下相邻的两根钢绞线之间穿设有带环钢筋，将钢筋两端的环形穿设在钢绞线上，并利用绳卡将环形固定在钢绞线位上，其作用为限制两根相邻钢绞线之间的距离，调整钢绞线的受力，避免多根钢绞线在受力时产生明显的竖向位移。
混凝土支撑墩内设有多个排水管，排水管端部穿过混凝土支撑墩至母岩体凹腔壁上，能够排出坡内的裂隙水。
钢绞线与倒悬体外壁之间铺设有主动网，能够对倒悬体外部小型落石进行防护，取得更好的防护效果。
还包括封填在倒悬体顶部裂缝内的混凝土块，对裂缝进行封填后能够避免雨水入渗软化结构面进一步扩大裂缝，提高倒悬体稳定性。
可根据倒悬体重量、长度和稳定程度将所述混凝土支撑墩设置为单个混凝土支撑墩或多个独立的混凝土支撑墩，混凝土支撑墩的顶面在浇筑时采用膨胀混凝土，确保混凝土支撑墩顶面与母岩体凹腔顶面各部位完全接触，避免产生空隙，影响混凝土支撑墩对倒悬体的支撑效果。
一种边坡倒悬体的防护治理方法，包括如下步骤：1)在倒悬体腰部两侧确定锚杆孔位，安装锚杆；2)将各个钢绞线的一端与倒悬体同一侧的各锚杆固定连接，将带环钢筋的两端分别穿入到相邻的两根钢绞线上，将各钢绞线的另一端与倒悬体另一侧对应的各锚杆固定连接；3)倒悬体顶部裂缝进行灌浆，直至浆液灌满整个裂缝；4)在母岩体凹腔坡内侧确定坡内锚杆孔位，安装坡内锚杆；5)在母岩体凹腔底部确定基底锚杆孔位，安装基底锚杆；6)将母岩体凹腔各部位清理干净，绑扎和安装混凝土支撑墩内钢筋结构，将坡内锚杆和基底锚杆外露段与钢筋结构连接，并在母岩体凹腔底部安装排水管；7)在母岩体凹腔内部的两侧面和外侧搭建混凝土支撑墩浇筑模板，浇筑混凝土支撑墩。
进一步的，将带环钢筋两端通过绳卡固定在钢绞线上，能够避免其在钢绞线上随意滑动。
进一步的，在安装钢绞线和带环钢筋之前在倒悬体外部安装主动网。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种边坡倒悬体的防护结构及治理方法，通过在倒悬体两侧设置锚杆并通过钢绞线对倒悬体腰部进行固定、以及在倒悬体下方凹腔设置混凝土支撑墩对倒悬体进行支撑的方式，不会对倒悬体产生振动破坏，起到了加固倒悬体，防止倒悬体进一步变形的作用，施工安全风险小，对倒悬体治理效果好；
2、本发明一种边坡倒悬体的防护结构及治理方法，锚杆、坡内锚杆和基底锚杆的锚固段均穿过母岩体的强卸荷界线，从而能够保证锚杆具有足够的抗拔力，混凝土支撑墩内设有多个排水管，排水管端部穿过混凝土支撑墩至母岩体凹腔壁上，能够排出坡内的裂隙水；
3、本发明一种边坡倒悬体的防护结构及治理方法，上下相邻的两根钢绞线之间穿设有带环钢筋，将钢筋两端的环形穿设在钢绞线上，并利用绳卡将环形固定在钢绞线位上，其作用为限制两根相邻钢绞线之间的距离，调整钢绞线的受力，避免多根钢绞线在受力时产生明显的竖向位移。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明正面结构示意图；
图2为本发明侧面结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-母岩体，2-倒悬体，3-母岩体凹腔，4-钢绞线，5-锚杆，6-带环钢筋，7-裂缝，8-坡内锚杆，9-基底锚杆，10-排水管，11-混凝土支撑墩，12-混凝土块，13-强卸荷界线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1和图2所示，本发明一种边坡倒悬体的防护结构，包括正面垂直设置在倒悬体2两侧并穿入母岩体1中的锚杆5，两侧锚杆5位于母岩体1外的外露段之间连有钢绞线4，钢绞线4沿着倒悬体2腰部外壁绷紧且紧密贴合，相邻钢绞线4之间还设置有带环钢筋6，还包括设置在倒悬体2下方母岩体凹腔3内的混凝土支撑墩11，母岩体凹腔3坡内侧安装有坡内锚杆8，母岩体凹腔3底部安装有基底锚杆9，坡内锚杆8和基底锚杆9的外露段均与混凝土支撑墩11内的钢筋结构连接。
本发明的边坡倒悬体防护结构，通过在倒悬体两侧设置锚杆并通过钢绞线对倒悬体腰部进行固定、以及在倒悬体下方凹腔设置混凝土支撑墩对倒悬体进行支撑的方式，不会对倒悬体产生振动破坏，起到了加固倒悬体，防止倒悬体进一步变形的作用，施工安全风险小，对倒悬体治理效果好。本发明的防护结构，首先，在倒悬体腰部两侧母岩体分别设置锚杆，即锚杆穿设在母岩体上，锚杆的穿设过程中，不会对倒悬体本身产生振动造成破坏，然后通过钢绞线围在倒悬体的外壁上并通过两侧的锚杆进行固定，从而依靠锚杆的抗拔力，通过钢绞线对倒悬体进行加固，防止倒悬体的进一步变形；其次，在倒悬体的下方凹腔内设置混凝土支撑墩，能够在下方起到支撑倒悬体的作用，即通过锚杆和钢绞线对倒悬体本身进行横向方向加固以及混凝土支撑墩在倒悬体下方进行竖向方向加固的结合，不仅能够大大的提高对倒悬体的加固，防止其变形，同时防护结构安装过程不会造成倒悬体振动，施工安全，对倒悬体治理效果好。其中，通过坡内锚杆和基底锚杆能够对混凝土支撑墩起到良好的固定作用。
优选的，锚杆、坡内锚杆和基底锚杆的锚固段均穿过母岩体的强卸荷界线13，从而能够保证锚杆具有足够的抗拔力。
优选的，上下相邻的两根钢绞线之间穿设有带环钢筋6，将钢筋两端的环形穿设在钢绞线上，并利用绳卡将环形固定在钢绞线位上，其作用为限制两根相邻钢绞线之间的距离，调整钢绞线的受力，避免多根钢绞线在受力时产生明显的竖向位移。
优选的，混凝土支撑墩内设有多个排水管10，排水管端部穿过混凝土支撑墩至母岩体凹腔壁上，能够排出坡内的裂隙水。
优选的，钢绞线与倒悬体外壁之间铺设有主动网，能够对倒悬体外部小型落石进行防护，取得更好的防护效果。
优选的，还包括封填在倒悬体顶部裂缝7内的混凝土块12，对裂缝进行封填后能够避免雨水入渗软化结构面进一步扩大裂缝，提高倒悬体稳定性。
优选的，可根据倒悬体2重量、长度和稳定程度将所述混凝土支撑墩11设置为单个混凝土支撑墩11或多个独立的混凝土支撑墩11，混凝土支撑墩11的顶面在浇筑时采用膨胀混凝土，确保混凝土支撑墩11顶面与母岩体凹腔3顶面各部位完全接触，避免产生空隙，影响混凝土支撑墩11对倒悬体2的支撑效果。
实施例2
一种边坡倒悬体的防护治理方法，包括如下步骤：(1)在倒悬体腰部两侧确定锚杆孔位，安装锚杆，锚杆锚固段穿过强卸荷界线一定的深度，外露段预留足够长度与钢绞线连接，锚杆施工完成后应进行张拉检测确保锚杆安装合格；(2)将每根钢绞线的一端与倒悬体同一侧的各锚杆固定连接，将带环钢筋的两端分别穿入相邻的两根钢绞线；将各钢绞线的另一端与倒悬体另一侧对应的各锚杆临时固定，调整钢绞线和带环钢筋在倒悬体腰部的位置，通过将钢绞线调整到最佳受力部位，并通过带环钢筋限制两根相邻钢绞线之间的距离，不仅能使钢绞线能够较好的受力，而且能避免钢绞线在受力时各钢绞线产生竖向的位移，然后将各钢绞线绷直，将各钢绞线另一端与倒悬体另一侧对应的各锚杆固定连接，通过绳卡将带环钢筋两端固定在钢绞线上，避免其在钢绞线上随意滑动；(3)将倒悬体顶部裂缝内部的树枝、杂土、碎石等填充物清理干净，根据裂缝大小和发展形态选用合适的灌浆材料和灌浆工艺进行灌浆，直至浆液灌满整个裂缝；(4)清理母岩体凹腔坡内侧和顶部的松动岩体，清理母岩体凹腔底部松动岩体、树枝、杂土、碎石；(5)在母岩体凹腔坡内侧确定坡内锚杆孔位，安装坡内锚杆，坡内锚杆锚固段穿过强卸荷界线一定深度，外露段预留足够长度与混凝土支撑墩内钢筋结构连接，坡内锚杆施工完成后应进行张拉检测确保坡内锚杆安装合格；(6)母岩体凹腔底部确定基底锚杆孔位，安装基底锚杆，基底锚杆锚固段穿过强卸荷界线一定深度，外露段预留足够长度与混凝土支撑墩内钢筋结构连接，基底锚杆施工完成后应进行张拉检测确保基底锚杆安装合格；(7)将母岩体凹腔各部位清理干净，绑扎和安装混凝土支撑墩内钢筋结构，将坡内锚杆和基底锚杆外露段与钢筋结构连接，并在凹腔底部安装排水管；(8)在母岩体凹腔内部的两侧面和外侧搭建混凝土支撑墩浇筑模板，浇筑混凝土支撑墩。
优选的，在安装钢绞线和带环钢筋之前在倒悬体外部安装主动网。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种边坡倒悬体的防护结构，其特征在于，包括正面垂直设置在倒悬体(2)两侧并穿入母岩体(1)中的锚杆(5)，两侧锚杆(5)位于母岩体(1)外的外露段之间连有钢绞线(4)，钢绞线(4)沿着倒悬体(2)腰部外壁绷紧且紧密贴合，还包括设置在倒悬体(2)下方母岩体凹腔(3)内的混凝土支撑墩(11)，母岩体凹腔(3)坡内侧安装有坡内锚杆(8)，母岩体凹腔(3)底部安装有基底锚杆(9)，坡内锚杆(8)和基底锚杆(9)的外露段均与混凝土支撑墩(11)内的钢筋结构连接。
2.根据权利要求1所述的一种边坡倒悬体的防护结构，其特征在于，锚杆(5)、坡内锚杆(8)和基底锚杆(9)的锚固段均穿过母岩体(1)的强卸荷界线(13)。
3.根据权利要求1所述的一种边坡倒悬体的防护结构，其特征在于，上下相邻的两根钢绞线(4)之间穿设有带环钢筋(6)。
4.根据权利要求1所述的一种边坡倒悬体的防护结构，其特征在于，混凝土支撑墩(11)内设有多个排水管(10)，排水管(10)端部穿过混凝土支撑墩(1)至母岩体凹腔(3)壁上。
5.根据权利要求1所述的一种边坡倒悬体的防护结构，其特征在于，钢绞线(4)与倒悬体(2)外壁之间铺设有主动网。
6.根据权利要求1所述的一种边坡倒悬体的防护结构，其特征在于，还包括封填在倒悬体(2)顶部裂缝(7)内的混凝土块(12)。
7.一种边坡倒悬体的防护治理方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在倒悬体腰部两侧确定锚杆孔位，安装锚杆；2)将各个钢绞线的一端与倒悬体同一侧的各锚杆固定连接，将带环钢筋的两端分别穿入到相邻的两根钢绞线上，将各钢绞线的另一端与倒悬体另一侧对应的各锚杆固定连接；3)倒悬体顶部裂缝进行灌浆，直至浆液灌满整个裂缝；4)在母岩体凹腔坡内侧确定坡内锚杆孔位，安装坡内锚杆；5)在母岩体凹腔底部确定基底锚杆孔位，安装基底锚杆；6)将母岩体凹腔各部位清理干净，绑扎和安装混凝土支撑墩内钢筋结构，将坡内锚杆和基底锚杆外露段与钢筋结构连接，并在母岩体凹腔底部安装排水管；7)在母岩体凹腔内部的两侧面和外侧搭建混凝土支撑墩浇筑模板，浇筑混凝土支撑墩。
8.根据权利要求7所述的一种边坡倒悬体的防护治理方法，其特征在于，将带环钢筋两端通过绳卡固定在钢绞线上。
9.根据权利要求7所述的一种边坡倒悬体的防护治理方法，其特征在于，在安装钢绞线和带环钢筋之前在倒悬体外部安装主动网。
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