CN110805049B - 一种山体边坡超厚度喷锚永久支护结构的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种山体边坡超厚度喷锚永久支护结构的施工方法，包括打桩位置区域场地整平，并标记桩位点；在桩位点处进行支护桩孔施工，在支护桩孔内放入钢管，再浇灌混凝土或水泥浆液完成成桩；打桩区域顶部绑扎双层钢筋网片，并进行喷锚；在支护桩顶部安装横向和纵向工字钢，横向工字钢之间用钢筋焊接连接，横向和纵向工字钢之间焊接连接；竖向垂直开挖面采用双层双向钢筋进行绑扎，边开挖，边支护喷锚，直至边坡底部；开挖到基坑指定位置处，并安装泄水孔。通过上述设置，可以满足在放坡空间不够的区域进行支护施工，前后排支护桩间用横向和纵向工字钢进行焊接连接，能够满足永久性支护结构要求，保证山体边坡结构及临近周围设施安全。
Description
技术领域
本发明涉及边坡支护技术领域，特别涉及一种山体边坡超厚度喷锚永久支护结构的施工方法。
背景技术
山体边坡开挖常采用锚杆挡土墙支护、扶壁式挡墙、重力式挡墙等进行支护，来保证山体边坡结构性稳定。其中，锚杆挡土墙是指利用锚杆技术建筑的挡土墙，由钢筋混凝土墙面和锚杆组成，依靠锚固在岩层内的锚杆的水平拉力以承受土体侧压力。按墙面构造的不同，分为柱板式和壁板式两种。所谓柱板式是指挡土墙的墙面由肋柱和挡土板组成，挡土板直接承受墙面后填料产生的土压力，挡土板支承于肋柱，肋柱与锚杆相连；而壁板式则不设立柱，墙面仅由墙面板构成，墙面板直接与锚杆连接。锚杆挡土墙适用于边坡高度较大，石料缺乏，挖基困难，且具备锚固条件的地区，多用于路堑墙。
扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙，其主要特点是构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身质量轻，可以较好的发挥材料的强度性能，能适应承载力较低的地基。适用于缺乏石料及地震地区。一般在较高的填方路段采用来稳定路堤，以减少土石方工程量和占地面积，可有效地防止填方边坡的滑动。
重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。它的优点是就地取材，施工方便，经济效果好。所以，重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。
但现场实际山体边坡开挖过程中，常常会出现局部区域放坡空间不够、施工工期较短，现场施工困难，导致不能采取上述支护方案进行施工，给山体边坡支护结构安全带来隐患。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种山体边坡超厚度喷锚永久支护结构的施工方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种山体边坡超厚度喷锚永久支护结构的施工方法，包括如下步骤：
（1）打桩位置区域场地整平，并标记桩位点；
（2）根据设计桩径、排数和深度，在桩位点处进行支护桩孔施工，在支护桩孔内放入钢管，再浇灌混凝土或水泥浆液完成成桩；
（3）打桩区域顶部绑扎双层钢筋网片，并组织设备进行喷锚；
（4）当喷锚的混凝土或水泥浆液到达一定龄期后，在支护桩顶部安装横向工字钢和纵向工字钢，横向工字钢与支护桩采用钢筋焊接连接，每一根纵向工字钢均与多根横向工字钢同时焊接连接；
（5）随着土层分层开挖，竖向垂直开挖面采用双层双向钢筋进行绑扎，边开挖，边支护喷锚，直至边坡底部形成喷锚区域，且竖向垂直开挖面喷锚区域的双层双向钢筋与打桩区域顶部绑扎的双层钢筋网片固定连接；
（6）竖向垂直开挖面分层开挖到基坑底部，并安装泄水孔。
通过采用上述技术方案，此装置为竖向悬臂式结构，由支护桩、工字钢、喷锚区域共三个部分组成，可以满足在放坡空间不够的区域进行支护施工，根据坡顶面留有的水平宽度及坡面开挖深度等因素，选择合适的支护桩排数，前后排支护桩间用横向和纵向工字钢进行焊接连接，山体边坡要分层开挖，边开挖边支护，采用双层、双向钢筋进行绑扎，保证边坡喷锚厚度，该山体边坡支护结构能够满足永久性支护结构要求，保证山体边坡结构及临近周围设施安全。
本发明的进一步设置为：所述支护桩开挖孔径的直径为300mm，开挖孔径内埋设DN200的热轧无缝钢管，钢管壁厚为3mm，钢管外露部分高于桩顶30cm，所述钢管端部呈锥形设置，且开设有注浆孔。
通过采用上述技术方案，采用钢管可以很好的形成支护桩基，从而能够在坡顶将整个坡体的土体进行加固，形成稳定的受力体系，注浆孔的设置也便于浆液的正常注浆。
本发明的进一步设置为：横向工字钢和纵向工字钢的工字钢型号为20A，横向工字钢长度为6米，横向工字钢与支护桩内的钢管之间通过直径为18mm螺纹钢筋进行焊接连接，纵向工字钢长度大于多排横向工字钢之间的最大跨度，横向工字钢和纵向工字钢通过焊接连接形成网格状。
通过采用上述技术方案，设置工字钢对坡顶进行进一步的加固，极大的提升了整个坡面的结构稳定性，可以承受较大的上部荷载，且横向工字钢和纵向工字钢彼此连接固定，整体性更强，有利于整个坡面防护结构的稳定。
本发明的进一步设置为：多个所述横向工字钢分别与多排支护桩桩顶固定连接，每一根所述横向工字钢固定连接于一排位置对应的支护桩内钢管上。
通过采用上述技术方案，横向工字钢和纵向工字钢之间固定连接形成坡顶上方的受力体系，再通过与支护桩固定连接，从而可以与坡体内部的竖直支撑体系连接为一体，最终形成一个较为稳定和均匀的受力支撑体系，可以极大的提高边坡的稳定性。
本发明的进一步设置为：泄水孔内插接有材料为PVC50的塑料管，塑料管长度为0.4米，泄水孔横向和竖向间距为2米，塑料管外壁包有滤网，滤网外侧包覆有碎石层。
本发明的进一步设置为：所述泄水孔呈倾斜设置，且一端位于边坡内部土体中，另一端穿过喷锚区域连通外部，所述泄水孔为向下倾斜设置。
通过采用上述技术方案，设置泄水孔能够将土体内部的水分及时的排出，减少坡面土层含有水压力，维持坡面的内外受力平衡，有利于提升坡面支护结构的使用寿命。
本发明的进一步设置为：喷锚区域采用双层双向钢筋进行绑扎喷锚，钢筋直径为8mm的盘圆钢筋，钢筋网之间间距为200*200mm。
本发明的进一步设置为：喷锚区域的喷锚厚度为200-300mm，分多次进行喷锚施工。
通过采用上述技术方案，钢筋网和混凝土之间能够形成很好的连接受力体系，使得坡面的抗压和抗拉能力都得到很大的提升。
综上所述，本发明具有以下有益效果：支护桩、工字钢、喷锚区域共三个部分组成，可以满足在放坡空间不够的区域进行支护施工，根据坡顶面留有的水平宽度及坡面开挖深度等因素，选择合适的支护桩排数，前后排支护桩间用横向和纵向工字钢进行焊接连接，山体边坡分层开挖，边开挖边支护，采用双层、双向钢筋进行绑扎，保证边坡喷锚厚度，从而该山体边坡支护结构能够满足永久性支护结构要求，保证山体边坡结构及临近周围设施安全。
附图说明
图1为本实施例的剖面示意图；
图2是本实施例的俯视图；
图3是图1中A处放大图。
附图标记：1、支护桩；2、纵向工字钢；3、横向工字钢；4、泄水孔；41、碎石层；42、滤网；43、塑料管；5、坡面；6、坡顶；7、集水槽；8、排水沟。
具体实施方式
一种山体边坡超厚度喷锚永久支护结构的施工方法，如图1和2所示，包括如下步骤：
（1）打桩位置区域场地整平，并标记桩位点；桩位点的放样严格按照图纸设计要求进行，完成放样后需要经过施工员现场复核，确保偏差在允许范围之内。支护桩的深度和强度应该根据现场土层情况、场地条件和受力及变形计算来进行设计。坡顶6整平时，整个场地设计一定的倾斜度，按照实际情况，设计坡度为1-2%，且是远离坡面5的一侧为向下倾斜。
（2）根据设计桩径、排数和深度，在桩位点处进行支护桩孔施工，在支护桩孔内放入钢管，再浇灌混凝土或水泥浆液完成成桩；支护桩开挖孔径的直径为300mm，开挖孔径内埋设DN200的热轧无缝钢管，采用钢管时其端部设置呈锥形，且开设有注浆孔；桩孔开挖时，采用螺旋挖孔桩机即可，施工作业时保证竖直，成孔后要立即安装钢管，钢管外露部分高于桩顶30cm，浇筑时按照顺序进行。
（3）打桩区域顶部绑扎双层钢筋网片，并组织设备进行喷锚。喷锚时先绑扎双层钢筋网片铺设在坡顶上，再进行逐层喷射混凝土，第一次喷射8-15cm直至将第一层钢筋网片覆盖，等待初凝后再进行第二次喷射并覆盖第二层钢筋网片，从而达到20-30cm厚的混凝土喷锚层。当然，对于厚度在20-30cm的混凝土坡顶喷射层来说，也可以分更多层进行喷射，一方面是因为一次性施工混凝土方量太大时容易产生较多的裂缝，影响施工质量，另一方面混凝土自重较大一次性喷射太多也对坡顶容易造成太多的荷载，不利于稳定。进行喷锚后能够将坡顶进行一定程度的固定，并与支护桩一起形成一个较为完整的支护体系，达到稳定坡体的效果。
同时，进行喷锚之前，在坡顶远离坡面5的一侧绑扎水平的集水槽7的钢筋，并将钢筋与钢筋网片固定焊接，完成钢筋的绑扎之后，竖模板，再进行混凝土的喷锚，从而将集水槽7与钢筋网片连接为一体，较为稳定。集水槽7的顶部混凝土喷锚厚度要低于坡顶的整体混凝土喷锚厚度，从而使得坡顶上的雨水可以自然的汇集到集水槽7中。
（4）当混凝土或水泥浆液到达一定龄期后，在支护桩顶部安装横向和纵向工字钢，横向工字钢之间用钢筋焊接连接，横向和纵向工字钢之间焊接连接；横向工字钢和纵向工字钢的工字钢型号为20A，横向工字钢长度为6米一根，横向工字钢与支护桩的钢管之间通过直径为18mm螺纹钢筋进行焊接连接，纵向工字钢长度根据现场情况进行切割，且纵向工字钢长度大于多排横向工字钢之间的最大跨度，横向工字钢和纵向工字钢通过焊接连接形成网格状。
多个横向工字钢分别与多排支护桩桩顶固定连接，每一根所述横向工字钢固定连接于一排位置对应的支护桩内钢管上，从而形成上部工字钢网络和下部支护桩体系的固定连接。
（5）随着土层分层开挖，竖向垂直开挖面采用双层双向钢筋进行绑扎，边开挖，边支护喷锚，直至边坡底部；喷锚区域采用双层双向钢筋进行绑扎喷锚，钢筋直径为8mm的盘圆钢筋，钢筋网之间间距为200*200mm，喷锚区域的喷锚厚度为200-300mm，分多次进行喷锚施工。
（6）分层开挖到基坑底部，并安装泄水孔4，如图1和3所示，泄水孔4内插接有材料为PVC50的塑料管，塑料管长度为0.4米，泄水孔横向和竖向间距为2米，塑料管外壁包有滤网，滤网外侧包覆有碎石层，同时，泄水孔4呈倾斜设置，且一端位于边坡内部土体中，另一端穿过喷锚区域连通外部，泄水孔4为向下倾斜设置。设置泄水孔4能够将土体内部的水分及时的排出，减少坡面土层含有水压力，维持坡面的内外受力平衡，有利于提升坡面支护结构的使用寿命。
同时，泄水孔4的设置也为土体内部的水分提供了一个定向流动的通道，在短期的支护结构中是有利于坡面支护的整体稳定性的，但是对于永久性的支护结构来说，可能也有不好的一方面，比如长久的水分定向流动，可能会导致土体内部产生类似断层和水土流失等不良情况，或者土体内部的整体受力会发生偏移，对结构的稳定性产生不良影响。基于此，在进行支护桩钻孔施工时，在土体内部自上而下开挖布置多个观察孔（图中未示出），观察孔内埋进小孔径钢管作为永久观察孔，可以作为勘探人员或者检测人员定期对结构内部的土体进行检测的土体深层位移观察孔，且观察孔的分布可以在坡体的两端和坡底等处布置多个，还有多个以泄水孔周边1-2m的范围内为重点观察区域开挖的观察孔，观察孔不宜距离泄水孔过近，也不宜过远，1-2m为较为合适的距离。一旦检测到内部受力失衡或者泄水孔周边土体发生大位移，为了尽量减少对土体和边坡的扰动，可以将观察孔作为灌浆孔进行二次补强灌浆，避免了再次钻孔灌浆对周围土体的扰动，并对土体内部进行水泥浆灌注。
最后，完成坡面5的喷锚之后，在坡体的底部水平开挖一条排水沟8，排水沟8采用砌筑或预制混凝土整体安装均可，可以用于将泄水孔4和坡面5流动下来的水分及时的收集和处理，降低水分对土体的不良影响。进一步的，为了更好的将坡面上的雨水有序引导并排走，可以在对坡面5进行喷锚时，将张挂的钢筋网片绑扎成相应的沟槽形状，并且配以对应形状的模板，喷射混凝土后可以形成多道水平和竖直的引水导槽，且水平和竖直的引水导槽相互连通，其中的竖直引水导槽优选的设置于坡面5的两侧并延伸至坡底，从而可以将坡面5上的雨水有序的收集至引水导槽中，并最终汇集至排水沟8中进行集中排放，极大的降低了雨水对坡面5的冲刷和渗透等不良影响。
Claims (4)
1.一种山体边坡超厚度喷锚永久支护结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）打桩位置区域场地整平，并标记桩位点；
（2）根据设计桩径、排数和深度，在桩位点处进行支护桩孔施工，在支护桩孔内放入钢管，再浇灌混凝土或水泥浆液完成成桩，所述支护桩开挖孔径的直径为300mm，开挖孔径内埋设DN200的热轧无缝钢管，钢管壁厚为3mm，钢管外露部分高于桩顶30cm，所述钢管底端端部呈锥形设置，且开设有注浆孔；
（3）打桩区域顶部绑扎双层钢筋网片，并组织设备进行喷锚，喷锚时先绑扎双层钢筋网片铺设在坡顶上，再进行逐层喷射混凝土，第一次喷射8-15cm直至将第一层钢筋网片覆盖，等待初凝后再进行第二次喷射并覆盖第二层钢筋网片，从而达到20-30cm厚的混凝土喷锚层；
（4）当喷锚的混凝土或水泥浆液到达一定龄期后，在支护桩顶部安装横向工字钢和纵向工字钢，横向工字钢与支护桩采用钢筋焊接连接，每一根纵向工字钢均与多根横向工字钢同时焊接连接，横向工字钢和纵向工字钢的工字钢型号为20A，横向工字钢长度为6米，横向工字钢与支护桩内钢管之间通过直径为18mm螺纹钢筋进行焊接连接，纵向工字钢长度大于多排横向工字钢之间的最大跨度，横向工字钢和纵向工字钢通过焊接连接形成网格状，多根所述横向工字钢分别与多排支护桩桩顶固定连接，每一根所述横向工字钢固定连接于一排位置对应的支护桩内钢管上；
（5）随着土层分层开挖，竖向垂直开挖面采用双层双向钢筋进行绑扎，边开挖，边支护喷锚，直至边坡底部形成喷锚区域，且竖向垂直开挖面喷锚区域的双层双向钢筋与打桩区域顶部绑扎的双层钢筋网片固定连接；
（6）竖向垂直开挖面分层开挖到基坑底部，并安装泄水孔。
2.根据权利要求1所述的一种山体边坡超厚度喷锚永久支护结构的施工方法，其特征在于：泄水孔内插接有材料为PVC50的塑料管，塑料管长度为0.4米，泄水孔横向和竖向间距为2米，塑料管外壁包有滤网，滤网外侧包覆有碎石层。
3.根据权利要求2所述的一种山体边坡超厚度喷锚永久支护结构的施工方法，其特征在于：所述泄水孔呈倾斜设置，且一端位于边坡内部土体中，另一端穿过喷锚区域连通外部，所述泄水孔为向下倾斜设置。
4.根据权利要求1所述的一种山体边坡超厚度喷锚永久支护结构的施工方法，其特征在于：喷锚区域采用双层双向钢筋进行绑扎喷锚，钢筋直径为8mm的盘圆钢筋，钢筋网之间间距为200*200mm。
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