CN111206601B - 一种高陡滑坡快速抢修加固的方法 - Google Patents

一种高陡滑坡快速抢修加固的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高陡滑坡快速抢修加固的方法。首先清除坡底滑坡体，再在坡顶和坡底分别安设动力架，用钢丝绳连接两动力架，用转轮拉紧钢丝绳，并能够相互通视；接着对抢修边坡进行分级开挖，实施坡面修整，分级形成面层，且边挖边支护，面层由挂网喷射混凝土组成，支护系统采用锚管与锚杆组成；支护锚管从坡底往上在每级坡面的底部安设注浆锚管，在锚管内灌注细石混凝土，再对锚管和锚杆实施注浆锚固；支护锚杆在分级坡面上安设多排锚杆分别与该级坡面锚管固定连接并与前一级开挖坡面锚管间隔交叉固定连接；最后采用泄水孔和坡脚排水沟排除坡内地下水和地表水。本发明支护强度大、施工工期短、圬工工程量少、施工安全，迅速增强边坡稳定性。

Description

一种高陡滑坡快速抢修加固的方法
技术领域
本发明涉及边坡工程加固与预应力受锚结构稳定性技术领域，尤其涉及一种高陡滑坡快速抢修加固的方法。
背景技术
在建筑深基坑、公路与铁路路基边坡、露天采场等大规模工程建设活动中，已形成了大量的高陡边坡，在开挖过程中，产生了应力释放、滑动力增加、强度降低等不利效应，因此人工活动对边坡稳定性造成了严重的影响。大量事实证明，边坡稳定性还受降雨、不良地质条件、边坡几何尺寸和不当的防护加固措施等其他内外因素的影响，滑坡隐患无处不在，一旦滑坡将产生大量的财产损失和人员伤亡，且修复难度大。因此对失稳边坡必须采取紧急有效的加固措施，才能阻止滑坡的进一步扩展，控制灾害。
目前，传统的边坡抢修加固方法主要有重力式挡土墙、预应力锚杆、抗滑桩、格构等措施，这些加固方案能够阻止滑体的变形，对增强边坡的稳定性具有重要意义，但是上述方法在高陡边坡抢修施工过程中需要更多的场地、大量的圬工工程量、且施工周期较长，倘若加固不及时或方案不合理，还会导致加固失效，进而出现二次灾害，产生深层破坏，造成更大的经济财产损失。因此，高陡边坡的快速抢修加固是一个技术难题，尚缺简便高效的加固方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述问题，提供一种环境适应性强、圬工工程量少、周期短、加固效果明显的高陡滑坡快速抢修加固的方法。
本发明的高陡滑坡快速抢修加固的方法，包括如下步骤：
(1)将已堆积在坡底的滑体清除，对坡底土体压实；
(2)在坡底稳定土层和坡肩位置分别安设动力架A和动力架B，在动力架上安设钢丝绳，通过动力架上部转轮拉紧钢丝绳，且两动力架和钢丝绳能够相互通视；
(3)钢丝绳上布置限位吊线，限位吊线能够沿钢丝绳滑动、升降和锁定；
(4)按边坡加固规范要求对边坡进行分级开挖与修整，在坡面施工混凝土面层，并预留锚孔和泄水孔；
(5)在第一级坡面下部安设锚管，锚管的安设角通过限位吊线和定位套管控制，并使锚管轴线、限位吊线、钢丝绳在同一竖直平面内，接着在坡面安设多排锚杆，通过限位吊线和定位套管控制使锚杆轴线、锚管轴线、限位吊线、钢丝绳在同一竖直平面内，同时使该级坡面锚杆底端均固定在锚管内，再向锚管内灌注细石混凝土并达到一定强度后，再在锚管和锚杆外侧注浆加固土层，对锚杆实施预应力和锁定；
(6)在第二级坡面按步骤(5)同样的方法安设锚管和锚杆，同时该级坡面底部锚杆采用间隔交叉方式分别与第一级锚管和第二级锚管固定连接，其它排锚杆与第二级锚管固定连接，再进行注浆锚固；第三级、第四级及之后坡面加固依次类推；
(7)实施排水措施，排除地下水和地表水。
具体的，步骤(2)所述的动力架固连于钢垫板上面，再通过底座固定螺栓连接钢垫板与坡体；在动力架上安设钢丝绳，通过动力架上部凹槽转轮拉紧钢丝绳。
具体的，步骤(3)所述钢丝绳上布置的限位吊线，其下端为轻质的金属定位磁性尖锥，磁性尖锥指向锚管和锚杆，限位吊线下端安设量角器，测量锚管和锚杆轴线与限位吊线的角度，用以控制锚管、锚杆的安设角；其中，量角器的角度控制读数分别为：
α＝90°-θp；
β＝90°-θa；
式中：θp、θa分别为锚管和锚杆与水平面的夹角，α、β分别为锚管和锚杆与限位吊线的夹角。
具体的，步骤(4)所述按边坡加固规范要求对边坡进行分级开挖与修整，是在坡面进行挂钢筋网喷射混凝土面层，根据土性条件，边坡分级高度为8m～10m，面层厚度为10cm～15cm。
具体的，步骤(5)所述在第一级坡面下部安设的锚管，锚管长度为2.5～3.0倍台阶边坡高度，锚管的安设角为20°～25°；接着在坡面上钻孔安设多排注浆锚杆，锚杆的间排距为2.5m×2.5m，锚杆的安设角由底部30°～35°向上变为25°～30°；锚杆底端通过螺纹锚栓孔固定连接金属锚球，锚杆底端金属锚球经锚管接口通过单向弹性合页和封口钢片使锚杆底端固定在锚管内。
具体的，步骤(6)所述在第二级坡面按步骤(5)同样的方法安设的锚管和锚杆，锚管长度为2.5～3.0倍台阶边坡高度，锚管的安设角为20°～25°，锚杆的间排距为2.5m×2.5m，锚杆的安设角由底部20°～25°向上25°～30°；同时，底部锚杆采用间隔交叉方式分别与第一级锚管和第二级锚管固定连接，其它排锚杆与第二级锚管固定连接。
具体的，步骤(7)所述的实施排水措施，排水系统采用泄水孔排除坡内地下水，经坡脚排水沟排出，坡脚排水沟排除地下水和地表水。
本发明的有益效果体现如下：
(1)可以克服高陡边坡抢修方案不合理造成的二次灾害和施工场地受限、管理复杂、施工难度大等问题，保证了支护体系强度大、施工工期短、圬工工程量少、施工安全，环境适应能力强和迅速增强边坡稳定性。
(2)根据锚管、锚杆复合加固技术可知，本发明的快速抢修加固方法所得锚管、锚杆施工过程中能精准定位，充分发挥锚固结构的强度，增加抗滑力，对于高陡边坡快速抢修加固与稳定具有较好的理论意义和经济价值。
附图说明
图1为本发明高陡边坡加固方法的施工示意图。
图2为本发明中锚管与锚杆的位置示意图。
图3为本发明中限位吊线下端量角器的结构示意图。
图4为本发明中加固边坡的正面图。
图5为本发明中动力架底座的平面图。
图6为本发明中锚杆与锚管的连接示意图。
图中，1为动力架A，2为钢丝绳，3为限位吊线，4为动力架B，5为面层，6为定位套管，7为锚管，8为锚杆，9为锚杆与锚管连接部，10为锚具，11为支座，12为边坡台阶，13为坡脚排水沟，14为泄水孔，15为标高，16为量角器，17为定位尖锥，18为量角平板，19为刻度，20为量角器指针，21为滑坡界限，22为钢垫板，23为底座固定螺栓，24为转轮，25为凹槽，26为锚管接口，27为封口钢片，28为单向弹性合页，29为螺纹锚栓孔，30为锚球，I、II分别为第一级坡面支护锚管、第二级坡面支护锚管，1-I、2-I、3-I、4-I分别为与第一级坡面支护锚管连接的第一排锚杆、第二排锚杆、第三排锚杆、第四排锚杆，4-II、5-II分别为与第二级坡面支护锚管连接的第四排锚杆、第五排锚杆，h为台阶边坡高度，Lp为锚管长度，La为锚杆长度。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
参见图1至图6，本实施例中的高陡边坡为土质边坡结构，应用本发明高陡滑坡快速抢修加固方法的步骤如下：
(1)将已堆积在坡底的滑体清除，对坡底土体压实。
(2)在坡底稳定土层和坡肩位置分别安设动力架A1和动力架B4，动力架A1、B4固连于钢垫板22上面，再通过底座固定螺栓23连接钢垫板22与坡体，再在动力架A1、B4上安设钢丝绳2，通过动力架A1、B4上部凹槽25，转动转轮24拉紧钢丝绳2，动力架A1、B4和钢丝绳2能够相互通视。
(3)在钢丝绳2上布置限位吊线3，限位吊线3上端能够沿钢丝绳2滑动、升降和锁定，磁铁控制锁定状态，限位吊线3下端为轻质的金属定位磁性尖锥17，指向锚管7和锚杆8，限位吊线3下端安设量角器16，测量锚管7和锚杆8轴线与限位吊线3的角度，来控制锚管7和锚杆8的安设角。其中，量角器16的角度控制读数分别为：
α＝90°-θp；
β＝90°-θa；
式中：θp、θa分别为锚管、锚杆与水平面的夹角，α、β分别为锚管、锚杆与限位吊线的夹角。
(4)按边坡加固规范要求对边坡进行分级开挖与修整，边坡分级高度h为8m～10m，在坡面进行挂钢筋网喷射混凝土面层5，喷射混凝土1d龄期的抗压强度为10MPa，钢筋网的间距为200mm，面层5厚度为10cm～15cm，坡面上应预留锚孔和泄水孔14。
(5)在第一级坡面下部安设锚管7(I)，锚管长度Lp为2.5～3.0倍该级边坡高度h，锚管的安设角θp通过限位吊线3和定位套管6控制，锚管安设角θp为20°～25°，并使锚管7(I)轴线、限位吊线3、钢丝绳2在同一竖直平面内，接着在坡面上钻孔安设多排注浆锚杆8(1-I、2-I、3-I)，锚杆8的间排距为2.5m×2.5m，锚杆8的安设角θa由底部30°～35°向上25°～30°，通过限位吊线3和定位套6控制使锚杆8轴线、锚管7轴线、限位吊线3、钢丝绳2在同一竖直平面内。锚杆8底端连接金属锚球30，通过螺纹锚栓孔29固定，使锚杆8底端金属锚球30经锚管接口26，通过单向弹性合页28和封口钢片27使锚杆8底端固定在锚管7内，再向锚管7内灌注细石混凝土，同时在锚管7和锚杆8外侧注浆加固土层。
(6)在第二级坡面按步骤(5)同样方法安设锚管7(II)和锚杆8(4-I、4-II、5-II)，其中，锚管长度Lp为2.5～3.0倍台阶边坡高度h，锚管安设角θp为20°～25°，锚杆8的间排距为2.5m×2.5m，锚杆的安设角θa由底部30°～35°向上变为25°～30°，同时底部锚杆8(4-I、4-II)采用间隔交叉方式分别与第一级坡面支护锚管(I)和第二级坡面支护锚管(II)固定连接，其它排锚杆(5-II)与第二级坡面支护锚管(II)固定连接。第三级、第四级坡面加固依次类推。
(7)实施排水措施，排水系统采用泄水孔14排除坡内地下水，经坡脚排水沟13排出，坡脚排水沟13排除地表水。

Claims (7)

1.一种高陡滑坡快速抢修加固的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将已堆积在坡底的滑体清除，对坡底土体压实；
(2)在坡底稳定土层和坡肩位置分别安设动力架A和动力架B，在动力架上安设钢丝绳，通过动力架上部转轮拉紧钢丝绳，且两动力架和钢丝绳能够相互通视；
(3)钢丝绳上布置限位吊线，限位吊线能够沿钢丝绳滑动、升降和锁定；
(4)按边坡加固规范要求对边坡进行分级开挖与修整，在坡面施工混凝土面层，并预留锚孔和泄水孔；
(5)在第一级坡面下部安设第一级锚管，第一级锚管的安设角通过限位吊线和定位套管控制，并使锚管轴线、限位吊线、钢丝绳在同一竖直平面内，接着在坡面安设多排锚杆，通过限位吊线和定位套管控制使锚杆轴线、锚管轴线、限位吊线、钢丝绳在同一竖直平面内，同时使该级坡面锚杆底端均固定在锚管内，再向第一级锚管内灌注细石混凝土并达到一定强度后，再在第一级锚管和锚杆外侧注浆加固土层，对锚杆实施预应力和锁定；
(6)在第二级坡面按步骤(5)同样的定位方法安设第二级锚管和多排锚杆，同时，第二级坡面底部这排锚杆采用间隔交叉方式与第一级锚管和第二级锚管固定连接，即：底部这排锚杆的第一根锚杆与第一级锚管连接、第二根锚杆与第二级锚管连接、第三根锚杆与第一级锚管连接、第四根锚杆与第二级锚管连接，第五根锚杆及之后的锚杆依次类推；第二级坡面的其它排锚杆则均与第二级锚管固定连接，再进行注浆锚固；同样，第三级坡面底部这排锚杆也采用间隔交叉方式与第二级锚管和第三级锚管固定连接，即：底部这排锚杆的第一根锚杆与第二级锚管连接、第二根锚杆与第三级锚管连接、第三根锚杆与第二级锚管连接、第四根锚杆与第三级锚管连接，第五根锚杆及之后的锚杆依次类推；第三级坡面的其它排锚杆则均与第三级锚管固定连接，再进行注浆锚固；第四级及之后坡面的锚管和锚杆加固依次类推；
(7)实施排水措施，排除地下水和地表水。
2.根据权利要求1所述高陡滑坡快速抢修加固的方法，其特征在于：步骤(2)所述的动力架固连于钢垫板上面，再通过底座固定螺栓连接钢垫板与坡体；在动力架上安设钢丝绳，通过动力架上部凹槽转轮拉紧钢丝绳。
3.根据权利要求1所述高陡滑坡快速抢修加固的方法，其特征在于：步骤(3)所述钢丝绳上布置的限位吊线，其下端为轻质的金属定位磁性尖锥，磁性尖锥指向锚管和锚杆，限位吊线下端安设量角器，测量锚管和锚杆轴线与限位吊线的角度，用以控制锚管、锚杆的安设角；其中，量角器的角度控制读数分别为：
α＝90°-θp；
β＝90°-θa；
式中：θp、θa分别为锚管和锚杆与水平面的夹角，α、β分别为锚管和锚杆与限位吊线的夹角。
4.根据权利要求1所述高陡滑坡快速抢修加固的方法，其特征在于：步骤(4)所述按边坡加固规范要求对边坡进行分级开挖与修整，是在坡面进行挂钢筋网喷射混凝土面层，根据土性条件，边坡分级高度为8m～10m，面层厚度为10cm～15cm。
5.根据权利要求1所述高陡滑坡快速抢修加固的方法，其特征在于：步骤(5)所述在第一级坡面下部安设的锚管，锚管长度为2.5～3.0倍台阶边坡高度，锚管的安设角为20°～25°；接着在坡面上钻孔安设多排注浆锚杆，锚杆的间排距为2.5m×2.5m，锚杆的安设角在底部为30°～35°，向上变为25°～30°；锚杆底端通过螺纹锚栓孔固定连接金属锚球，锚杆底端金属锚球经锚管接口通过单向弹性合页和封口钢片使锚杆底端固定在锚管内。
6.根据权利要求1所述高陡滑坡快速抢修加固的方法，其特征在于：步骤(6)所述在第二级坡面按步骤(5)同样的方法安设的锚管和锚杆，锚管长度为2.5～3.0倍台阶边坡高度，锚管的安设角为20°～25°，锚杆的间排距为2.5m×2.5m，锚杆的安设角在底部为20°～25°，向上变为25°～30°；同时，底部锚杆采用间隔交叉方式分别与第一级锚管和第二级锚管固定连接，其它排锚杆与第二级锚管固定连接。
7.根据权利要求1所述高陡滑坡快速抢修加固的方法，其特征在于：步骤(7)所述的实施排水措施，排水系统采用泄水孔排除坡内地下水，经坡脚排水沟排出，坡脚排水沟排除地下水和地表水。
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