CN111794253A - 一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法 - Google Patents

一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111794253A
CN111794253A CN202010696080.4A CN202010696080A CN111794253A CN 111794253 A CN111794253 A CN 111794253A CN 202010696080 A CN202010696080 A CN 202010696080A CN 111794253 A CN111794253 A CN 111794253A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slope
anchor cable
rock
rock mass
drilling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010696080.4A
Other languages
English (en)
Inventor
卢金
刘坚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202010696080.4A priority Critical patent/CN111794253A/zh
Publication of CN111794253A publication Critical patent/CN111794253A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/20—Securing of slopes or inclines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
    • E02D5/76—Anchorings for bulkheads or sections thereof in as much as specially adapted therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法，涉及破碎岩体高边坡治理技术领域。所述方法包括如下步骤：对边坡进行测量和检测，将结果通过软件分析，得到边坡的临界滑动面，并结合边坡失稳复核计算将破碎边坡岩体进行分层；根据边坡稳定计算结果，制定边坡支护方案，布置预应力锚索，并在锚索连接头外设置贴坡混凝土；根据边坡支护方案进行施工，使用跟管成孔钻进完成预应力锚索的定位孔的施工，将锚索置于孔洞内，采用水泥泥浆注浆，在外贴设的混凝土。通过对边坡组成进行测量分析得到具体参数，通过软件分析得出具体的力学指标参数，再通过分析结构设计边坡支护方案，通过预应力锚索以及贴坡混凝土对边坡进行加固，进一步稳定边坡。

Description

一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法
技术领域
本发明涉及破碎岩体高边坡治理技术领域，具体涉及一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法。
背景技术
破碎的高边坡支护一直是高边坡施工中比较难处理的问题，特别是对于受到地质构造破坏的岩体，解决起来更为棘手。
受降雨等影响某水电站溢洪道边坡出现滑坡破坏，边坡高度为30m～70m。局部坡高150m。该段覆盖层厚一般为2m～5m，出露地层为K1m1，岩性为石英砂岩、钙质砂岩夹粉砂岩、粉砂质泥岩等。强风化岩体下限垂直埋深约10m，卸荷深度约30m，多属Ⅲb、Ⅳ类岩体。该段发育了2条Ⅲ级结构面，F8产状N25°E，NW∠85°宽度50cm～80cm，由碎裂岩、片状岩夹泥组成；F14产状为N32°W，NE∠54°～64°宽度1cm～20cm(局部50cm)，由碎裂岩组成，结构面与坡面大角度相交。发育的Ⅳ级以下结构面按产状主要发育有以下3组，①顺层：产状N20°～40°W，NE∠49°～65°，部分为Ⅳ级结构面(gm)，宽度1cm～5cm，部分大于10cm，由片状岩夹泥组成；②顺坡缷荷裂隙，产状N25°～45°E，NW∠38°～48°，延伸长度一般10m～20m，部分张开1mm～10mm，夹泥及岩屑；③顺坡向，产状N30°～55°E，NW∠54°～70°，多为挤压面(gm)，宽度1cm～10cm，局部20cm，由泥夹碎裂岩组成。第①组顺层结构面构成横向切割面，第③组顺坡陡倾结构面构成后缘切割面，沿顺坡卸荷裂隙易产生平面楔型滑动。在施工过程中，边坡马道附近多次出现类似的组合失稳、塌滑现象，其中在高程583m～663m段沿层间挤压面及一条挤压面(产状：N35°～55°E，NW∠54°～64°)产生的组合下发生了滑动失稳。该边坡已处于极限平衡状态，对下方溢洪道及水电站泄洪安全构成威胁。
亟需找到一种简单快捷的治理方法对边坡进行加固。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法，解决现有水电站边坡因失稳滑动存在安全隐患的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法，其特征在于包括如下步骤：
S1：对边坡进行测量和检测，将结果通过软件分析，得到边坡的临界滑动面，并结合边坡失稳复核计算将破碎边坡岩体进行分层；
S2：根据边坡稳定计算结果，制定边坡支护方案，布置预应力锚索，并在锚索连接头外设置贴坡混凝土；
S3：根据边坡支护方案进行施工，使用跟管成孔钻进完成预应力锚索的定位孔的施工，将锚索置于孔洞内，锚索倾角为45°，采用水泥泥浆注浆，并在外贴设40cm厚的混凝土，并在边坡面设置5X5m泄水孔，泄水孔深度穿越滑动面且整体向下倾斜5°。
更进一步的技术方案是步骤S1所述边坡高度30～70m，局部坡高150m，覆盖层厚为2～5m，出露地层为K1m1，岩性为石英砂岩、钙质砂岩夹粉砂岩、粉砂质泥岩，强风化岩体下限垂直埋深为10～11m，卸荷深度为30～32m；分析软件为SLIDE计算软件，破碎边坡岩体分别选堆积体、强分化岩体、弱分化岩体三层，其中，在边坡EL663.00m-EL669.00m之间的岩层为第一层弱风化岩体，EL669.00m-EL687.00m之间岩体为第二层强风化岩体,EL687.00m以上为第三层堆积体；边坡破坏形式确定为碎裂破碎岩体的圆弧滑动破坏；取安全系数为1.054进行计算，确定边坡岩土体物理力学指标设计参数。
更进一步的技术方案是步骤S2所述边坡支护方案具体为：在边坡EL681.00mm高程处布置间距为5m的五束预应力锚索，在EL669.00m高程处布置间距为5m的七束预应力锚索；锚索均为长30m、钢绞线股数7股、钢绞线强度等级1860MPa，锚固段长度为6～8m，锚索倾角设计为45°。
更进一步的技术方案是步骤S3所述水泥泥浆为水灰比为0.35：1～0.4:1、强度等级不得低于M50、充盈系数大于1的水泥浆液。
更进一步的技术方案是所述跟管成孔钻施工时采用Φ115偏心钻头跟管钻进30米，具体为钻孔时，采用常规冲击钻头裸眼钻进，造孔l～1.5m后，更换偏心钻头跟管钻进，跟管钻进采用中风压0.5～0.7MPa供风，钻进速度为3～5m/h；到覆盖层与变形体交接层时，改用小风压，钻进速度减慢一半，并间歇吹渣，确保不卡钻；进入稳定岩层后即可加大风压至0.7MPa，将钻进速度提高至5m/h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过对边坡组成进行测量分析得到具体参数，通过软件分析得出具体的力学指标参数，再通过分析结构设计边坡支护方案，通过预应力锚索以及贴坡混凝土对边坡进行加固，同时重新设置泄水孔，进一步稳定边坡；锚索固定孔通过偏心钻跟管钻进，成孔率高，施工时间短。
附图说明
图1为实施例中边坡支护方案示意图。
图2为实施例中跟管钻进施工工艺流程图。
图3实施例中边坡支护破坏状态下的稳定性计算。
图4为实施例中边坡加固后正常运行工况稳定性计算。
图5为实施例中边坡加固后暴雨工况稳定性计算。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法，包括如下步骤：
S1：对边坡进行测量和检测，得知边坡高度30～70m，局部坡高150m，覆盖层厚为2～5m，出露地层为K1m1，岩性为石英砂岩、钙质砂岩夹粉砂岩、粉砂质泥岩，强风化岩体下限垂直埋深为10～11m，卸荷深度为30～32m。
将相关参数输入分析软件为SLIDE的计算软件，破碎边坡岩体分别选堆积体、强分化岩体、弱分化岩体三层，其中，在边坡EL663.00m-EL669.00m之间的岩层为第一层弱风化岩体，EL669.00m-EL687.00m之间岩体为第二层强风化岩体,EL687.00m以上为第三层堆积体；边坡破坏形式确定为碎裂破碎岩体的圆弧滑动破坏。如图3所示，取安全系数为1.054进行计算，确定边坡岩土体物理力学指标设计参数，具体为：第一层Фˊ＝38.66；cˊ＝700；γd＝25.8；γsat＝27，第二层Фˊ＝31；cˊ＝350；γd＝24；γsat＝25.5，第三层Фˊ＝17；cˊ＝20；γd＝20；γsat＝22。
S2：根据边坡稳定计算结果，制定边坡支护方案，如图1所示，布置预应力锚索，并在锚索连接头外设置贴坡混凝土。在边坡EL681.00mm高程处布置间距为5m的五束预应力锚索，在EL669.00m高程处布置间距为5m的七束预应力锚索；锚索均为长30m、钢绞线股数7股、钢绞线强度等级1860MPa，锚固段长度为6～8m，锚索倾角设计为45°。贴坡混凝土厚度为0.4m。将参数输入分析软件中得到分析结果，如图4、5所示，安全系数分别为1.527、1.346，满足使用要求，具体如表1所示。
表1
Figure BDA0002590949620000031
S3：根据边坡支护方案进行施工，使用跟管成孔钻进完成预应力锚索的定位孔的施工，具体施工步骤如图2所示，采用Φ115偏心钻头跟管钻进30m，具体为钻孔时，采用常规冲击钻头裸眼钻进，造孔l～1.5m后，更换偏心钻头跟管钻进，跟管钻进采用中风压0.5～0.7MPa供风，钻进速度为3～5m/h；到覆盖层与变形体交接层时，改用小风压，钻进速度减慢一半，并间歇吹渣，确保不卡钻；进入稳定岩层后即可加大风压到0.7MPa，提高钻进速度。
卡钻时，从钻杆中注入少量的清水是解决卡钻的有效方法之一。钻进过程中应注意观察套管的跟进情况及孔内排粉情况，每钻进0.3～0.4米应强吹孔排粉，以保持孔内清洁。吹孔时，中心钻具向上提动距离应严加控制以能实现强力吹孔排粉为限，禁止在钻进过程中强力起拔中心钻具。
成孔后，将锚索置于孔洞内，锚索倾角为45°，采用水泥泥浆注浆，并在外贴设40cm后的混凝土，并在边坡面设置5X5m泄水孔，泄水孔深度穿越滑动面且整体向下倾斜5°。水泥泥浆为水灰比为0.35：1～0.4:1、强度等级不得低于M50、充盈系数大于1的水泥浆液。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件或布局进行多种变形和改进。除了对组成部件或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (5)

1.一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法，其特征在于包括如下步骤：
S1：对边坡进行测量和检测，将结果通过软件分析，得到边坡的临界滑动面，并结合边坡失稳复核计算将破碎边坡岩体进行分层；
S2：根据边坡稳定计算结果，制定边坡支护方案，布置预应力锚索，并在锚索连接头外设置贴坡混凝土；
S3：根据边坡支护方案进行施工，使用跟管成孔钻进完成预应力锚索的定位孔的施工，将锚索置于孔洞内，锚索倾角为45°，采用水泥泥浆注浆，并在外贴设40cm厚的混凝土，并在边坡面设置5X5m泄水孔，泄水孔深度穿越滑动面且整体向下倾斜5°。
2.根据权利要求1所述的一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法，其特征在于：步骤S1所述边坡高度30～70m，局部坡高150m，覆盖层厚为2～5m，出露地层为K1m1，岩性为石英砂岩、钙质砂岩夹粉砂岩、粉砂质泥岩，强风化岩体下限垂直埋深为10～11m，卸荷深度为30～32m；分析软件为SLIDE计算软件，破碎边坡岩体分别选堆积体、强分化岩体、弱分化岩体三层，其中，在边坡EL663.00m-EL669.00m之间的岩层为第一层弱风化岩体，EL669.00m-EL687.00m之间岩体为第二层强风化岩体,EL687.00m以上为第三层堆积体；边坡破坏形式确定为碎裂破碎岩体的圆弧滑动破坏；取安全系数为1.054进行计算，确定边坡岩土体物理力学指标设计参数。
3.根据权利要求2所述的一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法，其特征在于：步骤S2所述边坡支护方案具体为：在边坡EL681.00mm高程处布置间距为5m的五束预应力锚索，在EL669.00m高程处布置间距为5m的七束预应力锚索；锚索均为长30m、钢绞线股数7股、钢绞线强度等级1860MPa，锚固段长度为6～8m，锚索倾角设计为45°。
4.根据权利要求3所述的一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法，其特征在于：步骤S3所述水泥泥浆为水灰比为0.35：1～0.4:1、强度等级不得低于M50、充盈系数大于1的水泥浆液。
5.根据权利要求1所述的一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法，其特征在于：所述跟管成孔钻施工时采用Φ115偏心钻头跟管钻进30米，具体为钻孔时，采用常规冲击钻头裸眼钻进，造孔l～1.5m后，更换偏心钻头跟管钻进，跟管钻进采用中风压0.5～0.7MPa供风，钻进速度为3～5m/h；到覆盖层与变形体交接层时，改用小风压，钻进速度减慢一半，并间歇吹渣，确保不卡钻；进入稳定岩层后即可加大风压至0.7MPa，将钻进速度提高至5m/h。
CN202010696080.4A 2020-07-20 2020-07-20 一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法 Pending CN111794253A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010696080.4A CN111794253A (zh) 2020-07-20 2020-07-20 一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010696080.4A CN111794253A (zh) 2020-07-20 2020-07-20 一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111794253A true CN111794253A (zh) 2020-10-20

Family

ID=72806880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010696080.4A Pending CN111794253A (zh) 2020-07-20 2020-07-20 一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111794253A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114809038A (zh) * 2022-05-26 2022-07-29 辽宁工程技术大学 一种露天矿锚索加固边坡稳定性确定方法
CN115897526A (zh) * 2022-11-28 2023-04-04 泉州装备制造研究所 一种土质边坡滑动面辨识及加固方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09296450A (ja) * 1996-05-02 1997-11-18 Shimizu Corp グラウンドアンカー用受圧版
CN107503361A (zh) * 2017-08-08 2017-12-22 临沂大学 一种顺层岩质边坡软弱层应力监测及围岩加固方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09296450A (ja) * 1996-05-02 1997-11-18 Shimizu Corp グラウンドアンカー用受圧版
CN107503361A (zh) * 2017-08-08 2017-12-22 临沂大学 一种顺层岩质边坡软弱层应力监测及围岩加固方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
余立平编著: "《水工建筑物围护》", 30 June 2004, 中国电力出版社 *
田裕甲编著: "《岩土锚固新技术及实践》", 31 July 2006, 中国建材工业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114809038A (zh) * 2022-05-26 2022-07-29 辽宁工程技术大学 一种露天矿锚索加固边坡稳定性确定方法
CN114809038B (zh) * 2022-05-26 2024-04-12 辽宁工程技术大学 一种露天矿锚索加固边坡稳定性确定方法
CN115897526A (zh) * 2022-11-28 2023-04-04 泉州装备制造研究所 一种土质边坡滑动面辨识及加固方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110130927B (zh) 一种炭质板岩隧道大变形控制施工方法
CN108678776B (zh) 砂质黏土地质隧道冒顶处理方法
CN104831734B (zh) 一种深基坑建筑旋喷桩复合土钉墙支护施工方法
CN110617067B (zh) 一种极软弱围岩隧道全断面边界超前管棚低风险施工方法
CN109506614B (zh) 一种层状围岩大变形的判定方法
CN111794253A (zh) 一种预应力锚索加固破碎岩体高边坡的方法
CN114233385B (zh) 一种斜井井筒突泥涌水的治理方法
CN112663625A (zh) 一种高寒区浅埋偏压软弱围岩隧道洞口施工及防护方法
CN115126441B (zh) 垂直深部钻孔注浆止浆工艺
CN111706347B (zh) 一种顶管反向清障施工方法
CN114413839B (zh) 一种上下叠落式隧道完全叠落段监测装置及方法
CN110512625B (zh) 临坡面岩体竖向裂隙注浆、锚杆双重加固方法
CN113309526B (zh) 一种地铁站扣拱开挖及支护的施工方法
CN110644492B (zh) 陡倾角宽大裂隙地层综合灌浆施工方法
CN116927793A (zh) 一种隧道富水花岗岩板岩互层断裂带施工方法
CN114673527B (zh) 一种渐进式巷道及隧道的破碎围岩的加固方法
CN116006221A (zh) 一种浅埋偏压破碎地层小净距双隧道进、出洞施工工法
CN108914947A (zh) 基坑锚定墙拉锚支护的施工方法及其钻具和形成的支护结构
CN115012407A (zh) 用于既有地下构筑物上方开挖卸载的保护结构及设计方法
CN115075837A (zh) 一种敞开式tbm穿越富水破碎带施工方法及系统
CN104776840B (zh) 一种便于分层观测的基坑回弹观测标志及观测方法
CN107339114A (zh) 山区公路隧道洞口临界边坡预平衡稳定控制结构及方法
CN108385745B (zh) 建筑物的组合纠偏技术
CN207018004U (zh) 一种山区公路隧道洞口临界边坡预平衡稳定控制结构
CN109487837A (zh) 一种预应力管桩倾斜纠偏回正施工方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201020