CN113463662B - 一种锚索框架梁边坡支护方法 - Google Patents

一种锚索框架梁边坡支护方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锚索框架梁边坡支护方法，包括S1、钻孔；S2、安装锚索；S3、注浆：采用水泥浆注浆，注浆压力0.5Mpa以上；S4、制作框架梁：锚固体强度达设计强度80％之后进行锚索张拉，锚头台座的承压面应平整，与锚索轴线方向垂直；张拉前对张拉设备进行标定，锚索锁定前应先进行1.05‑1.1倍Nk超张拉；S5、端头封锚。本发明的锚索框架梁边坡支护方法，通过引入锚索变形模量、岩体剪切模量、锚索倾角、岩体内摩擦角、锚索有效长度和锚索宽度的关系，确定了锚索间距，使岩体边坡的稳定性达到最佳的同时能够保证具有较优的节省物料的性能。

Description

一种锚索框架梁边坡支护方法
技术领域
本发明属于边坡支护技术领域，具体来说，涉及一种锚索框架梁边坡支护方法。
背景技术
锚索框架梁技术是一种采用抗拉强度高的柔性材料锚固于稳定的岩土体内，充分利用和提高岩土自身强度和自稳能力来加固不稳定岩土体的工程措施。其对被锚固岩土体的扰动小，维持了岩土体原有的结构。锚索框架梁是一种主动抗滑结构。首先，由钢筋混凝土制成的框架梁放置在坡面，通过预应力锚索的拉力作用，起到很好的表层护坡作用，其次，通过对锚固在岩层深处的锚索施加预应力，使之在可能的滑面上产生正压力和切向抗力,从而增加了可能滑动面上的抗滑力，提高边坡整体稳定性。再在框架梁之间的土中种植草皮，起到排水和绿化环境的作用。实践经验证明这种新型边坡支护技术，由于经济、环保、结构轻盈、施工简单等优点而逐渐被应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锚索框架梁边坡支护方法，所述方法在提高边坡的稳定性的同时，能够保证具有较优的节省物料的性能。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种锚索框架梁边坡支护方法，包括以下步骤：
S1、钻孔：采用干钻成孔，钻进达设计深度后，继续稳钻1-2分钟；
S2、安装锚索：验孔合格后，安放锚索；
S3、注浆：采用水泥浆注浆，注浆压力0.5Mpa以上；
S4、制作框架梁：
框架梁的间距Ls为：
Figure BDA0003148020580000021
其中，Es为锚索变形模量，MPa；Er为岩体剪切模量，MPa；L为锚索有效长度；b为锚索宽度，θ为锚索倾角，σ为岩体内摩擦角；K为系数，在1×103-1×105之间；
锚固体强度达设计强度80％之后进行锚索张拉，锚头台座的承压面应平整，与锚索轴线方向垂直；
张拉前对张拉设备进行标定，锚索锁定前应先进行1.05-1.1倍Nk超张拉；
S5、端头封锚。
优选地，步骤S1中所述钻孔的孔位误差不得超过±50mm，所述钻孔入射角为20-30°。
优选地，步骤S2中锚索采用
Figure BDA0003148020580000023
高强低松弛钢绞线制作，锚具采用OVM15型成套配置。
优选地，所述锚索的锚固段架线环与紧箍环1-1.2m间隔设置，所述锚索的自由段每隔1.8-2m设置一道架线环。
优选地，步骤S3中所述水泥浆的强度不得低于40Mpa，水灰比0.4-0.5，灰砂比1:1。
优选地，步骤S4中所述锚索有效长度L为：
Figure BDA0003148020580000022
其中，L为锚索的有效长度；k为安全系数，对临时边坡取1.6-1.8，永久边坡取2.2-2.4，P为锚索锚固力，KN；D为锚索孔径，mm，C为砂浆与岩体的粘结强度特征值，Mpa；L0为张拉长度，1.5-2m。
优选地，步骤S4中框架梁嵌入坡面的深度为25-40cm。
优选地，步骤S5中所述端头封锚包括：锚索的自由段：除锈，刷沥青底漆，沥青玻纤布缠裹不少于两层，处理后装入套管内，套管两端100-200mm长度范围内用黄油填充，外扎工程胶布固定；锚索的外锚头：除锈，涂防腐漆后用钢筋网罩，现浇细石混凝土封闭。
优选地，所述细石混凝土强度等级为C30，混凝土保护层厚度为30-50cm。
优选地，所述的锚索框架梁边坡支护方法，还包括框架梁砼达设计强度后，进行框格内坡面修整，安放植生袋，覆膜养护，直至草籽发芽。
本发明的有益效果为：
锚索的间距的选取是锚索设计的重要环节，间距过大造成单根锚索的锚固力过大产生应力集中现象，但间距过小又会产生群锚效应而降低锚固力作用，与现有技术相比，本发明的锚索框架梁边坡支护方法，通过引入锚索变形模量、岩体剪切模量、锚索倾角、岩体内摩擦角、锚索有效长度和锚索宽度的关系，确定了锚索间距，使岩体边坡的稳定性达到最佳的同时能够保证具有较优的节省物料的性能。
具体实施方式
以下结合特定的具体实例说明本发明的实施方式，在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。
一种锚索框架梁边坡支护方法，包括以下步骤：
S1、钻孔：采用100B锚杆钻机，根据坡面测设孔位，准确固定钻机，调整好机位，采用干钻成孔，钻进速度据钻机性能和地层特性严格控制，防止钻孔扭曲、变径；
所述钻孔的孔位误差不得超过±50mm，所述钻孔入射角为20-30°；
钻进过程中对每孔的地质变化、钻进状态(钻压、钻速)及一些特殊情况做好施工记录，如遇塌孔缩孔等情况时，应立即停钻，及时进行灌浆处理，待水泥砂浆初凝后，重新钻进；
钻进达设计深度后，不得立即停钻，要求稳钻1-2分钟，防止孔底缩径；孔壁沉渣及水体粘滞，必须清理干净。
S2、安装锚索：监理验孔合格后，安放锚索，所述锚索的锚固段架线环与紧箍环1-1.2m间隔设置，所述锚索的自由段每隔1.8-2m设置一道架线环，以保证钢绞线顺直；
锚索采用
Figure BDA0003148020580000043
高强低松弛钢绞线(极限抗拉强度1860Mpa)制作，锚具采用OVM15型成套配置，框架梁断面尺寸400*500mm，嵌入坡面的深度为25-40cm；
S3、注浆：注浆采用水泥浆强度不得低于40Mpa，水灰比0.4-0.5，灰砂比1:1，注浆压力0.5Mpa以上。
S4、制作框架梁：
框架梁的间距Ls为：
Figure BDA0003148020580000041
其中，Es为锚索变形模量，MPa；Er为岩体剪切模量，MPa；L为锚索有效长度；b为锚索宽度，θ为锚索倾角，σ为岩体内摩擦角；K为系数，在1×103-1×105之间；
对松散堆积体，岩体剪切模量取值为1.98-2.21Mpa，对强风化岩层，岩体剪切模量取值为8.68-9.76Mpa，对弱风化岩层，岩体剪切模量取值为98-110Mpa。
Figure BDA0003148020580000042
其中，L为锚索的有效长度；k为安全系数，对临时边坡取1.6-1.8，永久边坡取2.2-2.4，P为锚索锚固力，KN；D为锚索孔径，mm，C为砂浆与岩体的粘结强度特征值，Mpa；L0为张拉长度，1.5-2m；
框架梁砼采用泵送商品砼浇筑，振捣用插入式振捣器，锚托需与梁体整体浇筑；砼浇筑前应做锚索抗拔检验；砼浇筑完，及时养护7天以上；
锚固体强度达设计强度80％之后进行锚索张拉，锚头台座的承压面应平整，与锚索轴线方向垂直；
张拉前对张拉设备进行标定，锚索锁定前应先进行1.05-1.1倍Nk超张拉，最终按锁定值锁定、封锚。
S5、端头封锚：锚索的自由段应除锈，刷沥青底漆，沥青玻纤布缠裹不少于两层，处理后装入套管内，套管两端100-200mm长度范围内用黄油填充，外扎工程胶布固定；锚索的外锚头应进行除锈，涂防腐漆后用钢筋网罩、现浇细石混凝土封闭；所述细石混凝土强度等级为C30，混凝土保护层厚度为30-50cm。
S6、框架梁砼达设计强度后，进行框格内坡面修整，安放植生袋，覆膜养护，直至草籽发芽。
锚索的间距的选取是锚索设计的重要环节，间距过大造成单根锚索的锚固力过大产生应力集中现象，但间距过小又会产生群锚效应而降低锚固力作用，与现有技术相比，本发明的锚索框架梁边坡支护方法，通过引入锚索变形模量、岩体剪切模量、锚索倾角、岩体内摩擦角、锚索有效长度和锚索宽度的关系，确定了锚索间距，使岩体边坡的稳定性达到最佳的同时能够保证具有较优的节省物料的性能。
以上是结合具体实施例对本发明进一步的描述，但这些实施例仅仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种锚索框架梁边坡支护方法，包括以下步骤：
S1、钻孔：采用干钻成孔，钻进达设计深度后，继续稳钻1-2分钟；
S2、安装锚索：验孔合格后，安放锚索；
S3、注浆：采用水泥浆注浆，注浆压力0.5Mpa以上；
S4、制作框架梁：
框架梁的间距Ls为：
Figure FDA0003148020570000011
其中，Es为锚索的变形模量，MPa；Er为岩体的剪切模量，MPa；L为锚索有效长度；b为锚索的宽度，θ为锚索倾角，σ为岩体内摩擦角；K为系数，在1×103-1×105之间；
锚固体强度达设计强度80％之后进行锚索张拉，锚头台座的承压面应平整，与锚索轴线方向垂直；
张拉前对张拉设备进行标定，锚索锁定前应先进行1.05-1.1倍Nk超张拉；
S5、端头封锚。
2.根据权利要求1所述的锚索框架梁边坡支护方法，其特征在于，步骤S1中所述钻孔的孔位误差不得超过±50mm，所述钻孔入射角为20-30°。
3.根据权利要求1所述的锚索框架梁边坡支护方法，其特征在于，步骤S2中锚索采用
Figure FDA0003148020570000012
高强低松弛钢绞线制作，锚具采用OVM15型成套配置。
4.根据权利要求1所述的锚索框架梁边坡支护方法，其特征在于，所述锚索的锚固段架线环与紧箍环1-1.2m间隔设置，所述锚索的自由段每隔1.8-2m设置一道架线环。
5.根据权利要求1所述的锚索框架梁边坡支护方法，其特征在于，步骤S3中所述水泥浆的强度不得低于40Mpa，水灰比0.4-0.5，灰砂比1:1。
6.根据权利要求1所述的锚索框架梁边坡支护方法，其特征在于，步骤S4中所述锚索有效长度L为：
Figure FDA0003148020570000021
其中，L为锚索的有效长度；k为安全系数，对临时边坡取1.6-1.8，永久边坡取2.2-2.4，P为锚索锚固力，KN；D为锚索孔径，mm，C为砂浆与岩体的粘结强度特征值，Mpa；L0为张拉长度，1.5-2m。
7.根据权利要求6所述的锚索框架梁边坡支护方法，其特征在于，步骤S4中框架梁嵌入坡面的深度为25-40cm。
8.根据权利要求1所述的锚索框架梁边坡支护方法，其特征在于，步骤S5中所述端头封锚包括：锚索的自由段：除锈，刷沥青底漆，沥青玻纤布缠裹不少于两层，处理后装入套管内，套管两端100-200mm长度范围内用黄油填充，外扎工程胶布固定；锚索的外锚头：除锈，涂防腐漆后用钢筋网罩，现浇细石混凝土封闭。
9.根据权利要求8所述的锚索框架梁边坡支护方法，其特征在于，所述细石混凝土强度等级为C30，混凝土保护层厚度为30-50cm。
10.根据权利要求1-9任一项所述的锚索框架梁边坡支护方法，其特征在于，还包括框架梁砼达设计强度后，进行框格内坡面修整，安放植生袋，覆膜养护，直至草籽发芽。
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边坡锚固设计中锚杆承载能力分析;高福华等;《公路交通科技(应用技术版)》;20120215;70-72 *

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