CN117071500A - 一种库区水位快速变化区边坡防护装置及支护方法 - Google Patents
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Abstract
一种库区水位快速变化区边坡防护装置及支护方法，包括若干防护单元，所述防护单元从下至上依次设有土工网、土工布、格栅网以及钢绳网，土工网、土工布、格栅网以及钢绳网通过边缘缝合固定形成整体；还包括用于将防护单元固定于消落带坡面的锚杆。土工网、土工布、格栅网以及钢绳网主要功能为防止江水对消落带坡面的侵蚀。通过在岩质岸坡坡面安装若干防护单元，解决了库区消落带149.00m高程以下岸坡的治理问题。本发明采取较低的成本，快速实现了库区水位快速变动区的治理，在该部位短暂的暴露期内完成治理工程，且部分涉水部位采用潜水员进行水下施工，具备很强的可行性和较好的示范意义。
Description
技术领域
本发明涉及地质灾害治理技术领域，尤其涉及一种库区水位快速变化区边坡防护装置及支护方法。
背景技术
根据某库区水位调度特征，高程145.00~175.00m（吴淞高程）为水位变幅区，即“消落带”，消落带的破碎岩体在库水作用下可能发生侵蚀—剥蚀型塌岸破坏，继而使得上部岩体失去支撑，引起库岸整体破坏。针对该风险，需要对该段库岸消落带进行治理。
针对破坏模式为侵蚀—剥蚀型的库岸，其治理难点主要是工期问题，只能在每年汛期低水位时进行治理，根据历年的水位监测资料，145.00~149.00m高程部分库岸，每年露出水面的时间约为1个月，而且大部分时间水位均在146.00~148.00m之间波动，水位降至145.00m的时间非常短，部分年份水位甚至从未降至145.00m；所以对于该库区陡坡消落带的治理，目前主要分为两部分进行，以149.00m上下作为界限，149.00m以上部分采用常规的岩石喷锚、格构锚杆等治理方案，通过合理的组织，能够在1~2个水文年内完成治理工程施工，但是149.00m以下部分的治理没有较为成熟的工程措施和案例。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：解决上述背景技术中存在的问题，提供一种库区水位快速变化区边坡防护装置，以解决库区消落带149.00m高程以下岸坡的治理问题。
本发明要解决的另一个技术问题是：提供一种库区水位快速变化区边坡防护装置的支护方法。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种库区水位快速变化区边坡防护装置，包括若干防护单元，所述防护单元从下至上依次设有土工网、土工布、格栅网以及钢绳网，土工网、土工布、格栅网以及钢绳网通过边缘缝合固定形成整体；还包括用于将防护单元固定于消落带坡面的锚杆，防护单元的四周分别设有纵向支撑绳和横向支撑绳，防护单元通过纵向支撑绳和横向支撑绳与锚杆连接。
所述锚杆设置在防护单元的四个角部处，纵向相邻的所述锚杆之间连接有纵向支撑绳，横向相邻的所述锚杆之间连接有横向支撑绳，防护单元的四周通过缝合绳分别与纵向支撑绳和横向支撑绳连接固定。
所述消落带坡面上固设有格构梁，防护单元的上端与格构梁连接，下端通过锚杆与消落带坡面固定。
所述格构梁上预留有套绳，消落带坡面上在位于格构梁的下侧，并位于防护单元的角部处分别设置锚杆，横向相邻的所述锚杆之间，以及相邻所述套绳之间连接有横向支撑绳，纵向相邻的所述锚杆之间连接，以及套绳与纵向相邻锚杆之间连接纵向支撑绳，防护单元的四周通过缝合绳分别与纵向支撑绳和横向支撑绳连接固定。
所述锚杆的上端固设有套环，纵向支撑绳和横向支撑绳的两端分别与相邻锚杆上的套环连接。
所述土工网设有一层，土工布设有两层、格栅网设有一层，钢绳网设有一层。
所述土工布采用800g/m2玄武岩土工布，双层焊接。
所述格栅网采用10%铝锌稀合金镀层钢丝，并在钢丝表面包覆一层PVC包覆层。
所述钢绳网采用10%铝锌稀合金镀层钢丝绳，并在钢丝绳表面包覆一层PVC包覆层。
采用所述的一种库区水位快速变化区边坡防护装置的支护方法，包括以下步骤：
S1. 清理坡面：清理所述消落带坡面上的松动岩石以及土层料清理；
S2. 格构梁施工，在水位快速变化区顶部进行格构梁施工，格构梁预设有套绳；
S3. 防护单元缝合：防护单元在驳船上缝合，将土工网、双层的土工布、格栅网、钢绳网边缘缝合成一个整体，缝合采用缝合绳；
S4. 防护单元拼接：在两块防护单元之间、位于上侧的防护单元上端，以及位于下侧的防护单元下端分别布设一根横向支撑绳，在两块防护单元的纵向两侧分别布设所述纵向支撑绳，防护单元通过缝合绳与纵向支撑绳和横向支撑绳缠绕缝合固定，从而将两块防护单元连接成一体；
S5. 悬挂配重：在连接成一体的两块防护单元的最下端安装配重块；
S6. 两块防护单元安装：采用两个浮吊吊运连接成一体的两块防护单元，两个浮吊分别吊运两个防护单元，吊运至消落带坡面后，先将上侧防护单元的上端与格构梁连接，然后缓慢释放下侧的防护单元，此后，两块防护单元靠自重和配重下沉，直至与消落带坡面接触、贴合；其中，上侧防护单元上端的横向支撑绳与套绳通钢丝绳扣连接固定；
S7.锚杆施工：锚杆施工采用水下施工作业，水下钻孔锚固植筋由潜水员在水下用风动或液压工具钻孔，钻孔完成后用高压空气将孔底孔内浮渣清洗干净，再将植筋胶从孔底开始灌注，植筋胶注满全孔段约1/3左右，将锚杆慢慢旋转插入孔内，锚杆插入过程中，控制锚杆孔内居中；
S8.防护单元固定：锚杆固定受力后；分别将纵向支撑绳和横向支撑绳与锚杆连接；其中，上侧防护单元纵向两侧的纵向支撑绳上端与套绳连接；
S9.重复S3-S8，将所有防护单元连接成一个整体，最终形成库区水位快速变化区边坡防护。
本发明有如下有益效果：
1、纵向支撑绳和横向支撑绳与锚杆连接，并且纵向支撑绳和横向支撑绳将防护单元张拉，通过在岩质岸坡坡面安装若干防护单元，实现库区陡坡消落带的快速治理施工，解决了库区消落带149.00m高程以下岸坡的治理问题。本发明采取较低的成本，快速实现了库区水位快速变动区的治理，在该部位短暂的暴露期内完成治理工程，且部分涉水部位采用潜水员进行水下施工，具备很强的可行性和较好的示范意义。
附图说明
图1为本发明防护装置剖面图。
图2为本发明防护装置的立面展开图。
图3为本发明支护方法的流程图。
图中：消落带坡面1，土工网2，土工布3，格栅网4，钢绳网5，锚杆6，套环61，缝合绳7，纵向支撑绳8，横向支撑绳9，格构梁10，套绳11。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例一：
参见图1-2，一种库区水位快速变化区边坡防护装置，包括若干防护单元，所述防护单元从下至上依次设有土工网2、土工布3、格栅网4以及钢绳网5，土工网2、土工布3、格栅网4以及钢绳网5通过边缘缝合固定形成整体；还包括用于将防护单元固定于消落带坡面1的锚杆6，防护单元的四周分别设有纵向支撑绳8和横向支撑绳9，防护单元通过纵向支撑绳8和横向支撑绳9与锚杆6连接。土工网2、土工布3、格栅网4以及钢绳网5主要功能为防止江水对消落带坡面1的侵蚀，纵向支撑绳8和横向支撑绳9与锚杆6连接，并且纵向支撑绳8和横向支撑绳9将防护单元张拉，使防护单元能够快速、方便的安装到消落带坡面1。
在优选的方案中，参见图2，锚杆6设置在防护单元的四个角部处，纵向相邻的所述锚杆6之间连接有纵向支撑绳8，横向相邻的所述锚杆6之间连接有横向支撑绳9，防护单元的四周通过缝合绳7分别与纵向支撑绳8和横向支撑绳9连接固定。通过锚杆6安装纵向支撑绳8和横向支撑绳9，防护单元通过缝合绳7安装在两个纵向支撑绳8和两个横向支撑绳9之间合围的区域，结构简单，方便方便。
进一步地，锚杆6的上端固设有套环61，纵向支撑绳8和横向支撑绳9的两端分别与相邻锚杆6上的套环61连接。通过在锚杆6的上端固设套环61，便于纵向支撑绳8和横向支撑绳9与锚杆6连接固定。
具体的，土工网2设有一层，土工布3设有两层、格栅网4设有一层，钢绳网5设有一层。具体的，土工网2采用CE131土工网，格栅网4采用SO/2.2/50型，钢绳网5采用DO/08/300型。
具体的，土工布3采用800g/m2玄武岩土工布，双层焊接。采用两层土工布3增加防护单元的结构强度和抗穿刺能力。
具体的，格栅网4采用10%铝锌稀合金镀层钢丝，并在钢丝表面包覆一层PVC包覆层，提高格栅网4的耐锈蚀能力。格栅网4采用钢丝编制加工而成。
具体的，钢绳网5采用10%铝锌稀合金镀层钢丝绳，并在钢丝绳表面包覆一层PVC包覆层，提高钢绳网5的耐锈蚀能力。钢绳网5采用钢丝绳编制加工而成。
实施例二：
与实施例一的不同之处在于，消落带坡面1上固设有格构梁10，防护单元的上端与格构梁10连接，下端通过锚杆6与消落带坡面1固定。
具体的，参见图1，格构梁10上预留有套绳11，消落带坡面1上在位于格构梁10的下侧，并位于防护单元的角部处分别设置锚杆6，横向相邻的所述锚杆6之间，以及相邻所述套绳11之间连接有横向支撑绳9，纵向相邻的所述锚杆6之间连接，以及套绳11与纵向相邻锚杆6之间连接纵向支撑绳8，防护单元的四周通过缝合绳7分别与纵向支撑绳8和横向支撑绳9连接固定。通过格构梁10上预留的套绳11，便于防护单元的安装，并且防护装置的整体稳定性更好。
实施例三：
参见图3，采用所述的一种库区水位快速变化区边坡防护装置的支护方法，包括以下步骤：
S1. 清理坡面：清理所述消落带坡面1上的松动岩石以及土层料清理。
S2. 格构梁10施工，在水位快速变化区顶部进行格构梁10施工，格构梁10预设有套绳11。
S3. 防护单元缝合：防护单元在驳船上缝合，将土工网2、双层的土工布3、格栅网4、钢绳网5边缘缝合成一个整体，缝合采用φ8缝合绳。
S4. 防护单元拼接：在两块防护单元之间、位于上侧的防护单元上端，以及位于下侧的防护单元下端分别布设一根横向支撑绳9，在两块防护单元的纵向两侧分别布设所述纵向支撑绳8，防护单元通过缝合绳7与纵向支撑绳8和横向支撑绳9缠绕缝合固定，从而将两块防护单元连接成一体。
S5. 悬挂配重：在连接成一体的两块防护单元的最下端安装配重块。配重块设有三个，配重块采用方形预制混凝土块，边长25~30cm。
S6. 两块防护单元安装：同时采用两个浮吊吊运连接成一体的两块防护单元，两个浮吊分别吊运两个防护单元，吊运至消落带坡面1后，先将上侧防护单元的上端与格构梁10连接，然后缓慢释放下侧的防护单元，此后，两块防护单元靠自重和配重下沉，直至与消落带坡面1接触、贴合；其中，上侧防护单元上端的横向支撑绳9与套绳11通钢丝绳扣连接固定。
S7.锚杆施工：锚杆6施工采用水下施工作业，水下钻孔锚固植筋由潜水员在水下用风动或液压工具钻孔，钻孔完成后用高压空气将孔底孔内浮渣清洗干净，再将植筋胶从孔底开始灌注，植筋胶注满全孔段约1/3左右，将锚杆6慢慢旋转插入孔内，锚杆6插入过程中，控制锚杆6孔内居中。具体的，锚杆钻孔间排距按照4.5×4.5m布置，采用水下施工作业，锚杆选用直径25螺纹钢筋（HRB400），钻孔深度为1.5m，钻孔孔径32mm，锚固剂选用喜利得RE500植筋胶。水下钻孔锚固植筋由潜水员在水下用风动或液压工具钻孔，钻孔完成后用高压空气将孔底孔内浮渣清洗干净，再将植筋胶从孔底开始灌注，植筋胶注满全孔段约1/3左右，将锚杆钢筋慢慢旋转插入孔内，钢筋插入过程中，应注意控制钢筋孔内居中，24小时后锚杆钢筋即可受力。
S8.防护单元固定：锚杆6固定受力后；分别将纵向支撑绳8和横向支撑绳9与锚杆6连接；其中，上侧防护单元纵向两侧的纵向支撑绳8上端与套绳11连接。
S9.重复S3-S8，将所有防护单元连接成一个整体，最终形成库区水位快速变化区边坡防护。
Claims (10)
1.一种库区水位快速变化区边坡防护装置，其特征在于：包括若干防护单元，所述防护单元从下至上依次设有土工网（2）、土工布（3）、格栅网（4）以及钢绳网（5），土工网（2）、土工布（3）、格栅网（4）以及钢绳网（5）通过边缘缝合固定形成整体；还包括用于将防护单元固定于消落带坡面（1）的锚杆（6），防护单元的四周分别设有纵向支撑绳（8）和横向支撑绳（9），防护单元通过纵向支撑绳（8）和横向支撑绳（9）与锚杆（6）连接。
2.根据权利要求1所述的一种库区水位快速变化区边坡防护装置，其特征在于：所述锚杆（6）设置在防护单元的四个角部处，纵向相邻的所述锚杆（6）之间连接有纵向支撑绳（8），横向相邻的所述锚杆（6）之间连接有横向支撑绳（9），防护单元的四周通过缝合绳（7）分别与纵向支撑绳（8）和横向支撑绳（9）连接固定。
3.根据权利要求1所述的一种库区水位快速变化区边坡防护装置，其特征在于：所述消落带坡面（1）上固设有格构梁（10），防护单元的上端与格构梁（10）连接，下端通过锚杆（6）与消落带坡面（1）固定。
4.根据权利要求3所述的一种库区水位快速变化区边坡防护装置，其特征在于：所述格构梁（10）上预留有套绳（11），消落带坡面（1）上在位于格构梁（10）的下侧，并位于防护单元的角部处分别设置锚杆（6），横向相邻的所述锚杆（6）之间，以及相邻所述套绳（11）之间连接有横向支撑绳（9），纵向相邻的所述锚杆（6）之间连接，以及套绳（11）与纵向相邻锚杆（6）之间连接纵向支撑绳（8），防护单元的四周通过缝合绳（7）分别与纵向支撑绳（8）和横向支撑绳（9）连接固定。
5.根据权利要求2或4所述的一种库区水位快速变化区边坡防护装置，其特征在于：所述锚杆（6）的上端固设有套环（61），纵向支撑绳（8）和横向支撑绳（9）的两端分别与相邻锚杆（6）上的套环（61）连接。
6.根据权利要求1所述的一种库区水位快速变化区边坡防护装置，其特征在于：所述土工网（2）设有一层，土工布（3）设有两层、格栅网（4）设有一层，钢绳网（5）设有一层。
7.根据权利要求6所述的一种库区水位快速变化区边坡防护装置，其特征在于：所述土工布（3）采用800g/m2玄武岩土工布，双层焊接。
8.根据权利要求1所述的一种库区水位快速变化区边坡防护装置，其特征在于：所述格栅网（4）采用10%铝锌稀合金镀层钢丝，并在钢丝表面包覆一层PVC包覆层。
9.根据权利要求1所述的一种库区水位快速变化区边坡防护装置，其特征在于：所述钢绳网（5）采用10%铝锌稀合金镀层钢丝绳，并在钢丝绳表面包覆一层PVC包覆层。
10.采用权利要求4所述的一种库区水位快速变化区边坡防护装置的支护方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 清理坡面：清理所述消落带坡面（1）上的松动岩石以及土层料清理；
S2. 格构梁（10）施工，在水位快速变化区顶部进行格构梁（10）施工，格构梁（10）预设有套绳（11）；
S3. 防护单缝合：防护单元在驳船上缝合，将土工网（2）、双层的土工布（3）、格栅网（4）、钢绳网（5）边缘缝合成一个整体，缝合采用缝合绳；
S4. 防护单元拼接：在两块防护单元之间、位于上侧的防护单元上端，以及位于下侧的防护单元下端分别布设一根横向支撑绳（9），在两块防护单元的纵向两侧分别布设所述纵向支撑绳（8），防护单元通过缝合绳（7）与纵向支撑绳（8）和横向支撑绳（9）缠绕缝合固定，从而将两块防护单元连接成一体；
S5. 悬挂配重：在连接成一体的两块防护单元的最下端安装配重块；
S6. 两块防护单元安装：采用两个浮吊吊运连接成一体的两块防护单元，两个浮吊分别吊运两个防护单元，吊运至消落带坡面（1）后，先将上侧防护单元的上端与格构梁（10）连接，然后缓慢释放下侧的防护单元，此后，两块防护单元靠自重和配重下沉，直至与消落带坡面（1）接触、贴合；其中，上侧防护单元上端的横向支撑绳（9）与套绳（11）通钢丝绳扣连接固定；
S7.锚杆施工：锚杆（6）施工采用水下施工作业，水下钻孔锚固植筋由潜水员在水下用风动或液压工具钻孔，钻孔完成后用高压空气将孔底孔内浮渣清洗干净，再将植筋胶从孔底开始灌注，植筋胶注满全孔段约1/3左右，将锚杆（6）慢慢旋转插入孔内，锚杆（6）插入过程中，控制锚杆（6）孔内居中；
S8.防护单元固定：锚杆（6）固定受力后；分别将纵向支撑绳（8）和横向支撑绳（9）与锚杆（6）连接；其中，上侧防护单元纵向两侧的纵向支撑绳（8）上端与套绳（11）连接；
S9.重复S3-S8，将所有防护单元连接成一个整体，最终形成库区水位快速变化区边坡防护。
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Country Status (1)
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2023
- 2023-08-09 CN CN202310999569.2A patent/CN117071500A/zh active Pending
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