CN203049591U - 破碎岩体及高顺向边坡的加固结构 - Google Patents

破碎岩体及高顺向边坡的加固结构 Download PDF

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慕洪友
湛正刚
吴小波
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Abstract

本实用新型公开了一种破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，在高顺边坡（10）上先后设置一期喷锚支护结构和二期整体锚索群加固结构；所述一期锚喷支护结构由锚杆（1）、挂网钢筋（3）和喷混凝土层（2）组成，所述二期整体锚索群加固结构由预应力锚索（5）和混凝土板（6）构成。与现有技术相比，本实用新型的破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，先采用锚杆、挂钢筋网和喷混凝土等喷锚支护结构对开挖后的边坡进行临时支护，再采用预应力锚索和混凝土板对边坡进行整体加固，将边坡表层破碎岩体整体锚固在完整岩体内，确保边坡的整体稳定。因此，本实用新型对高顺向、破碎岩体边坡的治理非常可靠和有效。

Description

破碎岩体及高顺向边坡的加固结构
技术领域
本实用新型涉及一种破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，属于水电、水利、公路、铁路、矿山等工程技术领域。
背景技术
水电、水利、公路、铁路、矿山等工程领域，常常会涉及到上百米高的岩石边坡，当边坡的开挖方向与岩层倾向一致时，就是顺向边坡。边坡的开挖过程中，由于开挖对顺向岩体的切脚和施工扰动的影响，高陡、破碎、顺向的岩石边坡容易产生垮塌和失稳，从而危及工程的安全，严重时还会造成生命财产的损失。对于此类高顺向、破碎岩体边坡，常规的支护和锚固方法难以将边坡加固形成整体受力结构，边坡会在未锚固的部位产生局部破坏，从而逐渐引起边坡的整体失稳。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，可以将这类边坡加固形成整体受力结构，避免边坡发生垮塌或失稳，以克服现有技术的不足。
为实现本实用新型的目的，本实用新型采用了这样的技术方案：
本实用新型的破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，是在高顺边坡上先后设置一期喷锚支护结构和二期整体锚索群加固结构；一期锚喷支护结构由锚杆、挂网钢筋和喷混凝土层组成，二期整体锚索群加固结构由预应力锚索和混凝土板构成。一期喷锚支护结构是边坡分层开挖完成后先采用锚杆、挂钢筋网和喷混凝土对边坡进行的支护结构，保证边坡施工期的临时稳定；二期整体锚索群加固结构是在一期喷锚支护结构完成后，采用预应力锚索和混凝土板对边坡进行加固处理，其目的是通过混凝土板和预应力锚索，将边坡表层破碎岩体整体锚固在完整岩体内，以保证边坡的整体稳定。
另外，在高顺边坡内还设有排水孔，该排水孔从高顺边坡内部岩体内通至边坡外，将边坡内部的地下水排出坡面，以减少地下水对边坡的影响。该排水孔通过PVC管或钢管从高顺边坡内部穿过挂网钢筋、喷混凝土层以及混凝土板将高顺边坡内部的水引出。排水孔为仰孔排水，排水孔与水平面倾角为10~15°，孔径50~76mm，水平间距2~3m，与锚杆错开布置。
进一步的，在一期喷锚支护结构中，锚杆为水泥砂浆注浆锚杆，锚杆杆体采用二级钢筋制作而成，锚杆直径25~32mm，长度4.5~9m，布置间排距2~3m，锚杆露出边坡表面30~40cm。而且，用于锚杆注浆的水泥砂浆强度等级不低于M20。挂网钢筋平行于边坡表面布置，挂网钢筋采用一级钢筋焊接而成，钢筋直径为8~12mm，网孔间距为15~20cm，挂网钢筋与锚杆露出端焊接固定。另外，喷混凝土的强度等级为C20或C25，喷混凝土层厚度为10~15cm。
进一步的，在二期整体锚索群加固结构中，预应力锚索布置间排距为5~8m，预应力锚索采用钢绞线制作而成并分为内锚固段、自由段和外锚段，其中内锚固段必须穿过破碎岩体段全部进入到完整岩体中并采用强度等级为M40水泥砂浆注浆，自由段采用强度等级为M30水泥砂浆注浆。这样才能保证锚固效果。
另外，混凝土板平行于边坡布置，板厚40~50cm，混凝土强度等级为C20，板内配置直径为16~20mm的二级钢筋，钢筋间排距为25cm。同时，用PVC管或钢管将边坡排水孔延伸至混凝土表面。预应力锚索通过锚索孔穿过混凝土板，并在混凝土板的外表面设有外锚墩固定，在外锚墩的端头设有用于保护锚头的外锚头保护墩。预应力锚索施工需待混凝土板浇筑完成后才能进行，预应力锚索的外锚墩布置在混凝土表面，外墩混凝土的强度等级应大于C40。预应力锚索张拉到设计吨位、锁定完成后，浇筑外锚头保护墩对预应锚索锚头进行保护，保护墩混凝土的强度等级为C30。
与现有技术相比，本实用新型的破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，先采用锚杆、挂钢筋网和喷混凝土等喷锚支护结构对开挖后的边坡进行临时支护，再采用预应力锚索和混凝土板对边坡进行整体加固，将边坡表层破碎岩体整体锚固在完整岩体内，确保边坡的整体稳定。因此，本实用新型对高顺向、破碎岩体边坡的治理非常可靠和有效。
附图说明     
图1是本实用新型的结构示意图。
附图中的标记为：1-锚杆，2-喷混凝土层，3-挂网钢筋，4-排水孔，5-预应力锚索，6-混凝土板，7-外锚墩，8-锚索孔，9-PVC管或钢管，10-顺向边坡，11-外锚头保护墩。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，本实用新型的破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，主要包括一期喷锚支护结构和二期整体锚索群加固结构。一期喷锚支护结构由锚杆1、喷混凝土2、挂钢筋网3和排水孔4组成；二期整体锚索群加固结构由预应力锚索5和混凝土板6组成。
本实用新型的一个实施例是这样实施的：
第一步，边坡分层开挖完成后，对顺向边坡10进行初喷混凝土，初喷混凝土厚为3~5cm。
第二步，钻孔、注浆，设置锚杆1，锚杆1的外露长度30~40cm。
第三步，设置挂网钢筋3，并将挂网钢筋3与锚杆1焊接固定。
第四步，再次对边坡进行喷混凝土，两次喷混凝土形成喷混凝土层2，并保证喷混凝土层2的总厚度为10~15cm。
第五步，进行排水孔4施工。
第六步，顺向边坡10向下开挖15~30m后，在上部喷锚支护完成的边坡表面浇筑混凝土板6，混凝土板上预留出预应力锚索孔8，并将排水孔4用PVC管或钢管9延伸出混凝土板外。
第七步，在预应力锚索孔8处，对顺向边坡10进行钻孔，设置预应力锚索5，并对预应力锚索5的内锚固进行注浆。
第八步，在混凝土板的表面浇筑预应力锚索外锚墩7，待预应力锚索外锚墩7和预应力锚索5内锚固段水泥浆达到龄期后，进行预应力锚索5的张拉和锁定，然后完成锚索应力5自由段灌浆和预应力锚索保护墩11的混凝土浇筑。
以上只是本实用新型的一个具体应用范例，本实用新型还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本本实用新型所要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，包括高顺边坡（10），其特征在于：在高顺边坡（10）上先后设置一期喷锚支护结构和二期整体锚索群加固结构；所述一期锚喷支护结构由锚杆（1）、挂网钢筋（3）和喷混凝土层（2）组成，所述二期整体锚索群加固结构由预应力锚索（5）和混凝土板（6）构成。
2.根据权利要求1所述的破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，其特征在于：在所述高顺边坡（10）内还设有排水孔（4）。
3.根据权利要求2所述的破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，其特征在于：所述排水孔（4）通过PVC管或钢管（9）从高顺边坡（10）内部穿过所述挂网钢筋（3）、喷混凝土层（2）以及混凝土板（6）将高顺边坡（10）内部的水引出。
4.根据权利要求1或2所述的破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，其特征在于：所述锚杆（1）为水泥砂浆注浆锚杆，锚杆（1）杆体采用二级钢筋制作而成，锚杆（1）直径25~32mm，长度4.5~9m，布置间排距2~3m，锚杆（1）露出边坡表面30~40cm。
5.根据权利要求4所述的破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，其特征在于：所述挂网钢筋（3）平行于边坡表面布置，挂网钢筋（3）采用一级钢筋焊接而成，钢筋直径为8~12mm，网孔间距为15~20cm，挂网钢筋（3）与锚杆（1）露出端焊接固定。
6.根据权利要求5所述的破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，其特征在于：所述喷混凝土层（2）厚度为10~15cm。
7.根据权利要求2所述的破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，其特征在于：所述排水孔（4）为仰孔排水，排水孔（4）与水平面倾角为10~15°，孔径50~76mm，水平间距2~3m，与锚杆（1）错开布置。
8.根据权利要求1或2所述的所述的破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，其特征在于：所述预应力锚索（5）布置间排距为5~8m，预应力锚索（5）采用钢绞线制作而成并分为内锚固段、自由段和外锚段，其中内锚固段必须穿过破碎岩体段全部进入到完整岩体中并采用强度等级为M40水泥砂浆注浆，自由段采用强度等级为M30水泥砂浆注浆；预应力锚索（5）通过锚索孔（8）穿过混凝土板（6），并在混凝土板（6）的外表面设有外锚墩（7）固定，在外锚墩（7）的端头设有用于保护锚头的外锚头保护墩（11）。
9.根据权利要求8所述的所述的破碎岩体及高顺向边坡的加固结构，其特征在于：所述混凝土板（6）平行于边坡布置，板厚40~50cm，混凝土强度等级为C20，板内配置直径为16~20mm的二级钢筋，钢筋间排距为25cm。
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