CN215329943U - 一种松散堆积体边坡支护体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种松散堆积体边坡支护体系，包括格构框体和与格构框体相连的压力分散型旋喷锚索锚固系统，压力分散型旋喷锚索锚固系统由压力分散型锚索和水泥浆压力旋喷切割扩大头注浆体组成，压力分散型锚索通过无粘结钢绞线将拉力传递给承压板，承压板将力以压应力的形式传递水泥浆压力旋喷切割扩大头注浆体，而水泥浆压力旋喷切割扩大头注浆体通过调动侧摩阻力和端承力抵抗抗拔力。本实用新型有效地对松散堆积体边坡内部进行了高压灌浆加固，提高了散粒体的力学性能，形成了硬化水泥土，并通过压力分散型旋喷锚索实现对松散堆积体边坡的永久性锚固。

Description

一种松散堆积体边坡支护体系

技术领域

本实用新型属于边坡支护技术领域，尤其涉及一种松散堆积体边坡支护体系。

背景技术

由强风化松散破碎岩体在原地堆积形成而在人类工程活动中出现变形破裂现象的边坡体发育十分普遍。松散堆积体边坡覆盖层的物质成分以土夹碎石或碎块石、碎石或碎块石夹土等土石混合物为主，其结构较为松散，一般情况下处于临界状态下，但是一旦因工程施工对其进行局部开挖，导致扰动破坏了原有的地形地貌，改变了坡体原有的赋存状态，进而出现坡体应力重新调整，临近开挖面形成扰动带，因而极易发生开裂、解体和滑坡等地质灾害。

现有的松散堆积体边坡支护体系一般采用削坡、布设抗滑桩、设置刚性挡墙和灌浆加固等措施提高稳定性，同时辅以预应力锚索、排水截水等措施。但是由于松散堆积体的土拱效应显著弱于粘性土，需要减小抗滑桩的间距以保持桩间土的稳定，因而造成了抗滑桩承载能力利用率的降低以及工程成本的大幅增加。传统的灌浆加固仅仅能达到堆积体的临时加固目的，不能形成永久永固。而削坡和刚性挡墙的施工难度大，施工期的安全风险高。因此研发出较为综合以及经济合理的防治措施显得十分重要。

发明内容

为了解决目前松散堆积体边坡治理中存在施工难度大、施工风险高和工程成本高等技术问题。本实用新型提供一种能够提高施工速度、降低工程成本并有效提高松散堆积体边坡的稳定性的松散堆积体边坡支护体系。

为了实现上述技术效果，本实用新型的技术方案是，

一种松散堆积体边坡支护体系，包括张拉固定端和压力分散型旋喷锚索锚固系统，所述的张拉固定端固定于边坡表面以形成提供张拉、施加预应力并锁紧的表面固定件，所述的压力分散型旋喷锚索锚固系统包括多个压力分散型旋喷锚索，且压力分散型旋喷锚索的数量与张拉固定端相等，所述的压力分散型旋喷锚索的一端固定于张拉固定端上，另一端伸入至边坡内，压力分散型旋喷锚索包括锚头、钢绞线、水压力旋喷切割钻进段和水泥浆压力旋喷切割钻进段，所述的锚头固定于张拉固定端上，所述的钢绞线一端固定于锚头上，另一端依次穿过水压力旋喷切割钻进段和水泥浆压力旋喷切割钻进段以伸入至边坡内。

所述的一种松散堆积体边坡支护体系，所述的张拉固定端上还设有连接到锚头的压力传感器和位移计。

所述的一种松散堆积体边坡支护体系，所述的压力分散型旋喷锚索还包括板状的承压板，所述的承压板的数量至少为一个，并与钢绞线延伸方向垂直的设置于水泥浆压力旋喷切割钻进段内，且钢绞线垂直穿过承压板以与承压板连接。

所述的一种松散堆积体边坡支护体系，所述的压力分散型旋喷锚索还包括锥状的导向帽，所述的导向帽设置于钢绞线顶端，且导向帽的底部连接有一个承压板。

所述的一种松散堆积体边坡支护体系，所述的压力分散型旋喷锚索还包括至少两个对中支架，所述的对中支架为板状结构，且设有用于将钢绞线分成多束的多个孔洞，所述的钢绞线各个分束分别穿过对中支架上的孔洞，各个对中支架之间等间距分布于水压力旋喷切割钻进段内。

所述的一种松散堆积体边坡支护体系，还包括格构框体，所述的格构框体固定于边坡表面，并由多段格构梁互相连接而形成多个框体，且各格构梁之间的连接处为张拉固定端。

所述的一种松散堆积体边坡支护体系，所述的压力分散型旋喷锚索穿过边坡表面的松散堆积层并伸入至松散堆积层下的稳定土层内。

所述的一种松散堆积体边坡支护体系，所述的格构框体内种植有植株以形成防渗绿化系统。

所述的一种松散堆积体边坡支护体系，还包括截水沟，所述的截水沟设置于松散堆积体边坡支护体系所处边坡的最顶端，并沿边坡表面向边坡侧面延伸。

所述的一种松散堆积体边坡支护体系，还包括排水明沟，所述的排水明沟设置于松散堆积体边坡支护体系所处边坡的最底端，并沿边坡表面向侧面延伸。

本实用新型的技术效果在于，采用压力分散型旋喷锚索对边坡进行支护，并辅以框架梁进行整体连接，既可以实现对边坡体内部的灌浆加固，又可以利用锚索和注浆体所形成的锚固体系实现对松散堆积体的永久性加固。同时在坡顶设置截水沟、坡脚设置排水沟、坡面种植绿化的方式达到良好的支护效果，并且降低了工程成本，提高了施工速度，具有广阔的应用前景。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种松散堆积体边坡支护体系的剖面图。

图2是本实用新型提供的格构框体示意图。

图3是本实用新型提供的压力分散型旋喷锚索的结构示意图。

上述图中：1、松散堆积层；2、稳定土层；3基岩；4、剪切带；5、坡面；6、截水沟；7、排水沟；8、压力分散型旋喷锚索；9、锚头；10、水压力旋喷切割钻进段；11、水泥浆旋喷切割钻进段；12、无粘结钢绞线；13、钢质承压板；14、导向帽；15、对中支架； 16、格构框体；17、植株；18、张拉段固定件。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例公开了一种松散堆积体边坡支护体系，松散堆积体边坡顶部为松散堆积层1，中部为稳定土体2，底部为基岩3。该支护体系包括压力分散型旋喷锚索8和格构框体16构成的加固系统。截水沟6、排水明沟7构成的排水系统和坡面防渗绿化系统。

边坡的主体抗滑结构为压力分散型旋喷锚索8，包括无粘结钢绞线12、承压板13、导向帽14和对中支架15以及水压力旋喷切割钻进段注浆体10和水泥浆压力旋喷切割钻进段硬化水泥土11。承压板13为平板式结构，通过P锚与无粘结钢绞线12牢固连接，并均匀地固定在水泥浆压力旋喷切割钻进段内的硬化水泥土11中，以压应力的形式将力作用于所述水泥浆压力旋喷切割钻进段的硬化水泥土内，硬化水泥土调动侧摩阻力和端承力，从而将力传递到松散堆积体边坡的内部区域。导向帽14位于第一级承压板13处，便于下锚的顺利进行。在无粘结钢绞线12轴向上每隔一米设置一个对中支架15，以保证多根无粘结钢绞线12分布于锚孔中部。在具体施工时，首先按设计方向先进行水压力旋喷切割钻进，到达设计深度后再进行水泥浆压力旋喷切割钻进，水泥浆压力旋喷切割钻进段11 是一次性钻进，即可将压力分散型旋喷锚索8安置在钻杆上直接带入至预定位置。本实施例中的压力分散型旋喷锚索锚固系统在堆积体边坡内由里到外分别形成相连通的水压力旋喷切割钻进段和水泥浆压力旋喷切割钻进段，水泥浆压力旋喷切割钻进段内的水泥浆硬化并包裹固定压力分散型锚索，其中水泥浆压力旋喷切割钻进段的长度为4～8米，水泥浆压力旋喷切割段的横截面最大内径为400～800毫米，水泥浆压力旋喷切割段将松散堆积体边坡部分散粒体粘结成胶结体，形成胶结体-散粒体复合结构，提高原始散粒体力学性能。压力分散型旋喷锚索锚固系统充分调动了水泥浆压力旋喷切割钻进段内硬化水泥土的侧摩阻力和硬化水泥土的横截面产生的端承力，大大提高了抗拔承载力，并与格构框体形成整体，保持松散堆积体边坡的稳定性。

张拉固定端18是采用钢筋混凝土制作的表面固定件，是进行张拉、施加预应力并锁紧的部件。张拉固定端通过千斤顶等张拉设备连接用于施加张拉力，并配有压力传感器和位移计等用于测量张拉力和锚头位移。

张拉固定端18通过格构框体16连接形成一个整体对边坡坡面5进行加固。

边坡顶部设置有倒梯形的截水沟6，截水沟6深度1-3m，上底宽4-6m，下底宽2-3m，两腰的倾斜角度与水平方向呈60-75度夹角。并且，截水沟6底面沿其长度方向自中部向两边逐渐向下倾斜，该倾斜面与水平放心呈10-15度夹角，以方便流入截水沟6内部存水更多的汇入设置在截水沟6两边的急流排水沟内。截水沟6两腰斜表面以及底部铺设有厚度为200mm左右的混凝土层，以防止雨水对截水沟内部泥石的冲刷，也方便定期对截水沟6内部聚集的杂物及泥石进行清理。

边坡的坡脚处设置有排水明沟7，排水明沟7所用混凝土强度均大于等于C20，排水明沟7为长方体凹槽，深度在1m左右，宽度在1m左右。边坡排出的水通过排水明沟7 流入就近排水系统中，防止因流入坡底的水流湍急对坡脚土体的冲刷，同时也增强了水排除边坡并流入就近排水系统的效率，可以定期便捷地清理排水明沟7内的泥石及脏污，有效地增强了边坡的整体稳定性。

根据边坡环境及土质类型在边坡坡面喷播种植株17，如草或灌木等，形成防渗绿化系统。

基于本实施例提供的松散堆积体边坡支护体系，可参考以下步骤进行具体施工：

(a)对拟加固松散堆积体边坡进行计算分析，确定合理的加固方案，包括单锚抗拔力、锚固深度、布置型式、锚索水平间距和竖直间距以及水平夹角等。

(b)根据上述松散堆积体边坡地层情况选择控制钻杆的钻进速度大小和水泥浆的用量范围；根据旋喷扩孔直径大小选择水泥浆压力的大小；根据旋喷扩孔锚固段的长度确定水泥浆压力旋喷切割钻进段的深度。

(c)钻机机具就位，按设计方向先进行水压力旋喷切割钻进，到达设计深度后再进行水泥浆压力旋喷切割钻进，水泥浆压力旋喷切割钻进段是一次性钻进，即将压力分散型旋喷锚索安置在钻杆上直接带入至预定位置。

(d)在上述松散堆积体边坡坡面施作格构框体、截水沟和排水沟。

(e)将压力分散型旋喷锚索锚头与张力固定端的张拉设备连接，通过张拉设备施加张拉力进行张拉，在张拉设备工作时记录拉力和位移，达到预定拉力后，将压力分散型旋喷锚索与固定件牢固连接。

(f)按照(c)、(d)、(e)三个步骤完成整个松散堆积体边坡支护体系的施工。

Claims (10)

1.一种松散堆积体边坡支护体系，其特征在于，包括张拉固定端和压力分散型旋喷锚索锚固系统，所述的张拉固定端固定于边坡表面以形成提供张拉、施加预应力并锁紧的表面固定件，所述的压力分散型旋喷锚索锚固系统包括多个压力分散型旋喷锚索，且压力分散型旋喷锚索的数量与张拉固定端相等，所述的压力分散型旋喷锚索的一端固定于张拉固定端上，另一端伸入至边坡内，压力分散型旋喷锚索包括锚头、钢绞线、水压力旋喷切割钻进段和水泥浆压力旋喷切割钻进段，所述的锚头固定于张拉固定端上，所述的钢绞线一端固定于锚头上，另一端依次穿过水压力旋喷切割钻进段和水泥浆压力旋喷切割钻进段以伸入至边坡内。

2.根据权利要求1所述的一种松散堆积体边坡支护体系，其特征在于，所述的张拉固定端上还设有连接到锚头的压力传感器和位移计。

3.根据权利要求1所述的一种松散堆积体边坡支护体系，其特征在于，所述的压力分散型旋喷锚索还包括板状的承压板，所述的承压板的数量至少为一个，并与钢绞线延伸方向垂直的设置于水泥浆压力旋喷切割钻进段内，且钢绞线垂直穿过承压板以与承压板连接。

4.根据权利要求3所述的一种松散堆积体边坡支护体系，其特征在于，所述的压力分散型旋喷锚索还包括锥状的导向帽，所述的导向帽设置于钢绞线顶端，且导向帽的底部连接有一个承压板。

5.根据权利要求1所述的一种松散堆积体边坡支护体系，其特征在于，所述的压力分散型旋喷锚索还包括至少两个对中支架，所述的对中支架为板状结构，且设有用于将钢绞线分成多束的多个孔洞，所述的钢绞线各个分束分别穿过对中支架上的孔洞，各个对中支架之间等间距分布于水压力旋喷切割钻进段内。

6.根据权利要求1所述的一种松散堆积体边坡支护体系，其特征在于，还包括格构框体，所述的格构框体固定于边坡表面，并由多段格构梁互相连接而形成多个框体，且各格构梁之间的连接处为张拉固定端。

7.根据权利要求1所述的一种松散堆积体边坡支护体系，其特征在于，所述的压力分散型旋喷锚索穿过边坡表面的松散堆积层并伸入至松散堆积层下的稳定土层内。

8.根据根据权利要求6所述的一种松散堆积体边坡支护体系，其特征在于，所述的格构框体内种植有植株以形成防渗绿化系统。

9.根据根据权利要求1所述的一种松散堆积体边坡支护体系，其特征在于，还包括截水沟，所述的截水沟设置于松散堆积体边坡支护体系所处边坡的最顶端，并沿边坡表面向边坡侧面延伸。

10.根据根据权利要求1所述的一种松散堆积体边坡支护体系，其特征在于，还包括排水明沟，所述的排水明沟设置于松散堆积体边坡支护体系所处边坡的最底端，并沿边坡表面向侧面延伸。

Images