含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法与流程

文档序号:12101735阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征在于:采用多个均布设在同一平面上的预应力锚索(2)对待加固边坡(1)进行加固,多个所述预应力锚索(2)的结构和尺寸均相同且其沿待加固边坡(1)的长度方向由左至右进行布设,相邻两个所述预应力锚索(2)之间的间距为2.5m~3.5m;所述预应力锚索(2)的倾斜角度A=18°~22°,倾斜角度A为预应力锚索(2)与水平面之间的夹角;采用多个所述预应力锚索(2)对待加固边坡(1)进行加固时,包括以下步骤:

步骤一、各岩层的岩体节理裂隙发育程度确定:根据待加固边坡(1)的地质勘查报告,对待加固边坡(1)中各岩层(1-1)的岩体节理裂隙发育程度分别进行确定;

所述待加固边坡(1)中包括多个由上至下布设的岩层(1-1);所述待加固边坡(1)中岩体节理裂隙发育程度为发育较好或发育良好的岩层(1-1)为裂隙完全发育岩层,所述裂隙完全发育岩层的数量为一个或多个,多个所述裂隙完全发育岩层由上至下连续布设,所述待加固边坡(1)中的所有裂隙完全发育岩层组成下部加固岩层;所述待加固边坡(1)中位于所述下部加固岩层上方的所有岩层(1-1)组成上部加固岩层;

步骤二、锚固段长度与锚索孔孔口位置确定:对预应力锚索(2)的锚固段长度L1和锚索孔孔口位置分别进行确定;其中,L1=9m~13m;

所述预应力锚索(2)包括锚索本体、一次注浆管(2-1)和二次注浆管(2-2),所述一次注浆管(2-1)和二次注浆管(2-2)均位于所述锚索本体的内侧中部;所述锚索本体的后端安装有锚具(2-3),所述锚索本体包括多道钢绞线(2-4),所述一次注浆管(2-1)、二次注浆管(2-2)和多道所述钢绞线(2-4)均沿所述锚索本体的长度方向进行布设,所述一次注浆管(2-1)和二次注浆管(2-2)均绑扎固定在所述锚索本体上;所述锚索本体分为自由段锚索和位于所述自由段锚索前侧的锚固段锚索,所述锚固段锚索上由后向前设置有多个紧箍环(2-5),多道所述钢绞线(2-4)之间通过多个所述紧箍环(2-5)固定连接为一体,每个所述紧箍环(2-5)均套装在多道所述钢绞线(2-4)外侧,且每个所述紧箍环(2-5)均与多道所述钢绞线(2-4)固定连接;所述锚固段锚索上由后向前设置有多个隔离架(2-6),所述隔离架(2-6)与紧箍环(2-5)呈交错布设,每个所述隔离架(2-6)上均设置有多个分别供钢绞线(2-4)安装的安装孔或安装槽;所述自由段锚索上设置有塑料套管(2-7),所述塑料套管(2-7)的数量为一根或多根且其长度与所述自由度锚索的长度相同,每根所述塑料套管(2-7)内均套装于一道或多道所述钢绞线(2-4),所述锚索本体中的所有钢绞线(2-4)均套装于塑料套管(2-7)内;

对预应力锚索(2)的锚固段长度L1进行确定时,根据预应力锚索(2)的倾斜角度A和步骤一中所述下部加固岩层的层厚进行确定,所述预应力锚索(2)的锚固段底端伸出至所述下部加固岩层下方的长度为0.3m~0.8m,所述预应力锚索(2)的锚固段顶端伸出至所述下部加固岩层上方的长度不小于0.3m;所述预应力锚索(2)的锚固段长度L1与所述锚固段锚索的长度相同;

对预应力锚索(2)的锚索孔(3)的孔口位置进行确定时,根据预应力锚索(2)的总长度L、倾斜角度A和锚固段长度L1进行确定,其中L=30m~35m;所述锚索孔(3)的孔口布设于待加固边坡(1)的坡面上;

步骤三、预应力锚索注浆锚固施工:对多个所述预应力锚索(2)分别进行注浆锚固施工,多个所述预应力锚索(2)的注浆锚固施工方法均相同;对任一个所述预应力锚索(2)进行注浆锚固施工时,包括以下步骤:

步骤301、钻孔:根据步骤二中所确定的锚索孔(3)的孔口位置,采用钻机由后向前在待加固边坡(1)内钻取供预应力锚索(2)安装的锚索孔(3),所述锚索孔(3)的孔径为Φ0.12m~Φ0.18m;

步骤302、安放锚索:将预先制作好的预应力锚索(2)放入步骤301中所述锚索孔(3)内;

步骤303、常压注浆:通过步骤302中所述预应力锚索(2)中的一次注浆管(2-1)向锚索孔(3)内注入水泥浆,注浆压力为0.4MPa~1MPa;

步骤304、高压注浆:待步骤303中所注水泥浆初凝后,通过步骤302中所述预应力锚索(2)中的二次注浆管(2-2)向锚索孔(3)内注入水泥浆,注浆压力为2MPa~5MPa;

步骤305、锚索张拉及封锚:对预应力锚索(2)进行预应力张拉及封锚施工。

2.按照权利要求1所述的含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征在于:步骤305中对任一个所述预应力锚索(2)进行预应力张拉及封锚施工时,待该预应力锚索(2)锚固施工过程中通过一次注浆管(2-1)和二次注浆管(2-2)注入的水泥浆均达到设计强度后,采用张拉设备对该预应力锚索(2)的所述锚索本体进行预应力张拉,预应力张拉完成后对该预应力锚索(2)进行封锚。

3.按照权利要求1或2所述的含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征在于:步骤一中对待加固边坡(1)中任一个所述岩层(1-1)的岩体节理裂隙发育程度分别进行确定时,根据该岩层(1-1)的岩石质量指标RQD进行确定;当RQD>90%时,说明该岩层(1-1)的岩体节理裂隙发育程度为不发育;当75%<RQD≤90%时,说明该岩层(1-1)的岩体节理裂隙发育程度为较发育;当50%<RQD≤75%时,说明该岩层(1-1)的岩体节理裂隙发育程度为发育;当25%≤RQD≤50%时,说明该岩层(1-1)的岩体节理裂隙发育程度为发育较好;当RQD<25%时,说明该岩层(1-1)的岩体节理裂隙发育程度为发育良好。

4.按照权利要求3所述的含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征在于:步骤一中所述待加固边坡(1)为裂隙发育完全边坡或裂隙发育不完全边坡;

步骤三中进行预应力锚索注浆锚固施工之前,先判断待加固边坡(1)为裂隙发育完全边坡或裂隙发育不完全边坡进行判断:当待加固边坡(1)的所述下部加固岩层中各岩层(1-1)的岩体节理裂隙发育程度均为发育良好且所述上部加固岩层中预应力锚索(2)所处各岩层(1-1)的岩体节理裂隙发育程度均为发育或发育较好时,判断为待加固边坡(1)为所述裂隙发育完全边坡;否则,判断为待加固边坡(1)为所述裂隙发育不完全边坡;

当判断得出待加固边坡(1)为所述裂隙发育不完全边坡时,步骤304中进行高压注浆过程中,注浆次数为一次或两次,注浆压力为2MPa~3MPa,每次注浆时终止注浆的压力均不小于5MPa;

当判断得出待加固边坡(1)为所述裂隙发育完全边坡时,步骤304中进行高压注浆过程中,注浆次数为三次或四次,注浆压力为2MPa~5MPa且注浆压力逐次提高,每次注浆时终止注浆的压力均不小于5MPa。

5.按照权利要求1或2所述的含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征在于:步骤303中进行常压注浆时和步骤304中进行高压注浆时,所采用的水泥浆相同;所述水泥浆的水灰比为0.45~0.5且其强度等级为M40,所采用的水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥。

6.按照权利要求1或2所述的含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征在于:步骤303中进行常压注浆时,待锚索孔(3)内注满水泥浆水停止注浆;

步骤303中常压注浆完成后,还需补浆1次~2次。

7.按照权利要求1或2所述的含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征在于:步骤三中进行预应力锚索注浆锚固施工时,将多个所述预应力锚索(2)分为多组分别进行注浆锚固施工,每组所述预应力锚索(2)均包括由左至右连续布设的M个所述预应力锚索(2),其中M为正整数且M=4~6;

多组所述预应力锚索(2)的注浆锚固施工方法均相同,对任一组所述预应力锚索(2)进行注浆锚固施工时,先按照步骤301中所述的方法对该组所述预应力锚索(2)的锚索孔(3)分别进行钻孔,再按照步骤302中所述的方法在各锚索孔(3)内分别安放预应力锚索(2);之后,按照步骤303中所述的方法,从左至右或从右至左对该组所述预应力锚索(2)交替进行常压注浆;然后,按照步骤304中所述的方法,从左至右或从右至左对该组所述预应力锚索(2)交替进行高压注浆;然后,按照步骤305中所述的方法,从左至右或从右至左对该组所述预应力锚索(2)交替进行锚索张拉及封锚施工。

8.按照权利要求1或2所述的含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征在于:步骤二中所述一次注浆管(2-1)和二次注浆管(2-2)的管径均为Φ20mm~Φ25mm,所述一次注浆管(2-1)和二次注浆管(2-2)均为管壁上开有多个注浆孔的注浆钢管且二者的长度均小于所述锚索本体的长度。

9.按照权利要求1或2所述的含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征在于:步骤二中所述锚索本体后端伸出至锚索孔(3)外侧的节段为锚索外伸段,所述锚具(2-3)安装在所述锚索外伸段上,所述锚索外伸段上套装有预埋钢套管(2-8);所述待加固边坡(1)的坡面上设置有连接框架(4),所述连接框架(4)与待加固边坡(1)的坡面呈平行布设,多个所述预应力锚索(2)通过连接框架(4)紧固连接为一体;所述连接框架(4)为钢筋混凝土结构,所述预埋钢套管(2-8)埋设于连接框架(4)内,所述锚具(2-3)位于连接框架(4)外侧。

10.按照权利要求9所述的含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征在于:所述锚具(2-3)与连接框架(4)之间由内至外设置有三角形垫块(2-9)和钢垫板(2-10),所述钢垫板(2-10)和三角形垫块(2-9)均套装于所述锚索外伸段上,所述钢垫板(2-10)和三角形垫块(2-9)上均开有供所述锚索外伸段穿过的通孔;所述三角形垫块(2-9)的内侧壁与连接框架(4)呈平行布设,所述三角形垫块(2-9)的外侧壁与钢垫板(2-10)呈平行布设,所述钢垫板(2-10)与预应力锚索(2)呈垂直布设;所述三角形垫块(2-9)为混凝土垫块,所述钢垫板(2-10)和锚具(2-3)外侧设置有混凝土封锚结构(2-11),所述钢垫板(2-10)和锚具(2-3)均固定于混凝土封锚结构(2-11)内。

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