注浆竹网格和棕榈纤维加筋的土体加固体系及加固方法与流程

本发明属于土体加固技术领域，涉及一种加固体系及加固方法，尤其涉及一种注浆竹网格和棕榈纤维加筋的土体加固体系及加固方法，该加固体系在加筋土挡墙、加筋土边坡、加筋土路堤和加筋土地基方面都能广泛应用。

背景技术：

随着我国经济建设的快速发展，土地资源的日益紧缺，节能环保、资源再生等政策的日益强化，在岩土工程上土工合成材料的使用，如何生产出环保、经济的土工合成材料也是当今世界所面临的一大难题。

在岩土工程中为了处理不良的地质条件，大多采用化工类土工格栅，土工布，土工织物等抗压强度低、整体性能差、抗不均匀沉降能力低的材料。而这些筋材不是再生资源并具有污染性，不符合环保和节能的要求，开发新的软土地基的工作垫层材料为大面积滩涂开发工程所急需。

技术实现要素：

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种生态环保、能够给土体提供的侧限作用和抗拉性能以及可提高土体整体性和稳定性的注浆竹网格和棕榈纤维加筋的土体加固体系及方法。

为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种注浆竹网格和棕榈纤维加筋的土体加固体系，其特征在于：所述注浆竹网格和棕榈纤维加筋的土体加固体系包括竹条、中空注浆竹锚杆以及棕榈加筋土；所述竹条包括横纵交错编织成竹网格结构的横向竹条以及纵向竹条；所述中空注浆竹锚杆置于横向竹条以及纵向竹条相交的结点上；所述棕榈加筋土填充在横向竹条以及纵向竹条横纵交错编织成的竹网格结构中。

作为优选，本发明所采用的中空注浆竹锚杆单向或双向设置在横向竹条以及纵向竹条相交的结点上。

作为优选，本发明所采用的中空注浆竹锚杆包括中空竹子以及灌装在中空竹子内部的加固流体材料。

作为优选，本发明所采用的中空竹子的外表面是非光滑的。

作为优选，本发明所采用的横向竹条以及纵向竹条相交的结点上设置有钻孔；所述钻孔的孔径略大于中空竹子的外径；所述中空注浆竹锚杆置于横向竹条以及纵向竹条相交的结点的钻孔中。

作为优选，本发明所采用的横向竹条以及纵向竹条相交的结点上还设置有棕榈绳。

作为优选，本发明所采用的竹条的宽度是30mm±5mm；所述竹条的厚度是3-8mm。

作为优选，本发明所采用的棕榈加筋土是由棕榈纤维与土按质量比为1：200-250的比例混合而成；所述棕榈纤维的长度是20mm±3mm；所述土的含水量是15％～16％。

一种注浆竹网格和棕榈纤维加筋的土体加固方法，所述方法包括以下步骤：

1)竹条以及中空注浆竹锚杆的制备：

所述竹条的制备过程是：选取自然风干的竹材并经过防腐处理，将其加工成竹条；

所述中空注浆竹锚杆的制备过程是：选取自然风干的竹材，去掉竹节形成小竹杆；将小竹杆的外表面打磨粗糙或制作螺纹，形成中空注浆竹锚杆；

2)竹网格结构的制作：将步骤1)得到的竹条采用横向竹条与纵向竹条横纵交错的方式编织形成竹网格结构，横向竹条与纵向竹条的相交点是竹网格结构中的结点；

3)在步骤2)制作得到的竹网格结构中的结点位置用钻机钻孔；所述钻孔的孔径略大于中空注浆竹锚杆的外径；

4)将步骤1)制备得到的中空注浆竹锚杆用锤击入步骤3)钻得的钻孔中，同时通过棕榈绳绑扎中空注浆竹锚杆以及竹网格结构中的结点；

5)将步骤4)制备得到的含有中空注浆竹锚杆的竹网格结构平铺在待加固土体的上表面；

6)在中空注浆竹锚杆内灌注加固流体材料，待加固流体材料与待加固土体尚未完全固结时，在竹网格结构中填充棕榈加筋土直至设计标高。

本发明的优点是：

本发明提供了一种注浆竹网格和棕榈纤维加筋的土体加固体系，该注浆竹网格和棕榈纤维加筋的土体加固体系包括竹条、中空注浆竹锚杆以及棕榈加筋土；竹条包括横纵交错编织成竹网格结构的横向竹条以及纵向竹条；中空注浆竹锚杆置于横向竹条以及纵向竹条相交的结点上；棕榈加筋土填充在横向竹条以及纵向竹条横纵交错编织成的竹网格结构中。本发明将竹材进行加工为竹条和竹锚杆，竹网格结构采用三角形和六边形，同时在竹网格结构中填充棕榈加筋土；竹网格结构能够给土体提供的侧限作用和抗拉性能，提高加筋土体的整体性和稳定性。棕榈加筋土在土体内的弯曲和交织增强土体的抗剪强度，减小土体的变形。与传统的建筑材料相比，本发明采用新型竹筋材料和棕榈纤维，生态环保、原料充足，生长周期短，且植物筋材较经济为市场广泛应用提供了条件。

附图说明

图1是本发明所提供的注浆竹网格和棕榈纤维加筋的土体加固体系的结构示意图；

图2是本发明图1的局部放大示意图；

图3是本发明所采用的单面竹锚杆注浆加固示意图；

图4是本发明所采用的双面竹锚杆注浆加固示意图；

图5是本发明所采用的单面竹锚杆和竹条结点的结构示意图；

图6是本发明所采用的双面竹锚杆和竹条结点的结构示意图；

图7是本发明所采用的网格竹结构和棕榈土的复合加筋结构示意图；

图8是本发明所提供的注浆竹网格和棕榈纤维加筋的土体加固体系的立体结构示意图；

其中：

1-竹条；2-中空注浆竹锚杆；3-棕榈加筋土。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所提供的技术方案进行详细说明：

参见图1、图2、图7以及图8，本发明提供了一种注浆竹网格和棕榈纤维加筋的土体加固体系，该注浆竹网格和棕榈纤维加筋的土体加固体系包括竹条1、中空注浆竹锚杆2以及棕榈加筋土3；竹条1包括横纵交错编织成竹网格结构的横向竹条以及纵向竹条；中空注浆竹锚杆2置于横向竹条以及纵向竹条相交的结点上；棕榈加筋土3填充在横向竹条以及纵向竹条横纵交错编织成的竹网格结构中，该竹网格结构采用三角形和六边形，优选采用三角形。

参见图3、图4、图5以及图6，本发明所采用的中空注浆竹锚杆2单向或双向设置在横向竹条以及纵向竹条相交的结点上。

中空注浆竹锚杆2包括中空竹子以及灌装在中空竹子内部的加固流体材料，例如可以选用环氧树脂或聚酰胺树脂或现有技术中所公知的能具有加固作用的其他加固流体材料；中空竹子的外表面是非光滑的，例如可以经过经磨毛处理、或者在中空竹子的外表面设置有颗粒或螺纹，非光滑的外表面增大了中空竹子的摩擦力，使其牢固程度更高。

横向竹条以及纵向竹条相交的结点上设置有钻孔；钻孔的孔径略大于中空竹子的外径；中空注浆竹锚杆2置于横向竹条以及纵向竹条相交的结点的钻孔中。

横向竹条以及纵向竹条相交的结点上还设置有棕榈绳。

竹条1的宽度是30mm±5mm；竹条1的厚度是3-8mm。

棕榈加筋土3可以采用现有技术中所公开的任何一种棕榈加筋土，例如孙中明，璩继立在《水资源与水工程学报》2016年05期所发表的《棕榈加筋土抗剪强度的影响因素分析》中所公开的棕榈加筋土；或者，例如璩继立，赵冬雪，李贝贝在《工业建筑》2015年第3期115-119页所发表的加筋条件对棕榈加筋土强度的影响中所采用的棕榈加筋土；作为优选，本发明所采用的棕榈加筋土3是由棕榈纤维与土按质量比为1：200-250的比例混合而成；棕榈纤维的长度是20mm±3mm；土的含水量是15％～16％。

本发明在提供注浆竹网格和棕榈纤维加筋的土体加固体系的同时还提供了基于该加固体系对土体进行加固方法，该方法包括以下步骤：

1)竹条1以及中空注浆竹锚杆2的制备：

竹条1的制备过程是：选取自然风干的竹材并经过防腐处理，将其加工成竹条1；

中空注浆竹锚杆2的制备过程是：选取自然风干的竹材，去掉竹节形成小竹杆；将小竹杆的外表面打磨粗糙或制作螺纹增加摩阻力，形成中空注浆竹锚杆2；

2)竹网格结构的制作：将步骤1)得到的竹条1采用横向竹条与纵向竹条横纵交错的方式编织形成竹网格结构，横向竹条与纵向竹条的相交点是竹网格结构中的结点；

3)在步骤2)制作得到的竹网格结构中的结点位置用钻机钻孔；钻孔的孔径略大于中空注浆竹锚杆2的外径；

4)将步骤1)制备得到的中空注浆竹锚杆2用锤击入步骤3钻得的钻孔中，同时通过棕榈绳绑扎中空注浆竹锚杆2以及竹网格结构中的结点；

5)将步骤4)制备得到的含有中空注浆竹锚杆2的竹网格结构平铺在待加固土体的上表面；例如可以是待加固的砂土、粉土或黏土的上表面；

6)在中空注浆竹锚杆2内灌注环氧树脂，待加固流体材料与土体尚未完全固结时，在竹网格结构中填充棕榈加筋土3直至设计标高。