一种柱状节理岩体边坡锚索支护方法
【技术领域】
[0001] 本发明是涉及边坡稳定治理工程技术，具体地说是涉及一种柱状节理岩体边坡锚 索支护方法。
【背景技术】
[0002] 柱状节理是玄武熔岩中一种广泛发育的呈规则柱状形态的原生张性破裂构造，系 由地壳浅部的玄武岩熔浆沿活动断层，大规模喷发溢流至地表后冷凝收缩而形成。柱状节 理岩体在我国西南水电开发区域广泛分布。这些柱状节理岩体均赋存于复杂的渗流场和应 力场地质环境中。由于节理裂隙发育，岩芯破碎，RQD值较低，完整性差，柱状节理岩体边坡 很容易发生边坡变形甚至破坏。
[0003] 锚索支护是采用锚索支护围岩的措施，锚索与围岩共同形成一个承载结构，可有 效地限制围岩变形的自由发展，调整围岩的应力分布，可配合喷射混凝土或加钢筋网更有 效地防止岩体松散坠落。锚索是通过外端固定于坡面，另一端锚固在滑动面以内的稳定岩 体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线，直接在滑面上产生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力，使 结构面处于压紧状态，以提高边坡岩体的整体性，从而从根本上改善岩体的力学性能。现有 的锚索支护技术在同一孔位只有一根锚索，导致锚索支护区域内的锚索均为同一走向，使 得受力体力不尽合理，尤其是对柱状节理岩体而言。
[0004] 本发明正是针对柱状节理岩体发育的边坡而提出的一种柱状节理岩体边坡锚索 支护方法。
【发明内容】
[0005] 发明目的：本发明的目的在于提供一种柱状节理岩体边坡锚索支护方法。
[0006] 技术方案：一种柱状节理岩体边坡锚索支护方法，包括如下步骤：
[0007] 步骤1，获得柱状节理的倾向Ct与倾角β ;
[0008] 步骤2,计算锚索长度L与孔位布置；
[0009] 步骤3,钻孔；
[0010] 步骤4,锚索安装；
[0011] 步骤5,钻孔注浆、立锚墩、张拉锚索以及封孔注浆。
[0012] 作为优选，所述步骤2中，孔位按列布置，相邻两列孔位的列距大于
且相邻 两列对应位置的孔应在高度上错开距离d。，该距离大于孔位允许误差以及孔径有关。
[0013] 作为优选，所述步骤3中，在一个孔位上打两个钻孔，分别为朝左的左钻孔和朝右 的右钻孔，左钻孔与右钻孔在同一个平面内，夹角为90°，并且该平面与柱状节理轴向垂 直，构成垂直于柱状节理轴向的三维锚索网格。
[0014] 使用时，具体操作步骤如下：
[0015] (1)获得柱状节理的倾向α与倾角β。进行实地工程地质勘探，测量边坡柱状节 理岩体的倾向α与倾角β。
[0016] (2)计算锚索长度与孔位布置。锚索的长度计算可参考相关设计规范设计。钻孔 按列布置，相邻两列孔位之间的距离不宜过短，并且相邻两列对应位置的孔应在高度上错 开一定距离d。，以防止相同高度处两钻孔冲突。
[0017] (3)钻孔。在边坡坡面上根据孔位布置钻孔，一个孔位上打两个钻孔，两个钻孔分 别朝向左和右两个方位。左钻孔与右钻孔在同一个平面内，夹角为90°，并且该平面与柱状 节理轴向垂直。
[0018] (4)锚索安装。向锚索孔装索前，要核对锚索编号是否与孔号一致，确认无误后，再 以高压风清孔一次，即可着手安装锚索。安装上倾和水平锚索时要注意以下四点：检查定位 止浆环和限浆环的位置，损坏的，按技术要求更换；检查排气管的位置和畅通情况；锚索送 入孔内，当定位止浆环到达孔口时，停止推送，安装注浆管和单向阀门；锚索到位后，再检查 一遍排气管是否畅通，若不畅通，拔出锚索，排除故障后重新送索。
[0019] (5)钻孔注浆、立锚墩、张拉锚索以及封孔注浆。下倾的孔，注浆管插至孔底，砂浆 由孔底注入，空气由锚索孔排出；上倾和水平孔，砂浆由孔口注入，空气压向孔底，由孔底进 入排气管排出孔外（水平锚索，空气经限浆环进入排气管）。上倾和水平锚索孔注浆过程 中，当排气管不再排气，且有稀水泥浆从排气管压出时，说明注浆已满；对于下倾锚索注浆， 采用砂浆位置指示器控制注浆位置。立锚墩需预先将一根外径与钻头直径相同的薄壁钢管 和垫板正交焊牢，浇筑锚墩前将钢管的另一端插入钻孔即可。张拉锚索前需对张拉设备进 行标定。绘出千斤顶出力（KN)和压力表指示的压强（MPa)曲线，作为锚索张拉时的依据。 补偿张拉后，立即进行封孔注浆。对于下倾锚索，注浆管从预留孔插入，直至管口进到锚固 段顶面约50cm;对于上倾和水平锚索，通过预留注浆管注浆。孔中的空气经由设在定位止 浆环处的排气管排出。
[0020] 有益效果：与现有技术相比，本发明钻孔按列布置，相邻两列对应位置的孔应在高 度上错开一定距离。同一孔位上打两个钻孔，两个钻孔分别朝向左和右两个方位。左钻孔 与右钻孔在同一个平面内，并且该平面与柱状节理轴向垂直。从而构成垂直于柱状节理轴 向的三维锚索网格。克服了传统技术中锚索受力不尽合理、支护效果差等缺点。本发明形 成三维锚索网格，锚索受力合理，支护效果好。
【附图说明】
[0021 ]图1是本发明实施的总体流程图；
[0022] 图2是孔位布置示意图；
[0023] 图3是单列钻孔方位平面示意图；
[0024] 图4是锚索网格平面示意图；
[0025] 图5是三维锚索网格立面图；
[0026] 图中，1.钻孔位置，2.右钻孔，3.左钻孔，4.边坡坡面，5.柱状节理。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价 形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0028] 如图1所示，实施例的一种柱状节理岩体边坡锚索支护方法包括以下步骤：
[0029] (1)获得柱状节理的倾向α与倾角β。进行实地工程地质勘探，测量边坡柱状节 理岩体的倾向α与倾角β。
[0030] (2)计算锚索长度L与孔位布置。如图2所示，锚索的长度计算可参考相关设计规 范设计。钻孔位置1按列布置，相邻两列孔位之间的距离不宜过短，并且相邻两列对应位置 的孔应在高度上错开一定距离d。，以防止相同高度处两钻孔冲突。
[0031] (3)钻孔。如图3所示，在边坡坡面上根据孔位布置钻孔位置1，一个孔位上打两 个钻孔，两个钻孔分别朝向左和右两个方位。左钻孔3与右钻孔2在同一个平面内，夹角为 90°，并且该平面与柱状节理轴向垂直。
[0032] (4)锚索安装。如图4和图5所示，向锚索孔装索前，要核对锚索编号是否与孔号 一致，确认无误后，再以高压风对钻孔位置1清孔一次，即可着手安装锚索。安装上倾和水 平锚索时要注意以下四点：检查定位止浆环和限浆环的位置，损坏的，按技术要求更换；检 查排气管的位置和畅通情况；锚索送入孔内，当定位止浆环到达孔口时，停止推送，安装注 浆管和单向阀门；锚索到位后，再检查一遍排气管是否畅通，若不畅通，拔出锚索，排除故障 后重新送索。左钻孔与右钻孔2之间形成网格状的锚索，将边坡坡面4和柱状节理5包裹 覆盖。
[0033] (5)钻孔注浆、立锚墩、张拉锚索以及封孔注浆。下倾的孔，注浆管插至孔底，砂浆 由孔底注入，空气由锚索孔排出；上倾和水平孔，砂浆由孔口注入，空气压向孔底，由孔底进 入排气管排出孔外（水平锚索，空气经限浆环进入排气管）。上倾和水平锚索孔注浆过程 中，当排气管不再排气，且有稀水泥浆从排气管压出时，说明注浆已满；对于下倾锚索注浆， 采用砂浆位置指示器控制注浆位置。立锚墩需预先将一根外径与钻头直径相同的薄壁钢管 和垫板正交焊牢，浇筑锚墩前将钢管的另一端插入钻孔即可。张拉锚索前需对张拉设备进 行标定。绘出千斤顶出力（KN)和压力表指示的压强（MPa)曲线，作为锚索张拉时的依据。 补偿张拉后，立即进行封孔注浆。对于下倾锚索，注浆管从预留孔插入，直至管口进到锚固 段顶面约50cm;对于上倾和水平锚索，通过预留注浆管注浆。孔中的空气经由设在定位止 浆环处的排气管排出。
【主权项】
1. 一种柱状节理岩体边坡锚索支护方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤1，获得柱状节理的倾向与倾角； 步骤2,计算锚索长度L与孔位布置； 步骤3,钻孔； 步骤4,锚索安装； 步骤5，钻孔注浆、立锚墩、张拉锚索以及封孔注浆。2. 根据权利要求1所述的柱状节理岩体边坡锚索支护方法，其特征在于：所述步骤2 中，孔位按列布置，相邻两列孔位的列距大于且相邻两列对应位置的孔应在高度上 错开距离4,该距离大于孔位允许误差以及孔径。3. 根据权利要求1所述的柱状节理岩体边坡锚索支护方法，其特征在于：所述步骤3 中，在一个孔位上打两个钻孔，分别为朝左的左钻孔和朝右的右钻孔，左钻孔与右钻孔在同 一个平面内，夹角为90 °，并且该平面与柱状节理轴向垂直，构成垂直于柱状节理轴向的三 维锚索网格。
【专利摘要】本发明公开了一种柱状节理岩体边坡锚索支护方法，本发明钻孔按列布置，相邻两列对应位置的孔应在高度上错开一定距离。同一孔位上打两个钻孔，两个钻孔分别朝向左和右两个方位。左钻孔与右钻孔在同一个平面内，并且该平面与柱状节理轴向垂直。从而构成垂直于柱状节理轴向的三维锚索网格。克服了传统技术中锚索受力不尽合理、支护效果差等缺点。本发明形成三维锚索网格，锚索受力合理，支护效果好。
【IPC分类】E02D17/20
【公开号】CN105350549
【申请号】CN201510747404
【发明人】张久长, 杨兰兰, 孟庆祥, 王如宾, 徐卫亚, 王环玲, 闫龙, 俞隽
【申请人】河海大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月5日