专利名称：巨厚层滑坡预应力锚索抗滑隧道施工方法及防治新结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及滑坡加固处理工程，特别是在巨厚层滑坡的加固工程结构方面， 提出了巨厚型滑坡预应力锚索抗滑隧道加固新型结构，该结构能有效的加固巨厚 型滑坡，增加滑坡的稳定性。
背景技术：
滑坡治理是一项技术复杂、施工困难的灾害防治工程。在20世纪50年代， 我国治理滑坡主要采用地表排水、清方减载、填土反压、抗滑挡墙及浆砌片石防 护处治等措施。20世纪60年代末期，我国在铁路建设中首次采用抗滑桩技术并 取得成功。抗滑桩技术的出现，使一些难度较大的滑坡问题的处理成为现实。由 于抗滑桩具有布置灵活、施工简单、对边坡扰动小、开挖断面小、污工体积少、 抗滑能力大、施工速度快等优点，在全国得到迅速推广应用，并从20世纪70 年代开始逐步形成以抗滑桩支挡为主、结合清方减载、地表排水的滑坡综合处治 技术。20世纪80年代末期，由于锚固技术理论研究和凿岩机械突破性的发展， 我国开始采用锚喷防护技术治理滑坡。20世纪90年代，压力注浆加固及框架锚 固结构被越来越多的用于滑坡处治。它是一种滑坡的深层加固处治技术，能解决 深层滑坡问题，是一种极具广泛应用前景的滑坡处治技术。
目前可供选择的滑坡治理技术较多，有削坡减载技术、排水与截水措施、注 浆锚固措施、抗滑桩、预应力锚索抗滑桩、抗滑挡墙、竖向预应力挡墙等。随着 工程建设规模的不断增大，滑坡复杂性增加，在滑坡治理中越来越强调多措施综 合整治的原则。
下面分别对各种现有的治理技术介绍如下
有削坡减载技术是通过恢复坡体平衡以达到阻滑的目的，具有施工简便、 技术简单的特点。削坡主要针对主滑部分，特别是滑体后缘。对于前缘有组画作 用的部分不能减重。削坡减载施工时应防止边坡开挖引起新的失稳，避免上方土 体平衡被破坏。削坡后的新开挖边坡应及时平整防渗。排水与截水措施主要是为了防止地表水、地下水以及冲刷侵袭。对于滑坡 体外的地表水，采取拦截旁引的方法阻止滑坡体外的地表水流向滑坡体内。对于 滑坡体内的地表水，采用防渗汇流、快速排走的方法减轻该部分地表水对滑坡的 作用。
注浆锚固措施主要用于斜坡岩层的顺层滑动，它是利用锚杆的抗拔力或抗 剪力以及滑动岩层间的摩阻力来阻止岩体的下滑，锚杆插入岩层后，施加轴向压 力迫使锚固端的楔子使楔缝张开，致使锚固端被紧固在锚孔的岩体中，以达到锚 固的目的，锚杆打入后，孔内应压注水泥砂浆，以提高锚杆的抗拔力，并防止钢 筋锈蚀。同时，安装锚杆时应避免逐个安装，因边坡即使产生微小的移动，单个 锚杆也易折断，故必须数个锚杆同时安装以策安全。
抗滑桩是穿透滑体深入稳定滑床，利用锚固段桩身前后岩土体的弹性抗力 平衡滑坡推力阻止滑动的一种桩柱。一般的抗滑桩整治工程都是由几根桩组成群 桩共同作用达到止滑的目的的。抗滑桩工程对山坡破坏小，施工安全方便，省工 省料。成孔形势多样，各种地形地质条件皆可适用。利用机械化施工，工期短。
预应力锚索抗滑桩是一种抗滑桩与预应力锚索相结合的滑坡加固综合结 构。通过在桩的顶部沿与水平面成一定角度的方向，设置可施加预应力的锚索， 从根本上改变了普通抗滑桩不合理的受力状态。由于结构型式的改变，桩的抗滑 能力得到提高，使桩与锚索的数量减少，大大降低了工程造价。锚索的外锚头置 于混凝土抗滑桩顶部，解决了因坡面岩体破碎锚索松弛而影响加固效果的问题。
抗滑挡墙是借助挡墙本身重量产生的抗滑力，平衡滑体剩余下滑力的一种 抗滑结构。
竖向预应力挡墙将竖向锚杆的一端用水泥砂浆锚固在岩质地基中，另一端 砌筑在混凝土或浆砌片石墙身内，并设锚具与圬工联系，最后张拉锚杆。利用锚 杆的弹性回縮对墙身施加竖向预应力，以代替部分挡墙圬工重量，从而减少抗滑 重力式挡墙圬工断面，达到节省圬工、降低造价的目的。
然而，对于巨厚层滑坡，其滑动面的埋设深度达几十米时，上述工程防治结 构无论是抗滑桩、还是预应力锚索结构都难以实现对滑坡的加固防护。因此，本 发明旨在解决巨厚层滑坡工程防治难题，提出了巨厚层滑坡预应力锚索抗滑隧道 防治新结构。
发明内容
本发明的目的是提供一种巨厚层滑坡预应力锚索抗滑隧道施工方法，使山体 滑坡加固处理工程施工方法更为合理、经济、有效。
本发明的目的是这样实现的 一种巨厚层滑坡预应力锚索抗滑隧道施工方 法，按以下步骤依次进行
a) 、依据巨厚层滑坡进行现场考察、测绘及其工程地质勘察，査清滑坡成因、 控制因素、确定巨厚层滑坡滑动面所在的位置、滑面形状、埋深、地下水情况以 及滑动面物理力学指标；
b) 、根据巨厚层滑坡勘察资料，进行各种工况组合下的滑坡稳定分析，滑坡
推力计算，优化预应力锚索抗滑隧道在滑坡体内布设的空间位置；
C)、进行预应力锚索抗滑隧道设计根据最不利荷载组合条件下的滑坡推力 计算结构及其空间布设位置，进行预应力锚索抗滑隧道设计，设计内容包括隧 道布设数量、隧道截面尺寸、埋设深度；预应力锚索间距、数量、深度；排水孔 间距、孔径、深度等；
d) 从坡体两侧逐段施工，分段长度尽可能小，避免因丝攻不当诱发坡体变 形破坏，并通过全过程监测，信息反馈，不断优化设计，实现动态设计、动态施 工；
e) 、预应力锚索抗滑隧道的施工
隧道开孔形状为矩形带拱形，隧道成孔后，在隧道的靠山侧和地面分别现场 浇筑钢筋混凝土肋柱和钢架混凝土地梁，隧道孔内其它部分现浇钢架混凝土衬 砌；
f) 、隧道内混凝土构筑物经养护完全凝固后，在钢筋混凝土肋柱和钢筋混凝 土地梁上布设一列预应力锚索、且锚索穿过山体滑动面，并锚固于稳定、坚硬岩 层中，以达到加固滑坡体的作用；
g) 、在隧道的顶拱布置排水孔，排水孔呈放射状设置，同时在隧道底部布置 排水沟，以汇集由排水孔来的滑坡体内的地表水，并将其排出隧道，减少地下水 对滑坡体的不利影响。
本发明的另一目的是提供一种巨厚层滑坡预应力锚索抗滑隧道新型结构，旨 在解决常规防治难以解决巨厚层滑坡的工程防治问题，提出一种经济、快速、方便、安全的巨厚层滑坡防治新型结构，增加巨厚层滑坡的稳定性，减少因滑坡失 稳所带来的生命财产损失。
本发明的另一目的是这样实现的一种巨厚层滑坡预应力锚索抗滑隧道新型 结构，隧道的截面形状为矩形带拱形，隧道的靠山侧和底面分别浇筑有钢筋混凝 土肋柱和钢筋混凝土地梁，隧道内其余部分现浇有混凝土衬砌；钢筋混凝土肋柱 和钢筋混凝土地梁上布设有一列预应力锚索，且锚索穿过山体滑动面，锚固于稳 定、坚硬岩层中；隧道的顶拱设置有放射状排水孔，隧道的底面设置有用于将由 排水孔汇集来的滑坡体内的地表水排出隧道的排水沟。
本发明的有益效果是
1、 提出一种有效加固巨厚层滑坡的新型工程抗滑结构，实现对巨厚层滑坡 的工程防治。
2、 防治结构施工切实可行。
只需首先在坡体内开挖隧道边开挖边衬砌，并在隧道内布设预应力锚索和排 水孔。这些施工技术都是比较成熟的常规技术。
3、 安全有效的加固结构
与现有滑坡加固技术相比，本结构具有明显的优点，不但解决了目前现有的 工程防治结构不能实现对巨厚层滑坡进行加固防护的难题，又能通过地下排水孔 的实施，降低滑坡体的地下水位，增加巨厚层滑坡的稳定性。隧道结构不仅是良 好的抗滑结构，也是有效的排水通道。
图1是本发明的隧道典型断面图。
具体实施例方式
图1示出，巨厚层滑坡预应力锚索抗滑隧道施工方法，按以下步骤依次进行:
a) 、依据巨厚层滑坡进行现场考察、测绘及其工程地质勘察，査清滑坡成因、
控制因素、确定巨厚层滑坡滑动面所在的位置、滑面形状、埋深、地下水情况以
及滑动面物理力学指标；
b) 、根据巨厚层滑坡勘察资料，进行各种工况组合下的滑坡稳定分析，滑坡 推力计算，优化预应力锚索抗滑隧道在滑坡体内布设的空间位置；
C)、进行预应力锚索抗滑隧道设计根据最不利荷载组合条件下的滑坡推力计算结构及其空间布设位置，进行预应力锚索抗滑隧道设计，设计内容包括隧
道布设数量、隧道截面尺寸、埋设深度；预应力锚索间距、数量、深度；排水孔 间距、孔径、深度等；
d) 从坡体两侧逐段施工，分段长度尽可能小，避免因丝攻不当诱发坡体变 形破坏，并通过全过程监测，信息反馈，不断优化设计，实现动态设计、动态施 工；
e) 、预应力锚索抗滑隧道的施工
隧道开孔形状为矩形带拱形，隧道成孔后，在隧道的靠山侧和地面分别现场 浇筑钢筋混凝土肋柱4和钢架混凝土地梁3，隧道孔内其它部分现浇钢架混凝土 衬砌；
f) 、隧道内混凝土构筑物经养护完全凝固后，在钢筋混凝土肋柱4和钢筋混 凝土地梁3上布设一列预应力锚索8、 9、且锚索穿过山体滑动面2，并锚固于稳 定、坚硬岩层中，以达到加固滑坡体的作用；
g) 、在隧道的顶拱布置排水孔6，排水孔呈放射状设置，同时在隧道底部布 置排水沟7，以汇集由排水孔来的滑坡体内的地表水，并将其排出隧道，减少地 下水对滑坡体的不利影响。
巨厚层滑坡预应力锚索抗滑隧道新型结构，隧道的截面形状为矩形带拱形， 隧道的靠山侧和底面分别浇筑有钢筋混凝土肋柱4和钢筋混凝土地梁3，隧道内 其余部分现浇有混凝土衬砌；钢筋混凝土肋柱4和钢筋混凝土地梁3上布设有一 列预应力锚索8、 9，且锚索穿过山体滑动面2，锚固于稳定、坚硬岩层中；隧道 的顶拱设置有放射状排水孔6，隧道的底面设置有用于将由排水孔汇集来的滑坡 体内的地表水排出隧道的排水沟7。
权利要求
1、一种巨厚层滑坡预应力锚索抗滑隧道施工方法，其特征是按以下步骤依次进行a)、依据巨厚层滑坡进行现场考察、测绘及其工程地质勘察，查清滑坡成因、控制因素、确定巨厚层滑坡滑动面所在的位置、滑面形状、埋深、地下水情况以及滑动面物理力学指标；b)、根据巨厚层滑坡勘察资料，进行各种工况组合下的滑坡稳定分析，滑坡推力计算，优化预应力锚索抗滑隧道在滑坡体内布设的空间位置；c)、进行预应力锚索抗滑隧道设计根据最不利荷载组合条件下的滑坡推力计算结构及其空间布设位置，进行预应力锚索抗滑隧道设计，设计内容包括隧道布设数量、隧道截面尺寸、埋设深度；预应力锚索间距、数量、深度；排水孔间距、孔径、深度等；d)从坡体两侧逐段施工，分段长度尽可能小，避免因施工不当诱发坡体变形破坏，并通过全过程监测，信息反馈，不断优化设计，实现动态设计、动态施工；
2、 一种巨厚层滑坡预应力锚索抗滑隧道新型结构，隧道的截面形状为矩形带 拱形，其特征是所述隧道的靠山侧和底面分别浇筑有钢筋混凝土肋柱(4)和钢 筋混凝土地梁(3)，隧道内其余部分现浇有混凝土衬砌；钢筋混凝土肋柱(4)和 钢筋混凝土地梁(3)上布设有一列预应力锚索(8、 9)，且锚索穿过山体滑动面(2)，锚固于稳定、坚硬岩层中；隧道的顶拱设置有放射状排水孔(6)，隧道的 底面设置有用于将由排水孔汇集来的滑坡体内的地表水排出隧道的排水沟(7 )。
全文摘要
一种巨厚层滑坡预应力锚索抗滑隧道施工方法，其步骤如下对巨厚层滑坡进行现场考察，测验及工程地质勘察，确定巨厚层滑坡滑动面所在位置等相应情况，经滑坡推动计算，优先预应力锚索布设的空间位置，根据最不利荷载组合条件下的滑坡推力，进行预应力锚索抗滑隧道设计，从坡体两侧逐段施工，且分段长度尽可能小。在隧道靠山侧和地面现浇钢筋混凝土肋柱和地梁，其余部分现浇钢筋混凝土衬砌；在上述肋柱和地梁布设一列预应力锚索，锚索穿过山体滑坡面，锚固于稳定、坚硬岩层中。隧道顶拱布设排水孔，底部布置排水沟。本发明能增加巨厚层滑坡的稳定性，且施工方法经济、快速、方便、安全。
文档编号E21D9/00GK101476466SQ20081014799
公开日2009年7月8日 申请日期2008年12月24日 优先权日2008年12月24日
发明者何思明, 渝 罗 申请人:中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所