本發(fā)明屬于邊坡穩(wěn)定性,更具體地,涉及一種順層巖邊坡防護結構及其施工方法。
背景技術:
1、順層巖邊坡是指巖層走向與邊坡的走向基本一致、巖層傾向與邊坡坡向相同的層狀結構巖體邊坡,其由不同巖性的巖層組成,這些巖層在地質作用下形成了層狀結構,在外部載荷或自然因素(如降雨、地震等)作用下容易發(fā)生順層滑移,導致邊坡失穩(wěn),而邊坡的穩(wěn)定性直接關系到工程建設的安全和周圍環(huán)境的安全,因此,對順層邊坡進行防護治理具有重要意義。
2、針對順層巖邊坡的穩(wěn)定性問題,工程上常采用多種防護治理技術,主要包括兩類:柔性防護技術和剛性防護技術。柔性防護技術主要包括植被防護、土工合成材料防護等。剛性防護技術主要包括擋土墻、抗滑樁、噴錨支護和鋼筋網(wǎng)支護等,如公開號為cn108755716b的專利文獻一種含水易風化巖質順層邊坡的綜合防護治理方法,本發(fā)明通過在坡面上開采形成第一個至第n個臺階,在坡面底部施工排水溝,在坡面施工泄水孔,使該臺階內部的積水排走,坡頂施工截水溝;然后坡面施工注漿孔使巖石破碎帶結為一體;再用雜粘土在坡頂平鋪,然后碾壓;最后在坡面施工短錨桿,并用全孔注漿的方法錨固并采用混凝土進行掛網(wǎng)噴坡。
3、該發(fā)明通過泄水孔疏水方案、帷幕堵水、錨桿掛網(wǎng)噴坡防護多種防護方案的組合,從根本上提高了邊坡的穩(wěn)定性,隔斷了易風化巖石與大氣、陽光和水的接觸,防止了邊坡巖體的風化破壞,發(fā)揮巖體本身的強度,消除了邊坡滑移中水的關鍵作用,增加邊坡的長期穩(wěn)定性。但該方案是在邊坡開挖后進行防護,容易在施工過程中對坡面造成擾動,造成滑坡等災害。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求,本發(fā)明提供一種順層巖邊坡防護結構及其施工方法,通過山體開挖前,在坡頂垂直山體和山坡背面順巖層方向打孔注漿,在壓漿后的不同深度注漿孔中插入錨索,形成多重錨索結構,將巖層粘結成一個整體,提高了開挖過程中的安全系數(shù),開挖后將預制節(jié)點、預制連續(xù)梁通過現(xiàn)澆搭接頭連接成框架梁結構,并將錨索穿過預制節(jié)點上的錨固孔,通過連接在錨索端部的多重錨索聯(lián)動裝置張拉后錨固在預制節(jié)點上,與框架梁結構及巖體形成整體,增強了邊坡防護結構的整體性,且通過多層錨索的協(xié)同作用,使邊坡的不同深度均勻受力,對坡面進行防護,提高邊坡長期穩(wěn)定性。
2、為了實現(xiàn)上述目的,按照本發(fā)明的一個方面,提供一種順層巖邊坡防護結構,包括注漿孔、錨索、均勻布置在開挖后坡面的預制節(jié)點、與所述預制節(jié)點相匹配布置的預制連續(xù)梁、連接所述預制節(jié)點和所述預制連續(xù)梁的現(xiàn)澆搭接頭及多重錨索聯(lián)動裝置;其中,
3、所述預制節(jié)點包括中心設置的貫通錨固孔及端部預留的節(jié)點預留鋼筋;
4、所述預制連續(xù)梁包括兩端預留的連續(xù)梁預留鋼筋;
5、所述預制節(jié)點和所述預制連續(xù)梁通過所述節(jié)點預留鋼筋和所述連續(xù)梁預留鋼筋連接后澆筑混凝土形成所述現(xiàn)澆搭接頭連接成框架梁結構;
6、所述錨索安裝在山體開挖前注漿后不同深度處的所述注漿孔中,形成多重錨索結構,提高開挖過程中的安全系數(shù),在坡體開挖后將所述錨索端頭穿過所述預制節(jié)點上的錨固孔,并通過所述多重錨索聯(lián)動裝置連接,經(jīng)過預應力張拉后錨固在所述預制節(jié)點,上,與所述框架梁結構及巖體形成一個整體,對坡面進行防護,提高邊坡整體抗滑移能力和穩(wěn)定性。
7、進一步地,所述預制節(jié)點的節(jié)點預留鋼筋和所述預制連續(xù)梁的連續(xù)梁預留鋼筋通過綁扎或焊接連接。
8、進一步地,所述注漿孔包括不同深度順巖層注漿孔和坡頂垂直于山體注漿孔。
9、進一步地,其特征在于,所述錨索采用高強度鋼索或復合材料,每層所述錨索通過鉆孔后注漿固定。
10、進一步地,所述預制節(jié)點分為十字型預制節(jié)點、t型預制節(jié)點、l型預制節(jié)點,具體形狀可根據(jù)現(xiàn)場實際進行調整。
11、進一步地,所述預制節(jié)點還包括周邊突出部位設置的與連續(xù)梁的搭接頭,其內部設有縱橫搭接鋼筋。
12、進一步地,所述預制連續(xù)梁還包括預制梁,其內部設有通長鋼筋。
13、進一步地,所述多重錨索聯(lián)動裝置包括有滑動式連接結構,安裝于順巖層不同深度所述錨索的張拉端部,用于在各層所述錨索受力變化時同步調整其受力狀態(tài),避免局部受力過大導致錨索失效。
14、進一步地,所述多重錨索聯(lián)動裝置還包括有張力調整系統(tǒng),用于通過液壓調節(jié)裝置控制各層所述錨索的張拉力,確保整體受力平衡。
15、按照本發(fā)明的另一方面,提供順層巖邊坡防護結構的施工方法,應用以上所述順層巖邊坡防護結構實現(xiàn),包括如下步驟:
16、s100:地質調查。通過野外踏勘、地質測繪、鉆探取樣等調查邊坡的地質構造、巖性、地質年代、地層特征、斷層分布、水文條件等情況,分析邊坡的穩(wěn)定性和潛在地質災害風險;
17、s200:打孔、注漿及錨索安裝。根據(jù)設計要求在山體背面順巖層滑動面和坡頂垂直山體位置打孔形成注漿孔并注漿,在壓漿后的不同深度注漿孔中插入錨索,形成多重錨索結構;
18、s300:在工廠或現(xiàn)場制備預制節(jié)點、連預制連續(xù)梁;
19、s400:山體開挖,根據(jù)邊坡設計要求,進行山體開挖,控制邊坡坡度、坡面形狀及與預制節(jié)點、預制連續(xù)梁相匹配的凹槽,形成預定的邊坡形狀;
20、s500:預制節(jié)點、預制連續(xù)梁及多重錨索聯(lián)動裝置安裝,將預制節(jié)點、預制連續(xù)梁安裝到邊坡相應凹槽位置,并將錨索準確穿過預制節(jié)點上的錨固孔,在錨索端部連接安裝錨索聯(lián)動裝置;
21、s600:搭接頭澆筑,通過綁扎或焊接連接預留鋼筋,對搭接部位澆筑混凝土,將所有預制節(jié)點、預制連續(xù)梁連接為一個整體,形成框架梁結構;
22、s700:錨索預應力張拉及鎖定,混凝土搭接現(xiàn)澆段達到設計強度后,通過多重錨索聯(lián)動裝置對每層錨索進行分級同步預應力張拉,并使用錨具對張拉后的錨索進行鎖定。
23、總體而言,通過本發(fā)明所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比,能夠取得下列有益效果:
24、1.本發(fā)明的順層巖邊坡防護結構,在坡面開挖之前,通過在坡頂垂直山體和山體背面順巖層方向打孔注漿,將巖層粘結成一個整體,解決了山體易在施工過程中發(fā)生滑坡的問題,大大提高了山體的抗滑性。
25、2.本發(fā)明的順層巖邊坡防護結構通過在坡面開挖前在注漿孔打入錨索,解決了傳統(tǒng)施工方法在邊坡開挖后才進行錨固作業(yè)導致防護結構施工周期長,開挖面長時間裸露的問題,進一步提高了開挖過程中的安全系數(shù)。
26、3.本發(fā)明的多重錨索聯(lián)動設計通過多層錨索的協(xié)同作用,使邊坡的不同深度均勻受力,不僅增強了邊坡防護結構的整體性,還有效防止了邊坡滑動,提高了邊坡的長期穩(wěn)定性,特別適用于復雜地質條件下的順層巖邊坡防護。
27、4.本發(fā)明的順層巖邊坡防護結構通過預制預制節(jié)點、預制連續(xù)梁的方法,解決了傳統(tǒng)施工方法因現(xiàn)場澆筑、振搗不到位而引發(fā)的質量問題,有效提高了施工質量。
28、5.本發(fā)明的順層巖邊坡防護結構通過在開挖前注漿打錨索和開挖后安裝預制節(jié)點、預制連續(xù)梁這一整套施工方法,將所有預制節(jié)點、預制連續(xù)梁連接為一個整體并通過錨索與巖體連接,解決了傳統(tǒng)施工方法中開挖面需長時間暴露,易造成新災害的風險,極大的縮短了框架梁的施工周期。