CN111042161A - 一种崩坡积高边坡柔性处理结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种崩坡积高边坡柔性处理结构及其施工方法。本发明的目的是提供一种崩坡积高边坡柔性处理结构及其施工方法，以降低处理难度、加快施工进度、提高适应变形能力、减小开挖和环境污染。本发明的技术方案是：该结构具有自上而下分级开挖的边坡，对应每级边坡设有马道；沿所述马道布置有若干钢管桩，钢管桩下端穿过地层不整合界线，钢管桩上端露出于马道上，所述马道上浇筑有与所述钢管桩结合的压顶梁，所述边坡坡面上布置有框格梁，框格梁下方经锚拉板连接下方马道上的压顶梁；其中所述锚拉板经若干预应力锚索固定于边坡上，所述框格梁经若干砂浆锚杆固定于边坡。本发明适用于水利、水电、交通等土木工程崩坡积高边坡。

Description

一种崩坡积高边坡柔性处理结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种崩坡积高边坡柔性处理结构及其施工方法。适用于水利、水电、交通等土木工程崩坡积高边坡。
背景技术
崩坡积体是边坡开挖时经常遇到的一种不良地质现象，其变形和稳定性是工程地质领域研究的重点问题之一，尤其在水利水电工程中，其稳定性往往成为工程能否建设和安全运营的关键。
崩坡积高边坡通常采用挖除、抗滑桩、框格梁等进行处理：
挖除方案存在对环境破坏大、弃渣堆存困难等问题，尤其对于高边坡、大体积崩坡积体来说，大面积开挖对崩坡积体扰动大，开挖过程存在施工风险，并且大量堆渣会形成新的人工边坡稳定问题，需要进行二次处理；
抗滑桩方案施工困难、施工工期长、施工安全风险突出，当覆盖层较厚时，抗滑桩生根困难，而且刚性的抗滑桩对柔性的崩坡积体的变形适应能力差，易出现裂缝；
框格梁只能解决坡面浅层稳定问题，当崩坡积体高陡时，框格梁不仅施工困难，而且自身稳定问题突出，雨季时，框格梁底部土体容易脱空塌陷，出现局部稳定问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种崩坡积高边坡柔性处理结构及其施工方法，以降低处理难度、加快施工进度、提高适应变形能力、减小开挖和环境污染。
本发明所采用的技术方案是：一种崩坡积高边坡柔性处理结构，其特征在于：具有自上而下分级开挖的边坡，对应每级边坡设有马道；
沿所述马道布置有若干钢管桩，钢管桩下端穿过地层不整合界线，钢管桩上端露出于马道上，所述马道上浇筑有与所述钢管桩结合的压顶梁，所述边坡坡面上布置有框格梁，框格梁下方经锚拉板连接下方马道上的压顶梁；
其中所述锚拉板经若干预应力锚索固定于边坡上，所述框格梁经若干砂浆锚杆固定于边坡。
所述钢管桩分成两序跳桩施工，采用跟管钻进，入岩深度大于等于1/3钢管桩桩长。
所述钢管桩沿管长方向钻4个灌浆孔，梅花形布置，钢管桩内部放置1束328、L＝12m的锚筋束及1根Φ20mm注浆管。
所述钢管桩采用孔底返浆法注浆，钢管桩端部与桩孔孔底距离10cm，注浆先稀后浓，根据吸浆量调整水灰比，最后用浓浆封孔，堵塞长度一般为10cm，注浆材料采用M30水泥砂浆，灰砂比为1:1，水灰比为0.38～0.45，注浆压力0.3～0.5MPa，屏浆压力0.5MPa，稳压5～10min。
所述预应力锚索接于所述锚拉板的中心线上，长短间隔布置，长度按锚入基岩8m～10m控制，根据现场实际覆盖层厚度调整。
对所述预应力锚索进行注浆、张拉和锁定，预应力锚索按50％的设计张拉力张拉。
所述砂浆锚杆设置于所述框格梁的节点处。
所述框格梁、锚拉板、压顶梁和钢管桩浇筑形成整体。
所述锚拉板上预留有排水孔I。
一种崩坡积高边坡柔性处理结构的施工方法如下：
自上而下分级开挖边坡，开挖一级后支护一级；
沿马道方向布置钢管桩；
钢管桩注浆；
边坡坡面上设置锚索孔、砂浆锚杆和边坡排水孔II，并在锚索孔内设置预应力锚索；
浇筑压顶梁、锚拉板和框格梁，压顶梁、锚拉板和框格梁连接形成整体；
对预应力锚索进行注浆、张拉和锁定。
本发明的有益效果是：本发明采用的“钢管桩+压顶梁+锚拉板+预应力锚索+框格梁”崩坡积高边坡柔性处理结构降低了处理难度、加快了施工进度、提高了结构适应变形能力、减少了环境污染。
附图说明
图1为实施例的结构示意图。
图2为实施例中钢管桩的结构示意图。
图3为实施例中钢管桩的截面示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例为一种崩坡积高边坡柔性处理结构，具有自上而下分级开挖的边坡8，对应每级边坡8设有马道11。
本实施例中沿马道11布置有若干钢管桩1，钢管桩1下端穿过地层不整合界线12，钢管桩1上端露出于马道11上。马道11上浇筑有与钢管桩1结合的压顶梁2，边坡8坡面上布置有框格梁4，框格梁4下方经锚拉板3连接下方马道11上的压顶梁2。
本例中，锚拉板3上对应边坡8上的预留有排水孔I9。锚拉板3经若干预应力锚索5固定于边坡8上，预应力锚索5布置在锚拉板3中心线上，长短间隔布置，其中锚索长度可根据现场实际覆盖层厚度调整。框格梁4布置在锚拉板3以上开挖边坡8上，锚拉板3作为框格梁4的底梁与框格梁4浇筑形成整体，框格梁4节点处***布置砂浆锚杆7。
本实施例的施工方法如下：
a、自上而下分级开挖，每级边坡8开挖至设计坡比1:i，开挖一级后支护一级。
b、沿马道11方向布置两排钢管桩1，间距0.6m，排距0.5m，梅花形布置，该钢管桩下端穿过地层不整合界线12，入岩深度不少于1/3桩长。钢管桩1分成两序跳桩施工，以避免相邻孔位相互影响，为防止孔内垮塌，采用跟管钻进。
如图2、图3所示，钢管桩1具有外径Φ108mm，壁厚4.5mm的钢管，钢管上沿管长方向钻4个灌浆孔16，间距0.5m，孔径Φ20mm，梅花形布置，距离钢管底部0.5m开始布孔，钢管桩1内部放置1束
Figure BDA0002358795280000041
L＝12m锚筋束13及1根Φ20mm注浆管14。
c、钢管桩1采用孔底返浆法注浆，钢管与桩孔孔底留10cm深空隙17，压浆先稀后浓，根据吸浆量调整水灰比，最后用浓浆封孔，以保证压浆密实，堵塞长度可根据实际压力调整。注浆材料采用M30水泥砂浆15(灰砂比1:1)，水灰比为0.38～0.45，注浆压力0.3～0.5MPa，屏浆压力0.5MPa，稳压5～10min。
d、坡面布置预应力锚索5的锚索孔6、砂浆锚杆7和边坡排水孔II10。为防止孔内垮塌，采用跟管钻进锚索孔6；砂浆锚杆7布置于框格梁4节点处，
Figure BDA0002358795280000042
(L＝9m/6m)，锚杆方向垂直坡面；于马道11上方1m处布置一排边坡排水孔II10Φ100，L＝10m@3m，通过预留排水孔I9穿出锚拉板3，锚拉板3上方开挖坡面***布置边坡排水孔II10Φ100，L＝10m@4m×4m，所有排水孔均上仰10°，内插Φ75排水花管，设反滤；
e、沿马道11方向在钢管桩1顶部整体浇筑压顶梁2和锚拉板3，每隔12m设一道结构缝，缝宽2cm，缝内填充沥青木板。
锚拉板3以上开挖边坡8浇筑框格梁4，锚拉板3作为框格梁4底梁与框格梁4浇筑形成整体，框格梁4每隔12m设一道结构缝，缝内填充沥青木板。
f、对预应力锚索5进行注浆、张拉和锁定，预应力锚索5按50％的设计张拉力进行欠张拉，并根据锚索张拉力损失情况适时进行补偿张拉。

Claims (10)

1.一种崩坡积高边坡柔性处理结构，其特征在于：具有自上而下分级开挖的边坡(8)，对应每级边坡(8)设有马道(11)；
沿所述马道(11)布置有若干钢管桩(1)，钢管桩(1)下端穿过地层不整合界线(12)，钢管桩(1)上端露出于马道(11)上，所述马道(11)上浇筑有与所述钢管桩(1)结合的压顶梁(2)，所述边坡(8)坡面上布置有框格梁(4)，框格梁(4)下方经锚拉板(3)连接下方马道(11)上的压顶梁(2)；
其中所述锚拉板(3)经若干预应力锚索(5)固定于边坡(8)上，所述框格梁(4)经若干砂浆锚杆(7)固定于边坡(8)。
2.根据权利要求1所述的崩坡积高边坡柔性处理结构，其特征在于：所述钢管桩(1)分成两序跳桩施工，采用跟管钻进，入岩深度大于等于1/3钢管桩桩长。
3.根据权利要求1所述的崩坡积高边坡柔性处理结构，其特征在于：所述钢管桩(1)沿管长方向钻4个灌浆孔(16)，梅花形布置，钢管桩内部放置1束3
Figure FDA0002358795270000011
L＝12m的锚筋束(13)及1根Φ20mm注浆管(14)。
4.根据权利要求1所述的崩坡积高边坡柔性处理结构，其特征在于：所述钢管桩(1)采用孔底返浆法注浆，钢管桩端部与桩孔孔底距离10cm，注浆先稀后浓，根据吸浆量调整水灰比，最后用浓浆封孔，堵塞长度一般为10cm，注浆材料采用M30水泥砂浆(15)，灰砂比为1:1，水灰比为0.38～0.45，注浆压力0.3～0.5MPa，屏浆压力0.5MPa，稳压5～10min。
5.根据权利要求1所述的崩坡积高边坡柔性处理结构，其特征在于：所述预应力锚索(5)接于所述锚拉板(3)的中心线上，长短间隔布置，长度控制在锚入基岩8m～10m的范围，根据现场实际覆盖层厚度调整。
6.根据权利要求1所述的崩坡积高边坡柔性处理结构，其特征在于：对所述预应力锚索(5)进行注浆、张拉和锁定，预应力锚索(5)按50％的设计张拉力张拉。
7.根据权利要求1所述的崩坡积高边坡柔性处理结构，其特征在于：所述砂浆锚杆(7)设置于所述框格梁(4)的节点处。
8.根据权利要求1所述的崩坡积高边坡柔性处理结构，其特征在于：所述框格梁(4)、锚拉板(3)、压顶梁(2)和钢管桩(1)浇筑形成整体。
9.根据权利要求1所述的崩坡积高边坡柔性处理结构，其特征在于：所述锚拉板(3)上预留有排水孔I(9)。
10.一种权利要求1～9任意一项所述崩坡积高边坡柔性处理结构的施工方法如下：
自上而下分级开挖边坡(8)，开挖一级后支护一级；
沿马道(11)方向布置钢管桩(1)；
钢管桩(1)注浆；
边坡(8)坡面上设置锚索孔(6)、砂浆锚杆(7)和边坡排水孔II(10)，并在锚索孔(6)内设置预应力锚索(5)；
浇筑压顶梁(2)、锚拉板(3)和框格梁(4)，压顶梁(2)、锚拉板(3)和框格梁(4)连接形成整体；
对预应力锚索(5)进行注浆、张拉和锁定。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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