含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法技术

技术编号:14877345 阅读:212 留言:0更新日期:2017-03-24 00:38
本发明专利技术公开了一种含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,采用多个均布设在同一平面上的预应力锚索对待加固边坡进行加固,包括步骤:一、各岩层的岩体节理裂隙发育程度确定;二、锚固段长度与锚索孔孔口位置确定;预应力锚索包括锚索本体、一次注浆管和二次注浆管,锚索本体后端安装有锚具,锚索本体包括多道钢绞线;三、预应力锚索注浆锚固施工:对任一个预应力锚索进行注浆锚固施工时,包括步骤:钻孔、安放锚索、常压注浆、高压注浆和锚索张拉及封锚。本发明专利技术方法步骤简单、设计合理且施工简便、施工效率高、使用效果好,能简便、快速完成待加固边坡的加固过程,所采用的预应力锚索成本低且锚固力较高,能对待加固边坡进行有效加固。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于岩土地层加固施工
,尤其是涉及一种含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法
技术介绍
含裂隙岩土地层指存在裂隙的岩土地层,裂隙指岩体节理裂隙,因而含裂隙岩土地层主要指裂隙岩层,如岩溶裂隙地层、风化岩层等。针对岩土地层,目前通常采用“灰浆泵封口注浆法”和“二次劈裂注浆法”这两种注浆方法进行加固。其中,“灰浆泵封口注浆法”是指用快凝水泥封锚索孔口后,安装孔口注浆管,该孔口注浆管的一端伸入孔口,另一端与注浆泵胶管连接,孔口注浆管为钢管且其直径以能与胶管紧密连接为准;之后检查排气管,开机注浆,排气或排出稀浆,停泵,撤注浆管;注浆结束,清洗注浆机具。“二次劈裂注浆法”是指在一次常压注浆情况下再进行第二次高压注浆的方法,具体是在锚索施工过程中,先按普通注浆锚索的注浆方式实施一次注浆;待水泥浆初凝之后,再经高压管对锚孔实施压力注浆,此次注浆即为劈裂注浆,浆液在压力下首先劈裂一次注浆浆体结石包裹体,继而劈裂周围岩土体形成浆脉。实际施工时,上述两种加固方法能有效挤出水和空气且具有防锈耐久等优点,但适用面较窄,仅适用于软岩或土质地层,并且上述两种加固方法均存在以下五个方面的不足:①没有针对复杂地质条件进行复核,并找出不同阶段地层的裂隙发育情况;②不能完全把孔洞内的水和砂排除;③注浆时忽视裂隙地层的漏浆现象,一次常压注浆,二次劈裂注浆无法达到浆体饱满,不能有效填充岩土裂隙和岩层渗水缝隙,注浆防渗漏效果差;④没有针对每一个锚索合理注浆,因而施工难度大,施工进度慢,成本高,浪费多;⑤锚索拉拔试验达不到最大荷载值和承载力,不能保证工程质量,锚固质量差,成本高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其方法步骤简单、设计合理且施工简便、施工效率高、使用效果好,能简便、快速完成待加固边坡的加固过程,所采用的预应力锚索成本低且锚固力较高,能对待加固边坡进行有效加固。为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是:一种含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征在于:采用多个均布设在同一平面上的预应力锚索对待加固边坡进行加固,多个所述预应力锚索的结构和尺寸均相同且其沿待加固边坡的长度方向由左至右进行布设,相邻两个所述预应力锚索之间的间距为2.5m~3.5m;所述预应力锚索的倾斜角度A=18°~22°,倾斜角度A为预应力锚索与水平面之间的夹角;采用多个所述预应力锚索对待加固边坡进行加固时,包括以下步骤:步骤一、各岩层的岩体节理裂隙发育程度确定:根据待加固边坡的地质勘查报告,对待加固边坡中各岩层的岩体节理裂隙发育程度分别进行确定;所述待加固边坡中包括多个由上至下布设的岩层;所述待加固边坡中岩体节理裂隙发育程度为发育较好或发育良好的岩层为裂隙完全发育岩层,所述裂隙完全发育岩层的数量为一个或多个,多个所述裂隙完全发育岩层由上至下连续布设,所述待加固边坡中的所有裂隙完全发育岩层组成下部加固岩层;所述待加固边坡中位于所述下部加固岩层上方的所有岩层组成上部加固岩层;步骤二、锚固段长度与锚索孔孔口位置确定:对预应力锚索的锚固段长度L1和锚索孔孔口位置分别进行确定;其中,L1=9m~13m;所述预应力锚索包括锚索本体、一次注浆管和二次注浆管,所述一次注浆管和二次注浆管均位于所述锚索本体的内侧中部;所述锚索本体的后端安装有锚具,所述锚索本体包括多道钢绞线,所述一次注浆管、二次注浆管和多道所述钢绞线均沿所述锚索本体的长度方向进行布设,所述一次注浆管和二次注浆管均绑扎固定在所述锚索本体上;所述锚索本体分为自由段锚索和位于所述自由段锚索前侧的锚固段锚索,所述锚固段锚索上由后向前设置有多个紧箍环,多道所述钢绞线之间通过多个所述紧箍环固定连接为一体,每个所述紧箍环均套装在多道所述钢绞线外侧,且每个所述紧箍环均与多道所述钢绞线固定连接;所述锚固段锚索上由后向前设置有多个隔离架,所述隔离架与紧箍环呈交错布设,每个所述隔离架上均设置有多个分别供钢绞线安装的安装孔或安装槽;所述自由段锚索上设置有塑料套管,所述塑料套管的数量为一根或多根且其长度与所述自由度锚索的长度相同,每根所述塑料套管内均套装于一道或多道所述钢绞线,所述锚索本体中的所有钢绞线均套装于塑料套管内;对预应力锚索的锚固段长度L1进行确定时,根据预应力锚索的倾斜角度A和步骤一中所述下部加固岩层的层厚进行确定,所述预应力锚索的锚固段底端伸出至所述下部加固岩层下方的长度为0.3m~0.8m,所述预应力锚索的锚固段顶端伸出至所述下部加固岩层上方的长度不小于0.3m;所述预应力锚索的锚固段长度L1与所述锚固段锚索的长度相同;对预应力锚索的锚索孔的孔口位置进行确定时,根据预应力锚索的总长度L、倾斜角度A和锚固段长度L1进行确定,其中L=30m~35m;所述锚索孔的孔口布设于待加固边坡的坡面上;步骤三、预应力锚索注浆锚固施工:对多个所述预应力锚索分别进行注浆锚固施工,多个所述预应力锚索的注浆锚固施工方法均相同;对任一个所述预应力锚索进行注浆锚固施工时,包括以下步骤:步骤301、钻孔:根据步骤二中所确定的锚索孔的孔口位置,采用钻机由后向前在待加固边坡内钻取供预应力锚索安装的锚索孔,所述锚索孔的孔径为Φ0.12m~Φ0.18m;步骤302、安放锚索:将预先制作好的预应力锚索放入步骤301中所述锚索孔内;步骤303、常压注浆:通过步骤302中所述预应力锚索中的一次注浆管向锚索孔内注入水泥浆,注浆压力为0.4MPa~1MPa;步骤304、高压注浆:待步骤303中所注水泥浆初凝后,通过步骤302中所述预应力锚索中的二次注浆管向锚索孔内注入水泥浆,注浆压力为2MPa~5MPa;步骤305、锚索张拉及封锚:对预应力锚索进行预应力张拉及封锚施工。上述含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征是:步骤305中对任一个所述预应力锚索进行预应力张拉及封锚施工时,待该预应力锚索锚固施工过程中通过一次注浆管和二次注浆管注入的水泥浆均达到设计强度后,采用张拉设备对该预应力锚索的所述锚索本体进行预应力张拉,预应力张拉完成后对该预应力锚索进行封锚。上述含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征是:步骤一中对待加固边坡中任一个所述岩层的岩体节理裂隙发育程度分别进行确定时,根据该岩层的岩石质量指标RQD进行确定;当RQD>90%时,说明该岩层的岩体节理裂隙发育程度为不发育;当75%<RQD≤90%时,说明该岩层的岩体节理裂隙发育程度为较发育;当50%<RQD≤75%时,说明该岩层的岩体节理裂隙发育程度为发育;当25%≤RQD≤50%时,说明该岩层的岩体节理裂隙发育程度为发育较好;当RQD<25%时,说明该岩层的岩体节理裂隙发育程度为发育良好。上述含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征是:步骤一中所述待加固边坡为裂隙发育完全边坡或裂隙发育不完全边坡;步骤三中进行预应力锚索注浆锚固施工之前,先判断待加固边坡为裂隙发育完全边坡或裂隙发育不完全边坡进行判断:当待加固边坡的所述下部加固岩层中各岩层的岩体节理裂隙发育程度均为发育良好且所述上部加固岩层中预应力锚索所处各岩层的岩体节理裂隙发育程度均为发育或发育较好时,判断为待加固边坡为所述裂隙发育本文档来自技高网
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含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法

【技术保护点】
一种含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征在于:采用多个均布设在同一平面上的预应力锚索(2)对待加固边坡(1)进行加固,多个所述预应力锚索(2)的结构和尺寸均相同且其沿待加固边坡(1)的长度方向由左至右进行布设,相邻两个所述预应力锚索(2)之间的间距为2.5m~3.5m;所述预应力锚索(2)的倾斜角度A=18°~22°,倾斜角度A为预应力锚索(2)与水平面之间的夹角;采用多个所述预应力锚索(2)对待加固边坡(1)进行加固时,包括以下步骤:步骤一、各岩层的岩体节理裂隙发育程度确定:根据待加固边坡(1)的地质勘查报告,对待加固边坡(1)中各岩层(1‑1)的岩体节理裂隙发育程度分别进行确定;所述待加固边坡(1)中包括多个由上至下布设的岩层(1‑1);所述待加固边坡(1)中岩体节理裂隙发育程度为发育较好或发育良好的岩层(1‑1)为裂隙完全发育岩层,所述裂隙完全发育岩层的数量为一个或多个,多个所述裂隙完全发育岩层由上至下连续布设,所述待加固边坡(1)中的所有裂隙完全发育岩层组成下部加固岩层;所述待加固边坡(1)中位于所述下部加固岩层上方的所有岩层(1‑1)组成上部加固岩层;步骤二、锚固段长度与锚索孔孔口位置确定:对预应力锚索(2)的锚固段长度L1和锚索孔孔口位置分别进行确定;其中,L1=9m~13m;所述预应力锚索(2)包括锚索本体、一次注浆管(2‑1)和二次注浆管(2‑2),所述一次注浆管(2‑1)和二次注浆管(2‑2)均位于所述锚索本体的内侧中部;所述锚索本体的后端安装有锚具(2‑3),所述锚索本体包括多道钢绞线(2‑4),所述一次注浆管(2‑1)、二次注浆管(2‑2)和多道所述钢绞线(2‑4)均沿所述锚索本体的长度方向进行布设,所述一次注浆管(2‑1)和二次注浆管(2‑2)均绑扎固定在所述锚索本体上;所述锚索本体分为自由段锚索和位于所述自由段锚索前侧的锚固段锚索,所述锚固段锚索上由后向前设置有多个紧箍环(2‑5),多道所述钢绞线(2‑4)之间通过多个所述紧箍环(2‑5)固定连接为一体,每个所述紧箍环(2‑5)均套装在多道所述钢绞线(2‑4)外侧,且每个所述紧箍环(2‑5)均与多道所述钢绞线(2‑4)固定连接;所述锚固段锚索上由后向前设置有多个隔离架(2‑6),所述隔离架(2‑6)与紧箍环(2‑5)呈交错布设,每个所述隔离架(2‑6)上均设置有多个分别供钢绞线(2‑4)安装的安装孔或安装槽;所述自由段锚索上设置有塑料套管(2‑7),所述塑料套管(2‑7)的数量为一根或多根且其长度与所述自由度锚索的长度相同,每根所述塑料套管(2‑7)内均套装于一道或多道所述钢绞线(2‑4),所述锚索本体中的所有钢绞线(2‑4)均套装于塑料套管(2‑7)内;对预应力锚索(2)的锚固段长度L1进行确定时,根据预应力锚索(2)的倾斜角度A和步骤一中所述下部加固岩层的层厚进行确定,所述预应力锚索(2)的锚固段底端伸出至所述下部加固岩层下方的长度为0.3m~0.8m,所述预应力锚索(2)的锚固段顶端伸出至所述下部加固岩层上方的长度不小于0.3m;所述预应力锚索(2)的锚固段长度L1与所述锚固段锚索的长度相同;对预应力锚索(2)的锚索孔(3)的孔口位置进行确定时,根据预应力锚索(2)的总长度L、倾斜角度A和锚固段长度L1进行确定,其中L=30m~35m;所述锚索孔(3)的孔口布设于待加固边坡(1)的坡面上;步骤三、预应力锚索注浆锚固施工:对多个所述预应力锚索(2)分别进行注浆锚固施工,多个所述预应力锚索(2)的注浆锚固施工方法均相同;对任一个所述预应力锚索(2)进行注浆锚固施工时,包括以下步骤:步骤301、钻孔:根据步骤二中所确定的锚索孔(3)的孔口位置,采用钻机由后向前在待加固边坡(1)内钻取供预应力锚索(2)安装的锚索孔(3),所述锚索孔(3)的孔径为Φ0.12m~Φ0.18m;步骤302、安放锚索:将预先制作好的预应力锚索(2)放入步骤301中所述锚索孔(3)内;步骤303、常压注浆:通过步骤302中所述预应力锚索(2)中的一次注浆管(2‑1)向锚索孔(3)内注入水泥浆,注浆压力为0.4MPa~1MPa;步骤304、高压注浆:待步骤303中所注水泥浆初凝后,通过步骤302中所述预应力锚索(2)中的二次注浆管(2‑2)向锚索孔(3)内注入水泥浆,注浆压力为2MPa~5MPa;步骤305、锚索张拉及封锚:对预应力锚索(2)进行预应力张拉及封锚施工。...

【技术特征摘要】
1.一种含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征在于:采用多个均布设在同一平面上的预应力锚索(2)对待加固边坡(1)进行加固,多个所述预应力锚索(2)的结构和尺寸均相同且其沿待加固边坡(1)的长度方向由左至右进行布设,相邻两个所述预应力锚索(2)之间的间距为2.5m~3.5m;所述预应力锚索(2)的倾斜角度A=18°~22°,倾斜角度A为预应力锚索(2)与水平面之间的夹角;采用多个所述预应力锚索(2)对待加固边坡(1)进行加固时,包括以下步骤:步骤一、各岩层的岩体节理裂隙发育程度确定:根据待加固边坡(1)的地质勘查报告,对待加固边坡(1)中各岩层(1-1)的岩体节理裂隙发育程度分别进行确定;所述待加固边坡(1)中包括多个由上至下布设的岩层(1-1);所述待加固边坡(1)中岩体节理裂隙发育程度为发育较好或发育良好的岩层(1-1)为裂隙完全发育岩层,所述裂隙完全发育岩层的数量为一个或多个,多个所述裂隙完全发育岩层由上至下连续布设,所述待加固边坡(1)中的所有裂隙完全发育岩层组成下部加固岩层;所述待加固边坡(1)中位于所述下部加固岩层上方的所有岩层(1-1)组成上部加固岩层;步骤二、锚固段长度与锚索孔孔口位置确定:对预应力锚索(2)的锚固段长度L1和锚索孔孔口位置分别进行确定;其中,L1=9m~13m;所述预应力锚索(2)包括锚索本体、一次注浆管(2-1)和二次注浆管(2-2),所述一次注浆管(2-1)和二次注浆管(2-2)均位于所述锚索本体的内侧中部;所述锚索本体的后端安装有锚具(2-3),所述锚索本体包括多道钢绞线(2-4),所述一次注浆管(2-1)、二次注浆管(2-2)和多道所述钢绞线(2-4)均沿所述锚索本体的长度方向进行布设,所述一次注浆管(2-1)和二次注浆管(2-2)均绑扎固定在所述锚索本体上;所述锚索本体分为自由段锚索和位于所述自由段锚索前侧的锚固段锚索,所述锚固段锚索上由后向前设置有多个紧箍环(2-5),多道所述钢绞线(2-4)之间通过多个所述紧箍环(2-5)固定连接为一体,每个所述紧箍环(2-5)均套装在多道所述钢绞线(2-4)外侧,且每个所述紧箍环(2-5)均与多道所述钢绞线(2-4)固定连接;所述锚固段锚索上由后向前设置有多个隔离架(2-6),所述隔离架(2-6)与紧箍环(2-5)呈交错布设,每个所述隔离架(2-6)上均设置有多个分别供钢绞线(2-4)安装的安装孔或安装槽;所述自由段锚索上设置有塑料套管(2-7),所述塑料套管(2-7)的数量为一根或多根且其长度与所述自由度锚索的长度相同,每根所述塑料套管(2-7)内均套装于一道或多道所述钢绞线(2-4),所述锚索本体中的所有钢绞线(2-4)均套装于塑料套管(2-7)内;对预应力锚索(2)的锚固段长度L1进行确定时,根据预应力锚索(2)的倾斜角度A和步骤一中所述下部加固岩层的层厚进行确定,所述预应力锚索(2)的锚固段底端伸出至所述下部加固岩层下方的长度为0.3m~0.8m,所述预应力锚索(2)的锚固段顶端伸出至所述下部加固岩层上方的长度不小于0.3m;所述预应力锚索(2)的锚固段长度L1与所述锚固段锚索的长度相同;对预应力锚索(2)的锚索孔(3)的孔口位置进行确定时,根据预应力锚索(2)的总长度L、倾斜角度A和锚固段长度L1进行确定,其中L=30m~35m;所述锚索孔(3)的孔口布设于待加固边坡(1)的坡面上;步骤三、预应力锚索注浆锚固施工:对多个所述预应力锚索(2)分别进行注浆锚固施工,多个所述预应力锚索(2)的注浆锚固施工方法均相同;对任一个所述预应力锚索(2)进行注浆锚固施工时,包括以下步骤:步骤301、钻孔:根据步骤二中所确定的锚索孔(3)的孔口位置,采用钻机由后向前在待加固边坡(1)内钻取供预应力锚索(2)安装的锚索孔(3),所述锚索孔(3)的孔径为Φ0.12m~Φ0.18m;步骤302、安放锚索:将预先制作好的预应力锚索(2)放入步骤301中所述锚索孔(3)内;步骤303、常压注浆:通过步骤302中所述预应力锚索(2)中的一次注浆管(2-1)向锚索孔(3)内注入水泥浆,注浆压力为0.4MPa~1MPa;步骤304、高压注浆:待步骤303中所注水泥浆初凝后,通过步骤302中所述预应力锚索(2)中的二次注浆管(2-2)向锚索孔(3)内注入水泥浆,注浆压力为2MPa~5MPa;步骤305、锚索张拉及封锚:对预应力锚索(2)进行预应力张拉及封锚施工。2.按照权利要求1所述的含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征在于:步骤305中对任一个所述预应力锚索(2)进行预应力张拉及封锚施工时,待该预应力锚索(2)锚固施工过程中通过一次注浆管(2-1)和二次注浆管(2-2)注入的水泥浆均达到设计强度后,采用张拉设备对该预应力锚索(2)的所述锚索本体进行预应力张拉,预应力张拉完成后对该预应力锚索(2)进行封锚。3.按照权利要求1或2所述的含裂隙岩土地层预应力锚索注浆锚固施工方法,其特征在于:步骤一中对待加固边坡(1)中任一个所述岩层(...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨综伟宋再荣魏瑞芳马茂恩张奉超刘金果吴战杰李保群郗宜君杨东雷张伟屈新升田敏峰
申请(专利权)人:中铁一局集团有限公司中铁一局集团建筑安装工程有限公司
类型:发明
国别省市:陕西;61

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