CN102002957B - 边坡支护结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种边坡支护结构，属于边坡防护技术，旨在提供一种施工简单、造价便宜，而且坡面也美观的新型支护结构；其技术方案的要点是在边坡的稳定区与非稳定区之间设置支护的多条锚杆或锚索，其中所述的锚杆或锚索是由设置在非稳定区的外扩孔注浆段、贯穿非稳定区并深入至稳定区内的正常孔注浆段和连接外扩孔注浆段和正常孔注浆段的锚筋组成，外扩孔注浆段、正常孔注浆段和锚筋连接成为一整根锚杆或锚索，并锚固于边坡的稳定区内，坡面不再设置钢筋混凝土格梁或喷射混凝土面层；本发明主要用于土木工程的边坡支护。
Description
技术领域
本发明涉及一种边坡防护技术，更具体地说，它主要涉及应用于土木工程的一种边坡支护结构。
背景技术
目前的土木工程的边坡支护方式主要有锚杆（锚索）+格梁、锚杆+喷射混凝土、挡土桩（墙）、锚杆（锚索）+挡土桩（墙）等及以上方式的组合。而其中的锚杆（锚索）+格梁是目前边坡支护的最常用方式，即由设置于边坡面的格梁及设置于坡体内的锚杆（锚索）组成，锚杆（锚索）锚固于格梁上，格梁内可植草。这种支护方式应用广泛，其缺点是格梁施工比较麻烦，造价较高，当坡面不平整，格梁易扭曲，格梁应嵌入边坡内。由于边坡支护为永久性支护，随着长期的雨水冲刷、渗透，格梁容易与坡面脱空，一旦脱空，就失去与锚杆（锚索）对边坡的拉结作用。
锚杆+喷射混凝土支护，也是边坡支护较为常见的一种方式，即由设置于边坡面的喷射混凝土面层及设置于坡体内的锚杆组成，锚杆与射混凝土面层拉结。这种方式的优点是造价较低，施工方便，坡面防冲刷能力强。缺点是不美观，坡面排水孔容易堵塞而引发不安全。
挡土桩（墙）支护，单纯的挡土桩（墙）支护不适宜于高大边坡，往往与锚杆（锚索）一起进行使用，挡土桩（墙）一般应用于坡脚的支护。
锚杆（锚索）+挡土桩（墙）支护，这也是边坡支护的较为常见的一种方式，即由设置于边坡面的挡土桩（墙）及设置于坡体内的锚杆（锚索）组成，锚杆（锚索）与挡土桩（墙）拉结。其缺点是造价很高，施工难度较大，一般只在邻近建构筑物的垂直坡体处才应用。
上述各种支护形式中，除了挡土桩（墙）本身具有一定的稳定性和支护功能外，格梁与喷射混凝土面层本身是没有支护功能的，即当锚杆（锚索）失效，格梁与喷射混凝土面层对坡体稳定是没有支护作用的，仅仅对坡面防冲刷具有一定的作用。格梁造价高，容易与坡面脱空。喷射混凝土面层不美观，坡面排水孔容易堵塞而引发不安全。锚杆或锚索的扩孔段均位于边坡的稳定区锚固。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的边坡支护结构，可克服现有技术的缺点，且施工简单、造价便宜，而且坡面也美观。传统的锚杆或锚索的扩孔注浆段均位于边坡的稳定区锚固，本发明为取消坡面处的支护结构，于非稳定区设置扩孔注浆段，解决锚杆（锚索）在非稳定区的粘结力问题。
本发明目的是通过以下技术方案来实现的：一种边坡支护结构，是在稳定区与非稳定区之间设置支护的多条锚杆或锚索，其中所述的锚杆或锚索是由设置在非稳定区的外扩孔注浆段、贯穿非稳定区并深入至稳定区内的正常孔注浆段和连接外扩孔注浆段和正常孔注浆段的锚筋组成，外扩孔注浆段、正常孔注浆段和锚筋连接成为一整根锚杆或锚索，并锚固于边坡的稳定区内。
进一步的，上述的边坡支护结构中，所述的稳定区内的正常孔注浆段还连接有至少一段内扩孔注浆段。
上述的边坡支护结构中，所述的锚杆或锚索的锚筋仅在外扩孔注浆段和内扩孔注浆段内与注浆体锚固，在正常孔注浆段中通过套管与注浆体隔离。便于对锚筋施加预应力，实现压力型锚杆或锚索结构，有效地保护锚筋。
上述的边坡支护结构中，所述的锚杆或锚索的分布密度为1～4米，具体的分布密度应根据实际情况计算确定。
上述的边坡支护结构中，所述的外扩孔注浆段和内扩孔注浆段与正常孔注浆段的直径比为2～6：1，具体的直径比应根据实际情况计算并考虑施工设备动力的大小来确定。
本发明相对现有技术具有以下优点及有益效果：
1、本发明的最大优点是边坡表面不再设置支挡结构，即边坡表面没有格梁或者喷射混凝土或支护桩墙。施工简单、造价便宜。由于边坡表面不再设置支挡结构，边坡支护设计时，锚杆（锚索）在滑动体内（即自由段）的粘结力必需与锚杆（锚索）的设计抗拔力相平衡，但自由段一般不长，本发明即通过设置扩孔段来解决锚杆（锚索）在滑动体内（即自由段）的粘结力不足的问题。可以采用机械扩孔或者人工挖掘的方法进行扩孔，形成扩孔段。在坡面处，水流不会冲刷扩孔段，故不会与坡面脱空而失效，克服了格梁及喷射混凝土面层的缺点。
2、由于边坡表面不再设置支挡结构，因此，坡面很美观，表面上看不出来边坡经过支护处理，边坡表面可以象自然坡面一样植草，还原自然环境风貌。边坡面可设土工布或钢丝网，土工布或钢丝网固定于外扩孔注浆段3上，既方便坡面植草，又可防止坡面小滚石。
3、边坡支护的锚杆（锚索）基本上都是永久性支护，对锚杆（锚索）的永久性保护要求很高，但常规的普通锚杆（锚索）为拉力型，注浆容易开裂而导致锚筋腐蚀，本发明将锚杆（锚索）设置为压力型，注浆体不会开裂，因而，可有效的保护锚筋。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明具体实施例1的支护结构示意图；
图2是本发明具体实施例2的支护结构示意图；
图3是本发明具体实施例3的支护结构示意图。
图中：稳定区1、非稳定区2、外扩孔注浆段3、正常孔注浆段4、锚筋5、内扩孔注浆段6、套管7。
具体实施方式
本发明的边坡支护结构，是在稳定区1与非稳定区2之间设置支护的多条锚杆或锚索，锚杆或锚索是由设置在非稳定区2的外扩孔注浆段3、贯穿非稳定区2并深入至稳定区1内的正常孔注浆段4和连接外扩孔注浆段3和正常孔注浆段4的锚筋5组成，外扩孔注浆段3、正常孔注浆段4和锚筋5连接成为一整根锚杆或锚索，并锚固于边坡的稳定区1内。
本发明还可在边坡的稳定区1中设置内扩孔注浆段6，则锚杆或锚索的抗拔力将得到很大的提高，正常孔注浆段4将外扩孔注浆段3与内扩孔注浆段6连接成为一整根锚杆或锚索。
为了提高锚杆或锚索的锚筋5防腐能力，仅在外扩孔注浆段3和内扩孔注浆段6内与注浆体锚固，在正常孔注浆段4内与注浆体通过塑料套管7隔离，对锚筋5施加预应力，则锚杆或锚索的注浆体均处于受压状态，注浆体不会开裂，对锚筋5具有很好的保护作用。
实施例1
参阅图1所示，为采用本发明的土木工程边坡支护结构。根据设计计算，确定边坡可能的潜在滑裂面位置，设置锚杆或锚索后，确定锚杆或锚索的抗拔力值，根据滑裂面位置及抗拔力值，确定锚杆或锚索的锚固长度及外扩孔注浆段3的长度及锚杆或锚索分布密度。
以正常孔注浆段4采用φ150，外扩孔注浆段3采用φ400为例，按下述步骤进行施工，（A）先在边坡处施工φ150钻孔，该钻孔穿过非稳定区2进入稳定区1达到设计锚固长度；（B）拔出φ150钻头后，改用φ400钻头在坡面处施工外扩孔注浆段3；（C）清孔后，下锚筋5，注浆；（D）根据设计要求，锚筋5可在外扩孔注浆段3与注浆体粘结，也可采用锚具锚固于外外扩孔注浆段3处；（E）坡面不再设置钢筋混凝土格梁或喷射混凝土面层，可在边坡面设土工布或钢丝网，土工布或钢丝网固定于外扩孔注浆段3上，坡面进行植草。
实施例2
参阅图2所示，在上述实施例1的施工过程中，当稳定区1为土层或全风化、强风化岩，为缩短锚固区的长度，可在稳定区1设置内扩孔注浆段6。
以正常孔注浆段4采用φ150，外扩孔注浆段3和内扩孔注浆段6均采用φ400为例，按下述步骤进行施工，（A）先在边坡处施工φ150钻孔，该钻孔穿过非稳定区2进入稳定区1达到设计长度；（B）拔出φ150钻头后，改用φ400扩孔钻头在稳定区1施工内扩孔注浆段6；（C）拔出φ400扩孔钻头到坡面处，施工外扩孔注浆段3；（D）清孔后，下锚筋5，注浆；（E）锚筋5可采用两种方式锚固：其一，锚筋5在外扩孔注浆段3及内扩孔注浆段6与注浆体粘结。其二，锚筋5一端粘结于内扩孔注浆段6中，另一端采用锚具将锚筋锚固于外扩孔注浆段3内；（F）边坡面设土工布或钢丝网，土工布或钢丝网固定于外扩孔注浆段3上，坡面进行植草。
实施例3
参阅图3所示，在上述实施例2的施工过程中，稳定区1内设有两段内扩孔注浆段6，这样可以达到更大的抗拔效果。
Claims (5)
1.一种边坡支护结构，是在稳定区（1）与非稳定区（2）之间设置支护的多条锚杆或锚索，其特征在于，所述的锚杆或锚索是由设置在非稳定区（2）的外扩孔注浆段（3）、贯穿非稳定区（2）并深入至稳定区（1）内的正常孔注浆段（4）、连接外扩孔注浆段（3）和正常孔注浆段（4）的锚筋（5）组成，外扩孔注浆段（3）、正常孔注浆段（4）和锚筋（5）连接成为一整根锚杆或锚索，并锚固于边坡的稳定区（1）内。
2.根据权利要求1所述的边坡支护结构，其特征在于，所述的稳定区（1）内的正常孔注浆段（4）还连接有至少一段内扩孔注浆段（6）。
3.根据权利要求1所述的边坡支护结构，其特征在于，所述的锚杆或锚索的锚筋（5）仅在外扩孔注浆段（3）和内扩孔注浆段（3）内与注浆体锚固，在正常孔注浆段（2）中通过套管（7）与注浆体隔离。
4.根据权利要求1至3任一所述的边坡支护结构，其特征在于，所述的锚杆或锚索的分布密度为1～4米。
5.根据权利要求1至3任一所述的边坡支护结构，其特征在于，所述的外扩孔注浆段（3）与正常孔注浆段（4）的直径比为2～6：1、内扩孔注浆段（6）与正常孔注浆段（4）的直径比为2～6：1。
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