[发明专利]一种增强软弱土层锚杆/锚索抗拔和抗拉能力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增强土层锚杆/锚索抗拔和抗拉能力的方法，尤其涉及一种增强软弱土层锚杆/锚索抗拔和抗拉能力的方法，属于土木工程领域。

背景技术

传统的土层锚杆/锚索，尤其是永久锚杆/锚索不能设在未经处理的有机质土、液限大于50％的土层和相对密度小于0.3的土层中；软土地区的抗拔钻孔灌注桩具有泥浆污染、工期长、工艺复杂、造价高等问题；加筋水泥土桩锚技术不能解决杆体的腐蚀问题。

现有的锚杆成孔设备只能钻出直径小于300毫米的钻孔，注浆后形成的注浆体与土层的接触面积小，不能提供较大的摩擦力，因此锚杆/锚索的拉力就较小。若极大地增加锚杆/锚索的长度，则会要求注浆体有较高的强度，而且现有成孔设备能力以及锚杆/锚索的有效长度问题又限制锚杆/锚索的长度。

若采用钻孔灌注桩作为抗拔桩，因为钻孔灌注桩在成孔的过程中，会产生大量的泥浆污染环境，又会因为钻孔灌注桩的工艺要求需要先成孔，加工钢筋笼，再把钢筋笼放入孔中，浇注混凝土，造成工期长，工艺复杂等问题，又因为混凝土抗拉强度低，造成工程费用高。

加筋水泥土桩锚技术中杆体容易被腐蚀，这是因为水泥土的渗透系数尤其是粉土或砂土与水泥浆搅拌形成的水泥土的渗透系数大于10^-6厘米/秒，这样地下水就会透过水泥土与锚杆/锚索的杆体接触，产生地下水对锚杆/锚索杆体的腐蚀，因而降低加筋水泥土桩锚的耐久性。

发明内容

本发明针对现有软弱土层中锚杆/锚索结构抗拔和抗拉能力弱的不足，提供一种增强软弱土层锚杆/锚索抗拔和抗拉能力的方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种增强软弱土层锚杆/锚索抗拔和抗拉能力的方法，包括以下步骤：

步骤10、使用成桩设备和注浆设备在软弱土层中使土体和固化剂均匀搅拌，形成直径大于300毫米的搅拌桩；

步骤20、待搅拌桩的无侧限抗压强度达到0.7兆帕～1.5兆帕，使用钻孔设备在搅拌桩中轴的部位进行钻孔，并将孔中的碎屑清理干净；

步骤30、将嵌套有注浆管的锚杆/锚索杆体放入至孔底，由孔底向上进行注浆，从而形成抗拔和抗拉锚杆/锚索。

本发明的有益效果是：本发明增强软弱土层锚杆/锚索抗拔和抗拉能力的方法首先在软弱土层中施工形成直径大于300毫米的搅拌桩，对软弱土层进行了处理，从而达到了提高软弱土层复合强度的目的，使软土不再“软”。由于充分发挥了锚杆/锚索杆体的抗拉能力、注浆体的抗压能力、使水泥土和土层之间的摩擦力得到充分利用，解决了因使用抗拔钻孔灌注桩而造成的泥浆污染、工期长、工艺复杂、造价高等一系列的问题；因为注浆体具有良好的抗渗性能，解决加筋水泥土桩锚技术因为水泥土的渗透系数尤其是粉土或砂土与水泥浆搅拌形成的水泥土的渗透系数大于10^-6厘米/秒，地下水就会透过水泥土与锚杆/锚索的杆体接触，产生地下水对锚杆/锚索杆体的腐蚀的问题，延长了土层锚杆/锚索的使用期。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤10中的成桩设备为深层搅拌桩钻机、高压旋喷机或者钻机。

进一步，所述步骤10中的固化剂为水泥。

进一步，所述步骤10中的搅拌桩的形状为圆柱体、类圆柱体或者哑铃状圆柱体。

进一步，所述步骤20中的钻孔设备为勘探钻机。

进一步，所述步骤20中钻孔的深度小于所述搅拌桩中轴的长度。

进一步，所述步骤30中的锚杆/锚索杆体为拉力型预应力锚杆/锚索、压力型预应力锚杆/锚索或者荷载分散型锚杆/锚索。

进一步，所述步骤30中的注浆管钢管或者塑料管。

进一步，当所述步骤30中的注浆管为钢管时，一边由孔底向上进行注浆，一边钢管拔出。

进一步，所述步骤30中注浆的材料为水泥砂浆或者纯水泥浆。

附图说明

图1为本发明增强软弱土层锚杆/锚索抗拔和抗拉能力的方法的流程示意图；

图2为本发明增强软弱土层锚杆/锚索抗拔和抗拉能力的方法中成桩结构图；

图3为本发明增强软弱土层锚杆/锚索抗拔和抗拉能力的方法中钻孔结构图；

图4为本发明增强软弱土层锚杆/锚索抗拔和抗拉能力的方法中安插锚杆/锚索杆体及注浆管的结构图；

图5为本发明增强软弱土层锚杆/锚索抗拔和抗拉能力的方法中注浆结构图；

图6为本发明抗拔和抗拉锚杆/锚索第一实施例的结构示意图；

图7为图6沿A-A方向的截面示意图