[发明专利]加固高陡基岩-填方界面的锚固结构及施工方法

说明书

技术领域

本发明属于高填方边坡加固技术领域，涉及一种加固高陡基岩-填方界面的锚固结构及施工方法。

背景技术

随着西部大开发及城市建设的高速发展，山地城市机场、房屋及交通等基础工程建设的规模越来越大，随之出现了大量的高填方工程，特别是山区机场建设的填方体普遍超高。对于填方边坡，基岩-填方体界面的地质力学性质对填方边坡稳定具有控制性作用。高陡岩石边坡在我国西南山区普遍存在，甚至较多坡面近直立，因此无法避免地出现大量高陡基岩边坡的高填方体工程。基岩-填方界面力学性质是此类边坡稳定的关键控制因素，为提高其抗剪强度，基岩边坡的坡面常设计开挖成台阶状。因为开挖工程量过大，这种台阶状放坡开挖不适宜于高陡岩石边坡。再者基岩坡面开挖成台阶状主要目的是增加基岩-填方界面抗剪切强度，并不能有效地增大其抗拉强度。

对于高陡基岩边坡而言，基岩-填方界面易被拉裂，造成雨水或地表水易于入渗，进而诱发填方边坡拉裂失稳，因此高陡基岩-填方界面的抗拉加固尤其重要。锚索或锚杆均具有很好的抗拉拔强度，是边坡加固重要措施。但现今边坡锚固设计仍主要是针对提高抗滑力(增加抗剪强度)进行设计，对于较大规模的斜/边坡常采用预应力锚索或锚杆。锚索具有较强的柔性，故可方便在填方体上铺放，也不影响后续填方体夯/压实施工。由于锚索埋入填土部分的抗拉能力相对薄弱，为了防止高陡基岩-填方边坡界面被拉裂，其关键是增加锚索钢绞线与填土粘结力和锚索结构在填土中的抗拉拔力。

因此，针对高陡基岩-填方界面易于拉裂及填土中锚索抗拉拔性质很差等重要工程问题，目前急需一种在填土中具有强抗拉拔性能、且构造简单、施工简便的加固高陡基岩-填方界面的锚固结构及施工方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种加固高陡基岩-填方界面的放射状锚固结构及施工方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种加固高陡基岩-填方界面的锚固结构，所述锚固结构由锚索和钢绞索组成，包括锚固段和放射状固定段两部分，锚固段固定于稳定基岩内，放射状固定段埋入填方体内。

进一步，为了增大锚索在填土中的整体抗拉拔性能，锚固结构中的单根锚索的钢胶线不少于6股，埋入填方体的固定段钢绞索以锚固段钻孔为中心轴呈对称水平放射状平铺，每根钢绞索至少由两股钢绞线构成；钢绞索两侧放射角β均不超过30°，因为过大的夹角β易劣化纲绞索的受拉性能。

进一步，为了增大单根钢绞索与填土间的粘结力及抗拉拔力，放射状固定段的每根钢绞索上均等间距固定多个U形刚性短杆，与钢绞索固定位置为U形弯曲段中心；钢绞索端部固定一刚性挡板；短杆和档板向下击入填土层。

进一步，锚索在基岩坡面上呈梅花形且水平成排布置，其每排标高与填土分层标高一致，即锚索排间距为分层填土的层厚。

进一步，在顶排锚索的上方填土内设置有10-20cm的防渗层。

进一步，为了避免填土夯实施工对钢绞索与固定其上的刚性短杆及挡板的损伤或破坏，U形刚性短杆的高度为钢绞索截面尺寸的5-10倍，U形净宽略大于钢绞索的直径，沿钢绞索布置间距约为0.5-1m，短杆横截面尺寸略大于钢绞线直径；刚性挡板采用圆饼形或矩形，截面最大尺寸为2倍U形短杆高度。

一种加固高陡基岩-填方界面的锚固结构的施工方法，包括以下步骤：步骤一：布设并钻锚索孔；步骤二：夯实底层预填土，并整平至第一排锚索孔标高；步骤三：第一排锚索放入相应锚索钻孔并注浆形成锚固段；步骤四：待锚固砂浆凝固后，将至少每2股纲绞线捆绑成纲绞索，在纲绞索上固定刚性U形短杆和端部挡板，完成防腐蚀处理；步骤五：拉直钢绞索拉直并放射状平铺于填方体上，将U形短杆及端部挡板击入下方夯实填土层，然后填土并夯实至第二排锚索孔标高；步骤六：重复步骤三到步骤五至锚索设计高度；步骤七：完成顶层填土并夯实至设计标高，并在其内布置防渗层。

进一步，在满足注浆施工条件下，基岩内锚固段的锚索孔倾角α尽量小，不宜超过10°。

本发明的有益效果在于：在本发明所述的结构和方法中，固定于钢绞索上的钢性“U”形短杆和端部挡板可大大增加填土与钢绞索的粘接强度；钢绞索以锚索孔为中心轴呈不超过30°夹角水平放射铺放，可大大提高锚固结构在填土中整体抗拉拔力。锚索采用梅花型水平布置，既可提高锚固结构对基岩-填方面界面的整体加固效果，也有利于填方、锚固施工的协同开展。本发明避免了高陡基岩斜/边坡大规模的放坡开挖，节约了大量坡体开挖工程量，且锚固结构构造简单、施工简便，适宜于高陡岩石斜/边坡一侧高填方工程加固。

附图说明