專(zhuān)利名稱(chēng)：用于邊坡淺層滑塌防治的短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于邊坡淺層滑塌防治的新型結(jié)構(gòu)，尤其是一種預(yù)應(yīng)力 短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
對(duì)于巖性較軟、裂隙較發(fā)育、開(kāi)挖擾動(dòng)、風(fēng)化較嚴(yán)重等不利因素作用下 的邊坡來(lái)說(shuō)，往往會(huì)出現(xiàn)淺層巖體破碎，甚至發(fā)生滑坡或塌方事故。如果邊 坡的穩(wěn)定性十分重要，則可采用許多方法進(jìn)行加固。錨桿(包括普通錨桿和 預(yù)應(yīng)力錨桿)和噴射混凝土面層是其中的兩種常用方法，并因?yàn)橄鄳?yīng)的加固 效果較好、施工較方便、工程造價(jià)較底而常用于邊坡的加固。對(duì)于易于發(fā)生 淺層滑塌(包括滑坡和塌方)的邊坡來(lái)說(shuō)，淺層巖土體不僅會(huì)發(fā)生外鼓變形， 而且還有可能向下滑動(dòng)。如果用錨桿進(jìn)行加固的話(huà)，則可發(fā)現(xiàn)錨桿可以高效 地發(fā)揮出抗拉能力，以阻止邊坡淺層巖土體的外鼓變形。然而，由于錨桿的 直徑很小，其抗彎能力和抗剪強(qiáng)度都很小，以致無(wú)法抵抗因巖土體下滑而在 錨桿內(nèi)部引起的彎矩和剪切力。顯然，錨桿在邊坡淺層滑塌防治方面還存在 一些不足，在加固效率方面還有很大的提高余地。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有邊坡加固技術(shù)的現(xiàn)狀，提出了 一種適用于邊坡淺層滑塌防治的 新技術(shù)，以提高相應(yīng)的加固效率。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明提供了一種用4 于邊坡淺層滑塌防治的預(yù)應(yīng)力短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括錨桿、短梁、錨 桿安裝孔和短梁安裝孔，其中錨桿安裝孔和短梁安裝孔相連并位于邊坡的巖 土層中，錨桿安裝孔深入穩(wěn)定巖土層，短梁安裝孔跨過(guò)淺層破碎巖土層，錨 桿安裝并固定于錨桿安裝孔和短梁安裝孔中，錨桿靠外側(cè)的部分從短梁的中 間穿過(guò)，短梁以施加有預(yù)應(yīng)力的狀態(tài)安裝并固定于短梁安裝孔中。由于預(yù)應(yīng)力短梁部分具有很強(qiáng)的抗彎能力和抗剪能力，可用于重點(diǎn)加固風(fēng) 化較為嚴(yán)重、巖體較為破碎的淺層巖土體。短梁部分具有長(zhǎng)度較短、橫截面可以變化等特征，以便適用于巖土體從較 破碎的表面到較完整內(nèi)部的一般特點(diǎn)，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約材料、便于施工和減低 工程造價(jià)的目的。短梁的預(yù)應(yīng)力可以通過(guò)已固定好的錨桿并利用先張法或后張法在現(xiàn)場(chǎng)施 作，也可以在工廠進(jìn)行預(yù)制時(shí)施加。是否對(duì)短梁部分施加預(yù)應(yīng)力則取決于具 體的邊坡條件和工程要求。在實(shí)際邊坡工程加固中， 一般將所述的預(yù)應(yīng)力短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)和施作 在坡面上的噴射混凝土、網(wǎng)格梁等結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，以使它們能在共同作用 下達(dá)到高效加固的目的。


圖la是現(xiàn)澆式先張法預(yù)應(yīng)力短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)示意圖。 圖lb是圖la現(xiàn)澆式先張法預(yù)應(yīng)力短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)中雙斜線處的截 面圖。圖2a是現(xiàn)澆式后張法預(yù)應(yīng)力短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2b是圖2a現(xiàn)澆式后張法預(yù)應(yīng)力短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)中雙斜線處的截 面圖。圖3a是預(yù)制式預(yù)應(yīng)力短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3b是圖3a預(yù)制式預(yù)應(yīng)力短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)中雙斜線處的截面圖。
具體實(shí)施方式
由于短梁部分的制作方法不同，預(yù)應(yīng)力短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)的施工在總 體上可分為2種方式，即如圖la和圖2a所示的現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆式和如圖3a所示的 工廠預(yù)制式。所述的短梁部分可以作成預(yù)應(yīng)力的，也可以作成非預(yù)應(yīng)力的。 對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)澆注式施工來(lái)說(shuō)，預(yù)應(yīng)力的施加可以采用先張法，也可以采用后張 法來(lái)進(jìn)4亍。以下為具體的實(shí)施方式。(1) 按照實(shí)際的邊坡條件及具體的工程要求，對(duì)邊坡的巖性、巖體結(jié)構(gòu)、 風(fēng)化程度、潛在滑動(dòng)面的存在等進(jìn)行分析，并研究相應(yīng)的變形破壞規(guī)律和邊 坡穩(wěn)定性。(2) 若邊坡具有淺層破碎易滑的環(huán)境，且邊坡內(nèi)部的巖體相對(duì)較為完整， 相應(yīng)的穩(wěn)定程度也越高，則可采用本發(fā)明進(jìn)行單體設(shè)計(jì)(包括短梁的直徑、 長(zhǎng)度、配筋，以及相應(yīng)錨桿的長(zhǎng)度、直徑等)和群體設(shè)計(jì)(包括各個(gè)復(fù)合結(jié) 構(gòu)的位置、深度等)。(3) 根據(jù)實(shí)際的邊坡條件和具體的工程要求，按照設(shè)計(jì)在邊坡巖土體內(nèi)設(shè) 置錨桿安裝孔5和短梁安裝孔7,錨桿安裝孔5和短梁安裝孔7相連并位于待 加固的邊坡巖土體內(nèi)，錨捍安裝孔5深入穩(wěn)定的巖土體內(nèi)，短梁安裝孔7穿 過(guò)淺層破碎的巖土體直至穩(wěn)定的巖土體，短梁安裝孔7可以是變截面的，也 可以是等截面的；短梁以施加有預(yù)應(yīng)力的狀態(tài)被安裝并固定于短梁安裝孔中。 其中，可以選擇圖la、圖lb、圖2a、圖2b、圖3a和圖3b中所示的現(xiàn)澆式預(yù) 應(yīng)力短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)和預(yù)制式預(yù)應(yīng)力短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行邊坡加 固。以下為相應(yīng)的實(shí)施方法。(a)現(xiàn)澆式預(yù)應(yīng)力短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)的實(shí)施方法
如果在現(xiàn)場(chǎng)采用先張法施加預(yù)應(yīng)力，則具體方法為先利用灌漿將錨桿4 固定在錨桿安裝孔5的孔底附近，等強(qiáng)度足夠高之后，放入捆扎好的短梁鋼 筋籠(包括短梁的主筋8和短梁的箍筋9)，并將錨桿4固定在設(shè)計(jì)的位置； 采用拉張器具對(duì)錨桿4進(jìn)行拉張，對(duì)錨桿安裝孔5進(jìn)行灌漿，并對(duì)短梁安裝 孔7內(nèi)澆注混凝土，待砂漿6和混凝土 10達(dá)到一定強(qiáng)度后松開(kāi)對(duì)錨桿4的拉 張。如果采用后張法施加預(yù)應(yīng)力，則具體方法為先利用灌漿將錨桿4固定在 錨桿安裝孔5的孔底附近，等強(qiáng)度足夠高之后，放入捆扎好的短梁鋼筋籠(包 括短梁的主筋8和短梁的箍筋9)，并使錨桿4從短梁的預(yù)留中孔11內(nèi)穿過(guò)； 在短梁安裝孔7內(nèi)澆注混凝土 (此時(shí)，短梁安裝孔內(nèi)的混凝土 10與錨桿4之 間沒(méi)有粘結(jié))，待達(dá)到一定強(qiáng)度后，對(duì)錨桿進(jìn)行拉張(即對(duì)短梁施加預(yù)應(yīng)力)， 在孔口處用錨具13錨住張拉端頭；向短梁的預(yù)留中孔11內(nèi)灌入高強(qiáng)度砂漿 12，即可完成短梁與錨桿之間的粘結(jié)(圖2a示)。完成上述預(yù)應(yīng)力的施加之后，用砂漿將短梁和錨桿的外露部分封住，并與 邊坡表面噴射混凝土層3相接。(b)預(yù)制式預(yù)應(yīng)力短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)的實(shí)施方法當(dāng)上述復(fù)合結(jié)構(gòu)的需求量較大時(shí)，對(duì)短梁部分可考慮進(jìn)行預(yù)制，相應(yīng)的實(shí) 施方法々口下(i) 按照設(shè)計(jì)造孔；(ii) 根據(jù)短梁安裝孔的孔形和尺寸、配筋、預(yù)應(yīng)力等參數(shù)，委托預(yù)制廠 加工預(yù)應(yīng)力短梁(此時(shí)的短梁主筋8被施加了預(yù)應(yīng)力)的預(yù)制件；(iii) 在現(xiàn)場(chǎng)利用灌漿將錨桿4固定在錨桿安裝孔5內(nèi)(見(jiàn)圖3a),而短 梁的預(yù)留中孔ll內(nèi)的那部分錨桿先行^^果露，然后將短梁預(yù)制件塞入短梁安裝 孔7，并將棵露的那部分錨桿穿過(guò)短梁的預(yù)留中孔ll,向短梁預(yù)制件6、巖土 體2、錨桿5之間分別灌入高強(qiáng)度砂漿12和14，即可完成三者之間的粘結(jié)(圖 3a).
(4)如杲設(shè)計(jì)方?jīng)Q定采用非預(yù)應(yīng)力形式的短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)，短梁部分也可采用現(xiàn)澆或預(yù)制的方式來(lái)完成，相應(yīng)的實(shí)施方法除施加預(yù)應(yīng)力的環(huán)節(jié) 之外，與上面所述基本相同。
權(quán)利要求
1、一種用于邊坡淺層滑塌防治的短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括錨桿、短梁、錨桿安裝孔和短梁安裝孔，其中錨桿安裝孔和短梁安裝孔相連并位于待加固的邊坡巖土體內(nèi)，錨桿安裝孔深入穩(wěn)定的巖土體內(nèi)，短梁安裝孔跨過(guò)淺層破碎的巖土體，錨桿被安裝并固定于錨桿安裝孔和短梁安裝孔中，短梁被安裝并固定于短梁安裝孔中，位于短梁安裝孔內(nèi)的錨桿部分從短梁的中間穿過(guò)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于短梁以施 加有預(yù)應(yīng)力的狀態(tài)安裝并固定于短梁安裝孔中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于位于坡體 內(nèi)的短梁安裝孔與錨桿安裝孔是相連的，其中前者截面較大且較短，而后者 截面較小且較長(zhǎng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于錨桿是通 過(guò)砂漿固定在錨桿安裝孔內(nèi)，而短梁可通過(guò)鋼筋混凝土在短梁安裝孔內(nèi)澆注 而成，也可通過(guò)工廠預(yù)制后安裝于短梁安裝孔內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于利用先張 法或后張法在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，可通過(guò)錨桿對(duì)短梁施加預(yù)應(yīng)力。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于錨桿大致 沿短梁的軸線延伸至邊坡表面。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于短梁可以 為施加有預(yù)應(yīng)力的預(yù)制件，包括使錨桿穿過(guò)短梁的預(yù)留中孔。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于短梁的安 裝孔是變截面的或等截面的。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于與坡面上 的其它加固設(shè)施連接在 一起。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于短梁也 可以無(wú)預(yù)應(yīng)力的狀態(tài)安裝并固定于短梁安裝孔中。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于邊坡淺層滑塌防治的預(yù)應(yīng)力短梁-錨桿復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括錨桿、短梁、錨桿安裝孔和短梁安裝孔，其中錨桿安裝孔和短梁安裝孔相連并位于待加固的邊坡巖土體內(nèi)，錨桿安裝孔深入穩(wěn)定的巖土體內(nèi)，短梁安裝孔跨過(guò)淺層破碎的巖土體，錨桿安裝并固定于錨桿安裝孔和短梁安裝孔中，短梁被安裝并固定于短梁安裝孔中，位于短梁安裝孔內(nèi)的錨桿部分從短梁的中間穿過(guò)。本發(fā)明可以提高邊坡淺層滑塌防治的效率。
文檔編號(hào)E02D17/20GK101153493SQ20061011353
公開(kāi)日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者張路青, 楊志法, 祝介旺 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所