專利名稱：一種深厚土質(zhì)邊坡的加固支護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種邊坡工程的加固支護(hù)方法。
背景技術(shù)：
因人類工程活動(dòng)規(guī)模的擴(kuò)大及山地丘陵地帶工程建設(shè)的日益增多，滑坡災(zāi)害問題 顯得越來越為突出，邊坡失穩(wěn)不僅造成建設(shè)工期延長，也使投資增加。常用的土質(zhì)邊坡的加 固支護(hù)措施有擋土墻、抗滑樁、錨桿(錨索)框架梁等。當(dāng)邊坡滑動(dòng)面較深時(shí)，以上加固支護(hù) 措施的施工工期、造價(jià)急劇增加，而加固效果的可靠性迅速降低。利用炸藥的爆炸能量，在 可壓縮的土層中擠壓土體形成爆擴(kuò)樁是一項(xiàng)國內(nèi)外普遍使用的基礎(chǔ)加固技術(shù)，該技術(shù)主要 是采用機(jī)械鉆鑿炮孔，在炮孔中裝條形藥包并起爆，使炮孔擴(kuò)大，然后在炮孔底放置集中藥 包并起爆形成壺形樁頭最后灌注混凝土，或在孔中布設(shè)鋼筋灌成樁基礎(chǔ)。該技術(shù)由于兩次 起爆，導(dǎo)致施工過程中極易出現(xiàn)爆擴(kuò)孔坍塌、縮徑等問題，而且僅在基礎(chǔ)施工過程中應(yīng)用
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種可快速施工、造價(jià)低、效果 可靠的深厚土質(zhì)邊坡的加固支護(hù)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是采用極限平衡法分析邊坡穩(wěn)定性，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)確定 鋼筋混凝土樁及其間排距和成樁位置等參數(shù)，然后依次采用下述步驟成樁1、鉆孔及擴(kuò)孔在所述的成樁位置鉆孔后，采用套管護(hù)孔并根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)在套管 中裝設(shè)炸藥，起爆后使其形成爆擴(kuò)孔(爆腔)。2、鋼筋混凝土成樁根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)在爆腔中間安置大直徑的高強(qiáng)鋼筋，灌注混凝 土，充填爆炸形成的空腔，形成鋼筋混凝土樁。為了進(jìn)一步增強(qiáng)鋼筋混凝土樁的加固支護(hù)效果，本發(fā)明可進(jìn)一步采取1、在護(hù)孔套管和孔壁之間用充填水泥漿的方式護(hù)壁，并且在其水泥漿初凝后起爆 護(hù)孔套管中的炸藥。2、當(dāng)鋼筋混凝土樁相鄰布置并且直線距離彡8m時(shí)，依次成樁且后樁成樁中的爆 炸擴(kuò)孔在前樁混凝土終凝時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。3、護(hù)孔套管內(nèi)主裝藥段采用大直徑藥卷裝藥，主裝藥段以上Im長度范圍采用小 直徑藥卷裝藥，孔口部位5 6m長度范圍內(nèi)不裝藥；4、選取混凝土的骨料直徑< 1. 5cm，并且在混凝土中摻入適量的緩凝劑。在實(shí)際操作中，本發(fā)明針對(duì)含潛在滑坡體的深厚粘性土邊坡，根據(jù)邊坡的穩(wěn)定性， 確定擬建的鋼筋混凝土樁的孔間距、強(qiáng)度及鉆孔深度，采用鉆設(shè)大直徑的深孔，成孔后，采 用套管護(hù)孔，在套管中自孔底起裝大直徑藥卷，裝藥段最上部Im裝小直徑藥卷，距孔口部 位5 6m不裝藥。裝好炸藥后單孔起爆，當(dāng)鄰近8m范圍內(nèi)有已經(jīng)澆筑好的鋼筋混凝土樁 時(shí)，應(yīng)該控制在鄰近樁澆筑后的終凝時(shí)間內(nèi)起爆，然后采用鉆孔電視探測(cè)爆腔的形狀及穩(wěn) 定狀態(tài)，隨后安置大直徑鋼筋，并固定鋼筋于爆腔中心，再灌注抗壓強(qiáng)度在30MPa以上的微膨脹混凝土，形成單個(gè)鋼筋混凝土樁，混凝土必要時(shí)可適當(dāng)摻入緩凝劑；單孔施工完成后， 進(jìn)行相鄰鋼筋混凝土樁的施工，最終形成一排或多排鋼筋混凝土樁。施工過程中，需對(duì)混凝 土樁進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)。本發(fā)明可直接利用施工現(xiàn)場(chǎng)的鉆孔設(shè)備鉆設(shè)炮孔，利用混凝土澆筑設(shè)備進(jìn)行混凝 土施工，不需使用大型機(jī)械設(shè)備。因此，本發(fā)明有效避免了土質(zhì)邊坡常用支護(hù)方法施工工期 長、難度大、造價(jià)高的問題，可有效提高土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性。而且，該方法利用爆炸擴(kuò)孔，可 在邊坡現(xiàn)場(chǎng)快速施工，并根據(jù)潛在滑動(dòng)面位置，合理確定需要加固支護(hù)的鋼筋混凝土樁長 度，且操作簡單。


附圖1為邊坡爆擴(kuò)鋼筋混凝土樁的布置圖。附圖2為附圖1的A-A邊坡剖面示意圖。附圖3為鉆孔裝藥結(jié)構(gòu)與爆腔示意圖(橫向比例為縱向的10倍)。其中(a)為 鉆孔結(jié)構(gòu)示意圖，(b)為鉆孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖，(c)為爆腔結(jié)構(gòu)示意圖。附圖4為鋼筋混凝土樁示意圖(橫向比例為縱向的10倍)。其中(a)為爆腔中 置入鋼筋后的結(jié)構(gòu)示意圖，(b)為鋼筋混凝土成樁結(jié)構(gòu)示意圖，(c)為鋼筋混凝土樁橫切面 示意圖。附圖5為護(hù)孔套管和孔壁之間充填水泥漿護(hù)壁的鉆孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中1-鋼筋混凝土樁，2- 土質(zhì)覆蓋層，3-潛在滑坡體，4-巖石，5-鉆孔，6_套 管，7-藥卷，8-爆腔，9-鋼筋，10-混凝土，11-水泥漿。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的介紹。實(shí)施例1，粘性土邊坡的加固支護(hù)1、確定鋼筋混凝土樁的參數(shù)采用極限平衡法分析邊坡穩(wěn)定性，根據(jù)邊坡的穩(wěn)定性，確定鋼筋混凝土樁及其的 間排距和成樁位置。設(shè)計(jì)確定設(shè)置兩排樁，每排24個(gè)，樁間距5m，排距15m，樁身平均直徑 60cm，深 22m。2、鉆孔及擴(kuò)孔修整鋼筋混凝土樁的開口部位，形成施工平臺(tái)，然后鉆孔，采用Φ IlOmm孔徑，孔 深22m，鉆孔深度超過潛在滑動(dòng)面3m，成孔后采用OSOmmPVC套管保護(hù)。在套管內(nèi)采用 Φ 70mm藥卷裝藥，主裝藥段以上Im采用小直徑藥卷，孔口部位5 6m段不裝藥，使用乳化 炸藥。然后單孔起爆，形成爆腔。因距離臨近的已經(jīng)澆筑好的鋼筋混凝土樁不足8m，起爆時(shí) 間控制在鄰近混凝土樁混凝土終凝時(shí)間內(nèi)，隨后采用鉆孔電視探測(cè)爆腔形狀及穩(wěn)定狀態(tài)。3、形成鋼筋混凝土樁在爆腔中安置直徑Φ36πιπι的高強(qiáng)螺紋筋，并固定鋼筋于爆腔中心。然后用混凝土 施工機(jī)械注入抗壓強(qiáng)度為35MPa的微膨脹混凝土，形成鋼筋混凝土樁，混凝土骨料最大粒 徑1.0cm，并適當(dāng)摻入 緩凝劑。4、進(jìn)行相鄰樁的施工。
根據(jù)鋼筋混凝土樁的設(shè)計(jì)參數(shù)，逐一施工其他設(shè)計(jì)位置的鋼筋混凝土樁，在邊坡中形成2排爆擴(kuò)鋼筋混凝土樁。5、養(yǎng)護(hù)及質(zhì)檢對(duì)鋼筋混凝土樁進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)。并根據(jù)混凝土的澆筑量，混凝土樁的長度，測(cè)算 混凝土樁的平均直徑，評(píng)估樁的質(zhì)量。實(shí)施例2，粉土或砂土邊坡的加固支護(hù)1、確定鋼筋混凝土樁的參數(shù)采用極限平衡法分析邊坡穩(wěn)定性，根據(jù)邊坡的穩(wěn)定性，確定鋼筋混凝土樁(1)及 其間排距和成樁位置。設(shè)計(jì)確定設(shè)置兩排樁，每排24個(gè)，樁間距5m，排距15m，樁身平均直 徑 70cm，深 22m。2、鉆孔及擴(kuò)孔修整鋼筋混凝土樁的開口部位，形成施工平臺(tái)，然后鉆孔，采用Φ 160mm孔徑，孔 深22m，鉆孔深度超過潛在滑動(dòng)面3m，成孔后采用OSOmmPVC套管保護(hù)，并將套管定于孔中 心。在套管內(nèi)采用Φ70πιπι藥卷裝藥，主裝藥段以上Im采用小直徑藥卷裝藥，孔口部位5 6m段不裝藥，使用乳化炸藥。裝藥后，在套管與炮孔壁之間灌注水泥漿，待水泥漿初凝后，單 孔起爆，形成爆腔。因距離臨近的已經(jīng)澆筑好的鋼筋混凝土樁不足8m，起爆時(shí)間控制在鄰近 混凝土樁混凝土終凝時(shí)間內(nèi)，隨后采用鉆孔電視探測(cè)爆腔形狀及穩(wěn)定狀態(tài)。3、形成鋼筋混凝土樁在爆腔中置入直徑Φ36πιπι的高強(qiáng)螺紋筋，并固定鋼筋于爆腔中心。然后用混凝土 施工機(jī)械注入抗壓強(qiáng)度為35MPa的微膨脹混凝土，形成鋼筋混凝土樁，混凝土骨料最大粒 徑1.0cm，并適當(dāng)摻入緩凝劑。4、進(jìn)行相鄰樁的施工。進(jìn)行相鄰樁的施工，主要是根據(jù)鋼筋混凝土樁的設(shè)計(jì)參數(shù)，逐一施工其他設(shè)計(jì)位 置的鋼筋混凝土樁。在邊坡中形成2排爆擴(kuò)鋼筋混凝土樁。5、養(yǎng)護(hù)及質(zhì)檢對(duì)鋼筋混凝土樁進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)。并根據(jù)混凝土的澆筑量，混凝土樁的長度，測(cè)算 鋼筋混凝土樁的平均直徑，評(píng)估樁的質(zhì)量。
權(quán)利要求
一種深厚土質(zhì)邊坡的加固支護(hù)方法，采用極限平衡法分析邊坡穩(wěn)定性，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)確定鋼筋混凝土樁及其間排距和成樁位置等參數(shù)，其特征在于所述的鋼筋混凝土樁依次采用下述步驟成樁1)鉆孔及擴(kuò)孔在所述的成樁位置鉆孔后，采用套管護(hù)孔并根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)在套管中裝設(shè)炸藥，起爆后使其形成爆擴(kuò)孔(爆腔)；2)鋼筋混凝土成樁根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)在爆腔中間安置大直徑的高強(qiáng)鋼筋，灌注混凝土，充填爆炸形成的空腔，形成鋼筋混凝土樁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深厚土質(zhì)邊坡的加固支護(hù)方法，其特征在于所述的護(hù)孔套管和孔壁之間用充填水泥漿的方式護(hù)壁，并且在其水泥漿初凝后起爆護(hù) 孔套管中的炸藥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種深厚土質(zhì)邊坡的加固支護(hù)方法，其特征在于 所述的鋼筋混凝土樁相鄰布置并且直線距離< 8m時(shí)，依次成樁且后樁成樁中的爆炸 擴(kuò)孔在前樁混凝土終凝時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種深厚土質(zhì)邊坡的加固支護(hù)方法，其特征在于1)所述的護(hù)孔套管內(nèi)主裝藥段采用大直徑藥卷裝藥，主裝藥段以上Im長度范圍采用 小直徑藥卷裝藥，孔口部位5 6m長度范圍內(nèi)不裝藥；2)所述的混凝土的骨料直徑<1.5cm，并且混凝土中摻入有適量的緩凝劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種深厚土質(zhì)邊坡的加固支護(hù)方法。針對(duì)實(shí)際工程中土質(zhì)邊坡的治理特點(diǎn)，在需治理的深厚土質(zhì)邊坡中鉆孔，并用套管保護(hù)，在套管中裝填條形藥包，通過引爆套管中的炸藥，在邊坡土層中形成一個(gè)柱形空腔，然后在空腔中心安置大直徑的鋼筋，并在空腔中灌注混凝土包裹鋼筋及充填空腔，從而形成一個(gè)鋼筋混凝土樁，然后再進(jìn)行相鄰孔爆炸擴(kuò)孔及鋼筋混凝土樁的施工，形成一排或多排鋼筋混凝土樁，起到對(duì)邊坡的加固支護(hù)作用。該方法工藝簡單，樁身強(qiáng)度大，土層壓實(shí)效果好，可提高土的強(qiáng)度，并通過土層與鋼筋混凝土樁的相互作用，達(dá)到提高邊坡穩(wěn)定性的目的，主要適用于深厚土質(zhì)邊坡的加固施工，具有工藝簡單，造價(jià)低、加固效果好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02D5/44GK101845819SQ20101018506
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者盧文波, 周創(chuàng)兵, 姜清輝, 陳明 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)