專利名稱：危巖內(nèi)部裂隙拉結(jié)加固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種危巖加固方法，尤其涉及一種危巖內(nèi)部裂隙拉結(jié)加固方法。
背景技術(shù)：
危巖是在陡峭的巖石邊坡上存在的ー些搖搖欲墜的巖塊，在某些因素影響下，危巖將會墜落下來形成崩塌，因而危巖必須及時進(jìn)行治理，以確保人民生命財產(chǎn)的安全。提高危巖處治技術(shù)水平，防治危巖災(zāi)害，對保護(hù)人民的生命財產(chǎn)安全具有重要意義。傳統(tǒng)的錨固技術(shù)采用全長穿透危巖及危巖與母巖體間的破裂面后進(jìn)入母巖體的方式進(jìn)行加固，由于需先穿透危巖再進(jìn)入母巖體，需要的錨桿鋼筋長度往往較長，當(dāng)危巖塊體體量較大，危巖塊體與母巖體之間的內(nèi)部裂隙較為深遠(yuǎn)時，則錨桿鋼筋長度則更甚，容易造成經(jīng)濟(jì)上的浪費。同時，在傳統(tǒng)的錨固過程中，由于錨桿需要有足夠的長度，這樣在搬運和施工過程中都非常地不方便，同時也造成人力的浪費。因此，對于自身完整性較好的危巖體，如何對現(xiàn)有的危巖錨固技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，合理使用錨桿，節(jié)省錨桿用量，達(dá)到安全、有效、經(jīng)濟(jì)節(jié)約的工程目的，是本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的方向。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的就在于提供一種危巖內(nèi)部裂隙拉結(jié)加固方法，施工方便，能有效地節(jié)約經(jīng)濟(jì)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的一種危巖內(nèi)部裂隙拉結(jié)加固方法，其特征在于包括如下步驟
1)分析危巖體穩(wěn)定性，根據(jù)危巖體的加固治理的穩(wěn)定系數(shù)要求，計算得出錨桿的橫截面面積及錨桿的數(shù)量；
2)在危巖體外表查找并確定錨固的位置根據(jù)錨桿的數(shù)量及受カ要求找到錨固部位，并等間距布置錨固位置，相鄰兩錨固位置之間的距離不小于I. 25m ;最上面ー根錨桿的頂部距危巖體頂部的距離為I. 5m—2m ;通常錨固部位為裂隙的中上部；
3)在確定的錨固位置鉆取錨孔，所述錨孔貫穿危巖體并穿過裂隙后進(jìn)入母巖體，且錨孔深入母巖體的深度為3m—6. 5m ；
4)根據(jù)需要制作錨桿，所述錨桿的長度為母巖體中錨孔的長度、裂隙的厚度以及危巖體中的錨固長度的總和，其中，錨桿在危巖體中的錨固長度小于危巖體中錨孔的長度，該段錨桿長度為3m—6. 5m ；
5)將錨桿置入錨孔，通過一推桿將3)制得的錨桿推入錨孔直至母巖體中錨孔的底部；
6)對錨孔進(jìn)行灌漿并振搗密實，等待灌漿凝固，完成拉結(jié)加固。進(jìn)ー步地，所述錨桿包括錨桿本體，在錨桿本體上沿其長度方向設(shè)置有若干對中裝置，所述對中裝置之間的間距為Im — 3m，所述對中裝置由繞錨桿本體一周均勻分布的3個支腳組成，所述支腳與錨桿本體焊接固定在一起，且支腳與錨桿本體之間具有30° —60°的夾角。進(jìn)ー步地，所述推桿包括一直桿，在直桿的一端固定有一用于推動錨桿的推動盤，所述推動盤與錨桿接觸的面呈球弧面。進(jìn)ー步地，所述灌漿采用水泥砂漿，且水泥砂漿的強(qiáng)度等級為M25—M35。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在干本發(fā)明基于相關(guān)力學(xué)原理，對傳統(tǒng)全長等截面錨桿穿透式錨固進(jìn)行了合理改進(jìn)，不僅對內(nèi)部裂隙兩側(cè)的巖體進(jìn)行了可靠拉結(jié)加固，也節(jié)省了遠(yuǎn)離內(nèi)部裂隙而受カ較小部位的鋼材；該方法適用于山區(qū)各類量大面廣的的危巖加固，施工簡便，安全可靠，且與傳統(tǒng)的穿透式錨桿支護(hù)相比具有很好的經(jīng)濟(jì)性，是危巖加固的有效手段；特制錨桿具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低和使用方便的優(yōu)點；危巖體中的錨桿長度為3m一6. 5m,對于大量應(yīng)用錨桿加固的危巖、巖質(zhì)邊坡、地下巖石開挖工程而言,米用本發(fā)明公開的錨桿以及拉結(jié)加固方法，將節(jié)約大量鋼材及材料費用，減輕錨桿重量，可節(jié)省人力物 力等其它費用，同時也能充分保障被治理危巖的穩(wěn)定性、安全系數(shù)及加固效果，整體而言將產(chǎn)生非常明顯的經(jīng)濟(jì)效益。


圖I為本發(fā)明用于邊坡危巖治理的結(jié)構(gòu)示意 圖2為錨桿的結(jié)構(gòu)示意 圖3為推桿的結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明用于群崩式危巖治理的結(jié)構(gòu)示意 圖5為本發(fā)明用于地下開挖工程中危巖治理的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。實施例I :參見圖I、圖2和圖3，一種危巖內(nèi)部裂隙拉結(jié)加固方法，包括如下步驟 O危巖體2穩(wěn)定性分析根據(jù)地勘報告提供的危巖體及內(nèi)部裂隙的力學(xué)參數(shù)，包括危
巖體的重力、幾何形狀等，計算出危巖體的下滑力以及危巖體與母巖體之間的摩阻力等，根據(jù)危巖體的加固治理的穩(wěn)定系數(shù)要求，計算得出危巖體加固所需要的錨固力，根據(jù)錨固力計算得出錨桿的橫截面面積及錨桿的數(shù)量。所述穩(wěn)定系數(shù)要求按相關(guān)工程背景及行業(yè)規(guī)范確定。2)在危巖體2外表查找并確定錨固的位置根據(jù)錨桿的數(shù)量及受カ要求找到錨固部位，并等間距布置錨固位置，相鄰兩錨固位置之間的距離不小于I. 25m ;最上面一根錨桿的頂部距危巖體頂部的距離為I. 5m — 2m，具體根據(jù)需要選擇，從而充分保證上覆巖層的厚度，有利于錨桿粘結(jié)受カ；通常錨固部位為裂隙的中上部。作為ー種優(yōu)選方式，相鄰兩錨固位置之間的距離為I. 25m — Sm，更具有可操作性，同時能更好的保證危巖體的穩(wěn)定性；具體施工時，可選2m—3m,如選擇2m、2. 5m、3m,效果更好。
3)在確定的錨固位置鉆取錨孔，所述錨孔貫穿危巖體并穿過裂隙后進(jìn)入母巖體1，且錨孔深入母巖體I的深度為3m—6. 5m ；
4)根據(jù)需要制作錨桿3，所述錨桿3的長度為母巖體中錨孔的長度、裂隙的厚度以及危巖體中的錨固長度的總和，其中，錨桿在危巖體中的錨固長度小于危巖體中錨孔的長度，對于大量應(yīng)用錨桿加固的危巖、巖質(zhì)邊坡、地下巖石開挖工程而言，采用此錨桿，將節(jié)約大量鋼材及材料費用，也減輕了錨桿重量，可節(jié)省人力物力等其它費用，同時也能充分保障被治理危巖的穩(wěn)定性、安全系數(shù)及加固效果，整體而言將產(chǎn)生非常明顯的經(jīng)濟(jì)效益。同時，該段錨桿長度為3m—6. 5m ;所述錨桿3包括錨 桿本體31,在錨桿本體上沿其長度方向設(shè)置有若干對中裝置，所述對中裝置之間的間距為Im — 3m，能有效地保證錨桿的位置，所述對中裝置由繞錨桿本體一周均勻分布的3個支腳32組成，所述支腳與錨桿本體焊接固定在一起，且支腳與錨桿本體之間具有30° — 60°的夾角。5)將錨桿3置入錨孔，通過一推桿4將3)制得的錨桿3推入錨孔直至母巖體I中錨孔的底部；所述推桿包括一直桿41，在直桿41的一端固定有一用于推動錨桿的推動盤42，所述推動盤42與錨桿接觸的面呈球弧面。施工時利用推桿將錨桿推到錨固位置，然后將推桿取出以待下次使用。6)對錨孔進(jìn)行灌漿并振搗密實，等待灌漿凝固，完成拉結(jié)加固。所述灌漿采用水泥砂漿，且水泥砂漿的強(qiáng)度等級為M25 — M35，以提供足夠的粘結(jié)錨固強(qiáng)度
對錨桿而言，其受カ部位主要為裂隙兩側(cè)附近的錨桿部分，因而對此處的錨桿強(qiáng)度要求較高，而遠(yuǎn)離裂隙的錨桿部位基本不受力，按此受力原理，錨桿在其受カ意義不大的區(qū)段就可取消或減弱，傳統(tǒng)的巖體穿透式錨桿沿危巖體鉆孔，全長等截面設(shè)置方式并不符合這一力學(xué)原理。本發(fā)明基于相關(guān)力學(xué)原理，對傳統(tǒng)全長等截面錨桿穿透式錨固進(jìn)行了合理改進(jìn)，不僅對內(nèi)部裂隙兩側(cè)的巖體進(jìn)行了可靠拉結(jié)加固，也節(jié)省了遠(yuǎn)離內(nèi)部裂隙而受カ較小部位的鋼材。該方法適用于山區(qū)各類危巖加固，施工簡便，安全可靠，且與傳統(tǒng)的穿透式錨桿支護(hù)相比具有很好的經(jīng)濟(jì)性，是危巖加固的有效手段。同時，使用這樣的錨桿具有結(jié)構(gòu)簡単，成本低和使用方便的優(yōu)點。實施例2，在實際施工過程中，對于群發(fā)崩塌性危巖的治理中，采用上述方法從最靠近穩(wěn)定母巖體的內(nèi)部裂隙逐級向外進(jìn)行錨桿拉結(jié)施工，最后施工最靠近外表的內(nèi)部裂隙，逐塊拉結(jié)直至完成整體加固。本發(fā)明對群發(fā)崩塌性危巖的治理能夠起到很好的治理效果。參見圖4，施工過程中，采用實施例I所述施工方法，在鉆取錨孔時，從第二危巖體22和第四危巖體24 (即最外側(cè)危巖體)的外表開鉆，并使錨孔穿過多級內(nèi)部裂隙，然后從最靠近穩(wěn)定母巖體I的內(nèi)部裂隙逐級向外施工，首先通過錨桿3將母巖體I與第一危巖體21和第三危巖體23拉結(jié)加固，然后再通過錨桿3將第一危巖體21和第二危巖體22拉結(jié)加固，第三危巖體23和第四危巖體24拉結(jié)加固。實施例3,本發(fā)明應(yīng)用于巖體地下開挖工程,參見圖5,施工時將圍巖中的危巖體2通過錨桿3與母巖體I拉結(jié)加固，能有效避免圍巖產(chǎn)生危巖塊體冒頂或塌方，保證施工及使用安全。另外，本發(fā)明所采用的錨桿結(jié)構(gòu)也可用錨索等其他結(jié)構(gòu)形式的錨固件替代。最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制技術(shù)方案，盡管申請人參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，那些對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗g和范圍，均應(yīng) 涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種危巖內(nèi)部裂隙拉結(jié)加固方法，其特征在于包括如下步驟 .1)分析危巖體穩(wěn)定性，根據(jù)危巖體的加固治理的穩(wěn)定系數(shù)要求，計算得出錨桿的橫截面面積及錨桿的數(shù)量； .2)在危巖體外表查找并確定錨固的位置根據(jù)錨桿的數(shù)量及受カ要求找到錨固部位，并等間距布置錨固位置，相鄰兩錨固位置之間的距離不小于I. 25m ;最上面ー根錨桿的頂部距危巖體頂部的距離為I. 5m—2m ;通常錨固部位為裂隙的中上部； .3)在確定的錨固位置鉆取錨孔，所述錨孔貫穿危巖體并穿過裂隙后進(jìn)入母巖體，且錨孔深入母巖體的深度為3m—6. 5m ； .4)根據(jù)需要制作錨桿，所述錨桿的長度為母巖體中錨孔的長度、裂隙的厚度以及危巖體中的錨固長度的總和，其中，錨桿在危巖體中的錨固長度小于危巖體中錨孔的長度，該段錨桿長度為3m—6. 5m ； .5)將錨桿置入錨孔，通過一推桿將3)制得的錨桿推入錨孔直至母巖體中錨孔的底部； .6)對錨孔進(jìn)行灌漿并振搗密實，等待灌漿凝固，完成拉結(jié)加固。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的危巖內(nèi)部裂隙拉結(jié)加固方法，其特征在于所述錨桿包括錨桿本體，在錨桿本體上沿其長度方向設(shè)置有若干對中裝置，所述對中裝置由繞錨桿本體一周均勻分布的3個支腳組成，所述支腳與錨桿本體焊接固定在一起，且支腳與錨桿本體之間具有30° — 60°的夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的危巖內(nèi)部裂隙拉結(jié)加固方法，其特征在于所述推桿包括一直桿，在直桿的一端固定有一用于推動錨桿的推動盤，所述推動盤與錨桿接觸的面呈球弧面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的危巖內(nèi)部裂隙拉結(jié)加固方法，其特征在于所述灌漿采用水泥砂漿，且水泥砂漿的強(qiáng)度等級為M25—M35。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種危巖內(nèi)部裂隙拉結(jié)加固方法，包括如下步驟1)分析危巖體穩(wěn)定性；2)在危巖體外表查找并確定錨固的位置；3)在確定的錨固位置鉆取錨孔；4)根據(jù)需要制作錨桿；5)將錨桿置入錨孔；6)對錨孔進(jìn)行灌漿并振搗密實，等待灌漿凝固，完成拉結(jié)加固。本發(fā)明基于相關(guān)力學(xué)原理，對傳統(tǒng)全長等截面錨桿穿透式錨固進(jìn)行了合理改進(jìn)，不僅對內(nèi)部裂隙兩側(cè)的巖體進(jìn)行了可靠拉結(jié)加固，也節(jié)省了遠(yuǎn)離內(nèi)部裂隙而受力較小部位的鋼材；該方法適用于山區(qū)各類量大面廣的危巖加固，施工簡便，安全可靠，且與傳統(tǒng)的穿透式錨桿支護(hù)相比具有很好的經(jīng)濟(jì)性，是危巖加固的有效手段。
文檔編號E02D5/76GK102660959SQ201210176169
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者曾祥勇, 梁健, 王達(dá)詮 申請人:重慶大學(xué)