本发明涉及一种卸荷锚固系统,尤其是涉及一种用于边坡治理的卸荷锚固系统,属于边坡及基坑工程结构物设计建造。本发明还涉及一种用于建造所述用于边坡治理的卸荷锚固系统的施工方法。
背景技术:
1、滑坡地质灾害是全球范围内常见的自然灾害之一,对人类社会和自然环境造成了严重影响。滑坡的形成原因多样,既有自然因素,如降雨、地震,也有人为因素。近年来,随着滑坡的发生和发展,常常给附近工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。当前采用的抗滑短桩、削坡卸荷等治理方式都不能有效解决滑坡的发生、发展。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是:提供一种有效减少甚至杜绝边坡发生滑坡形象的用于边坡治理的卸荷锚固系统,以及一种用于建造所述用于边坡治理的卸荷锚固系统的施工方法。
2、为解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种用于边坡治理的卸荷锚固系统,包括稳定土体,所述的卸荷锚固系统还包括内卸荷锚排组件和外拉锚结结构,在边坡中上部的土体内镶嵌有内卸荷锚排组件,内卸荷锚排组件位于边坡土体外的一端通过外拉锚结结构固结在边坡表面与稳定土体之间;边坡中上部土体沿竖向对下部土体的压力荷载以及边坡动力荷载通过内卸荷锚排组件消减,边坡中上部土体内的渗水通过内卸荷锚排组件排出边坡。
3、进一步的是,外拉锚结结构包括支撑组件和拉接组件,支撑组件布置在边坡沿坡向上方的稳定土体上,拉接组件的一端与内卸荷锚排组件伸出边坡土体的一端固定连接,拉接组件的另一端与支撑组件拉紧连接。
4、上述方案的优选方式是,支撑组件包括至少两组锚墩和数量与锚墩数量相当的多组转向滑轮组,连接组件包括数量与转向滑轮组数量相当的多根钢绞线,在每根钢铰线与锚墩连接的一端设置有紧绳器,各组锚墩沿边坡长度方向顺序的布置在边坡沿坡向上方的稳定土体上,各组转向滑轮组分别一一对应与各组锚墩位置相适应的支布在边坡的转角处,跨支在各组转向滑轮组上的各根钢铰线的下端分别与对应的内卸荷锚排组件固定连接,跨支在各组转向滑轮组上的各根钢铰线的上端通过各个紧绳器分别与相应的锚墩拉紧连接。
5、进一步的是,内卸荷锚排组件包括卸排结构和锚固耗能结构,卸排结构通过锚固耗能结构布置在边坡中上部的土体内,锚固耗能结构位于边坡土体内的一端伸入并固结在稳定土体内,锚固耗能结构位于边坡土体外的一端通过外拉锚结结构固结在边坡表面与稳定土体之间。
6、上述方案的优选方式是,通过卸排结构在边坡土体内还构建有增强边坡土体强度的卸荷管棚,在边坡顶部和边坡底部均分别设置有沿边坡长度方向延伸的截流排水沟。
7、进一步的是,锚固耗能结构包括多组耗能锚杆组,卸排结构包括数量与耗能锚杆组数量相当的多套卸荷自排水钢管组,各套卸荷自排水钢管组分别一一对应的通过各组耗能锚杆组按规定的纵横间距镶嵌边坡中上部的土体内,各组耗能锚杆组位于边坡土体内的一端分别伸入相邻的稳定土体中,各组耗能锚杆组位于边坡土体外的一端分别通过外拉锚结结构的各根钢铰线在转向滑轮组、紧绳器和锚墩的配合下拉结在边坡表面与稳定土体之间。
8、上述方案的优选方式是,每组耗能锚杆组均分别包括一根锚索、一副阻尼弹簧、至少六颗球形滚珠和一个t形锚具,每套卸荷自排水钢管组均分别包括外套管、内套管、端板和滤网,在t形锚具的外侧壁上设置有滚珠安装凹槽,在外套管上设置有漏水孔,在外套管位于边坡土体外一端的端部设置有连接凹槽,在t形锚具的轴向中心线上设置有沿轴向延伸的穿过孔,内套管通过端板同轴的套接在外套管内,滤网套接在外套管外,t形锚具通过各颗球形滚珠在滚珠安装凹槽的配合下活动的套接在内套管内,阻尼弹簧沿轴向顶接在内套管与t形锚具位于内套管一端的端部之间,内套管通过t形锚具在穿过孔的配合下套接在锚索上,锚索位于边坡土体内的一端穿过内部那一块端板后伸入相应位置的稳定土体中,钢铰线通过连接凹槽与外套管位于边坡土体外的一端拉紧连接。
9、进一步的是,在边坡以及相邻的稳定土体内均分别钻制有与耗能锚杆组数量相当的多个一体的安装孔,安装孔包括中前端的安装段、中后端的自由段和后端的锚固段,通过耗能锚杆组布置在安装孔的安装段内的外套管至少有一部分位于稳定土体内,各组耗能锚杆组还均分别包括有一个止浆塞,穿套在中后段锚索上的止浆塞布置在安装孔的自由段与锚固段的分界处,在锚固段的安装孔中填充有灌浆体,自由段安装孔的长度为0.5~1.0m。
10、上述方案的优选方式是,在外套管位于安装孔外一端的端板上还设置有至少一个介于外套管与内套管之间的泄水孔;通过各根外套管上的漏水孔在各根外套管外侧的边坡土体内灌注有水泥浆固结体,各水泥浆固结体可渗水的与相应的外套管连接为一个整体,卸荷管棚由各块与相应的外套管连接为一个整体的水泥浆固结体构成。
11、用于建造所述用于边坡治理的卸荷锚固系统的施工方法,所述的施工方法包括卸排结构、锚固耗能结构和外拉锚结结构制造,安装孔钻制,锚固耗能结构安装,卸排结构安装,外拉锚结结构安装以及透水混凝土浆液灌注,最后在边坡顶部和边坡底部挖设截流排水沟几个步骤,
12、其中,安装孔钻制是按下述步骤进行的,依据工程设计要求,用仪器测量定位锚固耗能结构的施设位置,用钻孔设备在坡面上进行安装孔钻制,钻孔直径不小于外套管的外径,钻孔深度依据锚固耗能结构的总长度确定,角度为向上与水平面呈一个规定的夹角,
13、锚固耗能结构安装是按下述步骤进行的,首先在钻好的安装孔中将锚固耗能结构的锚索利用支架放置在孔道中心处,并向锚固耗能结构的锚固端压力注浆,待注浆段满足锚固段的长度要求之后,将止浆塞穿过锚索并堵上浆液,防止浆液外流,
14、卸排结构安装是按下述步骤进行的,待锚固耗能结构的锚固段达到设计强度后,将卸排结构打入钻好的安装孔中,并转动外套管,将泄水孔的位置位于t形锚具的正下方,然后将锚索依次穿过两块端板、阻尼弹簧和t形锚具的内腔,并利用t形锚具固定在边坡外表面上,最后通过泄水孔向锚固耗能结构中压力注入透水混凝土浆液,
15、外拉锚结结构安装以及透水混凝土浆液灌注是按下述步骤进行的,在卸排结构上部的边坡顶部,利用测量仪器定位转向滑轮组的施设位置,将制作好的转向滑轮组固定到边坡外表面上,在锚固耗能结构中锚固段后部的稳定土层中利用静压短桩设备施工锚墩,并将紧绳器固定到锚墩的顶端,待向卸排结构中注入的透水混凝土浆液达到混凝土设计强度以后,用钢丝绳卡子在卸排结构中伸出边坡外表面且带有连接凹槽的一端上将钢绞线固定到连接凹槽中,然后将钢绞线的另一端穿过转向定滑轮和锚墩上的预留孔道固定到锚墩上,最后利用紧绳器的紧绳作用,按照设计要求对钢绞线进行张拉。
16、本发明的有益效果是:本技术提供的技术方案以现有边坡上的稳定土体为基础,通过增加设置内卸荷锚排组件和外拉锚结结构构成本技术的卸荷锚固系统,然后将内卸荷锚排组件镶嵌到边坡中上部的土体内,而内卸荷锚排组件位于边坡土体外的一端通过外拉锚结结构固结在边坡表面与稳定土体之间;实现边坡中上部土体沿竖向对下部土体的压力荷载以及边坡动力荷载通过内卸荷锚排组件消减,边坡中上部土体内的渗水通过内卸荷锚排组件排出边坡的目的。由于本技术提供的卸荷锚固系统通过外拉锚结结构的拉结作用在内卸荷锚排组件的配便下将边坡中上部土体的重力载荷以及边坡动力荷载转到边坡上的稳定土体中,从而可以有效的减小边坡下部土体的压力荷载,再配合将边坡中上部土体内的渗水在内卸荷锚排组件尽可能的排出边坡本身,从而实现有效减少甚至杜绝边坡发生滑坡形象的目的。
1.用于边坡治理的卸荷锚固系统,包括稳定土体(1),其特征在于:所述的卸荷锚固系统还包括内卸荷锚排组件和外拉锚结结构,在边坡中上部的土体内镶嵌有内卸荷锚排组件,内卸荷锚排组件位于边坡土体(2)外的一端通过外拉锚结结构固结在边坡表面与稳定土体(1)之间;边坡中上部土体沿竖向对下部土体的压力荷载以及边坡动力荷载通过内卸荷锚排组件消减,边坡中上部土体内的渗水通过内卸荷锚排组件排出边坡。
2.根据权利要求1所述的用于边坡治理的卸荷锚固系统,其特征在于:外拉锚结结构包括支撑组件和拉接组件,支撑组件布置在边坡沿坡向上方的稳定土体(1)上,拉接组件的一端与内卸荷锚排组件伸出边坡土体(2)的一端固定连接,拉接组件的另一端与支撑组件拉紧连接。
3.根据权利要求2所述的用于边坡治理的卸荷锚固系统,其特征在于:支撑组件包括至少两组锚墩(3)和数量与锚墩(3)数量相当的多组转向滑轮组(4),连接组件包括数量与转向滑轮组(4)数量相当的多根钢绞线(5),在每根钢铰线(5)与锚墩(3)连接的一端设置有紧绳器(6),各组锚墩(3)沿边坡长度方向顺序的布置在边坡沿坡向上方的稳定土体(1)上,各组转向滑轮组(4)分别一一对应与各组锚墩(3)位置相适应的支布在边坡的转角处,跨支在各组转向滑轮组(4)上的各根钢铰线(5)的下端分别与对应的内卸荷锚排组件固定连接,跨支在各组转向滑轮组(4)上的各根钢铰线(5)的上端通过各个紧绳器(6)分别与相应的锚墩(3)拉紧连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的用于边坡治理的卸荷锚固系统,其特征在于:内卸荷锚排组件包括卸排结构和锚固耗能结构,卸排结构通过锚固耗能结构布置在边坡中上部的土体内,锚固耗能结构位于边坡土体(2)内的一端伸入并固结在稳定土体(1)内,锚固耗能结构位于边坡土体(2)外的一端通过外拉锚结结构固结在边坡表面与稳定土体(1)之间。
5.根据权利要求4所述的用于边坡治理的卸荷锚固系统,其特征在于:通过卸排结构在边坡土体(2)内还构建有增强边坡土体强度的卸荷管棚,在边坡顶部和边坡底部均分别设置有沿边坡长度方向延伸的截流排水沟(7)。
6.根据权利要求5所述的用于边坡治理的卸荷锚固系统,其特征在于:锚固耗能结构包括多组耗能锚杆组,卸排结构包括数量与耗能锚杆组数量相当的多套卸荷自排水钢管组,各套卸荷自排水钢管组分别一一对应的通过各组耗能锚杆组按规定的纵横间距镶嵌在边坡中上部的土体内,各组耗能锚杆组位于边坡土体(2)内的一端分别伸入相邻的稳定土体(1)中,各组耗能锚杆组位于边坡土体(2)外的一端分别通过外拉锚结结构的各根钢铰线(5)在转向滑轮组(4)、紧绳器(6)和锚墩(3)的配合下拉结在边坡表面与稳定土体(1)之间。
7.根据权利要求6所述的用于边坡治理的卸荷锚固系统,其特征在于:每组耗能锚杆组均分别包括一根锚索(8)、一副阻尼弹簧(9)、至少六颗球形滚珠(10)和一个t形锚具(11),每套卸荷自排水钢管组均分别包括外套管(12)、内套管(13)、端板(14)和滤网(15),在t形锚具(11)的外侧壁上设置有滚珠安装凹槽,在外套管(12)上设置有漏水孔,在外套管(12)位于边坡土体(2)外一端的端部设置有连接凹槽(16),在t形锚具(11)的轴向中心线上设置有沿轴向延伸的穿过孔,内套管(13)通过端板(14)同轴的套接在外套管(12)内,滤网(15)套接在外套管(12)外,t形锚具(11)通过各颗球形滚珠(10)在滚珠安装凹槽的配合下活动的套接在内套管(13)内,阻尼弹簧(9)沿轴向顶接在内套管(13)与t形锚具(11)位于内套管(13)一端的端部之间,内套管(13)通过t形锚具(11)在穿过孔的配合下套接在锚索(8)上,锚索(8)位于边坡土体(2)内的一端穿过内部那一块端板(14)后伸入相应位置的稳定土体(1)中,钢铰线(5)通过连接凹槽(16)与外套管(12)位于边坡土体(2)外的一端拉紧连接。
8.根据权利要求7所述的用于边坡治理的卸荷锚固系统,其特征在于:在边坡以及相邻的稳定土体(1)内均分别钻制有与耗能锚杆组数量相当的多个一体的安装孔,安装孔包括中前端的安装段(17)、中后端的自由段(18)和后端的锚固段(19),通过耗能锚杆组布置在安装孔的安装段(17)内的外套管(12)至少有一部分位于稳定土体(1)内,各组耗能锚杆组还均分别包括有一个止浆塞(20),穿套在中后段锚索上的止浆塞(20)布置在安装孔的自由段(18)与锚固段(19)的分界处,在锚固段(19)的安装孔中填充有灌浆体,自由段安装孔的长度为0.5~1.0m。
9.根据权利要求8所述的用于边坡治理的卸荷锚固系统,其特征在于:在外套管(12)位于安装孔外一端的端板(14)上还设置有至少一个介于外套管(12)与内套管(13)之间的泄水孔;通过各根外套管(12)上的漏水孔在各根外套管外侧的边坡土体(2)内灌注有水泥浆固结体,各水泥浆固结体可渗水的与相应的外套管(12)连接为一个整体,卸荷管棚由各块与相应的外套管(12)连接为一个整体的水泥浆固结体构成。
10.用于建造权利要求9所述用于边坡治理的卸荷锚固系统的施工方法,其特征在于:所述的施工方法包括卸排结构、锚固耗能结构和外拉锚结结构制造,安装孔钻制,锚固耗能结构安装,卸排结构安装,外拉锚结结构安装以及透水混凝土浆液灌注,最后在边坡顶部和边坡底部挖设截流排水沟几个步骤,