[发明专利]一种交叉锚群结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交叉锚群结构，适用于边坡、桥梁、隧道等的加固及补强工程，具体涉及一种交叉锚群结构及其施工方法。

背景技术

锚杆注浆加固是一种常用的工程加固方法，它通过锚杆和周围浆体约束岩土体的变形和滑移，提高结构自身的稳定性；群锚注浆加固结构还可连接围岩中松动区中的节理裂隙、破裂面，使其形成整体成为“加固带”；对于水平或缓倾斜的层状岩土体，注浆锚群能把数层岩土体连在一起，增大层间摩阻力，形成结构力学观点中的“组合梁”，从而起到加固作用。

实际工程岩体中存在多个方向的潜在滑移面，如果前期加固工作不到位，随着变形的发展，可能会造成一些开始并不严重的次滑移面贯通；或者施工完成后的工程在其运营使用中由于各种自然和人为原因，产生了多个新的危险滑移面，此时就要针对这些危险面进行加固补强。而传统的锚杆注浆加固倾向同一个方向，无法兼顾多个滑移面，再加上施工限制，无法真正全面地将岩土体连成一体，使锚杆注浆的加固作用打了折扣。

综上所述，虽然锚杆注浆加固方法能广泛适用于边坡、桥梁、隧道等不同的工程，并取得较好的效果，但仍存在需要改进之处。鉴于锚杆注浆加固结构中存在的问题，亟需发明一种能够兼顾多个岩土体滑移面的加固结构，提高锚杆注浆结构的加固作用。

发明内容

为解决现有技术存在的上述不足，本发明提供一种交叉锚固结构及其施工方法,该结构能兼顾多个岩土体滑移面，提高锚杆注浆结构的加固作用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种交叉锚群结构，在需锚杆加固的岩土体一侧，根据岩土体的各个滑移面的位置，布置尽量垂直于所述各个滑移面的角度交叉的锚杆，所述锚杆的锚尾布设具有调整和防护作用的垫板，所述交叉的锚杆形成兼顾多个岩土体滑移面的交叉锚群加固结构。

不同方向的所述锚杆夹角不大于30度。

所述锚杆为自钻式中空注浆锚杆。

所述锚杆为预应力锚杆。

所述锚杆的尾部连接钢筋或混凝土梁。

一种交叉锚群结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：确定岩土体的不同滑移面；

步骤2：根据岩土体的滑移面和现场施工条件，确定锚杆的布置方案，使锚杆方向尽量垂直于不同的滑移面；

步骤3：根据所确定的锚杆布置方案，施做锚杆。

其中，步骤1中，所述滑移面的确定方法包括力学性能判别法，地质勘探分析识别法，地球物理探测分析法和理论数值模拟分析法。

步骤3中，对所述注浆后的锚杆施加预应力。

交叉锚的夹角主要根据以下条件确定：1、岩土体的破裂滑移面，2、工程现场施工条件；

岩土体破裂滑移面可以根据力学性能判识。例如边坡中，可粗略地用判别，其中α为边坡的坡度，β为所判断滑移面的倾角，为滑移面上的内摩擦角。此外破裂滑移面也可以通过地质勘探分析识别、地球物理探测分析识别或者理论数值模拟分析等方法进行确定。在确定岩土体大致的破裂滑移面之后，根据现场施工条件，尽可能地使交叉锚杆垂直于不同的严重破裂滑移面，以达到兼顾多个滑移面的效果。

本发明的有益效果在于：

通过插置不同方向的交叉锚及其形成锚群结构，克服了传统锚杆加固结构中的单一性，实现了兼顾多个滑移面的加固效果，增加了结构的抗剪切力，提高了加固结构的整体性，保证了锚杆注浆加固的有效性；同时减少了钻孔机等机器的移动频率，加快了施工速度。

附图说明

图1为边坡加固交叉锚群结构的侧面示意图；

图2为边坡加固交叉锚群结构的A-A截面图；

图3为隧道加固交叉锚群结构正面示意图；

图4为隧道加固交叉锚群结构B-B截面图；

图5为桥台加固交叉锚群结构正面示意图；

图6为桥台加固交叉锚群结构C-C截面图；

图中：1、需加固岩土体；2、锚杆；3、混凝土层；4、钢垫板；5、水泥浆液；6、破裂滑移面；7、隧道；8、加固隔离带；9、桥墩。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

具体实施方式1：

如图1所示，根据地质、地貌和施工条件选取相应的锚杆交叉方式，按照加固设计图在需加固岩土体1上进行钻机钻凿成孔，孔径小于150mm，钻孔布置及钻孔走向如图1所 示；将所述锚杆2插入钻孔；所述锚杆2的方向垂直与不同的破裂滑移面6，采用高压注浆技术对锚孔注入水泥浆液5；安装钢板垫4；最后采用喷射混凝土层3等方法进行表面处理。