一种旋喷斜板土层锚拉挡墙及其实施方法与流程

1.本发明涉及到边坡工程领域，具体涉及一种旋喷斜板土层锚拉挡墙及其实施方法。


背景技术：

2.在边坡工程中，由于土层稳定性差、边坡推力大，其挖方边坡一直避免陡倾角开挖和支护。通常采用的方法是沿土层稳定角度分级放坡，稳定角度一般在30
°
左右，但这会造成大量的土地资源浪费。近年来，随着城市建设快速发展，致使土地造价大规模提高，传统的缓角度放坡的边坡治理方法已经不能满足城市建设需要。对于土层陡角度开挖边坡支护方法主要出现在基坑开挖支护方面。由于锚拉条件差、边坡推力大、环境建筑物保护等原因，其造价一直高居不下，是一个亟待解决的问题。
3.近几年出现的旋喷锚固体主要解决了锚固体与土体之间的摩阻力问题，如专利文献zl2021204994736提供的分层旋喷方法，解决了锚杆或锚索与锚固体之间摩阻力要求，这些技术使土层锚固具有了可能性。在减小边坡推力方面，目前主要是采用灌浆固结方法，但由于压力灌浆有追逐空隙而行的特性，灌浆去向无法控制，具有成本高和质量控制性差特点，使用受到限制。


技术实现要素：

4.针对背景技术中存在的问题，本发明提出了一种旋喷斜板土层锚拉挡墙及其实施方法。
5.为了实现上述目的，本实发明用了如下所述技术方案。
6.一种旋喷斜板土层锚拉挡墙，其特征在于：采用连续设置的常规旋喷桩、带筋旋喷桩共同形成位于地下的旋喷斜板，并在旋喷斜板顶部设置板顶梁；锚孔伸至稳定土层界面后一个锚固长度，锚孔中设有旋喷锚固体，在旋喷斜板上锚索安装位置设置横梁，锚索其中一端伸至旋喷锚固体中线底端，另一端连接横梁。
7.一种旋喷斜板土层锚拉挡墙的实施方法，其特征在于：连续设置常规旋喷桩、带筋旋喷桩直到形成位于地下的旋喷斜板，并在旋喷斜板顶部设置板顶梁；当旋喷桩材料强度达到设计值后，采用逆作法开挖旋喷斜板前方土体至锚索位置，实施锚孔钻进至稳定土层界面后一个锚固长度；在锚孔中锚固体位置实施旋喷，形成旋喷锚固体，再将锚索置于旋喷锚固体中线底端；在旋喷斜板上锚索位置施工横梁，待旋喷锚固体和横梁材料强度达到设计值后，张拉并锁定锚索；分段完成所有锚索施工和土体开挖，最后形成旋喷斜板土层锚拉挡墙。
8.进一步地：常规旋喷桩、带筋旋喷桩沿旋喷斜板方向是连续布置的，其桩间距l小于桩直径d；旋喷斜板内、外两排为带筋旋喷桩，中间排采用常规旋喷桩，或者只设置两排带筋旋喷桩。
9.再进一步地：旋喷斜板倾角α根据场地条件和设计需要确定，倾角越大，土压力越
小；旋喷桩直径d、强度参数、钢筋数量根据施工可实施性和结构计算确定；旋喷桩嵌入边坡下部地面以下一个土层嵌固长度hm，由确保旋喷斜板不下沉计算确定；当边坡下部有基岩时，带筋旋喷桩引孔嵌入基岩面以下一个基岩嵌固长度hr，钢筋置入旋喷桩引孔底部，由确保旋喷桩不沿基岩面滑动计算确定。
10.更进一步地：横梁与旋喷斜板接触部分采用钢板或钢筋砼扩展垫层解决局部抗压问题，由结构计算确定；采用在旋喷斜板上刻槽或者植筋方法解决横梁沿旋喷斜板表面滑移问题，由结构计算确定。
11.本发明中：旋喷锚固体需要满足锚固体与土层之间摩阻力要求，锚索与锚固体之间摩阻力要求，其直径、长度、强度等指标根据场地条件、结构受力计算确定；稳定土层界面由相关规范和区域地质经验确定。
12.本发明中：当旋喷锚固体处于基岩内部时，可按常规锚索锚固段处理。
13.本发明至少具有如下有益效果：1)、本发明可大幅度降低边坡主动土压力，计算表明：当α＝20
°
(即坡角70
°
)时，边坡主动土压力可降低30-40％，边坡高度越大，降低越多，这对于大型边坡至关重要，可大幅度降低工程造价；2)、边坡稳定性好，有利于减小边坡位移，这对边坡安全性和对坡顶建筑物有效保护具有显著优势；3)、首先施工旋喷斜板，形成地下连续墙，可保证逆作法开挖时土体不外移，彻底改变了传统先开挖后做板工艺存在的土体外移和垮塌以及引起墙板后土体强度弱化、变形大的局面，有利于边坡稳定；4)、与抗滑桩相比，本发明旋喷斜板土层锚拉挡墙的造价低、工期短、易实施，有利于推广应用。
附图说明
14.图1为实施例中旋喷斜板土层锚拉挡墙剖面示意图；图2为a-a向示意图；图3为实施例中旋喷斜板土层锚拉挡墙的旋喷斜板基岩锚固剖面示意图。
15.图中：1—常规旋喷桩、2—带筋旋喷桩、3—旋喷桩钢筋、4—旋喷桩引孔、5—板顶梁、6—横梁、7—锚索、8—旋喷锚固体、9—稳定土层界面、10—基岩界面、h—挡墙高度、hm—土层嵌固长度、hr—基岩嵌固长度、d—旋喷桩直径、l—旋喷桩间距、α—旋喷斜板倾角。实施方式
16.下面结合附图和具体实施例对技术方案作进一步说明，但以下实施例的说明只是用于帮助理解本发明的原理及其核心思想，并非对发明保护范围的限定。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，针对本发明进行的改进也落入本发明权利要求的保护范围内。
实施例
17.工程简况：有一个工程处于市区高填方地质区域，填土厚度18m。由于工程需要，拟
向下开挖13m，由此形成近直立的填方挡土墙(高13m，长200m)。
18.工程设计：由于下部基岩面很低，采用传统锚拉抗滑桩方案成本很高，同时为了减小边坡推力，设计采用本发明的“旋喷斜板土层锚拉挡墙”。设计步骤为：1、如图1至图3所示，根据地质条件、场地要求、施工能力，设置旋喷斜板倾角α＝20
°
，并确定挡墙位置、旋喷桩直径d、旋喷锚固体8的直径、基岩界面10等控制参数；2、按相关规范要求的设计方法计算旋喷桩间距l、横梁6、钢筋3、锚索7、旋喷锚固体8的长度、土层嵌固长度hm或基岩嵌固长度hr等参数，完成施工图设计。
19.施工步骤：步骤1，按设计要求实施旋喷斜板，并实施板顶梁5；步骤2，待旋喷斜板和板顶梁5达到设计强度后，按逆作实施方法从上部开挖旋喷斜板外土体至最上排锚索7位置；步骤3，实施最上排锚索7的锚孔钻进，穿过稳定土层界面9一个旋喷锚固体8的长度，并实施锚固体旋喷，采用专门秆体将锚索7沿锚孔放置到旋喷锚固体8底端；步骤4，在最上排锚索7的旋喷斜板位置实施横梁6，锚索7穿过横梁6预留孔；步骤5，待旋喷锚固体8和横梁6强度达到设计值后，按设计要求张拉锚索7，并锁定在横梁6上；步骤6，按步骤2～5实施第二排锚索7、横梁6，第三排锚索7、横梁6.......、直到边坡底部；步骤7，实施排水孔、板面处理、锚头封闭等常规工序，工程完毕。
20.施工完成后的旋喷斜板土层锚拉挡墙如图1至图3所示，它的结构是采用连续设置的常规旋喷桩1、带筋旋喷桩2共同形成位于地下的旋喷斜板，并在旋喷斜板顶部设置板顶梁5；锚孔伸至稳定土层界面9后一个锚固长度，锚孔中设有旋喷锚固体8，在旋喷斜板上锚索7安装位置设置横梁6，锚索7其中一端伸至旋喷锚固体8中线底端，另一端连接横梁6。其中，常规旋喷桩1、带筋旋喷桩2沿旋喷斜板横向方向是连续布置的，其桩间距l小于桩直径d；旋喷斜板内、外两排为带筋旋喷桩2，中间排采用常规旋喷桩1。其中，旋喷桩嵌入边坡下部地面以下一个土层嵌固长度hm；当边坡下部有基岩时，带筋旋喷桩引孔4嵌入基岩面10以下一个基岩嵌固长度hr，钢筋3植入旋喷桩引孔4底部。横梁6与旋喷斜板接触部分采用钢板或钢筋砼连接在一起。