本發(fā)明涉及裂隙巖體加固與基礎(chǔ)形式,尤其涉及裂隙巖體地基三角錨固抗拔壓移基礎(chǔ)及其施工方法。
背景技術(shù):
裂隙巖體,結(jié)構(gòu)面是其物理力學(xué)性能的主要控制因素之一,結(jié)構(gòu)面的存在及其特性對裂隙巖體的變形和破壞及其規(guī)模具有決定性的控制作用。
絕大部分基礎(chǔ)為抗壓基礎(chǔ),即基礎(chǔ)主要承受上部結(jié)構(gòu)施加的豎向荷載且滿足變形和穩(wěn)定性要求,典型的包括獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)等。而抗拔基礎(chǔ)主要有大開挖基礎(chǔ)、掏挖擴(kuò)底基礎(chǔ)、爆擴(kuò)樁基礎(chǔ)等;大開挖基礎(chǔ)類系指埋置于預(yù)先挖好的基坑內(nèi)并將回填土夯實的基礎(chǔ),它以擾動的回填土構(gòu)成抗拔土體,保持基礎(chǔ)的穩(wěn)定;掏挖擴(kuò)底基礎(chǔ)類系指以混凝土和鋼筋骨架灌注于以機(jī)械或人工掏挖成的土胎內(nèi)的基礎(chǔ),它是以天然土體抗拔而保持基礎(chǔ)的上拔穩(wěn)定;爆擴(kuò)樁基礎(chǔ)類系指以混凝土和鋼筋骨架澆注于以爆擴(kuò)成型的土胎內(nèi)的擴(kuò)大端的短樁基礎(chǔ),其抗拔土體基本接近于未擾動的天然土。
就抗壓基礎(chǔ)而言,裂隙巖體是很好的天然地基,其施工十分簡單;而裂隙巖體地基上,無論是大開挖基礎(chǔ)類,還是掏挖擴(kuò)底基礎(chǔ)類、爆擴(kuò)樁基礎(chǔ)類的施工均有較大難度,而且均存在著工程量大、耗時長、成本高,對環(huán)境造成較大破壞,但能夠提供的抗力有限、加固效果不夠理想等問題,例如:大開挖基礎(chǔ)類的主要尺寸均由其抗拔穩(wěn)定性要求所決定,為了滿足上拔穩(wěn)定性的要求,必須加大基礎(chǔ)尺寸,勢必增加棄土并加重對環(huán)境的破壞。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種減小對裂隙巖體擾動,且加固裂隙巖體,同時優(yōu)化荷載傳遞機(jī)制的裂隙巖體地基三角錨固抗拔壓移基礎(chǔ)。
本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供該裂隙巖體地基三角錨固抗拔壓移基礎(chǔ)的施工方法。
為解決上述問題,本發(fā)明所述的裂隙巖體地基三角錨固抗拔壓移基礎(chǔ),其特征在于:它包括一個置于地面上且嵌入裂隙巖體中的上板、三根須發(fā)錨桿桿體以及三個墊板和三個錨板;所述上板設(shè)有按等邊三角形分布的三個錨桿孔??;每個所述墊板中心設(shè)有一個錨桿孔ⅱ;三根所述須發(fā)錨桿桿體的底端均被錨固,其頂端均分別穿過所述上板的一個所述錨桿孔ⅰ,并穿過一個所述墊板的所述錨桿孔ⅱ與一個所述錨板連接到一起;所述須發(fā)錨桿桿體由耐拉細(xì)絲構(gòu)成,該耐拉細(xì)絲的下部捆扎裝有雷管的抗水炸藥,并使所述耐拉細(xì)絲順周長方向均勻分布于裝有所述雷管的所述抗水炸藥的周圍。
所述上板上設(shè)有固定件。
每個所述墊板上開有一注漿孔。
所述錨桿孔ⅰ與所述錨桿孔ⅱ相匹配。
如上所述的裂隙巖體地基三角錨固抗拔壓移基礎(chǔ)的施工方法,包括以下步驟:
⑴平基并開挖三角形凹坑,即將選定位置整平并在其上開挖三角形凹坑;
⑵按設(shè)計要求在整平的地面上按等邊三角形確定三孔孔位,之后對裂隙巖體設(shè)置鉆孔;
⑶按第一次裝藥量100~200g,第二次裝藥量200~400g,第三次裝藥量400~800g,…,裝藥量逐次遞增對每個所述鉆孔的孔底實施爆破,直至孔底擴(kuò)成空腔;
⑷測定孔底空腔的大小,具體為:
①準(zhǔn)備好長度大于所述鉆孔深度的不同長度的測繩和長度相當(dāng)于設(shè)計所述孔底空腔直徑的木棍;
②將兩根測繩的一端分別系在木棍兩端頭,并在測繩上標(biāo)上尺寸標(biāo)記;
③提著系著木棍的兩根測繩的另一端將木棍送入所述孔底空腔內(nèi)并上下提動,當(dāng)木棍一端卡著所述孔底空腔壁,且兩測繩上的尺寸標(biāo)記一致時,木棍即處于水平位置,此時的木棍長度即為所述孔底空腔直徑;
⑸按設(shè)計要求澆筑上板,并設(shè)置錨桿孔??;
⑹在由耐拉細(xì)絲構(gòu)成的所述須發(fā)錨桿桿體的下部捆扎裝有雷管的抗水炸藥,并使所述耐拉細(xì)絲順周長方向均勻分布于裝有所述雷管的所述抗水炸藥的周圍;
⑺將所述須發(fā)錨桿桿體帶有的所述抗水炸藥置于所述鉆孔孔底;
⑻向所述鉆孔內(nèi)注漿,使注漿體完全掩埋所述須發(fā)錨桿桿體所帶的所述抗水炸藥,并使其厚度超出裝藥頂,即刻起爆所述抗水炸藥;
⑼待所述注漿體固結(jié)后讓所述須發(fā)錨桿桿體頂端穿過所述上板的錨桿孔ⅰ及墊板的錨桿孔ⅱ,且施加預(yù)應(yīng)力并鎖定所述須發(fā)錨桿桿體頂端于錨板上;
⑽通過所述墊板上的注漿孔對所述鉆孔內(nèi)再次充填所述注漿體至所述注漿孔上口,同時澆鑄裂隙注漿體于圍巖裂隙。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
1、首先,本發(fā)明炸藥爆炸所產(chǎn)生的爆轟氣體對鉆孔孔底巖體強(qiáng)烈地沖擊壓縮,致使鉆孔底周圍巖體被粉碎,形成大小足夠的空腔,通過注漿形成帶底端擴(kuò)大頭的錨固體,所提供的錨固力可足以達(dá)到使上部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定所需的抗拔力;其二,炸藥爆炸所產(chǎn)生的爆轟氣體對鉆孔孔底巖體裂隙中的軟弱夾泥產(chǎn)生強(qiáng)烈作用,將軟弱夾泥推開,使巖體結(jié)構(gòu)面的裂隙度增大和結(jié)構(gòu)改變,充填注漿體后將改善和提高內(nèi)部裂隙巖體(鉆孔底部周圍巖體)的物理力學(xué)性能;其三,鉆孔底注漿后即刻起爆被掩埋的炸藥,爆炸作用強(qiáng)力驅(qū)動耐拉細(xì)絲與注漿體融合,即驅(qū)動包圍于注漿體中的耐拉細(xì)絲“亂如麻”、“亂成一團(tuán)”,成為與注漿體密切交融的“一團(tuán)亂麻”;其四,爆炸作用強(qiáng)力驅(qū)動注漿體充填鉆孔底周圍巖體裂隙的同時,爆炸作用強(qiáng)力驅(qū)動須發(fā)錨桿的耐拉細(xì)絲向巖體裂隙散開,尤其是被爆炸作用強(qiáng)力驅(qū)動的注漿體帶動須發(fā)錨桿的耐拉細(xì)絲深深地扎入到鉆孔底周圍巖體裂隙之中,注漿體將須發(fā)錨桿錨固于鉆孔中的同時,澆鑄孔底空腔和圍巖裂隙,形成以鉆孔中充填的注漿體為核心,通過圍巖裂隙中的注漿體和須發(fā)錨桿耐拉細(xì)絲外延的全方位、立體、復(fù)合錨固,使工程的安全得到保障。
2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,根本改變了基礎(chǔ)形式和施工方式,顯著地節(jié)約了投資,減少了棄土,使環(huán)境得到保護(hù)。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1為本發(fā)明中過兩錨孔軸截面圖。
圖2為本發(fā)明的俯視圖。
圖3為本發(fā)明須發(fā)錨桿起初裝藥段橫截面示意圖。
圖中:1—裂隙巖體2—注漿體3—鉆孔4—須發(fā)錨桿桿體5—圍巖裂隙6—上板7—墊板8—錨板9—裂隙注漿體10—雷管11—耐拉細(xì)絲12—抗水炸藥13—注漿孔14—鉆孔壁15—孔底空腔16—固定件17—地面。
具體實施方式
如圖1~3所示,裂隙巖體地基三角錨固抗拔壓移基礎(chǔ),它包括一個置于地面17上且嵌入裂隙巖體1中的上板6、三根須發(fā)錨桿桿體4以及三個墊板7和三個錨板8。
上板6設(shè)有按等邊三角形分布的三個錨桿孔ⅰ;每個墊板7中心設(shè)有一個錨桿孔ⅱ;三根須發(fā)錨桿桿體4的底端均被錨固,其頂端均分別穿過上板6的一個錨桿孔ⅰ,并穿過一個墊板7的錨桿孔ⅱ與一個錨板8連接到一起;須發(fā)錨桿桿體4由耐拉細(xì)絲11構(gòu)成,即由在爆炸作用下能發(fā)生較大變形的鋼絲或(和)其它絲線構(gòu)成。該耐拉細(xì)絲11的下部捆扎裝有雷管10的抗水炸藥12,并使耐拉細(xì)絲11順周長方向均勻分布于裝有雷管10的抗水炸藥12的周圍。
其中:上板6上設(shè)有用于與上部結(jié)構(gòu)連接的固定件16。
每個墊板7上開有一注漿孔13。
錨桿孔ⅰ與錨桿孔ⅱ相匹配。
該裂隙巖體地基三角錨固抗拔壓移基礎(chǔ)的施工方法,包括以下步驟:
⑴平基并開挖三角形凹坑,即將選定位置整平并在其上開挖三角形凹坑;
⑵按設(shè)計要求在整平的地面上按等邊三角形確定三孔孔位,之后對裂隙巖體1設(shè)置鉆孔3;
⑶按第一次裝藥量100~200g,第二次裝藥量200~400g,第三次裝藥量400~800g,…,裝藥量逐次遞增對每個鉆孔3的孔底實施爆破,直至孔底擴(kuò)成空腔;
⑷測定孔底空腔15的大小,具體為:
①準(zhǔn)備好長度大于鉆孔3深度的不同長度的測繩和長度相當(dāng)于設(shè)計孔底空腔15直徑的木棍;
②將兩根測繩的一端分別系在木棍兩端頭,并在測繩上標(biāo)上尺寸標(biāo)記;
③提著系著木棍的兩根測繩的另一端將木棍送入孔底空腔15內(nèi)并上下提動,當(dāng)木棍一端卡著孔底空腔15壁,且兩測繩上的尺寸標(biāo)記一致時,木棍即處于水平位置,此時的木棍長度即為孔底空腔15直徑;
⑸按設(shè)計要求澆筑上板6,并設(shè)置錨桿孔??;
⑹在由耐拉細(xì)絲11構(gòu)成的須發(fā)錨桿桿體4的下部捆扎裝有雷管10的抗水炸藥12,并使耐拉細(xì)絲11順周長方向均勻分布于裝有雷管10的抗水炸藥12的周圍;
⑺將須發(fā)錨桿桿體4帶有的抗水炸藥12置于鉆孔3孔底;
⑻向鉆孔3內(nèi)注漿,使注漿體2完全掩埋須發(fā)錨桿桿體4所帶的抗水炸藥12,并使其厚度超出裝藥頂,即刻起爆抗水炸藥12;爆炸作用強(qiáng)力驅(qū)動注漿體2充填鉆孔3底周圍裂隙巖體1裂隙的同時,爆炸作用強(qiáng)力驅(qū)動耐拉細(xì)絲11向鉆孔壁14和裂隙巖體1裂隙散開;
⑼待注漿體2固結(jié)后讓須發(fā)錨桿桿體4頂端穿過上板6的錨桿孔ⅰ及墊板7的錨桿孔ⅱ,且施加預(yù)應(yīng)力并鎖定須發(fā)錨桿桿體4頂端于錨板8上;
⑽通過墊板7上的注漿孔13對鉆孔3內(nèi)再次充填注漿體2至注漿孔13上口,同時澆鑄裂隙注漿體9于圍巖裂隙5。
構(gòu)建起以三個鉆孔3中的注漿體2為核心,通過圍巖裂隙5中的注漿體2和耐拉細(xì)絲11外延的全方位、立體、復(fù)合錨固,通過三孔錨固的協(xié)同工作確保工程安全。