边坡潜在弱面或滑面置换加固方法技术

本发明专利技术的实施例提出一种边坡潜在弱面或滑面置换加固方法，所述边坡潜在弱面或滑面置换加固方法包括：获取置换前边坡的弱层的岩土体力学参数、倾角和空间平面展布情况，且获取换前边坡的弱层面积和弱层上覆岩体的重力；根据边坡的安全标准确定置换后所述边坡的需要达到的稳定系数，采用所述弱层的置换轨迹与所述弱层对应的所述空间平面展布情况一致的方式，运用置换后所述边坡的需要达到的稳定系数、岩土体力学参数、倾角和空间平面展布情况，且获取换前边坡的弱层面积和弱层上覆岩体的重力得到所述弱层需要置换的总面积；由此，对所述弱层进行注浆置换以便得到置换部。因此，本发明专利技术实施例的边坡潜在弱面或滑面置换加固方法具有结构稳定性高及边坡的高度范围广的优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
边坡潜在弱面或滑面置换加固方法


[0001]本专利技术涉及边坡稳定
，具体涉及一种边坡潜在弱面或滑面置换加固方法。

技术介绍

[0002]在我国的露天采矿中，边坡的安全对采矿工程有着重要影响，特别是露天煤矿存在顺倾弱层，非常容易发生滑坡。
[0003]相关技术中，存在弱层的边坡主要采用向边坡内打入锚杆的方式进行加固，通过锚杆体与周围水泥砂浆之间的握裹力传到砂浆锚固体中，然后通过锚固体与孔壁周围土层间的摩阻力传递给周围的土体；对于边坡高度较高的弱层边坡的下滑力较大，拉力锚杆的抗拔力最终受锚固体与土体间的剪切强度限制，对于此类边坡采用锚杆加固仍存在稳定性差的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种边坡潜在弱面或滑面置换加固方法。该边坡潜在弱面或滑面置换加固方法具有结构稳定性高、适用边坡的高度范围广及相同支护范围成本低的优点。
[0005]本专利技术实施例的边坡潜在弱面或滑面置换加固方法，包括：
[0006]获取置换前边坡的弱层的岩土体力学参数、倾角和空间平面展布情况，且获取换前边坡的弱层面积和弱层上覆岩体的重力；
[0007]根据边坡的安全标准确定置换后所述边坡的需要达到的稳定系数，采用所述弱层的置换轨迹与所述弱层对应的所述空间平面展布情况一致的方式，运用置换后所述边坡的需要达到的稳定系数、岩土体力学参数、倾角和空间平面展布情况，且获取换前边坡的弱层面积和弱层上覆岩体的重力得到所述弱层需要置换的总面积，依据所述弱层的置换轨迹和所述弱层需要置换的总面积对所述弱层进行注浆置换以便得到置换部。
[0008]本专利技术实施例的边坡潜在弱面或滑面置换加固方法，通过采用弱层的置换轨迹与弱层对应的空间平面展布情况一致的方式对弱层进行注浆置换，相对于垂直于边坡的方向锚固，采用与弱层对应的空间平面展布情况一致的方式对弱层进行置换，大大提升注浆料与边坡的位于弱层两侧的土体的接触面积，增强了边坡的土体的整体强度，由此提升了置换后弱层上覆岩体的抗滑力和边坡整体的结构稳定性。同时，注浆的浆液可以浸入弱层上覆岩体和弱层下岩体内，进一步提升了弱层抗滑力，对边坡土体具有补强加固的效果。
[0009]此外，对于边坡高度为200米以上的含有弱层的边坡，提升置换后边坡的需要达到的稳定系数可以通过增加弱层需要置换的面积，进而提升边坡的抗滑力，由此，提升该边坡潜在弱面或滑面置换加固方法的适用范围。
[0010]因此，本专利技术实施例的边坡潜在弱面或滑面置换加固方法具有提升边坡的稳定性及适用边坡范围广的优点。
[0011]在一些实施例中，所述边坡的所述置换轨迹为由多个直线段组成的折线，利用定向钻孔的方式沿着所述弱层的置换轨迹在所述弱层开设多个导向孔，向每个所述导向孔内注浆以便完成所述弱层的置换，多个所述导向孔沿所述弱层的宽度方向间隔排列。
[0012]在一些实施例中，采用均角全距法进行所述定向钻孔。
[0013]在一些实施例中，对所述导向孔进行扩孔得到注浆孔，并向所述注浆孔内注浆。
[0014]在一些实施例中，注浆压力不小于2.0MPa。
[0015]在一些实施例中，所述注浆孔D
’
的直径为D
’
＝K1D，D为导向孔的直径，K1为1.2～1.5。
[0016]在一些实施例中，所述弱层需要置换总面积采用如下的计算方式：
[0017]F
s1
＝R1/T1；
[0018][0019]W＝r
·
V；
[0020][0021]其中，岩土体力学参数包括粘聚力、内摩擦角和容重；
[0022]A为置换前弱层的面积，c为置换前弱层的粘聚力；
[0023]V为弱层上覆岩体的体积，W为弱层上覆岩体的重力；
[0024]c1为置换后的弱层的粘聚力，φ1为置换弱层的内摩擦角，r为弱层上覆岩体的容重，弱层的倾角，A1为弱层需要置换的总面积；
[0025]T1为置换后弱层的下滑力，R1为置换后弱层的抗滑力和F
s1
为置换后所述边坡的需要达到的稳定系数。
[0026]在一些实施例中，置换后所述边坡的需要达到的稳定系数F
s1
大于等于1.2。
[0027]在一些实施例中，根据弱层需要置换的总面积，将所述置换部分成多个沿所述弱层的宽度方向间隔排列的置换条带，每个所述置换条带的轨迹与所述弱层对应的所述空间平面展布情况一致。
[0028]在一些实施例中，所述置换条带的数量为n，根据所述弱层需要置换的总面积得到每个所述置换条带的长度，A1＝n
·
w
·
l；w为置换条带的宽度，l为置换条带的长度，n为置换条带的数量。
[0029]在一些实施例中，所述置换条带的宽度为5cm
‑
10cm。
[0030]在一些实施例中，获取弱层的厚度，所述弱层的置换部的厚度大于等于所述弱层的厚度。
[0031]在一些实施例中所述空间平面展布情况包括弱层的走向、倾向及倾角。
附图说明
[0032]图1是本专利技术一个实施例的边坡的断面图。
[0033]图2是本专利技术实施例的边坡的俯视示意图。
[0034]图3是本专利技术实施例定向钻孔轨迹示意图。
[0035]图4是本专利技术实施例边坡潜在弱面或滑面置换加固方法在露天煤矿顺倾弱层置换示意图。
[0036]附图标记：
[0037]弱层上覆岩体1；弱层2；弱层倾角3；断层4；煤层5；定向钻孔的轨迹6。
具体实施方式
[0038]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0039]下面参考图1
‑
图4描述本专利技术实施例的边坡潜在弱面或滑面置换加固方法。
[0040]本专利技术实施例的边坡潜在弱面或滑面置换加固方法，包括如下步骤：
[0041]获取置换前边坡的弱层2的岩土体力学参数、倾角和空间平面展布情况，且获取换前边坡的弱层面积和弱层上覆岩体1的重力；
[0042]根据边坡的安全标准确定置换后边坡的需要达到的稳定系数，采用弱层的置换轨迹与弱层对应的空间平面展布情况一致的方式，运用置换后边坡的需要达到的稳定系数、岩土体力学参数、倾角和空间平面展布情况，且获取换前边坡的弱层面积和弱层上覆岩体1的重力得到弱层需要置换的总面积，依据弱层的置换轨迹和弱层需要置换的总面积对弱层进行注浆置换以便得到置换部。
[0043]本专利技术实施例的边坡潜在弱面或滑面置换加固方法，通过采用弱层2的置换轨迹与弱层2对应的空间平面展布情况一致的方式对弱层2进行注浆置换，相对于垂直于边坡的方向锚固，采用与弱层2对应的空间平面展布情况一致的方式对弱层2进行置换，大大提升注浆料与边坡的位于弱层2两侧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种边坡潜在弱面或滑面置换加固方法，其特征在于，包括：获取置换前边坡的弱层的岩土体力学参数、倾角和空间平面展布情况，且获取换前边坡的弱层面积和弱层上覆岩体的重力；根据边坡的安全标准确定置换后所述边坡的需要达到的稳定系数，采用所述弱层的置换轨迹与所述弱层对应的所述空间平面展布情况一致的方式，运用置换后所述边坡的需要达到的稳定系数、岩土体力学参数、倾角和空间平面展布情况，且获取换前边坡的弱层面积和弱层上覆岩体的重力得到所述弱层需要置换的总面积，依据所述弱层的置换轨迹和所述弱层需要置换的总面积对所述弱层进行注浆置换以便得到置换部。2.根据权利要求1所述的边坡潜在弱面或滑面置换加固方法，其特征在于，所述边坡的所述置换轨迹为由多个直线段组成的折线，利用定向钻孔的方式沿着所述弱层的置换轨迹在所述弱层开设多个导向孔，向每个所述导向孔内注浆以便完成所述弱层的置换，多个所述导向孔沿所述弱层的宽度方向间隔排列。3.根据权利要求2所述的边坡潜在弱面或滑面置换加固方法，其特征在于，采用均角全距法进行所述定向钻孔。4.根据权利要求2所述的边坡潜在弱面或滑面置换加固方法，其特征在于，对所述导向孔进行扩孔得到注浆孔，并向所述注浆孔内注浆；可选地，注浆压力不小于2.0MPa。5.根据权利要求4所述的边坡潜在弱面或滑面置换加固方法，其特征在于，所述注浆孔D
’
的直径为D
’
＝K1D，D为导向孔的直径，K1为1.2～1.5。6.根据权利要求1所述的边坡潜在弱面或滑面置换加固方法，其特征在于，所述弱层需要置换总面积采用如下的计算方式：F
s1
＝R1/T1；W...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，刘干，师恩奎，黄钟贤，黄华森，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：