一种微波辅助提高锚杆锚固强度的方法与流程

本发明涉及深基坑支护工程领域，更为具体的是涉及一种提升锚杆锚固强度的微波强化方法。

背景技术：

随着我国城市用地日益紧张，地下空间的开发利用是未来城市发展的必然趋势，这也导致在工程建设中必定会面临越来越多的深基坑工程，如何保障深基坑稳定性是地下空间开发利用过程中必须要解决的问题。锚杆支护具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点，被广泛应用与边坡和基坑工程。锚杆作为深入地层的受拉构件，分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力。锚固段是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压作用，将自由段的拉力传至土体深处，常见的锚杆有钢筋或钢丝绳砂浆锚杆、倒楔式金属锚杆、管缝式锚杆、双快水泥锚杆等。

受施工场地岩土体性质的影响，传统锚杆在粘性土、软土、膨胀土等特殊岩土中应用时仍然存在一些问题。比如，由于软土或膨胀土具有强度低、黏土矿物含量高等特点，在受到外力、降雨等外界因素作用时易发生软化，在拉应力的作用下，引发锚杆与岩体发生相对位移，甚至锚固段岩土体发生破坏，从而导致锚固力降低，最终使得基坑发生失稳。工程上为了增大锚固力，通常采用扩大头、高压喷射注浆、增加锚固段长度等方法，但其提高了施工难度和施工成本，造成材料的浪费。因此，工程上亟需一种可以经济高效的提升锚杆锚固强度的方法。

技术实现要素：

鉴于上述的问题，本发明的目的是提供了一种提升锚杆锚固强度的方法，以解决岩土体软化所导致的锚固失效问题。为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

s1:钻机就位，钻机就位的地基坚固平整；工作平台平整稳固；钻头与井孔中心一致；钻机与泥浆池、沉淀池等设施协调。

s2:成孔，采用功率较大且穿透力强的钻机施工，成孔采用回转钻进，必要时跟管钻进，全孔取芯。

s3:加固锚固段岩土体，利用微波装置对锚固段泥土进行加固。将波导管放入锚杆孔中，选择合适的微波功率和时间，利用波导管上的输出孔对锚固段岩土体进行微波辐照处理，待达到设定工艺时间后停止微波输出。

s4:清孔，如果所钻的孔没有或及少有地下水，将采用空气压缩机风管清洗，使残留在基坑内部的残渣清理出孔内。

s5:安放，对锚杆进行质量检查，清除污垢，将锈蚀严重或有伤痕的锚杆剔除；锚杆安放采用人工推放法进行，当锚杆在推放过程中受阻时，不得以冲撞或扭转的方法强行下入，需作修孔或清孔处理。

s6:注浆，水泥浆用泵通过耐压胶管注入锚孔内，注浆管经中间钢管注入，泵的操作压力不大于1.2mpa；耐压胶管距离孔底部150mm左右，并每隔2m距离用胶袋或铁丝与锚体相连；注浆结束后拔除耐压胶管。

优选的是本发明采用微波对锚固段岩土体进行加固处理，微波的加热效果好，且用时较短，对环境的影响小。在工程中可重复利用。

优选的是波导管通过连接装置互相连接后放入孔内。可以根据锚杆孔长度选择不同的长度的波导管进行连接。

优选的是在锚固段内的波导管上有均匀的小孔作为输出孔，可以在不接触锚固段岩土体的情况下对岩土体进行加固。

优选的是微波装置可以调节不同的输出功率，可以根据不同的岩土体情况进行调节输出功率。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明在施工过程中将锚固段土体加固，从本质改善了岩土体的工程性质，解决由于岩土体软化所导致的锚固失效问题。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明内容，并且随着对本发明的更加全面的理解，本发明的其他目的以及结果更加明白及易于理解。在附图中：

图1为本发明提高锚杆锚固段土体强度的方法的流程图；

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或者功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细描述。

见图1，本发明提供一种用加固锚杆锚固段土体的微波装置提高锚杆锚固段土体强度，具体实施包括以下步骤：

1):钻机就位，钻机就位的地基坚固平整；工作平台平整稳固；钻头与井孔中心一致；钻机与泥浆池、沉淀池等设施协调。

2):成孔，采用功率较大且穿透力强的钻机施工，成孔采用回转钻进，必要时跟管钻进，全孔取芯。钻孔的精度应满足水平方向距离误差不大于50mm，垂直方向孔距误差大于100mm。底部的偏斜尺寸不大于锚杆长度的3％。锚孔的深度大于设计的锚杆长度0.5米。

3):加固锚固段岩土体，本阶段利用微波装置对锚固段泥土进行加固。根据设计要求的锚杆孔的长度和锚固段的长度选择合适的长度的波导管以及合适长度的带有微波输出孔的波导管进行连接，在锚杆孔内放入云母片，防止锚杆孔坍塌。同时放入波导管支架。将组装好的波导管放入孔内。检查波导管支架是否安装到位。将微波装置置于孔外。将波导管连接在微波装置上。通过plc控制系统对微波装置进行控制。通过对现场岩土体的情况决定需要的微波功率以及微波处理时间。在处理完后将波导管取出并拆除。去除孔内的云母片及波导管支架。

4):清孔，在用微波处理完锚杆孔后，将采用空气压缩机风管清洗，使残留在基坑内部的残渣清理出孔内。

5):锚杆安放，对锚杆进行质量检查，清除污垢，将锈蚀严重或有伤痕的锚杆剔除；锚杆安放采用人工推放法进行。

6):注浆，水泥浆用泵通过耐压胶管注入锚孔内，注浆管经中间钢管注入，泵的操作压力不大于1.2mpa；耐压胶管距离孔底部150mm左右，并每隔2m距离用胶袋或铁丝与锚体相连；注浆结束后拔除耐压胶管。二次注浆使用时应搅拌均匀，整个浇筑过程在4min内结束。采用密封胶圈止浆，胶圈安放在非锚固段的底部，同时接出回浆管。

本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出微波辅助提高锚杆锚固强度的方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

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