[01166571]一种免动力加速对流锚杆及施工方法

1课题来源与背景 本成果来源于发明专利,名称：一种免动力加速对流锚杆及施工方法,专利号：2017101436492 全球温室效应不断加剧,再加上冻土对温度的敏感性,在周期性的冻融循环作用下,冻土边坡极易发生冻融滑塌现象。目前,冻土边坡热融滑塌的工程防治思路主要包括：降低坡体地下水位和含水率,从而减轻土体冻胀融沉所带来的危害;使用非冻胀性粗骨料来代替冻胀土以保证坡体稳定性;利用工程构筑物或者生态防护措施来增强坡体的抗滑能力。但是,降低坡体地下水位和含水率的技术相对复杂,需要考虑的因素也比较多,成本高;替换冻胀土成本高,对环境影响较大,一般不作为冻土边坡工程治理的首选方案;生态护坡养护管理困难,对坡体要求较高,对于环境复杂的工程并不适用;而工程构筑物因其效果好,施工速度快,成本相对较低的优点成为目前治理冻土边坡中应用最广泛的方案,但其并未从根本上解决冻胀、融沉作用所造成的滑塌,属于被动保护冻土边坡的治理方法。因此,从主动保护冻土边坡的角度出发,寻求一种更有效、简便、实用的冻土边坡工程结构防护新方法,使其既能够起到对坡体的加固作用,又能够主动降低坡体内部温度,从而降低冻融作用对边坡的稳定性影响,保证冻土边坡的稳定性,是非常必要而迫切的。 2技术原理及性能指标 （1）锚固原理：当免动力加速对流锚杆在坡体所造成孔洞内安放完毕后,利用注浆管压力注入水泥浆体,浆体穿过锚管上的出浆孔与周围土体粘结,锚管上挡板防止浆体倒灌进入对流管,注浆完毕后,拔出注浆管,待浆体达到锚固强度时对锚管进行张拉锚固;（2）加速对流通风原理：在自然状态下,冷空气从进风管进入,经由连接件上的加速管进入对流管内,穿过通风孔与周围土体对流换热,带走活动层土体热量,降低活动层土体温度,并流经锚管上的通风孔,在抽风管的烟囱效应以及无动力通风器所产生的负压作用下,加速气体流动速度,由无动力通风器排向外界。 3技术的创新性与先进性 本发明适用于寒区冻土边坡工程灾害治理,主要具有以下优点：（1）将烟囱效应原理与无动力通风技术相结合,在抽风管顶端加装无动力通风器,无论外界任何方向来凤,无动力通风器均可工作,在风管内产生负压区,与基于烟囱效应设置的抽风管结合,大大加快坡体内高温气体的外排速度,同时促进外界冷空气快速进入进风管内,极大增强了外界冷空气与坡体对流换热速率,显著降低坡体温度;（2）在对流管顶端加装较大直径进风管,扩大了冷空气进风口面积,增大冷空气进风量,增强坡体内的降温效果;（3）对流管与锚管之间的连接件带有加速器,冷空气从直径较大的进风管流入,然后经由直径较小的加速管流出,提高了冷空气的流速,从而将外界冷空气送达坡体更深处,达到更理想的降温效果;（4）结构对于冷空气还有加压作用,与无动力通风器在风筒内产生的负压形成压差,也可加快外界与坡体的对流换热速率;（5）本发明所有加强外界与坡体对流换热速率的措施均靠自然动力完成,无需额外动力,节约成本;（6）本发明结构简单,组装程度高,施工方法简便易行。 4技术成熟度,适用范围和安全性 现已掌握本成果的工艺流程,广泛适用于易出现冻土边坡的加固,施工简单,性能可靠,能有效保证冻土边坡的稳定性。 5应用情况及存在问题 已经与企业合作应用于湿陷性黄土和软土地区,仍需扩大应用范围。 6历年获奖情况 无