喷锚网支护方案介绍及设计要点
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挂网喷锚支护方案一、工程概况本工程是镍矿尾矿库边坡支护工程,施工工期为一个月,采用挂网喷锚支护方案。
支护高度为20m,喷射防护混凝土厚度为15cm,锚杆锚固深度1.5m,锚杆上挂筛网喷射混凝土1、工作架搭设2、刷坡1、锚孔测放边坡施工边挖边加固,即开挖一级,防护一级,不得一次开挖到底。
根据各工点工程立面图,按设计要求,将锚孔位置准确测放在坡面上,孔位误差不得超过±50mm。
如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时,需经设计监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
2、钻孔设备钻孔机具的选择,根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择YT28钻孔设备。
3、钻进方式钻孔要求干钻,禁止采用水钻,以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。
钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。
5、钻进过程钻进过程中对每个孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。
如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,须立即停钻,及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1~0.2MP a),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。
6、孔径孔深钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。
为确保锚孔直径,要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。
为确保锚孔深度,要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。
7、锚孔清理钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底尘渣、达不到设计孔径。
钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
除相对坚硬完整之岩体锚固外,不得采用高压水冲洗。
若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。
喷锚支护施工方案一、工程概况本工程为场内道路的边坡喷锚支护工程, 工程特点由于线路长、作业面多,为方便施工和现场管理,临设和钢筋加工房设在施工现场附近,随着施工进度搬迁,从而减小了对工期的影响。
但架料、材料和设备转运量大,转运次数多,部分作业面由于边坡较高,存在架料、材料的人工垂直挑抬运输等二次转运问题。
各个施工作业面的水、电无法配套需采取措施另行解决。
使材料运输和水、电措施的费用较高。
喷锚施工时需要消耗大量的水、电,由于每个施工作业面的水电无法配套,为保证边坡支护工程顺利进行,项目部根据现场实际情况采取以下措施:1、水在金沙江边用水车取水,送到各作业面,并在各作业面设置蓄水池,解决喷锚施工用水。
2、电各工作面采用租用柴油发电机2台进行施工,1台发电机供钻机使用,另一台发电机供钢筋加工设备、混凝土喷射机和空压机风镐使用。
在进行锚喷作业时,钻机停止使用,配套的发电机对搅拌机进行发电。
二、施工方法及措施1、搭设脚手架脚手架搭设要求:1 沿边坡外围搭设综合脚手架,立杆沿边坡设二排立杆,立杆间距1.5米,离地0.2米高设置一道扫地杆,大横杆间路1.25米,小横杆同大横杆连接,另一端支承在边坡上,增强脚手架的稳定性。
2 为了防止脚手架外倾,提高整体稳定性,每隔6米设剪刀撑一道,脚手架下部6米处设斜支撑一道,在边坡上以向下45度角钻孔,间路为2.5米,深1米锚入Φ25钢筋,外露0.3米长,将脚手架与钢筋连接牢固,避免施工时脚手架倾覆。
3 脚手架立杆底座需加垫板或垫块,相邻立杆接头应相互错开,所有扣件应拧紧,每天交接班时应对扣件松紧进行检查,防止发生安全事故。
2、人工修整坡面爆破后的岩石边坡松散且不规则,坡度与设计坡度可能有出入,故必须将松散的浮渣和松石渣清除干净后,用人工配合风镐对边坡局部不稳定松石处和凸起处进行清刷。
3、锚杆施工坡面修整完后用测量仪器按设计图要求布置锚杆孔位,并用红油漆进行标识。
按锚孔的对应的位置在钢管脚手架上搭设钻孔操作平台,搭设的平台必须有足够的刚度和稳定性,并检查操作平台的平整度,以确保施工过程安全、稳定作业。
某工程喷锚支护方案1.引言喷锚支护技术是一种常用的地下工程支护方式,通过将高强度的锚杆或者锚索喷入地下岩体或土体中,形成锚固体系,从而增加岩体或土体的稳定性和承载力。
本方案将详细介绍某工程中喷锚支护的方案设计和施工流程。
2.工程背景本工程位于山区的一条公路修建工程,路线穿越了多个较陡峭的山坡地带,地质情况复杂,存在大量的岩体和土体。
为了确保公路的安全使用和路基的稳定性,使用喷锚支护技术对边坡进行了加固。
3.设计目标根据工程的具体情况,本喷锚支护方案的设计目标如下:- 提高边坡的稳定性和承载能力- 减少岩体和土体的变形和滑坡风险- 提供有效的防护措施,确保公路的可靠使用4.设计步骤4.1 地质勘探首先进行详细的地质勘探,了解山体的构造和地质条件,确定喷锚支护的具体位置和方式,以及喷锚杆或锚索的长度和直径。
4.2 设计参数根据地质勘探结果,确定设计参数,包括锚杆或锚索的类型、直径和长度,以及锚固方式和间距。
4.3 施工准备准备喷锚设备,包括喷锚机、钻机和注浆设备。
同时准备所需材料,如锚杆或锚索、注浆剂和固化剂等。
4.4 喷锚施工钻孔:根据设计要求,在边坡上钻孔,确定喷锚点的位置和深度。
喷锚:将喷锚杆或锚索插入已钻孔中,在钢筋束内灌注注浆剂,施加压力将注浆剂压入岩体或土体中。
固化:待注浆剂固化后,喷锚杆或锚索与岩体或土体结合成一个整体,增加了边坡的稳定性和承载能力。
5.施工要点- 施工前要进行详细的设计和计算,确保喷锚支护的稳定性和承载能力。
- 施工过程中,要严格执行规范操作,保证施工质量。
- 特别关注施工现场的安全,采取必要的安全措施,防止坍塌和事故发生。
- 施工完毕后,进行工程验收和测量,确保支护效果符合设计要求。
6.安全措施- 施工现场要设置警示标志,对周围区域进行封闭,控制施工人员和车辆进出。
- 施工人员要配备防护装备,包括安全帽、防护眼镜、手套等。
- 严格落实施工操作规范,禁止违章操作和脱离安全措施。
喷锚网支护技术施工要点阐述一、喷锚网支护结构的含义与特点喷锚网支护的应用能够使边坡上的结构强度和抗变形刚度得到提升,主要是通过锚杆、混凝土层以及钢筋网共同实现的,使土体侧向变形减小,进一步增强边坡的整体稳定性。
在开挖形成的坑壁中,对一定长度和密度的锚杆体进行设置,锚杆体与喷射混凝土层结构构成柔性支挡体系。
挡土体系与坑壁原位土体之间牢固结合实施共同工作,使机理上形成一种属于主动制约机制的支护类型。
目前,喷锚网支护技术作为一种支护方式较多应用于深基坑支护工程中。
该支护方式属于混凝土喷射、锚杆以及钢筋网施工相结合的总称,广泛应用于岩土质高边坡以及大跨度地下工程中。
喷锚网支护的特点主要包括以下几点:结构简单、承载力高且安全可靠;施工机械设备灵活、操作便捷;在多种土层内得以适用,有较强的适用性;可同步开挖土方,不对绝对工期占用;污染小、噪音低,对周围环境的影响也相对较小;无需进行打桩操作,存在较低的支护费用。
二、喷锚网施工前的准备作为公路施工顺利开展的基础和前提,施工准备的有效进行发挥着重要的作用。
在施工之前,施工人员应对图纸和施工要求进行认真了解,并掌握工程的地质条件和水文勘察报告,其中最重要的则是喷锚支护范围内岩层的物理性质。
其次,施工人员在进行施工准备时,还应开展测量放线、边坡修整确认以及边坡率测量等工作。
除此之外,施工人员在对喷锚技术进行使用时,还应对书面技术交底工作和现场技术交底工作的有效开展所注重,并在技术交底过程中,对喷锚网技术的设备分布与电力主线路架设的交底工作做好。
通过施工人员有效关注工作施工,使锚喷网施工的有序开展的以保障。
三、搭设脚手架在公路工程喷锚技术施工中,脚手架作为一项重要环节得到应用。
工作人员需要确认和分析工作中边坡的稳定状况,并在该基础上对边坡的稳定性和整体强度实施确定,使其控制在33级以上。
之后,施工人员通过研究观察结果即可对施工安全得以确定,从而更好地对脚手架搭设工作做好。
基坑支护挂网喷锚施工方案1. 引言基坑支护是土木工程中的一项重要工作,通过建立支护结构来保障基坑的稳定,保护周边建筑物的安全。
挂网喷锚作为一种常见的基坑支护方法,可以有效地增强基坑边坡的抗滑能力和稳定性,提高施工效率。
本文介绍了基坑支护挂网喷锚施工方案。
2. 工程概述本项目位于某城市市中心,总占地面积约10000平方米,通过基坑工程将建设一个地下停车场和商业广场。
由于地质条件较差,基坑开挖后边坡容易发生滑动和坍塌,因此需要进行基坑支护工作。
挂网喷锚是目前较为常用的支护方法之一,具有施工方便、成本低等优点。
3. 施工准备工作在进行挂网喷锚施工之前,需要进行充分的施工准备工作,具体包括以下几个步骤:3.1 地质勘察地质勘察是进行基坑支护工程必不可少的一步,通过对工程区域的地质条件进行详细的调查和分析,可以确定合理的方案设计和施工参数。
3.2 材料准备挂网喷锚施工所需的材料主要包括支撑杆、锚网和喷锚材料等。
施工前需要进行材料的采购和运输准备工作,确保施工过程中的材料供应。
3.3 设备准备挂网喷锚施工需要一些特殊设备,如喷锚机、液压支撑杆安装机等。
在施工前需要检查设备的工作状态,确保设备能够正常使用。
3.4 技术人员培训挂网喷锚施工需要一定的技术操作,施工前需要对相关施工人员进行培训,提高他们的技术水平和安全意识。
4. 施工步骤挂网喷锚施工主要包括以下几个步骤:4.1 坑底清理在进行挂网喷锚施工之前,需要对基坑底部进行清理,去除杂物和表面的松软土层,确保基坑的平整度和工作面的稳定。
4.2 安装支撑杆支撑杆是挂网喷锚的主要支撑结构,其作用是支撑基坑边坡,增强边坡的稳定性。
根据设计要求,支撑杆按一定的间距和深度插入基坑边坡中,并进行固定。
4.3 安装锚网锚网安装在支撑杆上,用于增加支撑杆的抗滑能力。
锚网应牢固地固定在支撑杆上,使其与支撑杆形成一体化的结构。
4.4 喷锚喷锚是挂网喷锚施工的关键步骤,喷锚材料通过喷锚机均匀地喷洒在锚网上,并与锚网和支撑杆形成一体化的结构。
挂网喷锚支护方案目录一、前言 (2)1.1 编制目的 (2)1.2 工程概况 (3)1.3 方案编制依据 (3)二、工程地质与水文地质 (4)2.1 地质构造 (5)2.2 地层岩性 (6)2.3 水文地质特征 (7)三、支护设计原则与要求 (7)3.1 基本原则 (8)3.2 支护形式选择 (9)3.3 材料选择与配置 (11)四、挂网喷锚支护施工工艺 (12)4.1 施工准备 (14)4.2 锚杆钻孔与安装 (15)4.3 网片铺设与焊接 (16)4.4 混凝土喷射与养护 (16)4.5 质量检测与验收 (18)五、安全防护措施 (18)5.1 一般规定 (19)5.2 特殊作业安全防护 (20)5.3 安全检查与隐患排查 (21)六、应急预案与事故处理 (22)6.1 应急预案制定 (24)6.2 事故预防措施 (24)6.3 事故应急处理流程 (25)一、前言随着现代交通、水利、矿山等工程的不断发展,地下空间的开发利用日益受到重视。
在地下工程中,为了保证施工安全和提高施工质量,锚杆支护技术被广泛应用。
在复杂的地质条件下,传统的锚杆支护技术往往难以满足要求。
挂网喷锚支护方案应运而生,为地下工程的支护设计提供了一种有效手段。
挂网喷锚支护方案是在围岩表面铺设钢筋网,并喷射混凝土形成加固层,以提高围岩的强度和稳定性。
该方案综合了锚杆、喷混土和挂网等多种支护技术的优点,具有自锁功能,能够有效地控制围岩变形,确保施工安全。
1.1 编制目的本文档旨在为施工项目提供一套完整的挂网喷锚支护方案,以确保在施工过程中有效提高支护效果,保证工程安全、稳定和顺利进行。
通过本方案的编制,可以明确挂网喷锚支护的具体实施步骤、技术要求和质量控制措施,为施工现场提供指导和参考。
本方案还有助于提高施工队伍的技术水平和操作能力,降低施工风险,确保工程质量和安全。
1.2 工程概况工程规模与重要性:本工程规模较大,涉及的支护面积广泛,对于周边环境和建筑物安全具有重要影响。
喷锚支护施工方案喷锚支护是指将嵌锚杆喷涂混凝土进行支护的一种施工方式。
喷锚支护主要适用于岩体较差、开挖尺寸较大、岩壁不平整、存在裂缝以及变形的情况下,可以增加岩体的稳定性和搬运能力。
下面是一个喷锚支护施工方案,具体介绍如下。
一、施工前准备1. 确定施工现场,进行勘测,并绘制详细的勘测图纸。
2. 安排施工人员,并对施工人员进行安全技术培训。
3. 确定喷锚支护所需的材料和设备,并做好采购和调配工作。
二、喷锚支护设计1. 根据勘测图纸,确定喷锚支护的设计参数,包括锚杆的直径、长度和布置方式,喷涂混凝土的厚度和配方等。
2. 根据设计参数,编制施工作业指导书,并进行设计专家的审核。
三、施工操作1. 准备工作:清理施工现场,搭设脚手架和安全防护设施。
2. 锚杆的预埋安装:在岩壁上钻孔,然后将锚杆埋入孔中,填充石膏浆固定。
3. 锚杆的喷涂:在锚杆上涂刮中涂料,然后用台车或喷涂枪进行喷涂,保证喷涂混凝土均匀附着在锚杆上。
4. 锚杆的封口:待混凝土初凝后,用抹光工具将喷涂混凝土抹平,并进行保湿养护。
5. 混凝土的施工:根据设计要求,将混凝土料放入搅拌机中进行搅拌,然后用搅拌车将混凝土运至施工现场,进行均匀铺设和压实。
6. 混凝土的养护:混凝土施工后,及时对其进行养护,保持混凝土的湿润,防止开裂和脱落。
四、施工质量控制1. 施工现场的检查:每天对施工现场进行检查,确保施工进度和质量。
2. 施工记录的填写:对施工过程中的关键节点进行记录,包括喷涂混凝土的厚度、均匀性、乳化能力等。
3. 施工质量的检验:对施工完成的喷锚支护进行质量检验,包括检查锚杆的固定性、喷涂混凝土的附着性和压实度等。
五、施工安全措施1. 施工人员应佩戴安全帽、防滑鞋和安全绳等个人防护装备。
2. 施工现场应设置安全警示标志,并进行安全教育。
3. 施工人员应按规定使用施工设备,确保施工过程中的安全。
通过以上的喷锚支护施工方案的实施,可以有效地保证喷锚支护的施工质量和安全。
喷锚支护施工方案1. 简介喷锚支护是一种常用于地下工程施工中的支护技术,通过将锚索或锚杆注入混凝土中,使其与周围土体形成牢固的结合,以增强地层的稳定性和承载能力。
本文档将介绍喷锚支护施工的关键步骤和注意事项。
2. 施工准备在进行喷锚支护施工之前,需要进行充分的准备工作以确保施工的顺利进行。
主要的准备工作包括:2.1 确定设计方案在进行喷锚支护施工之前,必须首先确定设计方案。
设计方案应包括支护的类型、支护的深度和间距、锚杆的长度和直径等。
根据设计方案,可以确定所需材料的数量和规格,并进行采购准备。
2.2 检查设备和工具检查喷锚支护施工所需的设备和工具是否完好,并进行必要的维护和修理。
主要的设备和工具包括喷锚机、注浆泵、钢丝绳、注浆管等。
2.3 建立施工计划根据设计方案和工期要求,制定详细的施工计划。
施工计划应包括施工顺序、施工时间表、材料供应计划等。
2.4 建立安全措施喷锚支护施工过程中存在一定的安全风险,必须建立相关的安全措施。
施工现场应设置警示标识,并配备必要的安全设施,如安全帽、安全绳等。
所有参与施工的人员都应接受相关的安全培训,并严格遵守安全规定。
3. 施工步骤喷锚支护施工的主要步骤包括:3.1 钻孔根据设计要求,在需要支护的地方钻孔。
钻孔的直径和深度应符合设计要求,同时要保证钻孔的垂直度和位置的准确性。
3.2 注浆在钻孔中注入注浆液。
注浆液的配制应根据设计要求,并确保注浆液能够充分渗透到周围土体中,形成牢固的结合。
3.3 安装锚杆在注浆液尚未凝固之前,立即安装锚杆。
锚杆的长度和直径应符合设计要求,并确保安装的位置准确。
3.4 喷锚当注浆液凝固后,使用喷锚机对锚杆进行喷锚。
喷锚的厚度应符合设计要求,并确保锚杆与混凝土之间有足够的粘结强度。
3.5 检查质量在施工完成后,对喷锚支护的质量进行检查。
主要的检查内容包括锚杆的安装质量、喷锚层的厚度和均匀性等。
对于不合格的部分,应及时进行修复和处理。
深基坑边坡喷锚支护(工程实例)喷锚网支护是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡土的结构强度和抗变形刚度,减小土体侧向变形,增强边坡的整体稳定性。
在开挖形成的坑壁中,设置一定长度和密度的锚杆体,锚杆体与喷射混凝土层结构形成柔性支挡体系。
挡土体系与坑壁原位土体牢固的结合在一起共同工作,形成在机理上属于主动制约机制的支护类型。
1、总述:1.1 概述喷锚网支护是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡土的结构强度和抗变形刚度,减小土体侧向变形,增强边坡的整体稳定性。
如:成都市沙河污水处理厂工程,位于成都市跳蹬河北路,与四川制药厂,成都市火电厂相邻。
由于该工程处于城区,施工场地狭窄,其中提升泵房基坑开挖深度深达13.4 米,必须采用有效的支护措施以稳定基坑壁,确保基坑施工的安全, 根据场地地质资料、基坑开挖深度、场地周围环境条件以及工期的要求,决定采用喷锚支护的方案。
1.2 工程地质情况施工区域属岷江水系Ⅰ级阶地,地形平坦,根据四川省地质勘察院提供的《成都市沙河污水处理厂岩土工程勘查报告》,场地的地层自上而下主要为:⑴杂填土:结构性差,质地疏松,层厚约0.80~3.20m;⑵粘土:可塑~硬塑,层厚约0.30~6.20m;⑶粉土:稍密,层厚约0.50~3.20m;⑷卵石:松散~稍密、密实,顶埋深在494.09~492.06m。
拟建场地地下水为孔隙潜水,第四纪卵石层为主要含水层,河水及大气降水为主要补给源,勘察期间测得该场地地下水静止水位埋深为5.10~7.00m。
本场地内地下水渗透系数采用k=20m/d。
2、喷锚支护方案设计2.1 设计依据本工程依据以下文件和工程经验进行设计①《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GBJ86-85)②《土层锚杆设计与施工规范》(CECS 22-90)③《成都市沙河污水处理厂岩土工程勘察报告》(四川省地质工程勘察院)2.2 喷锚支护的可行性喷锚支护是以新奥法为理论基础。
在开挖形成的坑壁中,设置一定长度和密度的锚杆体,锚杆体与喷射混凝土层结构形成柔性支挡体系。
喷锚网支护施工方案及技术措施4.1总体要求锚管施工为直接击入土体,采用[48钢管,壁厚不得小于3.0mm,在钢管入土前端1/3段每隔600mm设一出浆孔,焊接薄钢片覆盖以防止被土堵孔;b. 土钉施工采用干钻机,严禁注水成孔,孔径为100mm。
钉杆采用HRB400钢筋,每隔1.5m焊接一对中支架,对中支架由钢筋或钢板制成;c. 土钉及锚管的注浆材料采用P.O42.5水泥净浆,水泥水灰比为0.4~0.5。
注浆压力控制在0.4~0.6MPa。
水泥浆须拌和均匀,随拌随用,一次拌合的水泥浆须在初凝前用完,土钉和锚管均为对齐布置;d. 依据地质报告提供的土层分布情况,本工程填土层设计的为锚管,老土层设计的为土钉,现场施工时需根据实际的土层分布情况予以调整,当需要二者代换时,水平距离和长度保持不变;e. 土钉墙各剖面严格按设计要求的坡度施工,严禁出现反坡现象;f. 土钉、锚管注浆材料的强度等级不宜低于M20。
4.2边坡设计图4.3.施工流程喷锚网支护施工的工艺流程如下图所示:为保证喷锚网支护工程的质量和进度要求,施工时严格遵守《基坑工程技术规程》(DB42/159-2012)等现行规范,特制定如下技术措施:1.放线根据区间基坑围护结构设计图及测量控制网,放好开挖边线,做出标记。
将水准点引测至开挖作业面,控制基坑开挖的深度。
基坑开挖线及标高控制点需报业主及监理复核无误后才能进行放坡开挖和支护施工。
2. 坑外地面硬化排水系统要求及措施为防止地表雨水渗入坑内,基坑周边地面需进行硬化,坡底设计300×200砖砌排水沟,沟内砖砌集水井间距25米。
3.初喷射砼面层如果在雨季施工,为防止边坡受雨水冲刷、坍塌,先喷射一层20mm的砼。
喷射作业分段分片进行,同一段内自下而上进行喷射,喷射流垂直喷射面,射距宜在0.8~1.5m范围之内。
雨天要做好水泥的防潮工作。
瓜米石和砂必须彩条布覆盖,瓜米石和砂含水量过大后容易造成喷射管堵管破管,影响施工进度。
喷锚网支护技术简介及设计要点一、工作原理基坑喷锚网支护结构属于土体原位加筋技术,配合机械开挖,采用下行式短台阶下挖方式施工。
通过在边坡设置高密度小尺寸锚杆群,配合面层钢筋砼结构组成轻型支护挡土体系。
设计上是以锚杆力逐段分块平衡土压力,在密集锚杆的拉结下,把潜在滑裂面前的主动土压力区复合土体加固为具有自撑能力的稳定土体。
稳定性验算是视锚杆加筋土体为重力式挡土墙,支撑外缘未加锚土体的侧压力,确保边坡整体稳定性。
喷锚网的锚杆以高密度的方式布设,与边坡土体牢固结合而共同工作,将主动区分块段土压作为分散荷载传至破裂面后的稳定区内,群锚在复合土体中起着箍束骨架作用,提高了土坡的抗剪力和整体刚度。
坡面面层结构是两层喷射砼夹双层钢筋网,并用加强筋和锚头牢固焊结,由于主动区土压力的大部分被密集锚杆黏结力所牵制吸纳抵消,使锚喷网面层已不是受力构件,而是面层土压力传力构件,仅仅起保证局部土体稳定、不受风化侵蚀的作用。
与预应力锚杆不同,喷锚网不设自由段,全长注浆,抗剪切性能好。
一般不加预应力,要求产生有限位移才出现摩擦力。
这个意义上可称为柔性支护结构,可使土压按平衡原理进行再分配调整,试验表明位移量4~13mm已使摩擦力发挥到最高点。
每条锚杆支撑边坡面积一般为1.2m2~2.5m2,故设计单根锚固力一般不超过100~120KN,即使某个单元失效,后果并不严重。
而预应力锚杆,一般设计值均超过200KN,故锚头的锚定处理要非常牢固。
当喷锚网支护面贴近重要建筑物或在抢险工程中为了控制位移两必须在喷锚网中设定若干预应力锚杆或锚索,这部分设计和施工均应按土层锚杆技术规程进行。
喷锚网支护起源于隧道矿山井巷支护,随着施工工艺的进步,广泛采用超前锚杆、超前高压注浆锚管,以及注浆锚管棚架等,配合各类止水唯幕,采用联合支护结构,其适用性几乎推广到大多数地层条件。
具有施工快捷、设备轻便、造价较低、位移较小施工安全等优点,并在过程中按土质情况及时完全调整设计,做到信息化施工管理,,但对水流侵蚀抵御能力差,水、流砂能使群锚整体失效。
二、设计要点喷锚网支护设计参数主要是确定锚杆密度、锚杆长度和材质、止水措施、喷锚网面层结构、以及整体稳定性验算等。
决定这些参数的主要因素是开挖深度、工程水文地质条件、地面荷载、邻近建筑物以及地下管线等。
一般土层基坑喷锚网支护设计经验参数为:群锚布设纵横间距:Sx(Sy)=1.1m~1.5m,前者为软弱土层,后者为硬塑土层。
群锚钻孔直径d孔视乎选择适合土层的成孔施工方法,一般可硬塑土层选择钻孔锚杆,d孔=0.11~0.13m,采用钻进成孔,一般水下软弱土层选择注浆锚管d=φ48~φ60钢管,采用打入式成锚,一般岩石采用气动冲击成孔或钻进成孔,d孔=76mm~110mm,且在中风化以上岩层成孔深度不宜超过5米。
但对裸露岩坡,必须用群锚牢固拉结岩层层面,节理裂隙面。
锚杆倾角一般以12°~15°为宜,除非具备有效的压力注浆止浆塞工艺,锚孔倾角不宜小于8°。
为避开地下障碍物或上层软弱土,倾角可加大到35°。
锚杆长度在基坑上部一般为L=1.2H~1.6H(H为基坑开挖深度),前者适用工程水文条件较好的基坑,后者适用土质差、水位高周边常有动载的基坑。
接近基坑底层的锚杆长度通常只有上层锚杆的0.5~0.7倍,呈倒梯形分布(与土压力强度分布相反)。
因为尽管表层土压力小,但通常土质较差,雨水和外荷交替作用,锚固黏结力相对较差且较易破坏丧失,尽量布设较长锚杆可减少位移量,限制裂缝的出现,对安全施工至关重要。
对紧临道路和建筑物的基坑,首排锚杆最好施加30%的预应力锁定。
锚筋材料强度要与锚固力设计值相匹配,由于采用高密度锚杆,多数锚筋材料为φ25~φ28钢筋或φ48注浆锚管,除非特别设置的预应力锚杆才采用更高强度的材料。
注浆一般采用水灰比0.4~0.5的纯水泥浆,强度等级不低于M20。
面层结构包括二次喷射C20~C30强度等级细石砼,厚度为10~16cm,中间夹有两层钢筋网:φ6~φ8200~300的绑扎网和焊接锚头的φ14~16加强筋网。
三、设计计算的几个问题土压力分布:喷锚网设计意图是用锚杆锚固力分段平衡土压力,施工是逐级下挖支护,实测证明边坡面层上土压力分布与传统库轮理论不同,山西王步云在10.2m高的均质土坡中,用P~Y模型试验实测土压力分布,[P(侧压力)=K11(地基水平基床系数)×Y(坡面结构挠度)],原位试验表明土压力强度逐渐递增至开挖高度一半以后,不再增加(见图1,图2)。
即eai=me×K×r×hi;当hi<H/2时,取hi=h;当h>H/2时,取hi=H/2;eai—主动土压力强度;me=1.1~1.2工程条件系数;r—土密度;h—坡高度;H—基坑深度;K=1/2(K0+Ka)介乎静止土压力和主动土压力之间的侧压力系数。
K0=1-Sinψ,Ka=tg2(45°-ψ/2);ψ—等值内摩擦角。
若有地下水和地面堆载q,则水压不能折减eai=me×K×(r’×hi+q)+rw×h水以上理论是在均质土层中实测所得,而自然土层通常都是深层土强度优于表层,按上式计算土压力是安全的。
①库伦主动土压力;②实测土压力;③简化计算土压力。
潜在滑裂面形式:经喷锚网支护处理的均质土坡面,采用足尺监测试验,证明其破坏滑裂面不同于库伦破裂面(按45°+ψ/2)发展,也不同于有限元分析得出的对数螺线滑裂面,原位试验证明:挖深度为H的基坑破裂面在0.75H以上为一垂直平面,离开坡面距离为0.3H,而在坑底0.25H一段则是一个倾角约40°的圆弧滑动面。
多数破坏形式为沿破裂面滑移上挫,上段溜塌下段呈舌弧外突,锚杆与土层之间出现塑行流动,锚杆或者拔出破坏,或者弯曲下挫,甚少面层结构脱落。
在设计计算锚固力时,可取锚杆前段0.3H长度为潜在主动滑以区,不计算锚固力(见图3、图4)。
①库伦破裂面②有限元法所得破裂面③实测破裂面锚杆锚固力设计。
目前主要依据有两本规范:①岩土工程勘察规范(GB50021-94);②土层锚杆设计与施工规范(CECS22:90)。
前者对砂层锚杆计算要考虑上覆有效土压力,对粘性土则利用不排水抗剪强度来计算界面摩擦力。
后者则是按各类土层界面黏结强度(推荐经验值)来计算锚杆界面摩擦力。
笔者认为4米高度以上应采用①规范计算锚固力,4米以下则应该采用②规范计算锚固力,部分抗剪试验资料表明深4~10米的锚固力主要决定于土层黏结力,而与上覆土压力无明显相关关系。
但是实际设计中深4米以上的锚杆设计,如前所述主要是安全构造设计,规定锚长为1.2H~1.6H是安全的需要,其锚固力远高于浅层抗衡土压力的需要。
一般锚杆轴向拉力设计值Rt=∏×d×gs×Lsd—锚固体直径gs—土的锚孔界面黏结强度Ls—锚固体有效长度钢筋强度要与锚固力相适应设计截面积为At=Rt/fptk式中fptk—钢筋、钢绞线强度标准值喷锚网内部稳定分析1) 锚固力极限状态∏×d×gs×Ls/ea×Sx×Sy≥1.4(临)~1.8(永)Sx×Sy:锚杆纵横间距ea:主动土压力强度2) 锚筋抗断裂极限状态At×fptk/ea×Sx×Sy≥1.3~1.5At×fptk—锚筋抗拉强度标准值3) 面层配筋砼板强度抵御水压力验算(略)外部稳定性验算在保证内部稳定和整体黏结的条件下,喷锚体结构可视为重力式挡土墙。
1)抗滑动验算Kg=∑Rt/∑Ea≥1.3~1.52)抗倾覆验算Km=∑Rt×ht/∑Ea×ha≥1.33)抗涌淤砂验算Fs=Mr(抵抗矩)/Md(滑动矩)≥1.5Mr=R×∫∏SudR=R2×∏×CuCu—十字板剪切测试土饱和不排水抗剪强度R—涌淤滑动体转动验算半径Md=W×R/2=(r×H×R/2)×R/2=R2/4×r×H试验监测要求:1) 抽检锚杆数1%进行现场抗拔试验。
2) 水平位移和竖向沉降观测的设置。
此外,整个设计过程要将防水止水措施放在首要地位周详考虑四、喷锚网支护施工施工工艺流程一般规定如下:机械开挖→人工修坡→喷射底层细石砼→锚杆成孔→清孔→安置锚筋与注浆→绑扎底网筋并焊接锚头加强筋→喷射面层砼全封闭→视土质确定龄期进入第二层循环作业。
开挖:步距应与锚杆层距一致,并要按暴露土层的直立能力、浸水情况进行调整,必要时要进行分段跳挖、采用竖直注浆管棚等措施限制水土涌出,在重要的限制位移变形的地段尽量减少挖深,严禁超挖,并尽快喷射底层砼,加速凝剂。
成孔:按土层和地下水量选择合理钻机和钻具。
多用地质钻机或土锚钻机(YTN-87)。
电动液压钻机或风动冲击旋转钻机,若采用注浆锚管,则采用风动锤击成孔。
值得注意两点:一是尽量不用泥浆护壁成孔,免使锚固力大为降低;二是超过10米深孔不宜用手工洛阳铲,因费用低,成孔快,广为采用,但洛阳铲成孔多成水平状,甚至倒斜角,在之浆阀不完善的条件下经常灌浆不满,锚固力甚低。
孔位纵横定位允差分别为±10cm~±5cm。
清孔:用压缩空气0.5~0.6MPa吹清残土或0.15MPa清水洗孔去泥壁,这个工序对提高锚固力很重要。
置筋与注浆:锚筋要设置定位架,连同注浆管一齐插到孔底,压力灌浆使浆从孔口流出,要求锚固力大的尚要设补压管,在初凝前补浆、对注浆锚管要在口部设止浆塞。
浆液采用525#纯水泥浆,水灰比0.4~0.5,强度等级不低于20MPa。
披挂面层钢筋并焊接锚头,锚头焊接有几种方式,钢筋穿孔焊接或井字短筋压焊。
喷射第二层细石砼坡面全封闭。
一般坡面砼板厚度为12~16cm。
在施工过程中,一般会在坡面设置一些泄水管,待最后结束时予以封闭。
上面提到的超前注浆锚杆和高压注浆管棚技术都被证明是防止开挖面水土流动的有效工艺,要视乎施工队伍的工艺水平并通过试验确定施工参数。