压力分散型锚索应用
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压力分散型锚索在不良地质边坡中的应用摘要本文通过1000KN无粘结压力分散型锚索,在昭通市关河牛栏沟水电站左岸崩塌堆积体高边坡加固工程中的成功应用,介绍其设计概况、施工工艺,以及边坡变形及锚索应力监测方面的应用,并对施工过程及工艺进行了总结分析,为类似工程提供参考经验。
关键词:崩塌堆积体边坡加固压力分散型锚索施工工艺安全监测压力分散型锚索的特征是:内锚固段的数个承载板从不同位置调动锚索锚固区的承载能力,逐级衰减至自由段,锚固力可调性范围大。
对承载力比较差的软弱破碎岩体和难以锚穿的较大堆积体,使用压力分散型锚索进行坡面支护具有良好的加固效果。
1、工程概况1.1 工程规模及地点牛栏沟水电站是横江岔河至盐津县城河段梯级规划中的第六级,闸坝式开发,位于云南省昭通市盐津县关河上,以发电为主的小(1)型水电枢纽工程。
电站正常蓄水位488.0m,死水位486.5m,正常蓄水位以下库容161万m3,调节库容29万m3,最大坝高为28m,水库基本无调节能力,额定水头12.3m,引用流量230m3/s,电站装机容量为2×12.4MW,保证出力5.3MW,年利用小时4597h,多年平均发电量1.14亿kW.h。
电站以发电为主要目标,无综合利用要求。
左坝肩紧邻G040国道外边,右坝肩距离G85水麻高速公路不到30米,施工区两岸公路高程均在522.00高程左右。
1.2 边坡地质情况牛兰构枢纽建筑物布置地段的左岸山坡在040国道以上分布有三级平台,台面保留完整,地貌形态与其上、下游地形地貌形态相一致。
右岸基岩出露,岸坡稳定;左岸开挖揭露后为崩、坡积而成的碎石、砾石及块石、粉质粘土、砂土夹孤石、大块石堆积体,坡面出露的地下水点多量大,边坡稳定性极差,按设计坡比开挖后即发生局部滑塌、矢稳现象。
经加密钻探补堪查明左岸山坡的堆积物主要可分为两层:1)490m高程以上山坡堆积体(人工堆积土散布在表层坡体上)主要为崩、坡积成因的碎石、砾石及块石、粉质粘土、砂土夹孤石、大块石,一般厚12m~44m,堆积土中孤石、块石、碎砾石母岩主要以灰岩为主,少量为粉砂岩、泥灰岩;2)、490m高程至464m高程边坡主要分布泥质粉砂岩岩块(③层)、碎石质土层(④层),厚约20~37m,该层成份单一,全部为泥质粉砂岩,未发现含有灰岩碎、块石,碎石质土层呈透镜状,分布不连续,堆积体结构紧密,透水性弱;古河床冲洪积漂石、卵砾石层厚约1.8~5.7m。
小议压力分散型预应力锚索在边坡工程中的运用摘要:随着我国社会经济和城市的不断发展,道路建设逐渐扩大,而道路工程建设的发展就对边坡支护技术提出了更高的要求。
加强路基两侧坡体的边坡防护能够有效的保证施工质量。
本文立足于压力分散型预应力锚索,结合实际施工案例,探讨压力分散型预应力锚索在边坡工程中的运用。
关键词:压力分散型;预应力锚索;边坡工程;应用引言:社会主义市场经济的飞速发展推动了城市现代化的建设的进程,其中汽车和旅游业也如火如荼的进行着,这使城市交通流量的量急剧增加。
为了应对高饱和状态的交通状况,必然的要加大道路工程的建设。
而在进行道路施工中,遇到山岭延伸路段,就必须面对高填深挖地段的情况。
高填深挖就改变了原始的坡体,原始坡体内部的力学平衡就被破坏,边坡防护技术在这时就能发挥作用,对坡体内部的应力点进行调整变形,使得被破坏的坡体达到一个新的力学平衡。
压力分散型预应力锚索加固,是边坡防护技术中最常见的外部加固方式。
1.压力分散型预应力锚索的概述1.1压力分散型预应力锚索的工作原理锚索技术是一种常见的边坡防护的外部加固方式,相较于传统的拉力型锚索,压力分散型预应力锚索是采用钢绞线受力的方式对坡体进行外部加固。
压力分散型预应力锚索的工作原理是通过锚头的张拉施力将拉力从锚头传输到锚索的所有分散承载体上,进而通过承载体将钢绞线的拉力变化为压力,再将压力从承载体传输到承压板上,承压板再将压力传输到水泥砂浆上,水泥在压力下发生未压缩膨胀、变形,最后将应力传输到孔壁附近的岩土堤,使得岩土体完成承受剪力。
1.2压力分散型预应力锚索的优势压力分散型预应力锚索相较于传统的拉力型锚索优势突出,主要从六大角度来对优势进行分析;其一、压力分散型预应力锚索在进行边坡防护施工中,锚索不会因为粘结效应而逐步弱化,粘结应力能够均匀的分布在锚固上;其二、压力分散型预应力锚索承载体的荷载力由根部向孔口方向减少,能够发挥更好的加固效果,稳定定体锚固;其三、压力分散型预应力锚索能够通过浆体受压来引起灌浆体的径向扩张,由此提高锚索的摩阻强度,保证锚固力;其四、压力分散型预应力锚索是采用的无粘结钢线,由油脂层、水泥砂浆和热挤PE护套组成的保护层,在使用中耐磨损,有较长的使用寿命;其五、与传统的拉力型锚索区别的是压力分散型预应力锚索在锁体到位后,工艺简单,一次性全空注浆;其六;锚固段长度相同的压力分散型预应力锚索和传统拉力型锚索相比,压力分散型锚索抗拔力高于传统拉力型锚索,能够轻松解决松散、破碎岩土体的防固需求。
压力分散型锚索在高边坡地质灾害治理中的应用分析[摘要]压力分散型预应力锚索技术以其特有的优势在国内外岩土锚固工程中得到了迅速的发展。
具有先进性、合理性、长期可靠性等优点,但是在国内岩土工程领域中,该技术发展较晚,技术不是很成熟,本文将分析压力分散型锚索在高边坡地质灾害治理中的应用。
[关键字]压力分散型锚索高边坡地质灾害应用分析1 工程地质概况梅州市西环高速公路项目位于梅州市的西面,呈半环形,是国家重点公路天津至汕尾高速公路绕梅城段,是国道G205、G206绕梅城的改线工程。
由于台风暴雨和公路开挖等原因触发,先后发生了多处滑坡、坡面泥石流等地质灾害,下滑的岩土冲毁公路边原有的挡土墙,堆覆路面,毁坏民房,中断交通。
该段边坡近年经常发生小型崩塌滑坡病害,规模约几百方,危害公路交通行车与安全,且坡体稳定性较差,有再次发生较大规模滑塌的可能。
全线大于20m的挖方边坡共计89处,其中20~40m的边坡共71处,占全部高边坡的80%,全线最深的挖方边坡高度为60.2m,挖方高边坡的防护形式主要依据稳定性分析结果分别采用锚杆(索)格子梁植草防护、中空砂浆锚杆格子梁植草防护、喷混植生防护。
填方边坡高度大于20m的共25处,其中20~30m 的边坡21处,占全部填方高边坡的84%,全线填方边坡最大坡高为37.2m(含挡墙高18m),填方高边坡主要采用人字形骨架植草防护、挡土墙防护。
现经勘察查明潜在地质灾害点9处,包括5处崩塌隐患点、3处滑坡隐患点及1处泥石流冲沟。
为确保国道畅通和交通安全,决定对潜在地质灾害进行治理。
该边坡地质灾害治理设计方案为,首先加固坡顶外土体,使其不产生牵引式坍塌;其次是通过修坡,消除坡面的松散体,按最高五级台阶进行削坡;然后通过施工锚杆、压力分散型预应力锚索,改善坡面的受力结构形式,坡面按一定间距设置排水孔,排除坡体水,使坡面体消除渗水的不利影响,最后在坡脚设置小型片石混凝土挡土墙。
2 压力分散型锚索在高边坡施工锚杆基本试验应采用循环加、卸荷法,在每次加、卸荷时间内应测读锚头位移二次,连续二次测读的变形量:岩石锚杆均小于0.01mm,砂质土、硬粘性土中锚杆小于0.1mm 时,可施加下一级荷载;试验锚索均由12束1×7Φ5无粘结钢铰线组成,分为4个单元,每个单元为3束×7Φ5无粘结钢铰线锚索组成,每级荷载施加或卸除完毕后,应立即测读变形量;加、卸荷等级、测读间隔时间宜按表2 确定。
压力分散型锚索在高边坡地质灾害治理中的应用摘要:结合本人参加的某国道高边坡滑坡地质灾害治理施工的实际经验及体会,就压力分散型预应力锚索在边坡地质灾害治理中的实际应用进行了介绍,并对该工艺在施工中的一些注意事项及体会进行了阐述。
关键词:压力分散预应力锚索地质灾害治理一、压力分散型预应力锚索简介压力分散型预应力锚索是一种新型的岩土工程锚固技术。
该技术是在同一钻孔中安装几个单元锚索,锚索体采用无黏结钢绞线,每个单元锚索都有各自的锚索体、自由段和锚固段,每单元锚索均由不同长度的无黏结钢绞线组成,末端安装承载板和挤压套。
当锚索注浆体固结后,以一定预应力对各承载体的钢绞线进行张拉时,设置在不同深度部位的承载体将压应力通过浆体传递给被加固体,从而为被加固体提供分散的锚固力。
因此,该锚固法能有效地将荷载分散传递给钻孔内若干处于不同位置的锚固段,尽量减少发生严重的应力集中的可能性,避免粘结效应逐步弱化或脱开的现象,因而能有效地利用天然的地层强度,在很大程度上提高锚索的承载力。
压力分散型预应力锚索技术以其特有的优势(先进性、合理性、长期可靠性等)在国内外岩土锚固工程中得到了迅速的发展。
英国、日本等国较早就运用单孔锚固技术,将其作为水利水电工程建设、地下工程加固及边坡工程加固的重要手段。
我国在这方面起步较晚,然而近年来,该技术在国内岩土工程领域已开始逐渐普及。
二、压力分散型预应力锚索的作用机理、特点及使用范围压力型预应力锚索采用无粘结钢绞线,钢绞线与注浆体无粘结,注浆体与孔壁全长粘结。
粘结钢绞线内端(孔底)固定一个金属圆盘,作用在钢绞线上的拉力通过金属圆盘转换为压力,此时注浆体受压,注浆体侧面与孔壁间产生剪应力。
压力型分散型预应力锚索无论是用于岩体中还是土体中,其主要压力均为孔壁与注浆体之间剪应力和注浆体压力。
压力分散型预应力锚索是在一个钻孔中安装若个锚索单元,每个单元都有自己的杆体和锚固段,在张拉时分别承受相同的工作荷载;锚索总的锚固力由分散布置于钻孔不同深度处的这些单元锚索的锚固段来共同承担,并利用各单元的承载体将无粘结锚索的拉力转化为对锚固段注浆体的压力,从而将锚索总的锚固力以压力形式分散作用于不同深度的岩土体上,充分利用地层强度,实现较高的锚固力。
压力分散型预应力锚索在长春至珲春高速公路边坡加固中的应用摘要:本文通过工程实践,论述了压力分散型预应力锚索、锚管桩与框架梁组合在路基开挖中对边坡加固的作用,重点介绍压力分散型预应力锚索在加固中的作用。
关键词压力分散型预应力锚索张拉1 工程概况:1.1 工程情况长春之珲春高速公路敦化---延极端k115+530---k116+176和k111+300---k111+828两挖方段,最大开挖深度21.3米。
1.2 地质情况地层岩性为白垩系下统大砾子组k1d砂岩层和白垩系中统龙井组k21泥岩层,其中:0.0米~6.0米为全风化含砾泥岩,遇水易软化,易风化失水;6.0米~11.0米为强风化泥质粉砂岩;11.0米~15.0米为弱风化中砂岩。
2 加固原因经现场工程地质调查与大量物理化学及理学试验表明该垭口岩土体是一种风化强膨胀性的软岩,容易发生滑坡地质灾害,为了防止滑坡灾害发生,要对公路边坡进行加固。
3施工内容路基挖方采用1:1.5边坡率,每挖6.0米设置一道台阶,台阶宽度6.0米,共分三级。
3.1 锚管桩:开挖前预先打锚管桩,用钻机成垂直孔,把∮60*2.5的侧壁带孔钢管放入孔内,然后压力灌浆,使浆体在压力作用下通过测孔进入一定范围岩体。
开挖前,首先在开挖线外紧邻开挖线预先打入4排锚管桩,桩长均为6米,排距、间距均为1.5米,待浆体强度达到70%后,开挖边坡1.5米,再打入一排锚管桩,这样先加固后开挖,打一排挖一排,交替进行,直至可设置锚索深度,待锚墩和框架梁浇制完成,混凝土达到设计锚索张拉强度,进行锚索张拉锁定,方可进行下一级边坡开挖,当开挖至坡底,立即打入4排锚管桩,防止底部隆起。
3.2 框架梁和锚墩:沿锚索布置的纵横向设置主框架梁,主框架梁之间插入次框架梁,主、次框架梁断面分别为50*50厘米和20*20厘米。
锚墩与框架梁为c25钢筋混凝土结构,是一个完全受压构件,它把锚具的集中荷载均匀地传递到岩面,锚墩与框架梁有调整岩面受力方向的作用。
压力分散型锚索的工作原理压力分散型锚索,又称为液压分散式锚索,是一种利用压力来分散锚力的一种装置。
它主要由锚索体、补偿器、驱动机构和传感器等组成。
其工作原理是通过调节液压系统中的压力来控制锚索体的压力大小,从而实现锚索的分散作用。
1.锚索安装:首先,将锚索体安装到需要锚固的结构上,通常采用预埋法或者后加固法来实现安装。
2.加压:通过液压系统,给锚索体施加一定的压力。
这个压力可以通过液压泵或者其他驱动机构来产生。
压力的加大会导致锚索体在嵌入土层中发生变形。
3.分散作用:当锚索体受到压力时,其表面会发生扩张。
这种扩张作用会使锚索体周围土层产生侧向应力,从而逐渐形成一个力网。
这个力网的作用是将锚索体固定在土层中,防止其产生移动。
4.压力传感器监测:在压力分散型锚索中,通常会设置压力传感器来监测锚索体受到的压力大小。
这可以用来评估锚索体的受力状态,以及锚索体与土层之间的相互作用。
压力分散型锚索的优点是可以将锚力分散到更大的范围,从而增加锚固的稳定性和承载能力。
此外,由于分散作用的存在,锚索与土层之间的黏结强度也得到了增强。
这使得压力分散型锚索适用于需要抵抗较大水平荷载的工程,如坡体防护、地基加固等。
然而,压力分散型锚索也存在一些局限性。
首先,由于液压系统的存在,锚索的安装和调试需要专业技术和设备支持。
其次,锚索体与土层之间的黏结力与土层的类型和质量密切相关,因此在不同情况下需要精确的设计和施工。
最后,液压系统的维护和管理需要一定的成本和时间。
因此,在使用压力分散型锚索时,需要综合考虑各种因素,确定其适用性和经济性。
综上所述,压力分散型锚索通过液压系统的控制,将锚力分散到土层中,从而实现锚固的效果。
其工作原理是通过施加一定的压力,使锚索体发生变形并形成一个力网,从而防止锚索的移动。
这种锚索具有承载力大、稳定性好等优点,但也存在一些限制,需要综合考虑其适用性和经济性。
高边坡滑坡治理中压力分散型无粘结预应力锚索的应用摘要:无粘结压力分散型预应力锚索是近年来比较流行的一种锚索,克服了传统锚索受力集中的现象,可以通过分段承载使锚固段的受力更加均匀、合理,目前已经广泛应用于高边坡滑坡治理中。
本文以重庆蟠龙抽水蓄能电站为案例分析,充分了解边坡加固施工,重点分析压力分散型无粘结预应力锚索结构的施工,给未来相同条件下的施工提供良好基础。
关键词:压力分散性锚索;边坡治理;施工技术1工程概况重庆蟠龙抽水蓄能电站位于重庆市綦江区中峰镇境内,地处东经106°27′,北纬28°51′。
本工程是抽水蓄能电站上下库的连接通道。
本标段起点与电站进场道路终点相接,经下水库大坝、下库进/出水口、开关站及出线平台等,终点至上水库主坝。
整个工程的总长度为9.96km,公路等级为场内三级,设计速度为20km/h,路基宽7.5m,路面宽6.5m,桥涵荷载标准为公路-Ⅱ级,采用水泥混凝土结构施工形式,全线共设桥梁1座,隧道7座。
地面开关站段位于下库区,里程为(K0+348.072~K0+571.777),主要工作为高边坡土石方开挖、高边坡支护(锚索施工、水泥砂浆锚杆施工、主动防护网施工)及马道种植槽施工。
2总体施工方案路基高边坡开挖施工前,要进行边坡截水沟、排水结构等部分的施工。
土石方结构部分要根据地形条件来确定施工方案,选择应用推土机、挖掘机、自卸车等设备来进行运输,对于空间比较小的位置上,应用小型设备进行施工,爆破方式为预裂爆破、光面爆破的形式,本段边坡主要施工方法为逐层顺坡开挖及纵向台阶开挖法,表层土质地段采用挖掘机分层顺坡开挖,石质部分分级、分段开挖。
边坡挂网防护采用人工及小型机具施工,随边坡开挖及时跟进防护,马道种植槽采用定型模板,钢筋结构部分的施工要采用集中制作方式,现场进行绑扎施工,混凝土采取泵送方式来进行。
3压力分散型无粘结预应力锚索压力分散型无粘结预应力锚索是现代社会施工技术高速发展之下的产物,其主要优势就是受力稳定、防腐性较好,已经大量的使用到目前的工程中。
压力分散型锚索在不良地质边坡中的应用摘要本文通过1000KN无粘结压力分散型锚索,在昭通市关河牛栏沟水电站左岸崩塌堆积体高边坡加固工程中的成功应用,介绍其设计概况、施工工艺,以及边坡变形及锚索应力监测方面的应用,并对施工过程及工艺进行了总结分析,为类似工程提供参考经验。
关键词:崩塌堆积体边坡加固压力分散型锚索施工工艺安全监测压力分散型锚索的特征是:内锚固段的数个承载板从不同位置调动锚索锚固区的承载能力,逐级衰减至自由段,锚固力可调性范围大。
对承载力比较差的软弱破碎岩体和难以锚穿的较大堆积体,使用压力分散型锚索进行坡面支护具有良好的加固效果。
1、工程概况1.1 工程规模及地点牛栏沟水电站是横江岔河至盐津县城河段梯级规划中的第六级,闸坝式开发,位于云南省昭通市盐津县关河上,以发电为主的小(1)型水电枢纽工程。
电站正常蓄水位488.0m,死水位486.5m,正常蓄水位以下库容161万m3,调节库容29万m3,最大坝高为28m,水库基本无调节能力,额定水头12.3m,引用流量230m3/s,电站装机容量为2×12.4MW,保证出力5.3MW,年利用小时4597h,多年平均发电量1.14亿kW.h。
电站以发电为主要目标,无综合利用要求。
左坝肩紧邻G040国道外边,右坝肩距离G85水麻高速公路不到30米,施工区两岸公路高程均在522.00高程左右。
1.2 边坡地质情况牛兰构枢纽建筑物布置地段的左岸山坡在040国道以上分布有三级平台,台面保留完整,地貌形态与其上、下游地形地貌形态相一致。
右岸基岩出露,岸坡稳定;左岸开挖揭露后为崩、坡积而成的碎石、砾石及块石、粉质粘土、砂土夹孤石、大块石堆积体,坡面出露的地下水点多量大,边坡稳定性极差,按设计坡比开挖后即发生局部滑塌、矢稳现象。
经加密钻探补堪查明左岸山坡的堆积物主要可分为两层:1)490m高程以上山坡堆积体(人工堆积土散布在表层坡体上)主要为崩、坡积成因的碎石、砾石及块石、粉质粘土、砂土夹孤石、大块石,一般厚12m~44m,堆积土中孤石、块石、碎砾石母岩主要以灰岩为主,少量为粉砂岩、泥灰岩;2)、490m高程至464m高程边坡主要分布泥质粉砂岩岩块(③层)、碎石质土层(④层),厚约20~37m,该层成份单一,全部为泥质粉砂岩,未发现含有灰岩碎、块石,碎石质土层呈透镜状,分布不连续,堆积体结构紧密,透水性弱;古河床冲洪积漂石、卵砾石层厚约1.8~5.7m。
经钻孔揭露,第③层泥质粉砂岩岩块层直接堆积于古河床冲积层上(ZK1-2在冲积层上为粘土),冲洪积层与下伏基岩相接触。
从钻孔与开挖边坡观察,边坡堆积体内可见多次堆积迹象,不同成分的堆积物可见较明显的界线。
在钻孔ZK3-1后缘开挖面及导流渠进、出口段开挖后边坡等多处发现泥质粉砂岩岩块层(③层)堆积凌乱,未呈层状分布。
根据地勘资料查明,左岸边坡的开挖及支护是否稳定、安全,将直接关系到040国道的安全。
1.3锚索设计情况牛兰构电站于2009年8月25日开工,由于左岸边坡地质情况复杂,地下水丰富,对边坡开挖稳定及040国道安全存在较大影响。
为确定边坡开挖支护方案,我局于2009年9月8日、9月24日组织工程局咨询专家和澜沧江水电公司地质咨询专家到工地进行咨询。
鉴于坝轴线部位岩石较差,出水大,开挖边坡高的情况,为保证开口线503m高程以上边坡稳定及040国道安全,此部位先进行锚固后再开挖,先开挖导流明渠进口及出口段。
坝下0+010~坝下0+70桩号、503m高程以上边坡锚索施工过程中,先期采用ZKQ100-B轻型钻机、配低压空压机(8kg/cm2)进行钻孔,由于覆盖层较厚(45~80m),钻至4~5m后就无法钻进。
为保证成孔,采用ZSY-80、YSZ-70、MD-60A跟管钻机,配美国寿力、瑞典阿特拉斯、台湾兴盛高压风机进行钻孔。
锚索总共钻孔7个,其中3孔由于水太大无法下索废弃,实际只下了4束,长度60~66m。
针对这种情况,调整了锚索布置,将锚索布置在坝下0+034~坝下0+70、494~503m 高程,共布置3排27根100t级锚索,间排距4×4m,锚索实际施工长度为35~59m。
坝轴0+00~坝下0+030桩号、503m高程平台打锚筋桩12根(3φ25、L=12~13m),由于地质条件差、地下水出溢大,为保证注浆成功,将套管留在孔内。
导流明渠进口开挖至导0+50桩号、475m高程时,边坡局部发生坍塌;10月27日,坝上0+015~坝上0+054边坡开挖至487m时,由于堆积体应力释放,在截水沟上方509m、513m高程等多处出现裂缝,截水沟下边坡素喷砼后,边坡失稳,局部坍塌,开挖停止。
导流明渠出口段开挖支护至477m高程时,在513m高程平台出现裂缝,2009年11月9日21时左右边坡发生坍塌,塌方量约为3000m3。
边坡坍塌已危及到040国道安全,为确保国道的安全,项目部汇同设计提出了边坡处理、枢纽布置调整方案,并于2009年10月30日再次组织工程局咨询专家、澜沧江公司副总工程师、地质咨询专家到牛栏沟电站进行咨询。
经过讨论形成共识:(1)为避开不良地质,减少对边坡的扰动,在不影响枢纽布置的前提下,将坝轴线往下移20m;(2)为避开导流明渠进口边坡不良地质,将上游围堰往下移40~50m,相应导流明渠往下并靠河床移;(3)导流明渠穿过厂房坝段,为保证厂房深基坑开挖的安全,将此段明渠结构形式改为钢筋砼厢涵或钢管结构;(4)已开挖的导流明渠进口段边坡采取浆砌石重力式挡墙、背坡反压土石回填,以保证边坡的稳定;(5)尽快建立内外变形监测网,时时掌握边坡变形活动情况,以指导开挖方案及支护措施的及时调整;(6)对已变形开裂的边坡从公路外侧按1:1、1:0.75坡比进行削坡减载,打3φ25、L=9~12m锚筋桩、浇贴坡钢筋砼进行支护;(7)由于抗滑桩施工难度大,投入成本高,决定采用锚索结合锚筋桩支护;在EL472.00~EL508.0高程设置1000KN,L=25m、35m、40m、45m全粘结锚索125根进行永久支护;(8)补充探洞地堪工作。
项目部积极采取措施,沿公路外侧至上而下按坡比1:1、1:0.75进行削坡减载,加强坡体排水,坡面开挖后及时挂网喷砼封闭,由上至下分台加紧锚索、锚筋桩施工。
但当EL494~EL510高程段52根锚索施工结束时,根据锚索测力计的监测,锚固力施工结束后的一周内即由110%衰减至70%左右。
锚固力难以达到设计效果。
监测成果见下表:表1 左岸边坡岩体锚索测力计监测成果表针对以上情况,技术部认真分析检查全部施工过程,并咨询了相关专家;排除注浆量和浆液质量(平均单孔注浆量达18T/孔,浆液比重满足设计标准)后认为:可能是张拉后的稳压时间和锁定工艺有问题。
便再次对锚固力衰减较多的两排锚索进行补偿张拉:但经过施工后监测,衰减状况仍然没有太大改观。
后经过咨询其它类似堆积体锚固案例认为:对于加固部位岩体松散破碎,内锚段承载力低,锚固端不能进入完整岩体(Ⅲ类以上)的堆积体锚固,使用压力分散型锚索进行锚固效果更佳。
于是调整了EL478~EL485高程段锚索设计,对于不能锚入基岩的53根锚索全部改为1000KN无粘结压力分散型锚索后,经过锚索测力计监测,锚固力的衰减状况得到大大改观。
经过测斜孔、多点位移计、外部表观网的监测,左岸边坡的变形速度得到控制,并逐渐趋于收敛。
截至2011年1月底左泄边坡及基坑开挖结束,通过对锚索测力计和多种边坡变形观测设备的监测数据的分析,边坡及坡脚的左泄基坑开挖过程中均未出现边坡变形增大状况,左岸高边坡处于稳定状态,边坡加固效果良好。
表2 左岸边坡岩体锚索测力计监测成果表2、1000KN无粘结压力分散型锚索的设计及施工方法锚索之间采用框格粱连接,框格粱断面尺寸为50cm×50cm,有混凝土贴坡段的锚墩为100cm×100cm。
左岸边坡锚索支护区典型断面见图1。
图1左岸边坡锚索支护典型断面图100t级锚索设计要求的设计参数为:锚索由7根钢绞线组成,公称直径Ф15.24mm,标准强度1860Mpa;锚索孔径为Ф130mm,采用4级承载板承压,间距2.5m,承压板直径Ф100mm,第1级为2根钢绞线(编号为1-1、1-2),第2级为2根钢绞线(编号为2-1、2-2),第3级为2根钢绞线(编号为3-1、3-2),第4级为1根钢绞线(编号为4-1)钢绞线长度每级减少2.5m;注浆采用42.5R水泥,净压力0.3~0.5MPa,浆液胶凝体N40净浆,采用一次性灌浆。
锚具和夹片采用HVM90型,1000KN压力分散型锚索设计参数如下表:表3图2 1000KN无粘结压力分散型锚索结构示意图3、1000KN压力分散型锚索工艺控制3.1 基本施工工序施工平台搭设→布孔→编索→造孔→清孔、验孔→安装锚索→注浆→网格梁砼浇筑及锚墩制作→安装外锚头→张拉→验收→封锚3.2布孔、钻孔施工造孔前先根据设计图,使用测量仪器按设计要求将锚孔孔位准确地测放到边坡坡面上,做好孔位标记。
本工程压力分散型锚索的间排距为4m×4m。
因左岸边坡地质较差,使用普通钻机塌孔比较严重,本工程钻孔采用MD60-A型跟管钻机,使用跟管钻机可有效的避免塌孔和减少锚索孔注浆固璧等工序。
设计的孔径为140mm,供风采用寿力LS-25(25m3/min),阿特拉斯320型(20m3/min)空压机进行供风,146mm的钻头。
跟管直径为150mm,锚索孔的俯角为5度。
3.3 索体的制作及安装编索工艺:下料、清洗→编束→安装隔离架、支撑环→安装注浆管→验收→库存。
(1)压力分散型锚索制作前应对钻孔实际长度进行测量,计算并截取出每级承载体对应的钢绞线,并对不同位置处的承载体(4级)相对应的钢绞线外露端采用打磨机打磨出标记,以便后续张拉工作的正确进行。
(2)下料要求用砂轮切割机切割,下好料以后,按图纸要求设置好隔离架,每1.5米放一个。
锚索编束前,要确保每根钢绞线顺直,不扭不叉,排列均匀,对有死弯,机械损伤处应剔出,无粘结绞线外套PE管不得有破损。
索体绑扎要求牢固,使钢绞线不互相缠绕,平行顺直。
(3)内锚头钢绞线挤压套由挤压套筒和钢丝衬套组成,钢绞线传入承载体后挤压并设置好承载体,挤压套中钢绞线伸入长度不小于10cm,挤压套的挤压力为20~53MPa,并按照3%进行抽检。
(4)按照图纸要求,承压板直径Φ100mm,保护罩直径为Φ79mm,锚索保护罩和导向帽内填充3#无粘结预应力筋专用防腐油脂。
检查合格后的锚索标识好以后分区存放,同时做好防雨、防晒工作。
锚索安装:锚索安装时先不要取出套管,以保证索体顺畅进入,并注意钢绞线自由段保护胶皮不要受损坏,下索过程中要保证进入孔内的索体顺直以保证锚索张拉时受力均匀,锚索安装完毕后使用千斤顶取出套管,取完套管后及时进行灌浆,以防止塌孔影响注浆效果。