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摘 要:本文主要依照实际的案例,分析高边坡预应力锚索防护工程施工。该水库地理环境以及地貌特征较为复杂,由于蓄水功能导致其水位波动情况大,造成边坡不稳定。该水库地区高边坡预应力锚索防护工程施工的安全质量,影响着其周边建筑的安全性,因此,必须严格控制高边坡预应力锚索防护工程施工的质量。主要表现在以下环节:锚索施工原理,水库边坡的维护,锚索的设计、钻取、清理、制作以及安装等各个施工环节,本文主要从以上各个环节左手控制高边坡预应力锚索防护工程施工的安全质量,并探讨控制措施的有效性,为类似工程提供参考性价值。
关键词:高边坡;预应力锚索,施工工艺;质量控制
该工程是为某地建造蓄水水库,蓄水容量的上升对带动水位的浮动,这就对水库周边的高陡边坡的稳定性造成了威胁,引起高边坡产生变形状况,如果再遭遇雨水的侵袭,将很容易导致该地出现滑坡等事故。为避免以上情况发生,在工程施工时,要采用抗滑桩、预应力锚索支护以及挡土墙等防护措施,根据近几年的工程建造经验得出,预应力锚索支护是性价比比较高的一种防护措施,它作为能够承受拉力的结构系统,被广泛运用在高边坡支护上,但是其易受到施工环节的影响,因此必须严格控制其质量安全,才能达到理想的效果。
1、工程概况
某工程的高切坡平均坡度为85°,裸露在表面的地层按照由新到老的叙述如下:(1)第四系。崩塌堆积(Q4col):有大约1米左右的顶部,主要成分为黄褐色的碎石土,其中有百分之六十左右的碎石,平均直径为(12.3±7.2)厘米,在部分地区还存在直径为(37.2±12.4)厘米的块石,其主要成为为泥质灰岩,呈现中等风化形态,还含有部分可塑状黏土。
(2)第三系。主要成分為灰黄色的泥质灰岩,构造呈现中厚层状,单层土厚度为1米左右,整体呈现中等风化且较为完整。该工程的高边坡是采用预应力锚索进行预防加固,锚索是由5根0.15厘米的钢绞线组成,具有强度高,无粘结的特性,6000kN的轴向拉力,将锚固段的长度控制在6米左右,共分为四个等级,每个等级之间的距离控制在4米,倾斜角度在15度,13厘米的钻孔孔径。
2、锚索工作原理及伸长量计算
2.1 锚索工作原理
预应力锚索的结构属于柔性主动抗滑。在进行锚固段的灌浆时,要将其砂浆与钢绞线连为一体,同时也要链接孔壁以及砂浆。在完成预应力施加后,将锚固段的稳定岩体转变为载体,主要是为了承受预应力。这样就能挤压锚固内空间的柔弱岩体,使其更加紧密,避免其因巨大压力产生位移以及形变现象,能够自身调节抗滑力,从而加强岩体的稳定以及强度,这鞥在一定程度上提升高边坡的稳定性。
2.2 锚索伸长值计算
在忽略倾角等干扰因素下,可以简化锚索张拉伸长值的计算公式:/LPL EA?=。在此计算公式中L?指的是锚索的伸长量;P指的是轴向拉力;L为张拉段长度;E为弹性模量;A为截面积。
3、控制预应力锚索的施工质量
3.1修整边坡
应按照施工设计要求分层分级进行边坡开挖施工,还要不断为其修整支护,这样能够缩短边坡的暴露时间,避免二次伤害。
3.2钻孔与清孔
在确定孔位时要严格按照设计图纸要求,使用钻机进行定位。关于钻孔轴向的偏斜率应当控制在锚杆长度的百分之二左右,在进行钻孔时,钻杆垂直与水平方向的孔之间的距离误差应当控制在10厘米以内,还应将钻孔直径的误差控制在0.3厘米以内。钻孔孔径应当大于或者等于设计值,孔深与设计值之间的误差应当控制在50厘米左右。在进行钻孔时,要时刻主要地质变化,详细记录钻孔数据以及地下水位的变化情况。
如果在钻孔时出现渗水等情况,应及时制定相应的解决方案:
(1)处理渗水:在钻孔进行到清空环节时,如果孔内出现的不是粉质灰尘而是细小颗粒,这说明已经出现渗水现象但是水量不大,可以利用清水进行处理。如果孔内出现的是泥浆等物质,这说明孔内的渗水量比较严重,这时孔壁不会被岩粉糊住,可以继续钻孔。
(2)其他状况的处理:如果在风化程度比较强的岩层或者岩体已经出现破碎的位置进行钻孔,就比较容易出现塌孔现象,主要表现特征为出现无光泽的原石块,这时候应当立即停止钻孔,并第一时间将岩浆灌注到钻空位置达到加固的作用。
如果钻孔已经到达预设的深度时,需要利用高压水进行孔内清洗,彻底处理内部的岩粉等杂质,加强孔壁与岩浆的粘结度。钻孔已经到达预设的深度时,为了避免孔内落入碎石,应当在孔口设置遮挡物。对于钻空位置处于破碎岩石时,为了能够达到预设的孔深,应当提前安装锚索,以免出现雨水天气导致破碎岩石出现滑动。在结束钻孔工作之后,应当立即清洗钻孔工具。
3.3孔内注浆
为了使锚固段锚索与岩体稳定锚固,应当在孔内注浆,使其成为整体,其施工的质量直接影响到锚索的性能,以及边坡防护的质量。本工程将钻孔的位置向下爱倾斜16度,将注浆管道的出浆口控制在距离孔底40厘米的范围内,使浆液能够顺流而下进行灌注,在注浆时需要注意的是,在注浆的同时要拔掉注浆管,将注浆管的位置控制在浆液面的下方。浆液的成分主要是纯水泥浆,注意泥灰与水 比例控制在0.5左右,采用P.O42.5型号的水泥,在进行注浆时,压力控制在3.0MPa以上。
4、结束语
高边坡的治理利用预应力锚索,能够起到良好的防护效果,具有缩短工期,技术先进的作用。在进行边坡的加固时,使用预应力锚索框架机制能够起到良好的效果。但需要注意的是,要严格按照施工顺序进行防护施工,严格控制各环节的施工质量。预应力锚索方式能够广泛运用于不稳定的山区边坡,以及路堤的加固稳定。参考文献
[1]汪平安,董健.预应力锚索在岩土边坡工程治理中的应用[J].科技风,2016,19(11):77.
[2]叶松.市政工程高边坡预应力锚索加固施工控制探討[J].江西建材,2017,13(23):174+176.
[3]王军.边坡防护工程中预应力锚杆锚索施工质量分析[J].民营科技,2017,02(30):127.
[4]朱怀斌,梁源.浅谈预应力锚索施工技术在边坡防护工程中的应用[J].中国新技术新产品,2016,04(22):78-79.
[5]马海渊.预应力锚索框架梁在路基边坡防护中的应用[J].信息化建设,2016,07(06):156.
(作者单位:重庆市地质矿产勘查开发局107地质队)
关键词:高边坡;预应力锚索,施工工艺;质量控制
该工程是为某地建造蓄水水库,蓄水容量的上升对带动水位的浮动,这就对水库周边的高陡边坡的稳定性造成了威胁,引起高边坡产生变形状况,如果再遭遇雨水的侵袭,将很容易导致该地出现滑坡等事故。为避免以上情况发生,在工程施工时,要采用抗滑桩、预应力锚索支护以及挡土墙等防护措施,根据近几年的工程建造经验得出,预应力锚索支护是性价比比较高的一种防护措施,它作为能够承受拉力的结构系统,被广泛运用在高边坡支护上,但是其易受到施工环节的影响,因此必须严格控制其质量安全,才能达到理想的效果。
1、工程概况
某工程的高切坡平均坡度为85°,裸露在表面的地层按照由新到老的叙述如下:(1)第四系。崩塌堆积(Q4col):有大约1米左右的顶部,主要成分为黄褐色的碎石土,其中有百分之六十左右的碎石,平均直径为(12.3±7.2)厘米,在部分地区还存在直径为(37.2±12.4)厘米的块石,其主要成为为泥质灰岩,呈现中等风化形态,还含有部分可塑状黏土。
(2)第三系。主要成分為灰黄色的泥质灰岩,构造呈现中厚层状,单层土厚度为1米左右,整体呈现中等风化且较为完整。该工程的高边坡是采用预应力锚索进行预防加固,锚索是由5根0.15厘米的钢绞线组成,具有强度高,无粘结的特性,6000kN的轴向拉力,将锚固段的长度控制在6米左右,共分为四个等级,每个等级之间的距离控制在4米,倾斜角度在15度,13厘米的钻孔孔径。
2、锚索工作原理及伸长量计算
2.1 锚索工作原理
预应力锚索的结构属于柔性主动抗滑。在进行锚固段的灌浆时,要将其砂浆与钢绞线连为一体,同时也要链接孔壁以及砂浆。在完成预应力施加后,将锚固段的稳定岩体转变为载体,主要是为了承受预应力。这样就能挤压锚固内空间的柔弱岩体,使其更加紧密,避免其因巨大压力产生位移以及形变现象,能够自身调节抗滑力,从而加强岩体的稳定以及强度,这鞥在一定程度上提升高边坡的稳定性。
2.2 锚索伸长值计算
在忽略倾角等干扰因素下,可以简化锚索张拉伸长值的计算公式:/LPL EA?=。在此计算公式中L?指的是锚索的伸长量;P指的是轴向拉力;L为张拉段长度;E为弹性模量;A为截面积。
3、控制预应力锚索的施工质量
3.1修整边坡
应按照施工设计要求分层分级进行边坡开挖施工,还要不断为其修整支护,这样能够缩短边坡的暴露时间,避免二次伤害。
3.2钻孔与清孔
在确定孔位时要严格按照设计图纸要求,使用钻机进行定位。关于钻孔轴向的偏斜率应当控制在锚杆长度的百分之二左右,在进行钻孔时,钻杆垂直与水平方向的孔之间的距离误差应当控制在10厘米以内,还应将钻孔直径的误差控制在0.3厘米以内。钻孔孔径应当大于或者等于设计值,孔深与设计值之间的误差应当控制在50厘米左右。在进行钻孔时,要时刻主要地质变化,详细记录钻孔数据以及地下水位的变化情况。
如果在钻孔时出现渗水等情况,应及时制定相应的解决方案:
(1)处理渗水:在钻孔进行到清空环节时,如果孔内出现的不是粉质灰尘而是细小颗粒,这说明已经出现渗水现象但是水量不大,可以利用清水进行处理。如果孔内出现的是泥浆等物质,这说明孔内的渗水量比较严重,这时孔壁不会被岩粉糊住,可以继续钻孔。
(2)其他状况的处理:如果在风化程度比较强的岩层或者岩体已经出现破碎的位置进行钻孔,就比较容易出现塌孔现象,主要表现特征为出现无光泽的原石块,这时候应当立即停止钻孔,并第一时间将岩浆灌注到钻空位置达到加固的作用。
如果钻孔已经到达预设的深度时,需要利用高压水进行孔内清洗,彻底处理内部的岩粉等杂质,加强孔壁与岩浆的粘结度。钻孔已经到达预设的深度时,为了避免孔内落入碎石,应当在孔口设置遮挡物。对于钻空位置处于破碎岩石时,为了能够达到预设的孔深,应当提前安装锚索,以免出现雨水天气导致破碎岩石出现滑动。在结束钻孔工作之后,应当立即清洗钻孔工具。
3.3孔内注浆
为了使锚固段锚索与岩体稳定锚固,应当在孔内注浆,使其成为整体,其施工的质量直接影响到锚索的性能,以及边坡防护的质量。本工程将钻孔的位置向下爱倾斜16度,将注浆管道的出浆口控制在距离孔底40厘米的范围内,使浆液能够顺流而下进行灌注,在注浆时需要注意的是,在注浆的同时要拔掉注浆管,将注浆管的位置控制在浆液面的下方。浆液的成分主要是纯水泥浆,注意泥灰与水 比例控制在0.5左右,采用P.O42.5型号的水泥,在进行注浆时,压力控制在3.0MPa以上。
4、结束语
高边坡的治理利用预应力锚索,能够起到良好的防护效果,具有缩短工期,技术先进的作用。在进行边坡的加固时,使用预应力锚索框架机制能够起到良好的效果。但需要注意的是,要严格按照施工顺序进行防护施工,严格控制各环节的施工质量。预应力锚索方式能够广泛运用于不稳定的山区边坡,以及路堤的加固稳定。参考文献
[1]汪平安,董健.预应力锚索在岩土边坡工程治理中的应用[J].科技风,2016,19(11):77.
[2]叶松.市政工程高边坡预应力锚索加固施工控制探討[J].江西建材,2017,13(23):174+176.
[3]王军.边坡防护工程中预应力锚杆锚索施工质量分析[J].民营科技,2017,02(30):127.
[4]朱怀斌,梁源.浅谈预应力锚索施工技术在边坡防护工程中的应用[J].中国新技术新产品,2016,04(22):78-79.
[5]马海渊.预应力锚索框架梁在路基边坡防护中的应用[J].信息化建设,2016,07(06):156.
(作者单位:重庆市地质矿产勘查开发局107地质队)