封旺
重庆市地勘局南江水文地质工程地质队, 重庆, 401121
摘要:锚杆锚索支护是岩土边坡治理中应用的一种新工艺,该工艺具有施工简单,施工工期短,工程成本低,治理效果明显等优点。本文通过实例介绍边坡加固工程施工过程和效果,以期促进该项技术的推广和发展。
关键词:岩土边坡治理;锚杆锚索支护;应用
引言
锚杆、预应力锚索锚固治理边坡是确保边坡稳定的一种重要的技术手段,其方法安全可靠、工期短、经济合理、边坡变形小,因而使其在各种高边坡加固处理中得到广泛的应用。
1.锚固原理简析
锚固技术是一种极其重要的拦挡加固方案,其核心目的就是不断加强对岩块、土体在向下滑移时所不断产生的阻力。将锚杆或者是锚索与岩体进行贴合,就会大大增加其摩擦阻力,以此起到阻止岩土滑落的目的。若是一些斜坡、陡坡之类的软弱结构面,可以被锚杆或者是锚索进行分割,使其成为多个板状岩体,大大增强其自身的稳定性与摩擦阻力。
2.锚杆(索)施工工艺
2.1预应力锚索施工
(1)锚索施工流程如下:修整坡面—搭脚手架—测量放线—钻机就位—成孔—清孔—锚索安装—注浆—二次注浆。(2)锚索制作工艺。每束锚索采用4Ф15.201mm×7mm高强低松弛预应力钢绞制作,钢绞线强度Rb=1860MPa,用0VM15-4型锚具锁定;钢绞线下料时比设计长度多预留1.00m的张拉段。锚索锚固段长度为8-10m,锚固段涂油保持清洁,要求涂强力防腐涂料,自由段套为内径Ф17mm的PVC管,套管内用黄油充填,外部缠绕工程胶布固定;箍环采用铅丝环绕2圈而成,扩张环采用厚度20mm的聚氯乙烯加工而成;端头楔形体砕必须与竖肋同时浇筑;楔形体内布置三层钢筋网,锚头上部设二层钢筋网,间距3cm,网格尺寸为5cm×5cm。(3)钻孔(清孔):锚索钻孔前应按设计准确测量定位,并用做好标记,孔位偏差不大于50mm。钻孔偏斜按设计角度,误差不大于1度。完成钻孔后,将孔内残渣清净。实际钻孔应比设计钻孔深度深0.50m,作为残渣存留段,以保证锚索伸入到设计位置,并且能产生符合设计要求的锚固力。(4)锚索安装:钻孔完成后及时进行清孔,并及时安装锚索。将锚索前端先安装好导向头,并由一人掌握入孔方向,再由其他人将锚索一次性推入孔内,安装过程中,要避免钢绞线产生折弯的硬伤,并不得损坏自由段套管和注浆管。(5)注浆:根据本工程地层的特点,为提高锚索的锚固力,采用一次注浆和二次劈裂注浆相结合的工艺。锚索加工制作时安装两根注浆管,注浆管前端应伸入到距孔底0.50m处。二次注浆采用常压,冰泥浆从孔底向孔口反向灌注,将孔底渣土及水排出,直到孔口排出正常水泥浆时方可停止。二次注浆在第一次注浆后12-20h或注浆体强度达到5MPa时进行。注浆液均现场搅拌,浆液强度M30,水泥为P.O425普通硅酸盐水泥,水灰比1:0.45。二次注浆压力控制1.0-2.0MPa。锚索注浆前,在锚索(杆)洞口处用土工布制作长1.0m的止浆塞,并留排气孔。(6)在施工过程中,要注意保护锚索和套管,调整锚索的角度,用砂浆固定。框架梁钢筋制作安装及混凝土施工前,锚索应顺直,防止孔口处出现拐点,不利于锚索工作受力,避免剪切破坏,然后向锚索套管内注水泥浆直到孔口充满。框架梁模板及现浇混凝土时,要保证锚索张拉墩平台与锚索轴线垂直,强度要达到设计要求,防止张拉时锚墩产生破坏。(7)锚索张拉:采用单根预张拉后整体张拉的方法,锚索各单元的预应力值应一致,预加应力总值不应大于预应力的10%,也不宜小于5%。受拉时,垫墩混凝土的强度应大于C25,锚固注浆体的强度应大于30MPa。张力千斤顶的轴线必须与锚索的轴线一致,在张拉过程中,速率控制在设计预应力值的0.1/min左右,卸荷速率控制在预应力值的0.2/min左右。
在张拉过程中,当实际伸长值大于理论伸长值时,应暂停张拉,待查明原因并采取相应措施后方可继续进行张拉。过拉值根据实验确定,一般为设计预应力值的5%-10%。锚索应力锁定必须在压力表稳定后进行,张拉后48h内发现预应力损失大于设计预应力值的10%时,应进行补偿张拉。锚索张拉锁定后,用砂轮切割机切割钢绞线,留10cm防滑段,锚头局部用C25混凝土封严。
2.2锚杆施工
(1)锚杆施工前应选择有代表性的部位施工试验锚杆(不少于3根)并进行锚杆基本试验,以确定施工参数。锚杆轴向拉力标准值粘土层中7KN/m,其他土层10KN/m。(2)锚杆锚筋采用直径28mm的三级螺纹钢筋,钢筋设计强度为360MPa,锚筋按图纸要求设置对中支架。锚杆的水泥浆保护层厚度不少于25mm。(3)锚杆成孔直径为Φ130mm,成孔时采用机械干法成孔,成孔深度应超过锚杆设计深度0.5m,成孔后及时放置锚筋并进行注浆,以防孔内泡水或塌孔。钻孔过程中塌孔较严重时须采用套管护壁。(4)锚杆注浆时采用42.5早强型普通硅酸盐水泥,浆液水灰比0.40-0.45,常压注浆,注满全孔,注浆第二天应从孔口补浆,如灌浆过程中出现浆液流失严重,应采用间歇式灌浆方法,确保钻孔灌浆饱满和浆体密实。(5)注浆管应与锚筋一起放入钻孔,注浆管内端距孔底500mm。锚杆锚头1m范围内涂防锈环氧保护漆防腐。
3.锚杆(索)试验与验收
在全面施工前应在每个不利断面工点分别选取不少于5%,且不少于5根锚索、5根锚杆进行极限抗拔试验。采用的地形条件、锚杆材料和施工工艺必须与工程锚索(杆)相同。
4.在对边坡治理中采用岩土锚固技术时的注意事项
4.1严把质量大关
质量是工程的生命,因此施工作业人员应该严格遵守相关的流程与施工规章制度,当施工材料入场时,必须要进行科学合理的管制:摆放整齐,注意标准事项与堆放规定,科学合理的划分堆放区域,不可随意堆放、杂乱堆放、混合堆放。对施工材料的质量进行严格的审查机制,例如对其中涉及的施工钢材水泥材料与锚索等施工器材必须详细比对其合格证书,然后按照施工设计图进行施工材料的参数比对与型号核实,严谨偷工减料,或者是将型号、规格与施工设计图有差别的施工材料投入到工程中去,从而保证工程施工的最佳效果。与此同时,在进行锚杆、锚索与钢材的焊接施工时,必须加大对焊接头的重视程度,并且在进行施工前做好相关的实验,从而以最佳的焊接方式进行。
4.2充分重视锚杆、锚索注浆
必须严格遵照施工方案与施工流程,在施工过程中需要对水泥浆以及水泥砂浆的比例进行严格计算,在进行详尽的计算之后,方可进行锚杆与锚索的注浆施工。在进行注浆施工之前必须要对浆液进行均匀的搅拌施工,然后对注浆设备和管路进行细致的检查,从而保证可以正常个工作。在进行注浆施工过程中,必须要注意注浆过程的跑浆现象,一旦发现跑浆的现象,必须要根据实际情况进行原因的分析,同时认真的解决发生的问题,同时需要注意检查注浆孔内的注浆是否饱满,是否满足规定标准。只有当注浆满足了标准规定方可进行下一孔的注浆。
结语
本文详细介绍了锚杆和预应力锚索加固边坡施工的基本原理、工艺流程、施工方法以及施工中的注意事项等。锚杆以及预应力锚索施工工艺具有施工简单,施工工期短,工程成本低,治理效果明显等优点,希望通过本文的介绍,能为今后类似的边坡加固工程施工提供参考,促进此施工工艺在边坡处理项目中的广泛应用。
参考文献
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