阐述锚索成孔方法和施工工艺流程

阐述锚索成孔方法和施工工艺流程
一、前言
滑坡地层是比较特殊的底层，抗滑设计主要为锚拉抗滑桩，锚索地梁及由锚固段及自由段组成的拉力型锚索。

二、各类滑坡的共同特征
滑坡带土体软弱，易吸水不易排水，呈软塑状，力学指标低；滑带的形状在匀质土中多近似于圆弧形，在非匀质土中为折线形；水多是滑坡发展的主要原因，地层岩性是产生滑坡的物质基础，滑坡多是沿着各种软弱结构面发生的；自然因素和人为因素引起的斜坡应力状态的改变（爆破、机械振动等）.均有可能诱发滑坡。

三、滑坡防治的工程措施
滑坡防治的工程措施主要有排水、力学平衡和改变滑带土三类。

1.对于滑坡的处治，应分析滑坡的外表地形、滑动面、滑坡体的构造、滑动体的土质及饱水情况，以了解滑坡体的形式和形成的原因，根据公路路基通过滑坡体的位置、水文、地质等条件，充分考虑路基稳定的施工措施。

2.路基滑坡直接影响到公路路基稳定时，不论采用何种方法处理，都必须做好地表水及地下水的处理。

3.对于滑坡顶面的地表水，应采取截水溝等措施处理，不让地表水流人滑动面内。

必须在滑动面以外修筑一两条环形截水沟对于滑坡体下部的地下水源应截断或排出。

4.在滑坡体未处治之前，禁止在滑坡体上增加荷载（如停放机械、堆放材料、弃土等）。

5.对于挖方路基上边坡发生的滑坡，应修筑一条或数条环形截水沟。

四、锚索成孔方法探讨
1、机械回转钻孔
采用机械回转干法钻孔，防止钻孔用水对滑体滑动带产生润滑作用。

但钻孔速度慢，部分地段要注浆固结护壁，遇大块漂砾石易造成探头石卡钻。

施工中采取换钻头和在扩孔钻头前安装超前导向结构，选用螺旋翼片钻头，在卵砾石层和基岩中采用牙轮钻头等措施都无法解决问题。

2、常规冲击钻钻孔
试验使用YG-60、MD-50型工程钻机，锤头采用～150mm冲击潜孔锤，冲击器采用CIR.110型，钻杆直径73ram或89ram。

施工过程中采取了反复扫孔、改换扩孔钻扩孔、固壁灌浆、孔口封闭、改循环钻进、下岩芯管取块、采用泥球堵漏避免漏风不返风等措施，但功效极低。

3、跟管钻进成孔
针对以上各类施工方法中存在的问题，最终选择偏心跟管钻进工艺成孔方案并取得成功。

（一）、偏心跟管钻进原理介绍
偏心跟管钻具由风动潜孔锤、冲击器、导正器、偏心钻头、套管靴和套管组成；钻进时偏心锤头在套管靴前偏出，偏心转动，通过与花键导正器内置嵌卡机构带动回转切削岩石。

同时锤头体利用冲击器的冲击功能冲击破碎岩石，钻出比套管靴外径大的钻孔，潜孔锤同时锤击套管靴带动套管同步跟进，达到护壁的目的；当跟管到所需深度后或钻孔施工完毕后，偏心锤头收缩，从套管靴和套管孔中退出孔外。

（二）、钻机选择
跟管施工特别是双层跟管，要求选择动力头输出扭矩、最大起拔力和最大给进力符合深孔钻进的机械，推荐选择60型以上钻机。

（三）、跟管钻进施工
（1）施工前应逐一检查钻机各部位，偏心钻头应能灵活张开和收拢，导正器连接销及锁紧机构应牢固，钻杆与潜孔锤和潜孔锤与偏心钻具的连接应可靠，套管和管靴无裂纹。

（2）开钻前，将钻具组装好放人套管内，让偏心锤头伸出套管靴，正转张开偏心锤头钻进。

在确认钻头达到孔底后，要先回转，待正常后，再开风动钻进。

每钻进0.3～0.5m强风吹碴一次，吹孔时钻具提动距离以实现强风吹孔为限，禁止在钻进过程中向上起拔中心钻具或来回倒杆。

（3）开孔时，冲击器紧贴岩面，低压力冲击，平稳缓慢推进，钻进过程中钻进压力为2～4I（N。

一般地层的跟管钻进采用中风压（0.5～0.7MPa）供风，钻进速度3～5m/h。

到堆积体交接层和滑带时，要采用小风压，钻进速度减慢一
半，并要间歇吹碴，确保不卡钻，并可延长钻具的耐磨性能。

进入稳定岩层，即可加大风压，提高钻进速度，成孔深度一般超过设计深度0.5m。

五、锚索施工工艺流程
滑坡体地梁锚索施工工艺流程如下：锚孔定位一搭钻机排架一钻机就位、校正、定位一开孔钻进一提钻一下锚一拔管一锚墩浇筑一锚孔一次注浆张拉一二次注浆一封锚。

1、锚孔定位
锚孔利用经纬仪结合测距仪进行放样，按设计坡比进行边坡整治，符合设计坡比后，再根据三维坐标放样，避免高程影响地梁倾角和锚孔位置，注明锚孔编号。

2、钻机就位
排架搭设要保证钻机施工水平反力和附加力作用，满足安全要求，并保证稳固和钻进方向准确，钻机与钻机排架用螺栓紧固。

开钻前调整钻机动力钻杆方向，使其与设计锚孔中心符合，轴线方向一致。

3、钻进施工
开孔偏差不大20em；钻孔方向应与设计方向相一致，孔向偏差不大于1.5。

施工过程中每钻进3—5m应当检测一次钻机方向的锚孔偏位情况，及时调整不符合项。

为确保锚索有效长度，钻孔深度孔深实际长度应不小于设计长度且不大于设计长度的1%，并复提钻扫动，冲孔排碴，使孔内干净并满足孔深要求。

4、锚索加工
锚索由导向帽、架线环、锚固段、自由段组成，自由段锚索须做防锈处理，涂上红丹或特殊防腐剂，涂上黄油外套波纹管，锚固段须清理干净，按要求穿人一、二期刻有小孔的承压注浆管，小孔用透明胶带缠住，做好编号和注明长度、对应的孔号。

5、外锚墩施工
外锚墩混凝土浇筑前，先清除孔口周围及建基面上的碎石及泥土，然后绑扎钢筋、立模，并同时安装定向筋、定位管及固定锚垫板。

锚垫板可作为外锚墩端面模板固定在定位管端部，锚垫板必须与定位管轴线垂直。

外锚墩采用早强混凝
土浇筑，强度等级：C30。

浇筑时应加强振捣，以确保混凝土的均匀密实，并注意养护，一般浇筑12h后即可拆模，当发现峰窝麻面，应报监理批准后用早强水泥砂浆进行修补。

6、注浆
锚索内锚固段注浆在锚索孔质量缺陷处理完毕，锚索推送就位后，可进行内锚固段注浆，即一次注浆。

内锚固段水泥砂浆强度等级C35。

水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥砂浆应具有膨胀性，为防止堵管，水泥和砂都应过筛。

筛孔孔径为2.5—3mrrl。

内锚固段注浆量可按钻孔体积准备，通过试验确定或按1.15～1.20倍的理论注浆量进行注浆。

锚索自由段注浆在锚索张拉完毕并经监理工程师批准后，可进行自由段注浆，l～lJ-次注浆。

自由段水泥砂浆强度等级C30。

要求注浆至锚索孔口返浆为止，以保证自由段注浆饱满、密实，达到保护锚索体的目的。

如自由段注浆量大于该段理论注浆量的1.1倍。

7、张拉
锚索张拉分批分次循环进行，当内锚固段砂浆和外锚墩混凝土强度达到设计强度要求后方可进行。

张拉千顶的轴线必须与锚索轴线一致，锚环、夹片和锚索体张拉部分不得有泥砂、锈蚀层或其它污物。

先对锚索按10%设计拉力进行二次初张，以提高锚索各钢绞线的受力均匀度，稳定5～10min再隔时分级施加荷载，直至压力表无返回时锁定锚索。

8、封锚
锚索张拉锚定后应对孔口部位的锚索及外锚头进行保护，利用砂轮片截除多余段，切割后用低热微膨胀水泥浇筑与锚墩同强度混凝土进行保护。

六、结束语
滑坡地层因为地质条件比较差，在施工的过程中主要不良地层为岩体风化破碎，裂隙较多，土坡部分地段存在塌方等现象。

参考文献
[1]鄂泰宁.岩土钻掘工程学[M].北京；中国地质大学出版社，2003.
[2]高申友，沈中华.偏心跟管钻具的配套及其在使用中的改进[J].地质装备，2（）03（2）.。