钢管桩及预应力锚索在路基挡土墙加固中的应用
预应力锚索桩板墙及其在公路工程中的应用
预应力锚索桩板墙及其在公路工程中的应用杭剑中国中铁四局集团第一工程有限公司,安徽合肥,230041摘要随着我国西部大开发策略的实施,基础设施的建设大规模兴起,公路、铁路、水利建设等进入一个全新的飞跃发展阶段,在西部山区高速公路建设中常常遇到的高填方路段,常常要使用高支挡结构。
预应力锚索桩板墙在其工程中已经广泛应用,并且取得成功。
关键词公路预应力锚索桩板墙应用预应力锚索桩板墙是一种新型轻型支挡结构,它是由锚索(锚杆)、主桩、镶板以及填料组成的复杂结构体系。
通常认为这种复杂支挡结构体系工作机制是:桩后填土、活荷载及坡体推力产生的水平土压力传递给挡上板,挡土板又将其传递给桩,桩又将其传递给锚索及桩嵌固段的地层,锚索又将部分土压力传递给地层深处稳定岩土体。
1. 预应力锚索桩板墙工程应用1.1 工程概况某高速公路段,经研究、规划和勘察,准备对设计方案进行优化,决定采用预应力锚索桩扳墙作为该段路肩支挡结构。
根据钻孔资料地质条件复杂,主要以褐黄、褐灰、灰色碎石土,石质为灰岩,中密,稍湿---饱和,容许承载力250-350Kpa,表层以褐黄色、灰黄色亚粘土为主,厚度为2.5-7.5m不等,含碎石,碎石含量10%-30%。
1.2 预应力锚索桩板墙设计(1)活荷载计算按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD6O一2004)进行计算,把作用在破坏棱体上的车辆荷载换算为均布土层,计算得均布土层厚度h=0.526m,此处没考虑车辆超载,可根据实际情况适当考虑车辆超载。
(2)土压力计算土压力按库伦理论计算得1393.7kN。
考虑桩板墙后的没有较大的位移形成库伦主动土压力,同时桩板墙又具有一定的柔性,故土压力应该介于主动土压和静止土压之间。
本设计取主动土压力的 1.2倍。
计算水平土压力为1672.5kN。
(3)桩外侧被动土压力根据《公路路基设计规范》(JTGD30-2004) 规定,挡土墙的被动土压力可不计算,当基础埋置较深且地层稳定、不受水流冲刷和扰动破坏时,可计入被动土压力,但应按规范规定计入分项系数。
公路高边坡加固中预应力锚索技术的应用
公路高边坡加固中预应力锚索技术的应用摘要:预应力锚索的作用机理是将岩土层对锚索锚固段的摩阻力,通过自由段传递到边坡结构物(地梁),以维持其受力平衡,改善岩体应力状态,提高岩体稳定性。
本文通过介绍预应力锚索应用在加固高边坡施工时的主要施工设备的选择、预应力锚索设计及施工工艺,证明了预应力锚索技术用于高陡边坡防护的优越性,是一种有效的加固措施。
关键词:公路高边坡;预应力锚索;锚索设计;施工工艺预应力锚索施工在公路桥梁工程、水利工程等领域已得到普遍使用。
预应力锚索是一种较复杂的锚固工程,需要专门知识与经验,施工监理人员应具有更丰富的理论和经验。
对于山区高速公路,路基工程挖方数量大,路堑边坡高,地质比较差的地段一般采用预应力锚索地梁,以确保路基高边坡稳定。
某公路高边坡原设计中边坡石质为弱风化凝灰岩,采用系统锚杆挂网喷浆防护。
实际开挖后发现石质为全强风化凝灰岩至弱~微风化凝灰岩,且岩体节理裂隙较为发育,需进行深层防护,才能保证边坡的整体稳定和安全。
故设计变更为预应力锚索加地梁、挂网喷砼防护。
1 主要施工设备的选择1.1 成孔设备的选择由于加固的边坡陡、高度大,因而须采用适应性强的轻型设备,选用QZ-120K全风动潜孔钻机。
这种钻机可随意调整钻机的方位和倾角,易满足设计的角度要求。
因钻机质量轻,可用1.5~2t的气动绞车实施整机提升。
QZ-120K 型钻机结构简单,也可解体人工搬迁。
钻机的动力是全风动的,动力单一,移动方便,操作简单。
钻机动力在孔底,钻进效率高,钻孔速度快,宜用于高边坡钻孔施工。
设计要求钻孔时严禁用水,故采用无水钻进工艺,简化了钻孔配套设备,降低了成本,提高了工效。
1.2 动力设备的选择空压机是钻机的动力设备,它决定钻机的钻孔速度和成孔质量。
根据钻机的耗风量9~12m3的要求,用2台12m3移动式空压机供2台钻机工作。
1.3 灌浆与张拉设备由于单孔灌浆量少,选用砂浆泵灌注砂浆,张拉设备选用YCD-1500型千斤顶和配套高压油泵。
预应力锚杆在既有挡墙加固中的应用
预 应 力锚杆在 既有挡 墙加 固中的应用
金 泉 蔡 江 龙
( 江温, 甬台温高速公路有 限公司, 浙 k l I 浙江 温州 3 50 ) 2 00
摘 要 : 应力锚 杆与 混凝土 网格 梁的联合 加 固能够 充分发 挥锚杆 和格 构梁 的支护 作用 , 预 广泛应 用 于加 固工程 中。本 文通过 边坡稳 定性 计算 及加 固方案 比选 , 对预 应 力锚杆 网格 粱在既有 挡土墙 加 固 中的 应用进行 探 讨 , 望能对 类似 工程养 护具 有借鉴 意义 。 希 关 键词 : 既有挡墙 ; 固; ; 加 锚杆
_ (
式 中: h 一 换算土柱高度( ; o m) _ 一 墙后填料容重 K / y Nm ;
a 一
材料 况
kN/ k m3 Pa
角
人工填 天然
土 饱水
1 9
2 1
2 2
2 8
H 一 路基墙高度 ( ) m; 天然 2 4 lO 9 O 明显变形B段变形糨 烈, 浆砌块 取其 州 即4 k . 5 ) 路肩高度 m ; ) 石挡墙 饱水 2 4 l 9 0 O 其采 段 榔 f l. 畦 变形 嘲显 h m, 即 换 算 土 柱 荷 载 凝 灰岩(3) Jx, 矿物成 分以石英 、 为主 , 长石 凝灰 计 算 得 ,。 : 2 取其l 印6ka 麒 3P )  ̄ 2 = 0KN。 结构 , 一中等风化 , 强 岩体完 整性较好 , 整体块 2" 0 4 2 边坡稳定性计算 . 4 边坡 稳定 眭计算公 式为 : 状 块状 结构 , 节理裂隙发育一般 ,基岩埋深 将所取 c l、 、J . I Y值代人滑坡稳定性计算模 6 8 。挡墙存在两个明显变形段 :明显变形 A -m ①瑞典条分法 型, 得出稳定系数见下表。 ∑ ( oO n 』 Wcst  ̄+ a 段位于 K 8+ 3一 25 13明显变形 B段位 25 12 K 8+ 5 ; 一 ∑Wsn iO 表2 . 2稳定性 计算结果表 于 K2 5 1 1 K2 5 1 8 8+7 - 8+ 8。 式 中: 2路基边坡稳定性分析 代表性 验算滑 正常 工况 饱水工 况 K 一 整个 滑体剩余下滑力计算 的安全 系数 ; Z 边坡j 1 隐定性 i 模型 博 边坡分段 瓶 回 躲 俺 璃条 化 ^ 眦 - m, l s e; c 路基边坡稳定性计算 主要依据高速公路竣 l _单个土条 的滑动 面长度( ) =be 分法 ∞ 分{ B 击 k )浸润线 以上 取重度 , 以下 明娃 舒 ^段 ^ 削面 驹算滑面 I 1 l 1)4 Q96 0984 工图纸和前期 浅井勘探而建 立 , 沿高速公路走 w 一 条块 重力 (N , n5 I . 4 9 向建 立三条代表 l剖面, 中 A A 剖面代表 明 取饱和重度 ; 生 其 —’ 般墟段 B 嘈面 _ Ⅱ 黼 2 I2 l3 0 5 0 7 B D8 D0 91 9l 显变形 A段 , ~ ’ c c剖面代表明显变形 B段 , 其 e 一 条块 的重力线 与通过此条块底 面中点 半 径之 间的夹角( ) 度 ; 余一般坡段 由 B B 剖面代表 。 —‘ 明显,形 B £ 段 cc晋 驹算滑 3 l l _ .师 面 O2 0 9 Q9 1 9 7 5 Q 4 96 、 采用 采用瑞典条分法 和 BS O 法 自动搜索出 C 一 土的抗剪强度指标 , 总应 力法时 , IH P 采用有效应力法时 , 取有 ̄ Y力  ̄ 0 - 从稳定性 计算结果表我们可以看 出: 最不利滑面( 滑面 123 , ,、 ) 滑面基本沿 出现拉 张 取总应力指标 , ( 天然工 况下 ,区 内路基边坡欠稳定 一 裂缝的位置 为上边界 , 以坡脚 附近为剪出 口。 具 指标 。 ②简化 Bso 法 i p h 基本稳 定 , 其安全储备不足 ; 体见图 2 12 22 3 — 、— 、— 。 K —  ̄a  ̄+C ) .E f t u r b ②在饱水工况 下 ,区内路基 边坡不稳定 ∑Wsn iO 欠稳定 , 有可能在不利情况下发生失稳 破坏。 2 边坡稳定 陛综合评价 5 m = c。 经过分析计算 ,区内边坡在天然状态下一 式 中: 般处于欠稳定 一 基本稳定状 态 , 在强降雨导致 K一 整个滑体剩余下滑力计算的安全系数; 的饱 水等 不利状 态下 处于 不稳定 一欠稳 定状 b_ _单个±条的宽 度( ; m) 态, 容易发 生失稳 , 中明显变形 B段稳定性相 其 图 2 1 明显 变 形 A段 ( A 1 ) 定 性 W 一 条块重力 (N) - A— 面 稳 k , 浸润线 以上取重度 , 以下 对较差 。边坡 的变形破坏方式主要为人工填土 计算模 型 取饱和重度 ; 连同前缘挡墙 大致沿 圆弧形滑面发生破坏 。 0 一 条块的重力线 与通过此 条块底 面中点半 2 加固方案确定 . 6 径之间的夹角 ( ) 度 ; 对于既有路基挡墙加 固, 一般有两种思路 , C 一 土的抗剪强度指标 , 总应力法时 , 、 采用 类 为被动支挡 , 即采用 支挡结 构进 行顶撑 ; 另 取 总应力 指标 , 有效应力 法时 , 效应 力 采用 取有 类为 预应力锚 固,即采用预应力锚杆 配合格 指标 。 构梁对其进行主动锚固。顶撑方案施工难度大 , 2 边坡稳定性计算方案与参数 3 施工风险大 ,加固后边坡仍会出现一定程度的 ①稳定性计算方案 变形 , 而预应力锚固方案施工安全快捷 , 对高速 稳定性计算时 ,由于本区位于 区域地壳稳 公路运营影响小 ,主动施加预应力 ,治理效果 图 2 2 一般 坡段 ( B’ 面 ) 定 性 计 算模 型 - B— 剖 稳 定 区, 因此不考虑地震荷载的作用 , 主要考虑正 好。综合以上分析 , 预应力锚 固的方案 比较适合 常工况和饱 水工况两种情况 。 本 挡墙加 固。 ②参数选取 3预应力锚杆加 固设计 由计算模型可知 , 基边坡 的潜在失稳以 路 挡墙采用 预应力锚杆 + 框架梁 的方式进行 人工填 土为 主, 天然状 态下 的重度取 1, 其 9饱和 加 固 ,长度为 6m,以 1 ~m ( 7 . 2 水平 间距 ) 5 x 状 态下重度取 2 k / 1 Nm ,浆砌石挡 墙的重度取 1~ . ( 向间距 )的间距布设 1 3 4 列 . 3m 竖 5 0 -排 l 2 N/ 。 4k m 图2 11 0 根预应力锚 杆 , 上往下 , 从 第一排锚 杆布设 填土 物理力学 参数 ( 、 ) c 根据 《 公路设计 于距离挡墙顶 l 算模 型 m的位置 , 中间—排锚杆位于第
预应力锚索在路基边坡防护中的应用
预应力锚索在路基边坡防护中的应用随着社会的发展和人口的增加,交通运输建设已经成为了国民经济发展的重要标志,而公路是交通运输的重要组成部分。
在公路的建设过程中,边坡防护工程是一个重要的工程,其目的是为了保障公路的安全性。
为了实现这一目标,越来越多的安全防护工程被引入到公路的建设中,其中预应力锚索就是其中的一个重要组成部分。
本文将介绍预应力锚索在路基边坡防护中的应用。
1. 预应力锚索的概念和组成1.1 预应力锚索的定义预应力锚索是指在混凝土结构中通过预埋金属钢筋采用预应力技术使其成为一种新型的构造材料。
预应力锚索在预应力工程中起到了至关重要的作用,其作用类似于钢筋的作用,但是它比钢筋更加优秀,因为锚索的强度比钢筋更强,而且锚索还能使结构更加稳定,避免结构发生变形。
1.2 预应力锚索的组成预应力锚索主要由钢绞线、预应力锚具和微波传感器等组成。
其中钢绞线是预应力锚索的核心部件,其作用是采用预应力技术将预应力锚索与混凝土结构形成一个整体。
预应力锚具是预应力锚索的支撑部件,其作用是锚定预应力锚索,使其夹紧钢筋。
微波传感器则是预应力锚索的监测器件,可以对预应力锚索的应力进行实时监测,以便及时发现预应力锚索的缺陷。
2. 预应力锚索在路基边坡防护中的应用2.1 路基边坡的危害与防护路基边坡是指路基与旁边壁体交界处以下的土石质坡塘,是公路建设中最为脆弱的环节之一。
由于自然因素和人为因素的影响,路基边坡容易出现塌方、滑坡、泥石流等灾害。
这些灾害极大地破坏了公路的正常运行,给人们的生命和财产安全造成了极大的威胁。
因此,加强路基边坡的防护工作具有非常重要的意义。
2.2 预应力锚索在路基边坡防护中的应用预应力锚索可以用于公路边坡的岩质与土质防护中,可将自然边坡加固成整体结构,形成整体受力体系,提高了整个边坡的稳定性。
预应力锚索的加固方式具有很好的效果,防止了路基边坡发生滑坡等灾害。
同时,预应力锚索在公路建设中也得到了越来越广泛的应用。
注浆钢管微型桩-锚支护体系在挡墙基础加固中的应用
构筑物上为别墅 , 构筑 物底 采用分 阶放 坡 , 构筑 物后 缘设 置
一
高 约 9m 的 挡 墙 。 挡 墙 设 计 是 基 于 架 空 层 桩 基 础 采 用 人
工 挖 孔 桩 等 干 作 业 法 施 工 , 要 求 挡 墙 施 工 与 架 空 结 构 同步 且
施工 , 但在桩 基施 工 时 , 墙 可以施 工至 3m, 以上 部份 挡 3m
基 础 埋 深较 浅 , 因而 采 用 了 连 系 梁 连 接 桩 头 , 上 预 应 力 锚 加
道路标高与别 墅 ±0标 高相 差 2 且 均为填 土边 坡 , 挡 0m, 支
结 构 较 为复 杂 , 程 造 价 也 高 。 因 此 , 计 单 位 综 合 考 虑 业 工 设 主 意 见 , 充 分 利 用 该 区域 , 坡 底 设 置 一 架 空 层 的 构 筑 物 , 为 将
2 挡墙加 固方案
针对该边坡工程场地条件复杂 , 场地下部存在 大直径 的 石灰岩孤石 , 若采用抗滑桩进行挡 墙基础加 固 , 由于旋 挖桩 、 人 工挖孔桩的施工难 度大 , 如果 用 冲孑 桩 , L 则强 烈 的震 动会 加大挡墙的变形 , 因此不适合传统 的抗滑桩进 行加 固。 由于 挡 墙基础还在滑移 , 应及 时采取 安全 措施 , 故经 几种方 案 比 较后 , 认为采用钢管微型桩施工方便 , 固地 基 比较合理 , 加 同 时经过计算 , 此边坡 处于失 稳 的危险状 态 , 同时 由于原 挡墙
2 。( 图 2 5 见 )。
∑Wsa i i n
式 中 :, 。 [ ] 为浆体抗剪强度设计值 ; r : r [ ] 为钢管抗剪 强 度设计值 ; d为微 型桩直 D
为钢 管 的壁 厚 。
预应力锚索在加固路肩挡土墙中的应用
L :( I ×岛 ×P) (. 4 / 3 1 ×D×c ) (. × 2 5 o ) ( 1 × 一 3 5 ×3 0o o / 4
1 5× I 5) 45 3 l . ; 2 咀m = 4 2 .5 m
超 强拉 时 :
m 一( × : I KI ×P) ( ×3 I ×d C ) ( . ×2 3 8 o o / 5 /n 4 × 1: 3 5 × 7 o ) ( ×
I Z Pa — M
抗精 桩时 由于基境较 深必须采用酰槽方式开 挖. 使施工工期延长 , 致 不利
于 肘 工 程 的 及 时 加 固 与 排 除 障情 - 时工 程量 也 较 大 。对 山 区铁 路位 于 半 同 d 睫 的路 肩 挡 土 墙 ・ 用 抗 滑 桩 进 抒 加 固就 特别 困 难 采 用 预 应 力 锚 索 J 采 而 加 固 就 显得 非 常灵 活 本 文 仅就 预 应 力 锚 索 在上 述 踌 肩 挡 土墙 加 固 中的 应
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20 0 2年
第1卷 2
第 1期
支章 箱 哥 :O 5 6 船 ‘O z O 。 3 — 0 l0 O 2 O ) l 19 2
安全 系数 ( K . ) 取 L 一3 5 I
岛 — — 动 荷 系数 ( Kz ) 取 一2 ; "—— 锕 腔 线 报数 ; d—— 锚 索 直 径 ( m) a r { D —— 钻 孔 直径 ( m) a r ; cl —— 锕 胶 城 与 腔 结 材 料 的粘 结 力 ( z . 据 奉 工 程 情 况 取 c = MP ) 根 。
预应力锚索框架在挡墙加固中的应用
路 张掖至打洛公路 共用路段 ,是 西宁连接甘肃 张掖 、武威 最便捷 的通 道, 是环青海湖国际 自 行车赛 的经典赛段 , 道路通行情 况备受社会 各界 关 注 。 然 而 公 路 途 经 祁 连 山腹 地 ,各 种 地 质 灾 害 异 常 发 育 , K 3 + 8一 70段挡墙 推移 、 2550 +0 沉降病 害 , 是其 中一段 。K2 5 5 0 + 便 3+8一 7 0段挡墙高 47 89米 , 0 .— . 顶宽 11 1 6米 , .— . 3 由于挡墙 推移 、 下沉影 响路 面 长 度 10米 , 度 9米 . 面 最 大 开 裂 1 1 宽 路 2厘 米 , 大 下 沉 3 最 0厘 米 , K 3 + 8 K 3 + 8 挡 墙 断 裂 , 宽 4 7厘 米 , 直 贯通 。 2 5 65 2 5 5 3、2 5 65处 缝 — 垂 K 3 + 1 + 5 墙 体 顶部 外 移 5 3 米 , 且 每 道 伸 缩 缝 都 有 不 同程 度 的 错 60段 — 0厘 并 动 。由于病 害的产生 , 严重影响 了道路的正常运营 以及环湖赛 的举行 , 因 此 须 采取 措 施 , 以治 理 。 加
度 22水 文 地 质 . 大 气 降 水 为该 路 段 主要 补 给 来 源
合 理 安 排 ,本 着保 证 线 路 安 全 的 原 则 ,首 先 从 病 害 最 为 严 重 的 K 3+9 2 5 5 6处开始施工 。确保 在对路 面病害进行整治时 , 完成对该段锚 索的张拉:然后一 次完成对 当强 的加固 , 最后完成排水系统 的修缮 。
43挡 墙 基 础 加 固 .
在 K 3 + 2 一 6 0段 挡 墙 墙 址 处 设 置 两 排 1 米 、 26米 花 2 5 60 + 8 5毫 长 . 管, 排距 1 , 米 间距 2米, 在花管里注 1 1 : 水泥 、 水 21 程 地 质 .工
预应力锚索在路基边坡加固中的应用
预应力锚索在路基边坡加固中的应用关键词:预应力锚索加固0工程概况通钢板石矿业公司西线铁路专用线工程是由我公司独立承建项目,该工程的全长5.5公里,本工程采用了较多的新工艺、新材料、新方法,对施工单位施工水平的提高起到了一定的促进作用。
在DK2+960~DK3+460的深路堑范围内采用了预应力锚索对路堑边坡岩体进行加固施工。
该里程段靠近背斜结构,通过区域性逆断层破碎带,岩体揉皱剧烈,在三叠系下统页岩夹薄层灰岩之上覆有较厚的断层角砾层,同时地下水较丰富,工程地质条件十分不利。
在此里程范围内的山体曾发生过滑移和坍塌,在山坡上部产生了纵向裂缝,路堑形成后直接影响到竣工通车后的行车安全。
以往的深路堑开挖形成后,均要采用挡土墙、护坡、抗滑桩等进行防护,资金投入较多,施工难度较大,尤其是在如此地质条件下,以上几种防护方法都很难达到理想的防护效果。
根据以往整治山体滑坡的施工经验,决定对此段路堑进行预应力锚索施工来加固山体稳定性。
1预应力锚索的作用机理预应力锚索加固山体,主要是通过锚索将软弱、松动、不稳定的岩土体悬吊在深层稳定的岩土体上,以防止其离层滑脱。
起悬吊作用的锚索,主要是提供足够的拉力,用以克服滑落岩土体的重力或下滑力,来维持工程稳定。
2 本工程预应力锚索的设计2.1锚索结构本工程预应力锚索按永久锚索工程设计,锚索结构如图所示2.2锚索布置本段山坡共设5排236孔锚索,纵向列距5 m,横向垂距5 m,平面方向与主轴断面方位一致,下倾角10°,锚孔直径110 mm,孔深24-38m不等。
设计最大剩余下滑力541 kN/m3。
3预应力锚索的施工方案及施工方法预应力锚索施工工流程见图3─1。
3.1施工方案根据本路堑所处的地理位置与环境,预应力锚索施工采用全边坡流水作业。
根据地形分级搭设脚手架,利用风钻机钻孔,采用干钻法施工,超钻0.3~0.5m,高压注浆泵注浆。
自上而下逐排施工。
施工前应进行技术和安全交底,施工中明确分工,统一指挥,使造孔、下图3─1预应力锚索施工工艺流程图锚、灌浆、承压板、张拉等工序顺次展开。
预应力锚索技术在挡土墙加固工程中的应用
6 0 N时仍不至破坏 , 际张拉时每根锚 索超 张拉 为 4 0 N, 0k 实 0 k 锁 定 值为 30 N, 0 k 即可满足稳定安全要求 。锚 具为 X 5 , 量 M1 —4质 必需符合设计要求 , 非标准件 如锚 垫板 、 扩张环 、 箍环等 , 根据 设 计图均在现 场制 作 , 孑 注浆 采用普通 硅酸 盐 55 锚 L 2 *新鲜 水泥 。
一
土墙处 于暂时 稳定 状态 , 随着 雨 季 时节 洪 水 冲刷 及 弃 土 的 但
运 走 , 面 开 始 出 现 开 裂 、 基 出 现 下 沉 现 象 , 面 最 大 开 裂 路 路 路 裂 缝 可 达 3 mm, 土 墙 局 部 地 段 也 有 外 移 现 象 , 中 K2 3 0 挡 其 30 + 1 3 K2 3 + 2 6 段 挡 土 墙 因 未 得 加 固 而 被 洪 水 冲 跨 , 2~ 30 3 路 挡 土 墙 和 路 基 处 于 不 稳 定 状 态 , 而 急 需 对 挡 土 墙 进 行 加 固 因 治 理 。设 计 单 位 提 出 了 三 种 加 固 方 案 : 注 浆 方 案 ; 挡 土 墙 ① ② 墙 脚 加 固 方 案 ; 预 应 力 锚 索 加 固 方 案 。根 据 该 工 程 特 点 进 ③
与 河 床 之 间 设 置 高 7 1 . m 浆 砌 片 石 挡 土 墙 , 下 基 础 高 ~ 65 墙 1 2 9 2 挡 土 墙 前 面 堆 积 了大 量 路 基 开 挖 的 弃 土 , 土 含 . ~ . m, 弃 大 量块 石 、 石 , 塞 河道 。由 于挡 土墙 前 堆 积 土 的存 在 , 碎 阻 挡
文章编 号 : 0 4 5 1 ( 0 6 1 — 0 2 — 0 10— 76 20 )0 05 3
预应力锚索在铁路路基高边坡防护加固中应用
浅谈预应力锚索在铁路路基高边坡防护加固中的应用摘要:最近几年来,我国的铁路建设的飞速发展,铁路的等级不断地提高。
在铁路路基工程建设过程中,地质不良的地区常会出现高边坡,为了路基工程的完整性,一定是需要进行治理。
框架梁式预应力锚索渐渐成为处理高边坡的主要方式。
使用这种方式具有简化其支挡的结构、重量轻、所涉及到的土石方和混凝土量小、其总体的造价低、效果好、可以隐埋于土中、美化环境等优点。
所以,处治山区的高边坡中提到了越来越多的应用。
关键词:预应力;锚索;高边坡;加固路基工程的开挖、边坡的填筑、自然中的高陡边坡的稳定都存在着问题,所以,要对其稳定性进行分析,满足边坡工程安全的意义非常重要,用锚索加固边坡是常常采用的方法。
1.预应力锚索的概念预应力锚索桩由锚索和锚固桩组成,在桩上安置了预应力锚索,桩变形时会受约束,很大程度改善悬臂桩的受力,因此也减小桩截面及埋置的深度。
预应力锚索通常用在滑坡体角度较大且地质较复杂的高边坡,可有效地加固。
2.预应力锚索所适应的工程特点路基工程采坑密集,局部形成了高边坡,其稳定性影响着工程的安全。
基边坡有的属于人工边坡,坡陡,边坡的深部有不稳定的滑动面,部分出现了拉裂缝并有滑移的趋势,岩体的表面有一定深度的内受切坡,严重影响其爆破偏压,雨水浸湿后能产生膨胀和剥落,使其抗风化能力减退,使高边坡稳定性受到威胁,影响工程的安全。
3.锚索的施工组织设计地质勘察:对加固边坡的地质地貌进行勘探,掌握地质结构,分析其厚度,探明滑带及滑床特征倾角、滑坡变形等特征,锚固段的地质结构情况。
计算滑坡体推力:是确定锚索施加预应力的依据,滑坡体推力计算可参考手册的方法,要考虑滑坡体的自重、暴雨时滑带的渗透压力和地下水的作用。
预应力锚索的抗拔实验:确定其主要规格,对土体或者岩体与锚固体粘结强度进行实验。
计算锚固长度:锚固的长度是非常重要的指标,其长度可按计算公式 lm= kne3.14dq进行计算,式中lm锚固段长度mm);k为安全系数,ne为预应力锁定值(n),d为锚固体直径(mm),q为土体与锚固体粘结的强度值。
预应力锚索桩挡土墙在公路建设中的应用
预应力锚索桩挡土墙在公路建设中的应用预应力锚索桩板式挡土墙作为一种新型的支挡结构,具有开挖面小、安全、经济和环保等特点,其结构受力合理、工程造价低、施工工期短等特点,应经被广泛应用于公路建设中,下面就结合本人工作实践经验,对它的设计原理和施工工艺做简单的介绍。
标签:公路锚索桩瓶式挡土墙施工预应力锚索桩板式挡土墙是一种以预应力锚索、桩、板复合组成的一种轻型支挡结构,其作用原理是路基的侧向土压力作用于挡土板和桩,同时挡土板的作用力传递给桩,再由桩将部分作用力传递给预应力锚索。
从20世纪80年代在我国首次使用以来,到目前已广泛应用在公路、铁路、矿山和水利等工程中,尤其是山区高速公路建设中。
为此,本文对预应力锚索桩板式挡墙的施工工艺和质量控制进行了系统的介绍,为今后山区高速公路建设中预应力锚索桩板墙的施工提供了参考和借鉴。
1 设计原理1.1 侧向土压力墙面水平土压力按比主动土压力稍大的值进行考虑,汽车动载产生的水平压力,按弹性理论中应力分布原理计算。
实测表明:水平土压力强度分布曲线是一条上、下小,中间大的曲线。
1.2 计算原理设计中,将桩、板、锚索和地基视为一个整体的超静定结构。
计算中,考虑桩与地基、锚索的共同作用,及桩与板在逐层填土,以此施加预应力和荷载全过程所受的影响。
1.3 安全要求预应力锚索桩板式挡土墙按承受水平集中力的地下桩设计。
容许抗拉拔力是锚索设计拉拔力的最大容许值,一般应等于锚索的极限抗拉拔力除以安全系数。
锚索孔深度,按所需抗拉拔力计算确定,安全系数≥2。
2 施工工艺2.1 预应力锚索桩板式挡墙肋桩的施工2.1.1 施工前准备土体之间的锚固力形成平衡状态,达到路基的稳定和安全。
①刷坡、清施工平台:施工前必须对桩板墙段的坡面进行一次清理。
一是提供作业空间,二是为了确保施工安全。
②测量放样:按照设计要求和技术规范要求进行开挖前的准确定位,精确放出桩位并定出保护桩以便随时对桩位进行检查。
③搭设安全防护:设施桩位于陡壁坡脚处,坡脚应力集中,山体表面不稳定松散体和危石随时有可能失稳,给施工人员、机具的安全带来威胁,所以在桩基开挖前必须用钢筋、钢模板、方木、木板等材料搭设好安全防护栏。
钢构梁与预应力锚索在桩板挡土墙病害工程处治中的应用
动破坏面( 参见图 2 。 )
5 结束语
该工 程从 加固结束 至今 已有 3 , 年 在这期间的跟踪监 测过 程中 , 我们发现该挡土墙未再 出现挡墙位移和墙后土体开裂下
沉的现象。 由于该项 目属除险加 固工 程 , 当做到一 次治理 , 留后 应 不 患 。加固问题 的关键在于是否把病害的成 因分析透彻 , 一旦病 因找准 , 解决 的手段多种 多样 , 问题也就 转换成对 处治方 案的
评价和优选 。治理措施要充分吸取当地成功的治理经验 , 做到 方案可行 , 技术可靠 , 经济合理 。同时 , 防治工程结合城市建设 规划 , 充分利用 土地 , 避免重复工程 , 节省投资 。 由于受混凝土龄期的约 束 (8)针对该除险加固项 目, 2d , 为 了达到快速处治 的 目的, 预应 力的承载结构 形式采用钢结构井 字梁形式 。但带来的 问题是使用过程 中钢构梁的防腐蚀处理 , 防腐蚀措施应根据其使用 年 限进 行慎重 考虑 。作为永 久性工 程, 最有效的措施还是后期钢构梁做外包裹混凝 土处理。
3 治 理方 案
该工程在设 计之 初曾有两种方 案, 一种是做预应力锚索加 混凝土格构式梁柱结 构 , 另一种采用预应力锚索加钢构梁 。 考虑到混凝土结 构 自重大 , 且基 础部分要 先开挖 , 能加 可 快挡墙 的倒塌 , 施工危险 系数较高 , 而钢构 梁则可 以采取 自上 而下 、 逐段安装 的方式 , 免了开挖带来 的安全 隐患 。因此 , 避 综 合对 比后最终选取预应力锚索加钢构梁加固挡土墙 , 并对挡土 墙基础进行压密灌浆 的综合处治( 参见 图 3 图 4 。 、 ) 3 1 预应力锚索 . () 1锚索设计长 度 2  ̄2m, 0 5 为一 次灌浆 预应力 锚索 。其 中内锚 固段长度 8 设计 抗拔力 1 0 k m, 2 0 N。采用 1. 4低松 52 弛、 高强度钢 绞线 , 内锚 段剥除 防护层 , 要求 表面清洁无油 污 、 锈迹和刻痕 。锚具及张拉设备采用 OV 系列产品。 M () 2 钻孔定位误差不大 于 2 mm, 角误差 不大于 ±1 , 0 倾 。孔 底偏离轴线不大 于孔深 的 3 。 () 3 跟据地质条件忧先选用 潜孔钻 机成孑 , L 岩体 破碎难 于 成孔 时可采 用跟 管钻进工艺 。 ( ) 固段采 用 M3 4锚 0水泥 浆 由注浆 泵 通过 注浆 管 注入 。 注浆压 力根据试 验锚 索注浆参数 现场调节 , 以注满密 实为宜 。 建议浆液水 灰 比 0 4 ~O 5 灰砂 比 08 10 可适 量掺入 早 .O ., .~ . , 强剂和膨胀 剂 。待锚 固段砂浆 达设 计强度 的 8 时可进行 预 O 应力张拉 。张拉 过程应按 预张拉—— 张拉—— 锁定 的顺序 进 行 。锁定预应力值为 7 0 N。 0k 3 2 钢梁结构 . () 1钢构梁采用 Q2 5 3B级钢 , 面形式采用箱形截 面 。钢 截
预应力锚索在加固路肩挡土墙中的应用
预应力锚索在加固路肩挡土墙中的应用
王文青
【期刊名称】《科技情报开发与经济》
【年(卷),期】2002(012)001
【摘要】通过工程实例,分析了预应力锚索在加固铁路路肩挡墙外倾病害工程中的应用.
【总页数】2页(P139-140)
【作者】王文青
【作者单位】中铁十七局集团公司,山西省太原市平阳路266号,030006
【正文语种】中文
【中图分类】U213.1
【相关文献】
1.预应力锚索技术在公路挡土墙加固工程中的应用 [J], 郑雁山
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预应力锚索技术在铁路路基工程中的应用
预应力锚索技术在铁路路基工程中的应用摘要:本文基于预应力锚索技术的的基本论述对其特点进行分析,并探讨其在铁路路基工程中的应用情况。
以某车站高边坡锚索工点为例,对预应力锚索技术在该段工程中的应用进行分析。
关键词:预应力锚索;铁路路基;应用引言预应力锚索是通过对锚索施加张拉力来加固岩土体然后使得其达到稳定状态并且改善内部的应力支挡结构[1]。
锚索是一种承受拉力的杆状构件,是通过钻孔和注浆等实现对钢绞线在地层中的固定,在被固体的表面上对钢绞线进行张拉进行产生预应力。
锚索加固技术最早在我国出现是在上个世纪的60 年代,在我国的梅山水库坝基中得到了应用。
从70 年代开始以后,预应力锚索加固技术在我国的水电、矿上等领域也逐渐的得到了应用。
到80 年代开始,预应力锚索加固技术也得到迅速发展和变化。
在铁路路基工程中采用预应力锚索技术能够避免岩体和内锚固段中的应力过分集中,以提高锚索的承载能力,在路基施工中发挥着重要作用。
1.预应力锚索特点预应力锚索技术最大的一个特点就是可以充分的利用岩土体本身的的强度和承受能力来降低结构的自重,而且还可以节省一定的工程材料,是一种既高效有经济的技术[2]。
预应力锚索技术同其他的污工类结构相比还有以下几个特点。
第一,具有柔性和可调性。
锚索属于一种细长的拉杆状构件,而且其柔度也较大,可调整柔性,在加固岩土体的时候可以同岩土岩体一起作用,发挥两者的共同作用。
第二,具有深层加固的特点。
预应力锚索的长度可以根据实际工程的需要进行确定,甚至可以达到40 米之深。
第三,主动加固的特点。
通过使用锚索预应力,可以控制岩土体的变形,而且还可以调整岩土体的应力情况,利于维护岩土体的稳定性。
预应力锚索结构在岩土力体和加固建筑物变形中也有重要作用,同挡土墙等支挡结构在岩土体变形后才会发挥作用的被动受力状态有很大的不同。
第四,可以随机补强,而且应用的范围也很广。
预应力锚索不仅可以对缺陷的建筑物或支挡结构进行加固和补强,而且还可以在一些新建的工程中发挥独特的作用,其应用的范围也十分的广泛。
在建筑工程施工中钢管桩和预应力锚索的应用
在建筑工程施工中钢管桩和预应力锚索的应用摘要:我国经济的繁荣发展,使得城市建设的面积和规模越来越大,特别是一些高层建筑对于地下空间的需求和高空需求增多,对于一些基层深坑较大,需要投入较多的支护费用,特别是面临一些较为复杂的环境时,建筑工程施工中需要合理利用钢管桩和预应力锚索,提升基坑支护的质量。
基于此,文章主要列举了2个应用案例,以对钢管桩和预应力锚索的应用进行剖析。
关键词:建筑工程;钢管桩;预应力锚索钢管桩和预应力锚索的联合使用对土体的水平位移进行了限制,对基坑周边建筑物的安全性进行了维护,对提升建筑物的施工质量等具有重要的保障,文章在对其进行剖析后,以帮助建筑工程施工企业建造出更多优质的工程。
1 建筑工程施工中钢管桩和预应力锚索联合支护优势1.1钢管桩支护的主要优势钢管桩在基坑支护工程中应用的较多,特别是在大连风化岩地区进行基坑支护的效果更加明显。
但是这种支护的方式只能在开挖过程中达到预支护的效果,其更多的是安全效应。
钢管桩分为微型钢管桩和中直径钢管桩,这两种钢管桩中直径钢管桩的刚度更大,具有一定的受力,并且水平力的承受能力较高。
当钢管桩与预应力锚索联合使用后,其支护的效果增强,能够一定程度上减少锚索的数量,防止基坑侧壁发生变形。
例如:在建筑工程施工过程中为了能够对支护的施工工期进行有效的控制,节省时间,提升效率等采取中直径的钢管成孔的方式,达到支护的作用。
1.2预应力锚索的主要优势预应力锚索主要分为拉力型锚索和无粘结预应力锚索。
后者主要是依靠锚索最底层的钢制承载物体对力进行传播和传递;前者在施工过程中经常出现粘结的现象,其在一定程度上被弱化,而后者能够对前者进行补充和改善。
产生的粘结应力主要是在固定长度中反映,对整个锚杆的固定长度范围之内产生的地层强度等进行改善和调整,使得锚杆的承载能力也会随着固定长度的变化而发生较大的变化。
其中这种锚索部刚性承载体底锚能够直接加工和制作,能够更加便捷的应用到实际建筑工程中,进一步提升了施工的效果。
预应力锚索在路基边坡加固中的应用
预应力锚索在路基边坡加固中的应用上海远通路桥工程有限公司何先瑜【摘要】本文主要介绍了预应力锚索在路基边坡加固中的应用,并就锚索施工过程中控制要点作一阐述。
【关键词】锚索钻孔倾角压力一、工程概况:罗村口-富宁高速公路K66+360-K66+420段位于云南省富宁县高邦收费站以西沟谷地带,该处设一大桥。
该桥7、8号墩横穿该段边坡,边坡坡顶为国道323线(平面线形为一小半径圆弧)。
该边坡高17~22米(分两级),设计坡比为1:0.5和1:0.3,地形十分陡峻。
经开挖第二级边坡发现此段坡体地层岩性主要为深灰色细砂岩,裂隙发育、弱风化、碎块~大块状和灰绿色泥岩,强风化、碎石状。
上覆盖层为0.5~0.7米的薄层碎石土。
在第二级边坡开挖后经一场大雨后出现局部塌方(塌方段桩号为K66+371-K66+393),塌方深度严重部位已伸至国道323防撞护墙向里2米。
二、边坡加固处理方案:①由于该段边坡坡顶与国道323线相邻,为确保行车安全,在此弯道处实行限制单向通行,并设专职交通管制人员两名全天候指挥车辆通行。
同时为防止塌方继续向里发展,从塌方边坡向里50cm处国道路面实行小导管注浆,小导管长4m,管径42mm,导管横向设两排,间距为2m,呈梅花型布置,纵向间距1m。
②待导管注浆完毕后3天后,人工清理边坡塌方松散体,塌方部分设置双层钢筋,同时框格梁钢筋置于双层钢筋网中,采用C40混凝土补齐。
同时设置预应力锚索(抗国道行车荷载的冲击作用)。
③预应力锚索设计:1)锚索结构形式:采用压力型锚具,其优点:①锚索荷载体根部荷载大,靠近孔口荷载变小,有利于将不稳定体锚固在地层深部,充分利用有效锚固段,缩短锚索长度。
②浆体受压,被锚固体受压范围更大,可提供更大锚固力。
③锚索体就位后可一次全孔注浆,注浆工艺简单。
2)锚索设计参数:锚索设计荷载Td=469kN,孔径dA=130mm,锚固段长Lm=10m,自由段长Lz=10m,锚索纵向间距3.4m,竖向间距3~4m,全锚于框格梁横、竖肋交会处。
浅谈钢管桩和预应力锚索在建筑工程施工中的应用
3.2锚孔清理及检验
在进行钻孔工作的时候需要注意,如果钻孔达到了一定的深度之后,这里所说的深度指的是设计时所给出的数值,钻孔工作不能立即停止,而要在1~2 min才可以停止,以防止钻孔达不到要求。另外,对钻孔的清理工作是非常重要的,钻孔的清理最常用的方式是用高压空气进行清理,主要清理的东西是滞留在钻孔内部的岩石粉末以及一些水体,避免对钻孔内壁的黏结度带来影响,对于一些比较坚硬的岩体也可以使用高压水枪进行清理,但不建议使用。
钢管桩基础施工注意事项
在高速铁路桥梁施工过程中,钢管桩施工属于临时性的基础施工,不是桥梁使用中的承重部分,所以很多桥梁工程施工单位对钢管桩基础施工不够重视,施工材料质量把关不够严格,施工操作不够规范,施工工艺不精准,这些都对钢管桩基础施工产生了影响,也对桥梁工程的施工质量和施工安全造成了隐患。因此在钢管桩基础施工中,应从以下两方面给予足够的重视,才能确保施工安全和施工质量。
(1)应确保钢管桩焊缝焊接牢固,没有质量问题,达到焊接标准的要求。这样才能使钢管桩基础的整体承载能力达标。同时,要利用超声波检测的方法对钢管桩的焊缝质量进行检测,确保焊接合格。
(2)应对钢管桩的承载力进行实际试验。为了确保钢管桩整体承载力达到高速铁路桥梁工程施工标准,要对钢管桩的承载力进行试验。实际试验时要采用偏位最大同时倾斜度也最大的钢管桩进行测试,然后将获得的承载力数据与设计标准的数值进行对比。如果试验获得的承载力数值高于设计标准数值,那么钢管桩就可以投入使用了;如果承载力数值等于或小于设计标准数值,则不可投入使用。
浅谈微型注浆钢管桩+预应力锚索在深基坑支护的应用
217管理及其他M anagement and other浅谈微型注浆钢管桩+预应力锚索在深基坑支护的应用韩立东,闫广涛,仲崇森(中建八局第二建设有限公司,山东 济南 250014)摘 要:随着社会的发展与城市化进度的加快,建筑施工环境的变化,在有限的城市空间进行现代建筑的建造,对施工的技术工艺有了更高的要求。
微型钢管桩+预应力锚索的深基坑支护体系越来越广泛应用于有限的城市空间施工中,对建筑工程的建设进度、质量与安全影响重大。
微型钢管桩+预应力锚索支护体系具有一定的优势,总结具体施工措施及质量控制方法,对施工的进度、质量、安全具有重要的意义。
关键词:微型钢管桩;预应力锚索;质量控制;施工优势中图分类号:U213.15 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)17-0217-2收稿日期:2021-10作者简介:韩立东,男,生于1994年,汉族,山东日照人,本科,助理工程师,研究方向:建筑工程。
随着社会的发展与城市化进度的加快,建筑施工环境的变化,在有限的城市空间进行现代建筑的建造,对施工的技术工艺有了更高的要求。
微型钢管桩+预应力锚索的深基坑支护体系越来越广泛应用于有限的城市空间施工中,对建筑工程的建设进度、质量与安全影响重大。
本文以日照某在建项目为依托,对微型钢管桩+预应力锚索的施工工艺进行总结,用以指导施工。
1 工程概况及周边环境本项目基坑南北平均长150m,东西平均长60m ;大面积开挖深度5.0m ~10.97m ;其中局部集水坑、电梯井开挖深度达11.5m。
基坑西侧毗邻医院毛石挡土墙,基坑边距离医院地下室外墙约8.0m,医院距离用地红线约16m,医院场地标高+28.5m,医院一层地下室,地下室标高为+25.50m,基坑东侧市政道路,东侧下沉式挡墙外侧距离市政道路红线4.0m。
基坑南侧为某行政单位,地下室外墙距离用地红线仅1.7m,基坑北侧为现有公园(后续重新规划),后续公园搬迁后为项目临设,地下室外墙距离用地红线约24m。
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钢管桩及预应力锚索在路基挡土墙加固中的应用
213国道紫坪铺库区淹没段改建工程龙池公路是一条山岭重丘区三级公路,全长5.028KM,路基宽7.5M.整条线路设计标高889.72~1042m,山势陡峻,纵坡3~8%,横向岸坡坡度250~350,地表覆盖层为崩坡积(Qcol+dl)块碎石土,厚度约3~10m,该路段普遍存在开挖边坡及高路基挡墙的稳定性问题。
K3+690~K3+737段地形陡峻,路基左侧采用C15砼衡重式路肩挡土墙(H=12~15m)支护,2005年9~10月,由于连降大雨,基脚出现较为严重的坍滑现象,外侧山体出现1~1.5m 的下沉,同时伴有地下水溢出,进一步可能造成路肩高挡土墙失稳而导致整段路基坍塌,交通中断,甚至发生严重的安全事故,因此,急需进行治理。
经过对社会及经济效益综合分析,决定采用锚索加固挡墙和钢管抗滑桩加固路基防止土体滑移相结合的方案。
1、工程地质及加固方案
沿锚索孔穿越方向,地质情况依次为:C15砼挡土墙、路基堆填石块、块碎石土、灰岩;沿钢管桩垂直向下方向,地质情况依次为:堆积土、块碎石土、灰岩。
1.2加固方案
先期实施钢管抗滑桩加固路基,后再实施锚索部分。
①¢146钢管桩沿挡墙左侧5m顺公路轴线方向按1.2mx1.2m三排呈梅花布置,每排42根。
对桩周围土灌浆处理(灌注M20水泥砂浆,水灰比0.5,压力选用0.3MPAa,灌浆管布置间距2mx2m)。
¢146钢
管桩内加入三根HRB335d28钢筋并灌注M30水泥砂浆,钢管桩顶部用槽钢连接,然后浇筑C20砼承台;
②锚索沿线路方向按4x4m间距呈梅花布置,上排13根锚索,下排12根锚索,锚索孔深度为20m,锚固段长度为8m,自由段为12m,锚固段地层为弱风化灰岩。
锚索采用7¢15.2低松弛高强度钢绞线(Rb=1860Mpa)制作,每根锚索设计的抗拔力为1200KN.
2、施工工艺
钢管桩与锚索施工工艺基本一样,关键点都在于采用偏心跟管钻进技术。