浅谈预应力锚索在高边坡中的应用
预应力锚索在高边坡防护中的应用
5 4
东 北
套
路
20 0 2正
预 应 力锚 索 在 高边 坡 防护 中 的应 用
孔 先 斌
中 链 十 九局 , 阳 l 1O 辽 10 0
李 文 鑫
辽 宁 省变 通 勘 测 设 计 院 , 阳 1 0 0 ) 沈 0 5 1
孙 河 山
测 用连接 于油 泵的 压 力表量 测 。 3 2 2 试 验 方 法 .
2 典 型 的 边 坡 破 坏 模 式 及 相 应 的锚 索 布 置
预 应 力 锚 索 的布 置 应 对边 坡 滑 移 产 生 最 大 抗 力 。一般 为 均匀 地 布 置 在边 坡 上 , 可在 高 应 力 区 也 集 中布置 。此外 , 索 锚 固段 应 设置 于剪 切 面足 够 锚 远处 , 不稳 定 岩 土完全处 于应 力带 内 , 使 以充分发 挥
感
3
蜃
4
1 水 平层 状 岩 体 : 古 有鹱 倾 角 不 连 续 的 沉积 岩或 变 质 岩 ;. 倒 状 2 3倾
岩体; 有不连续面的薄层岩 ; 4 围 2 边 坡 岩石 产 状 及 锚杆 布置 圉
3 预 应 力锚 索 的 试 验
3 1 原 材 料 试 验
为确保 工程 质 量 , 施 工 所 需 的 钢绞 线 、 具 、 对 锚
1 锚 具 ; 职 压 板 ; 台厦 ; 直 挡结 构 ; 钻 孔 ; . 2 3 4 5 6 自由 隔 离 层 ;
7 可 应力 筋 ;. 装 体 ; 自由 段长 度 ; 2 锚 固段 长 度 8注 L1 L
图 1 预 应 力 锚 索结 构 示 意 图
32 1 试 验设备 ..
试验 设备 主 要 有 加 载 装 置 、 测装 置及 反 力装 量 置三部分 。加 载装 置 用 Y WI 0千斤顶 , 高压 油 C O 用 泵在锚索外 端施 加拉 力 , 力装 置用 横钢 梁 ; 反 拉力 量
预应力锚索框架在高边坡滑坡治理中的应用
深圳市龙 岗区沙荷路惠盐立交 B匝道设计线形 以 下坡为 主, 全长4 8 0 m, 匝道 最低 点相 比于原惠 盐路 约有 8 . 6 m高 差。
边坡倾 向主要 为 8 2  ̄ , 约有 1 4 4 m 山顶高程 , B K 0 +2 8 0是其最高
处, 该处 山顶为一架高压线铁塔5 0 0 k V, B K 0+2 8 0处 与7 9 m 坡 脚高程对应 , 约6 5 r r ・ 坡 高, 自然 山坡下 陡上缓 , 约为 1 5 。 一2 0  ̄ 的 上部地表坡度 , 约为 3 0  ̄ 的下部地表坡度 。
边坡坡 向为 8 2 。 , 岩层层产状倾 向为 3 1 0  ̄ 左右 ( 反倾 ) 。因此上
述基岩顶面在边坡一 侧应沿 结构 面形成 , 不是通 常 的基 岩风
化 分 界 面 。该 结 构 面 应 为 地 质 构 造 形 成 的 软 弱 构 造 面 ( 破碎
作用在预应力锚 索框架上 的外力来 源 , 也是该 结构体 系 的一
同时 , 在 2号探 洞 3 5 4 0 . 9 m 范 围 内可 见多处 弱风化岩 块发生挤压开裂现象 。裂 面新 鲜 , 裂缝 总体呈直立状 , 与地 表 裂缝类 似 , 呈现出受上部岩 土体滑动 挤压错动而形 成的迹象 ,
灵活布置 , 不受地形变 化 限制 , 应 用于 高陡边 坡的坡 度变 化 ,
体 沿线共有 高压线塔 4 个 。原设计 人工边坡 开挖边界距 离铁 塔 水平距离分别 为7 7 . 5 m、 4 1 . 2 m 。 2 . 2 滑坡滑动带分析 该滑坡地表裂缝 较 明显 , 根 据勘察 钻孔 揭露 的基岩 和探 洞情况 , 该滑坡 的滑动带形 状应 为折线 , 分 为后缘 牵引 段 、 中
部分 。所以 , 预应力 锚索框 架结 构体 系必 须充 分利用 边坡 岩
预应力锚索抗滑桩加固高边坡关键技术及应用
预应力锚索抗滑桩加固高边坡关键技术及应用预应力锚索抗滑桩加固高边坡是一种常见的土木工程加固方式,广泛应用于高速公路、铁路、水利水电等工程中。
本文将从预应力锚索抗滑桩的原理与特点、加固高边坡的关键技术以及应用案例等方面进行详细介绍。
一、预应力锚索抗滑桩的原理与特点预应力锚索抗滑桩是通过预应力锚索固定在深层土体中,再通过桩身传递作用于土体深层的预应力,使土体在内力均衡状态下确保较大的抗滑稳定性。
其主要特点包括:一是施工便捷,可灵活调整桩端处预应力张拉力,适应不同地质条件;二是对周边环境影响小,不占用过多施工空间;三是具有较高的承载能力和抗滑稳定性,能够有效加固高边坡,提高工程的安全性和可靠性。
二、加固高边坡的关键技术1. 地质勘察:通过对高边坡的地质勘察,了解高边坡的地层情况、坡体结构及滑坡发展特征,为后续施工提供重要依据。
2. 桩身设计:根据高边坡的具体情况,合理设计抗滑桩的数量、位置和尺寸,确保桩身能有效地承担预应力作用和土体稳定功能。
3. 预应力锚索施工:选择合适的预应力锚索材料和工艺,进行桩体的预应力张拉,确保预应力作用能够有效传递到深层土体中,提高边坡的抗滑稳定性。
4. 桩体连接与支护:对抗滑桩进行连接和支护设计,确保桩体之间能够有效协同工作,提高整体加固效果。
三、预应力锚索抗滑桩的应用案例1. 高速公路边坡加固:在高速公路边坡滑坡敏感区域采用预应力锚索抗滑桩加固技术,有效提高边坡的抗滑稳定性,降低了交通事故的发生概率。
2. 水利水电工程边坡治理:对水利水电工程中出现的高边坡问题,采用预应力锚索抗滑桩加固技术,改善了边坡的稳定性,保障了工程的安全运行。
3. 城市土地开发项目边坡处理:在城市土地开发过程中,预应力锚索抗滑桩技术被广泛应用于边坡的稳定加固,确保了城市基础设施的安全和可靠性。
总结:预应力锚索抗滑桩技术以其较高的施工效率和加固效果,被广泛应用于各类工程中。
随着技术的不断创新和完善,预应力锚索抗滑桩在高边坡治理领域将发挥更为重要的作用,为工程的安全建设和可持续发展提供有力支持。
预应力锚索技术在高边坡滑坡治理中的应用
[ 词] 关键 高边 坡 预应 力锚索 麓 工技术 超 张拉 旌工顺 序 中图分类 号 :V 2 T 5 文 献标识 码 : A 文章编 号 :0 99 4 2 1) 30 0— 1 10 — 1X(00 2— 18 0
1工程 概况 高边 坡位于 平钟 高速公 路 K 1+ 9 ̄K 1+8 , 18 20 18 40 路线 呈 东西 向从坡脚 穿 越, 为构造 侵 蚀陡 坡地 形 。路段 前 、左侧 上 方均 为人 工 高陡 边坡 , 上 部的 其 坡 面防 护工程 已基 本完 成 。滑坡 处为 凹槽 状地 形, 滑体及 后 部斜坡 地形 坡度 2  ̄3 。, 0 5 滑坡 前为 高 7 ̄8 m 人工边 坡 。削 坡后, 0 0的 坡面 大面 积 出露像 罗系 中统和 平 乡组灰 白、灰黄 夹 紫红 、褐 灰色 砂岩 夹泥 岩, 理发 育, 体多 呈 节 岩 块 状或碎 裂状 结构, 石强度 普遍 较高 。岩层 倾 向 4 。~ 5 。, 岩 0 2 与坡 面横 交, 倾 角 2 。~3 。 。主要发 育二组 节理 : 15 6 。: 13 6 。, 5 l ① 1。 8 ② 7。 0 它 们 对岩质 边坡 的稳定 影响不 大 。坡 面上 覆 0 5 m 右厚 的第 四系残 坡积角 .~2 左 砾或 碎石 土, 但滑 坡处地 形 低凹, 盖层 厚达 5 m 最 厚达 1 m 以碎石土 为 覆 ~8 , 2, 主, 松散, 透水性 好, 冲刷 能力 低, 定性差 。在 凹地 中段 原为~ 水塘 , 抗 稳 削坡 时' 水塘 被挖 除一 半, 堆积大量 山顶 削坡 碎石土 , 其上 该段 在旌工 过程 中一直缓 慢 滑移 。 凹槽斜 坡 后部 , 成 了张 拉裂 缝 , 水沟 已错 断 。 形 截 2舫治 措麓 根据边 坡情况 , 滑坡位 于稳定边 坡之上, 呈前 陡后 缓之势, 因此锁 住滑坡前 缘, 固 己滑 坍 和变 形 的坡体 , 稳 防止 向后 扩展 。 3机槭 设备 的选 取 根据 地 势, 该边坡 位于 人工边 坡第七 、八 级, 距路基 7  ̄8 m 位 置较高 , 0 0, 大型机械 设备 上不到 施工工 作面 , 因此 在选择 动力 设备 时, 选择 2M 空气 压缩 13 机, 保证 输送 到 工作 面 的压 缩 空气有 足 够 的压 力 。 由于锚 孔成 孔 不 需要 取 岩芯 ,因此 采用 冲 击成 孔 。钻孔 机械 选 用 一 台 Y-0B Q 10 和两 台 Y 一 0 D 三 台交替使 用 。由于 Y一 0 B的动 力为全 风动, Q 10 , Q 10 用 气 量较大, 一台空 压机仅 能供 一台钻 机使用 : Q 10 的旋转动 力为 电动, 而Y一 0D 冲 击 和进退动 力为风动 , 台空压机 能供两 台钻机使用 , 一 使用 起来成本 较低, 同时 进 尺较快 , 正常 情况 每天 每 台进 尺 7 O米左 右 。在钻 孔过 程 中, 较完 整岩 体 内 使 用光 面钻 杆, 在松 散地 层 中, 采用 带 叶片 的钻杆 , 于 排 出渣 土 。 而 则 利 锚 索单 根张拉 采用 YC 4Q穿心千 斤顶 , 组张 拉采用 YC 5 0 穿心千 D20 整 D I0 N 斤 顶, 泵采用 Z 4 5 0高压 油泵 。困难和淤 泥缩颈, 解决办法 为采用带 叶片钻杆 其 钻进 , 多旋转 , 慢推进 , 勤退 渣解 决出渣 困难 。采用 套 管跟进 , 锚索放入 后再 拔 管 , 管后 立 即注浆 解 决淤 泥 缩 颈 。 拔 52 锚索 防腐 . () 1钢绞 线防腐 : 钢绞 线先 除锈, 自由段 涮防锈 漆后再 涂上 油脂, 后穿 上 然 P E防护 管 , E管 两端 用铁 丝 扎紧 。 P () 内防 腐 : 2孔 安装 锚 索 时锚索 不紧 靠孔 壁, 浆 时保证 孔 内浆液 饱满 。 注 () 头 防腐 : 断多余 钢绞 线后 用水 将锚 具、锚 垫板及 其周 围洗干 净, 3锚 切 再用 C 5 封 闭, 2 砼 钢绞 线外 留足 5 m保 护层 。 c 5 3 注浆漏 浆 . 在注 浆过程 中, 由于孔 口部分 有大量 松散堆积体 , 浆液往 往不能溢 出孔 口, 渗漏 到松 散土 体 内, 以往 , 在 不管 注 多少水泥 浆都 要注 满, 这样 固然 很好 , 因为 浆 液 固结 了松 散土 体, 增加 表层 稳 定, 但从 经济 上 不划 算 。 注浆 中还存在 ~个 问题是 串浆, 一个锚 孔注浆 , 另一个 锚孔溢浆 出孔 口, 这 时需要两孔 都及 时注 浆, 防止 浆液凝 固堵塞注 浆管至 使另一锚 孔因不 能注 入浆 而报废。 由于注 浆采 用纯 水泥 注浆 , 收缩 较大 , 时孔 口段土 体较 为松散 , 易漏 同 容 浆, 因此 在注 浆结 束后 需要 多 次补 注, 童至 孔 内浆液 饱 满 。
浅谈预应力锚索施工技术在边坡防护工程中的应用
预应力锚索加固方案在高边坡中的应用
一
2Q
第3 6卷 第 2 2期
・
12 ・ 0
20 1 0年 8月ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
山 西 建 筑
S A H NXI ARCHI TEC URE
Vo. . 2 136No 2
Au 2 1 g. 0 0
文 章 编 号 :0 96 2 (0 0 2 —120 10 —8 5 2 1 )20 0 2
1 .0m , 部 及 后 部 稍 小 , 3 0 I 1 . 0 r, 均 厚 度 为 的夹角为 6 。每根预应力锚索 的 自由段应穿过最危险滑移面_ 。 76 前 为 . 0I ~ 0 0 n 平 T 0, 3 J 1 . , 坡 总 体 积 约 为 8 2 0F 滑 R i 0万 m 目前 滑 坡 后 缘 已形 成 一 条 长 。
. 势, 多见镜 面擦痕 ; 中后部滑带形成 于黄土 中, 滑带土为粉土或粉 2 3 预 应 力锚 索设 计 依据《 勘察报告》 给 出的边坡 土体 力学参 数和设 计边坡 剖 所 质黏土 , 多呈黄褐色 , 挤压错动 明显。土体力学参 数为 : 上层厚 约
6 5r n的土体重度为 7=1 N/ , 6k m3 粘聚力 C=2 P , 5k a 内摩擦 角 面形状 , 用简化 Jn u法计算 出设计边坡 最危 险滑移面 和安全 运 ab
1 第一级边坡预应力锚索设计 。 ) 本级边坡坡率为 1 12 , : .5 本级边坡锚索所需的锚固力约为 :
度 10余米 , 0 宽度 1c m~6LD 与老滑坡后 壁近于平行 的弧形 贯 _ T, 通裂缝 , 明该边坡 已被人为改变形态 而整体复 活_ 。 说 1 J
k T一 ∑ △ ∑A , N一∑ C・L △
=
预应力锚索在整治高边坡滑坡病害中的应用
救。
[]李 志高.地下综合体深 基坑施工 环境影响及保 护研究 [] 3 D.
同济 人 学 , 06 2 0 [] 吴 小 将 . 4 同站 厅 平 行 换 乘 地 铁 车 站 深 基 坑 施 工 变 形 控 制 研 究 [] 同济 人 学 , 06 D. 2 0
工 等 系 列 题 , 同类 工 具 有 重 要 的 参考 意 义 。 对
关键 词 :锚索; , 国内外 已经 有 多种 治理 边坡病 害的方 法 , 包 括各 种 挡墙 、 网喷锚 、 挂 抗滑 桩 、 应 力 锚索 抗 滑桩 、 预 预 应力 锚索 等等 ,其 中预应 力锚 索 为一种 主 动受 力结 构 , 它 能够合 理利 用有岩 自身 的强度 和 自稳 能力 , 简化 结
() 3施工 应严 格按 设计 工况进 行 。 () 4组织 深基 坑施 工项 目的主要 技 术 、 理 人员 应具 管 有 识别 深基坑 施 工风 险 、 时采 取 合理措施 的能力 。 及
—
8 — 5
施工技术
(产 生 柯 因假 定性 破 坏 ,锚索 带着 一 坨 9 。角 的 4 ) 0
如 招 因, 因此 应加 强 灌 浆堵 漏 , 下 连 续墙 接 缝 处采 取 在 外 环 境 , 周 围该 搬 迁 的建 筑 物应 及 时拆 迁 ; 标 时在 实 地 行 总 价包 干 的 同 时 ,可 在标 价 中预 留 一 比例 的 风 险 定 侧 加设 高压 旋喷桩 的处 理措 旌 。
围岩 体被 拖 出。 钢绞 线 卡断 。 ( 自由端 钢 绞 线被 拉 断 , 因有 : 索 的 自由段 长 6 ) 原 锚
预应力锚杆(索)在高速公路边坡防护中的应用
文 章编 号 : 6 2 7 1 2 1 )6 a 一0 1 -0 1 7 ~3 9 ( O 0 () 1 1 O 7
在 高 速 公路 的 高 边 坡 工程 中 , 山 体 当 潜 在 的 滑体 沿 剪切 滑 动 面移 和 破 坏 。 将 在 坚 硬 的岩 体 中 , 切 面 多发 生 在 断 层 、 剪 节 理 、 隙 等 软 弱结 构 面 上 。 土 层 中 , 性 裂 在 砂 土 的 滑 面 多 为 平 面 , 性 土 的 滑 面 一 般 为 粘 圆弧 状 。 了保 持 边 坡 稳 定 , 种 办 法 是 采 为 一 用 大 量 削坡 直 至 达 到 稳 定 的 边 坡 角 ; 一 另 种 办 法 是 设 置 支 挡 结 构 。 许 多 情 况 下 单 在 纯 采 用 削坡 或挡 墙 往 往 是 不 经 济 的 或 难 以 实现的 , 时可采用锚杆( ) 行加 固。 这 索 进
材 料 多 采 用 钢绞 线 ( 应 力 锚 索 ) 四级 精 轧 预 、 螺 纹 钢 ( 应 力锚 杆 ) 锚 杆 的数 量 根 据 边坡 预 。 的 高度 及 推 力荷 载 可 采 用 桩 顶 单 锚 点 作 法 和 桩 身 多 锚 点 作 法 。 边 坡 支 护 中排 桩 式 在 锚 杆 挡 墙 主 要 用 于 下 列情 况 。 ① 位 于 滑 坡 区 域 的边 坡 支 护 、 堑 开 路 1 锚杆 的结构 锚 杆 主 要 由 锚 头 、自 由段 和 锚 固 段 组 挖 造 成 的牵 引式 滑 坡 或 路 堤 引 发 的 推 力 式 成。 滑 坡 、 程 滑 坡 可 能 性 较 大 的 潜 在 滑 坡 区 工 ( ) 头 : 杆 外 端 用 于 锚 固 或锁 定 锚 域 的边 坡 支 护 , 抗 滑 桩 难 以 支 挡 边 坡 推 1锚 锚 在 杆 拉 力的 部 件 , 由垫 墩 、 板 、 具 、 护 帽 力荷 载 时 , 采 用预 应 力锚 索 抗 滑 桩 结 构 。 垫 锚 保 宜 ②边坡 切坡 后 , 由于 外 倾 软 弱 结 构 面 和外端锚筋组 成。 ( 锚 固段 : 杆 远 端 将 拉 力 传 递 给 稳 形 成 临 空 状 楔 体 塌 滑 可 能 性 较 大 , 成 危 2) 锚 造 定 地 层 的 部 分 。 固深 度 和 长 度 应 按 照 实 害 性 较 大 的 边 坡 。 锚 际 情 况 计 算 获 取 , 求 能 够 承 受 最 大 设 计 要 ③ 高 度大 于 1 m、 定 性较 差 的 土 层边 2 稳 此 承 拉 力 。 固 段 锚 杆 裸 露 , 泥 浆 体 将 其 和 山 坡 , 时 由于抗 滑桩 悬 臂较 长 , 受 的 弯矩 锚 水 体 充 分 锚 固 在 一 起 , 滑 移 面 提 供 强 大 的 过 大 , 了防止 抗 滑 桩破 坏 , 采 用 单锚 点 为 为 可 拉力 。 或 多锚 点 作 法 。 ( ) 由 段 : 锚 头 拉 力 传 至 锚 固 段 的 3自 将 ④坡 顶o. m内有 重 要 建筑 物 或 较 大荷 5 中间区段, 由锚 拉 筋 、 腐 构 造 和 注 浆 管 组 载 的 Ⅲ 、 防 Ⅳ类 岩 石 边 坡 和 土 层 边 坡 宜 采 用 成。 排 桩 式 锚 杆 挡 墙 支护 。 ( ) 杆 配 件 : 了保 证 锚 杆受 力合 理 、 4锚 为 ( ) 杆 与 钢 筋混 凝 土 格 架 联 合 使用 形 2锚 施 工 方 便而 设 置 的 部 件 , 如定 位 支架 、 向 成 钢 筋 混 凝 土格 架 式 锚 杆 挡 墙 , 杆 锚 点 导 锚 帽、 线环、 线环、 浆塞等。 架 架 注 设 在 格 架 结 点 上 , 杆 可 以 是 预 应 力 锚 杆 锚 按 是 否 预 先 施 加 应 力 分 为预 应 力 锚 杆 ( ) 非 预 应 力锚 杆( ) 这 种 支 挡 结构 主 索 或 索 。 以 ( ) 非 预 应 力 锚 杆 ( ) 非 预 应 力 锚 杆 是 要 用 于 高 陡 岩 石 边 坡 或 直 立 岩 石 切 坡 , 索 和 索 : 指 锚 杆 锚 固 后 不 施 加 外 力 , 杆 处 于 被 动 阻 止岩 石 边 坡 因 卸 荷 而 失 稳 。 锚 ( ) 杆 与 钢 筋混 凝 土 板 肋 联 合 使用 形 3锚 受 载状 态 ; 预 应 力 锚 杆 通 常 采用 Ⅱ、 非 Ⅲ级 这 螺 纹 钢 筋 , 头 较 简 单 , 板 肋 式 锚 杆 挡 成 钢 筋 混 凝 土 板 肋 式 锚 杆 挡 墙 , 种 结 构 锚 如 Ⅳ 墙 、 板 护 坡 等 结 构 中 通 常 采 用 非预 应 力 主 要 用 于 直 立 开 挖 的 Ⅲ 、 类 岩 石 边 坡 或 锚 一 锚 杆 。 应 力 锚 杆 是 指 锚 杆 锚 固后 施 加 一 土 质边 坡 支 护 , 般 采 用 自上 而 下 的 逆 作 预 定 的 外 力 , 锚 杆 处 于 主 动 受 载状 态 ; 应 法 施 工 。 使 预 ( ) 杆 与 钢 筋 混 凝 土 板 肋 、 定 板 联 4锚 锚 力 杆 在 锚 固 工 程 中 占 有 重 要 地 位 。 应 力 预 这 锚 杆 的 设计 与 施 工 比 非 预 应 力锚 杆 复 杂 , 合 使 用 形 成 锚 定 板 挡 墙 。 种 结 构 主 要 用 其 锚 筋 一般 采 用 精 轧 螺 纹 钢 筋 ( 5 中2 mm ~ 于 填 方 形 成 的 直 立 土 质边 坡 。 ( ) 杆 与 钢 筋混 凝 土 面 板 联 合 使 用 形 5锚 3 mm) 钢 绞 线 , 2 或 目前 在 公路 滑坡 处 治 成 锚 板 支 护 结 构 , 用于 岩 石 边 坡 。 杆 在 适 锚 中广 泛 采 用 预 应 力 锚 索 加 固技 术 。 边 坡 支 护 中 主 要 承 担 岩 石 压 力 , 制 边 坡 限 侧 向 位 移 , 面 板 则 用 于 限 制 岩 石 单 块 塌 而 2锚杆 ( ) 固的应用 索 加 锚 在 岩 体 中 , 于 岩 石 形 状 及 软 硬 程 度 落 并 保 护 岩 体 表 面 防 止 风化 。 板 可 根 据 由 存 在 严 重 差 异 , 石 边 坡 可 能 出现 不 同 的 岩 石 类 别 采 用 现 浇 板 或 挂 网 喷 射 混 凝 土 岩
预应力锚索在高速公路高边坡施工中的应用
第 38 卷 第 28 期 2012 年10 月
Hale Waihona Puke 左伟:预应力锚索在高速公路高边坡施工中的应用
· 163·
4 ) 下锚深度控制标准: 要求锚索体到达孔底后, 外露部分不 得小于 1. 5 m, 但也不能大于 2 m, 以保证锚固段的长度。
b. 锚索张拉。 分别按 25% , 50% , 75% , 100% , 110% 设计轴 向拉力值各拉伸一次, 使束体平直以及各部位接触紧密; 按 25% 设计轴向拉力值作为初张拉力进行张拉, 并测量和记录拉伸值初 读数。按表 1 分级加载及观测时间进行张拉; 最后一级持荷稳定 观测 10 min 以后按设计要求锁定, 锁定值为设计值的 70% , 锁定 即可进行封锚。 后 48 h 内没有出现明显的应力松弛现象,
要: 以预应力锚索在某高速公路高边坡的应用为例, 主要阐述了预应力锚索支护的施工工艺, 具体对施工流程、 锚索制作、 安 注浆、 张拉等工序进行了详细论述, 经过实践, 使边坡防护的施工周期与稳定性大大提高, 为类似工程的设计与施工提供参考 。 装、 文献标识码: A 行暂时封堵, 不得使碎屑、 杂物进入孔口。
1
施工准备
将预应力的造孔设备、 注浆设备、 张拉设备调至工作面附近, 待工作面及操作平台搭设完成后, 马上吊运至工作面。 所有施工 材料均应有出厂证明、 合格证, 钢绞线应检测合格, 并做好施工场 地的排水工作和材料机械的防雨防水工作 。水、 电等在前期施工 中应已接到位。回填土压实至一定高度, 填土高度按锚索张拉控 制程序施工。锚索正式施工前应做基本试验, 确认其能否满足设 计要求。
· 162·
第 38 卷 第 28 期 2012 年10 月
山
西
预应力锚索在高速公路路堑高边坡中的应用
文章编号:100926825(2007)0720326202预应力锚索在高速公路路堑高边坡中的应用收稿日期6223作者简介蔡文秀(62),男,助理工程师,中铁隧道集团有限公司第一工程处,河南新乡 53蔡文秀摘 要:从云南山区高速公路的特点出发,以云南元磨高速公路为工程实例,介绍了锚索的主要形式及其适用情况,并阐述了预应力锚索在工程中的具体应用情况,供类似工程参考借鉴。
关键词:预应力锚索,高速公路,高边坡,排水措施中图分类号:U416.14文献标识码:A1 概述云南元磨高速公路是位于云南玉溪—思茅地区境内的一段,为昆(明)—曼(谷)国际大通道的组成路段之一。
该路线起于元江二塘桥,止于普洱磨黑镇,全长147.27km ,全段大致由东北向西南行进于云贵高原西南部的横断山脉中,由于地形条件限制,大部分公路必须布设在高陡山坡的半腰,悬于陡峻的谷坡之上。
该路线所通过的区域工程地质条件复杂,断层、构造众多,岩性大部分以风化严重的泥岩夹砂岩滇西红层为主,受构造作用的影响,岩体破碎,岩性软弱,强度指标低,加之沿线雨季雨量充沛,地表、地下水丰富,自然边坡大多都处于极限平衡状态,在自然应力作用下,仍在继续剥蚀、风化,沿线滑坡,崩塌错落随处可见。
开挖路基形成了大量的高边坡,由于切坡使其失去了原来的平衡,边坡变形、滑坡数量众多,成为控制元磨高速公路工程进度的关键,若不处治将严重威胁施工及运营安全。
由于本项目工程地质问题复杂,边坡高、陡,在高边坡治理方面具有一定的代表性,文中将着重介绍预应力锚索在本工程中实际应用,以供类似工程参考。
2 锚索的主要应用形式2.1 锚索桩当滑坡规模较大,且滑体物质较松散时,此类结构较好,一般的悬臂桩当下滑力达到一定程度时往往截面大、埋深长,在桩头增设锚索可以改善桩身受力状态,从而减小埋深及截面尺寸。
2.2 地梁(框架梁)锚索当边坡较高分为多级时,滑坡存在多级剪出的可能,因此分级采用地梁(框架梁)锚索加固效果较好,当地层较松散时采用框架梁加强坡面约束,当坡面较硬且完整时,可采用地梁(或短梁)锚索。
预应力锚索在高边坡防护加固中的应用
预应 力锚 索在 高边坡 防护 加 固 中的应 用
口杨 明宇
大唐 风电项 目辽 西选址 区位 于矿 区的边 缘 , 由于矿
位 于 高边 坡 顶端 ,该 边坡 的稳定 性 直接 影 响塔 基 的安 处 治 的一 种主 要 方式 。使 用 预应 力锚 索 有 简化 支挡 结
( ) 固长 度计 算 , 4锚 因锚 固 段是 潜 在滑 面 以下 的 稳
定的 土体或岩体 中 , 要安全 , 既 又要 承受 相应 的应 力 , 锚
1 工程 概 况 、
大 唐风 电塔 基边 坡 属人 工 边坡 , 高而 陡 , 据勘 坡 根 测 资料 , 边坡 深 部存 在不 稳 定滑 动面 , 分边 坡 出现 拉 部 裂缝, 有滑移 趋势 。 岩体表面 一定深 度 内受切坡 、 破偏 爆
强度实验 。
构, 重量 轻 , 土石 方及 混凝 土工 作量 小 , 总体 造价 低 、 效 预应 力锚 索 的主要规 格 , 行土 体或 岩体与 锚 固体粘 结 进 果好, 可隐埋 于土 中 , 使环境 美化 等优 点 。因此 , 越来 在
越 多的 山区高边坡 处治 中得到 了应用 。
固长度 是一个 非常重 要的指标 。 固长 度可 以按下式 计 锚
算:
压 的影 响严 重 , 节理 裂缝 发 育 , 雨 水浸 湿 后产 生膨 胀 受
剥落, 其抗风 化能 力差 , 边坡 极不 稳定 。因此 , 设计 首先
式 中 : m——锚 固段长 度 ( l )K—— ) L In ; T1 安全 系数 ; Ne ——预 应 力 锁 定 值 ( ;——锚 固 体 直 径 (l1; N)d rl) l T
层面抗 滑 力来加 固边 坡 ,所 加应 力 角度即 锚 索角 度 与滑坡 带的倾 角 i 为 + = 0 时受 力最 佳 ,但 阻止滑 i9 o 坡 体下滑 在增 大岩体 各 层面抗 滑 力的同时 , 还应 施加与 滑坡 体下 滑 推力 相 反方 向 的拉 力效 果 更好 ,也 就 是说 d 越 小 越好 , 仅 角越 小 , 会增 加 锚 索压 浆 的难 度 , 而 越 因此锚索 倾 角应 在 1- 0 为宜 ,而 不是误 认为 锚索应 52o
预应力锚索在临近建筑高边坡工程中应用
预应力锚索在临近建筑高边坡工程中的应用摘要高边坡距主楼近,且主楼开挖基础深度7-8m,边坡、基坑支护与人工挖孔扩底灌注桩及土方同时施工,施工难度大。
采用单孔复合锚固体系的压力分散型锚索,并具有一定下俯角度的锚索,因此不论在造孔、锚固,张拉等都有其特殊性。
关键词高边坡;预应力锚索;基坑支护;人工挖孔扩底灌注桩;注浆;张拉该建筑在山脚下,建筑面积约17000㎡,地下1层,地上17层。
高边坡距工程主楼距离为4m-7m,且开挖为7-8m,工程施工工期紧、质量要求高,施工难度大,经项目部汇同建设、设计、监理等单位研究决定,高边坡支护采用预应力锚索与表面喷射混凝土相结合的支护方法。
锚索采用直径为15.2mm、强度为1860mpa的钢绞线作为杆体材料,锚索纵横间距为1500mm,钻孔总数约130个。
坡面挂双层ф12@150×150钢筋网,喷射250mm厚c20混凝土。
预应力锚索设计参数如表1所示:预应力锚索是利用一定强度的水泥砂浆在有效深度的锚孔底端与周边岩石形成具一定强度的锚固体,而后在锚索的预应力作用下,将不稳定的山体部分稳固地与稳定山体组成整体,确保边坡的稳定,不使构造裂隙进一步发展,从而达到防护目的。
1 地质概况边坡处在山体地貌单元,内侧切割山体斜坡,自然山坡坡度约65°~80°。
发现边坡出露地层分为七层,其主要为花岗斑岩及花岗岩组成,岩石差异风化现象严重,开挖面顺坡方向为软硬不均的岩土组合,弱风化岩层破碎,垂直裂隙中充填砂土,顺坡向易产生崩塌和滑坡,由于开挖原因导致岩土体应力失衡。
在降雨集中和雨量较大的季节,岩土体易受水侵蚀软化,形成不利界面。
2 预应力锚索施工施工工艺程序见图1图1预应力锚索施工工艺流程框图本施工的主要特点是单孔复合锚固体系的压力分散型锚索,并具有一定下俯角度的锚索,因此不论在造孔、锚固,张拉等都有其特殊性。
2.1钻孔该工程孔位成梅花型布置,水平间距为1500mm,排距为1500mm,与水平成设计夹角,孔径φ200。
预应力锚索施工在高速公路高边坡工程中的应用
预应力锚索施工在高速公路高边坡工程中的应用摘要:当前预应力锚索施工在高速公路高边坡工程中发挥越来越重要的作用。
本文通过高速公路高边坡工程的实践经验,简单介绍在高速公路高边坡工程中采用的预应力锚索施工工艺、施工技术,以及在施工过程中应注意的事项和出现有关问题时应采取的正确处理方法,以期给类似工程提供有用参考价值。
关键词:预应力锚索;高速公路;高边坡工程;应用中图分类号:u412.36+6 文献标识码:a 文章编号:0引言近年来预应力锚索施工在高速公路高边坡工程中的应用使其可以在地质条件十分复杂的情况下发挥作用。
本技术特别是适用于岩石、砂性土、砂性粘土类的高边坡加固工程。
对大断层、古滑坡、破碎带等地质有着比较好的整治效果,有着明显的经济效果。
也能应用在地下工程的地层加固、预支护等工程当中。
本文就预应力锚索施工在高速公路高边坡防护中的具体应用作简要的分析。
1工艺原理当施工开挖高速公路后对自然应力产生了重大的改变,这是导致边坡失稳的最直接原因。
预应力锚索的一端和工程结构物质连接,而另一端则锚固在地基的岩层或土层当中,用以承受结构物的拉拔力、上拉力以及土压力,它利用地层的锚固力作用于地梁从而使得边坡稳定。
当锚索完成注浆之后,和地基胶结在一起,此外加上局部的浆液扩散到地层裂隙当中,相应的增加了地基的摩阻系数,更加利于传递预应力锚索的抗拔力。
锚索在进行张拉后,在锚索的长度值范围之内岩层挤压,大大增加了岩层板间的摩擦阻力,导致挠度和内应力变小,也增加了锚索范围值内岩体的整体抗弯压能力。
相邻的锚索锥体由于压缩而相互重叠,产生一定厚度的连续压缩带,使无粘结力的碎石体能够承受相当负荷的重量,主要表现在预应力锚索的挤压加固作用。
2预应力锚索施工技术施工技术流程(见图1)。
3施工技术、注意事项及相关问题处理3.1预应力锚索的施工技术预应力锚索施工主要包括下索、钻孔、制作锚索、注浆、张拉锁定与封锚等。
下索:用人力分为多点将锚索塞入到锚孔中。
预应力锚索在水库高边坡防护中的应用
预应力锚索在水库高边坡防护中的应用摘要:预应力锚索的施工技术,以达到强化治疗的显著影响水库边坡高,有必要改进复杂,高效有序的强化工作根据实际加固施工,结合有关钢筋施工规范客观,并选择合适的机械设备来帮助在实践中为了提高水。
水库高边坡加固施工水平。
随着我国水利水电工程建设规模的不断扩大,高边坡稳定性问题越来越受到人们的重视。
高边坡失稳引起的重大安全事故不仅会延误工程进度,造成巨大的经济损失,而且还会造成人员伤亡,已成为水利水电工程建设中不可调和的一部分被忽视的问题。
关键词:预应力锚索;水库高边坡防护前言:预应力锚索是一种能承受拉力的结构形式。
索的一端固定在稳定的地层或结构中,另一端与加固物连接形成新的复合结构。
该复合结构能有效抑制、减少或消除天然力场对工程的地质危害,提高工程地质稳定性。
定性分析广泛应用于边坡加固、深基坑、地下洞室等工程中。
通过预应力锚索加固水库高边坡,可以提高水库工程施工的稳定性和安全性,避免威胁工程的综合效益和人身安全。
一、预应力锚索相关概况近年来,水库高坡复杂的地质构造和滑坡成因成倍增加。
面对这些现象,水务部门和团队工作的科学技术和水价和我国的电力,在一部分滑坡的长期斗争,不断吸取了相关和更多的有效的干预战略,使得他们不活跃,而科学和技术的演讲经验,得以起草一整套我们水电固边加工、工程加工及新技术勘察,如支持先进的应力锚技术在上部加固工艺加工中的应用。
作为一项有效的措施,旨在稳定和固定水库的高坡度,在水力工程中广泛应用,如斜坡支架。
针对水库加固坡高合理和适当加强防范,提高坡水库高波动持续性和稳定性高,防止坡主要财产损失由于滑坡等灾害可能带来的不仅是理性和客观,但工作时间减少和有效投资省。
其次,对边坡加固方法因人而异,包括不同种类的锚网抽防护墙、预应力锚绳等方法使预应力锚绳、钢丝绳的结构转换扩展,长时间处于高温条件下强度逐渐加强、合理和有效,最终增加为了实现提高岩石稳定性的有效目标,从而加强水库上部预应力很强的锚线并修复它。
预应力锚杆(锚索)框架在高速公路高边坡中的应用
・ 2 4 1 ・
预应力锚杆( 锚索) 框架在高速公路高边坡中的应用
彭 文顺
( 中交公路规 划设计 院有 限公 司, 北京 1 0 0 0 8 8 )
摘 要: 本 文结合甘肃 渭武 高速公路 高边坡 防护工程 实例 , 介绍预应 力锚杆 ( 锚 索) 框架梁设计 , 并总结 了锚 固工程 中施 工注意 事项 , 为高速公路高边坡类似工程设 计提供参考 。 关键词 : 预应 力锚杆( 锚索) ; 高边坡 ; 高速公路
一
泛的应用 。 2锚杆 ( 锚索 ) 框 架 梁 的 设 计
图 1锚杆( 锚索 ) 框架梁示意图 当边坡坡体为土体 、 堆积体或风化破碎岩体 时, 为使锚 固体 系能整体受力稳定滑坡或 加固边 坡脚设置 2 m宽碎落 台。3 . 1 . 2 K 2 7 1 + 4 4 0 ~K 2 7 1 + 6 4 0段右侧 , 边坡 坡, 应采用钢筋混凝土框架作反力装置。 一般框架由两根竖梁 、 两根 长度 2 0 0 m, 最 大中心开挖深度为 2 2 . 2 m, 最 大边坡高度 3 6 . 9 m。 坡体 或三根 横梁构 成一 片框架 , 在竖、 横梁交 点处设 置预应 力锚杆 ( 锚 由粉质黏 土、 砂岩组成 , 粉质黏土呈可 塑状 , 厚度 1 . 7 m; 砂岩为 中厚 索) 。如图 1 所示 , 一般应连续设置 。 框架 的设计计算理论上 以三维 层 构造 ,泥质胶结 ,胶 结程度弱 ,遇水易软化 ,岩层产状 : 2 9 5 。 空间受力计算 比较合理 , 但实 际工程设计 中多简化 按竖梁和横梁分 2 4 。, 抗剪强度 e = 8 0 k P a , = 2 8 o 。路 线左 侧为顺 向坡 , 右侧为逆 别设计 , 也按 预应力施加 阶段和滑坡推力作用 阶段 两种 状态 控制设 向坡 。 防护设计方案为 : 第一 ~第 四级边坡采用锚杆框架梁防护 , 第 计。 竖梁和横梁上力的分配是一个 问题 , 通常有三种处理方法 : ① 以 五级边坡采用框架梁防护。框架 内采用植 生袋护面 , 单根锚杆长度 竖梁承担滑坡推力 , 横梁 只作为联结构件 , 扩大竖梁 的承载面积 , 设 为8 m, 砂浆锚杆钻孔为 1 1 0 m m, 采用直径为 3 2的精轧螺纹钢筋 , 牌 计计算 同地梁 , 横梁截 面尺 寸相对 于竖梁 可小 一些 。② 竖梁和横梁 号1 5 Mn S i B 。边坡高度采用 8 m分级 , 平台宽度 2 m, 平 台设 向内 3 % 共 同承担 滑坡推 力 , 但竖 梁分 配多一 些 , 占6 0 %一 7 0 %, 横 梁承 担 横坡 并设 C 2 0预制 混凝 土排 水沟 ,第 一级 、二级边 坡坡率均为 1 : 3 0 % 4 0 %, 分别设计 。③竖梁和横梁 同样分担滑坡推力 , 为简化计 0 . 7 5 , 以上各 级边 坡坡率取 1 : l , 第五级 边坡坡 率取 1 : 1 . 2 5 , 坡脚设 算取每一根锚索为一节点 , 竖、 横梁各一半按悬臂梁设计 , 这样稍偏 置2 m宽碎落 台。3 . 1 . 3 L K 6 + 5 5 0 L K 6 + 6 1 0 段左侧 ( 连接线 ) , 边坡 安全 , 但 不经济会造成材料 的浪费 。 长度 6 0 m, 最大 中心开挖深度为 1 5 . 3 m, 最大边坡 高度 4 5 . 9 m。坡体 3 工 程应 用 实 例 由砂 、 砾岩组成 , 均为中厚层 构造 , 泥质胶结 , 胶结程度弱 , 遇水易软 3 . 1工 程 概 况 。甘 肃 渭 武 高 速 公 路 第 三 标 段 里 程 桩 号 为 化, 岩 层产状 : 2 6 5 。 8 0 。, 砂 岩抗剪强 度 e = 8 0 k P a , 4 ) = 2 8 。, 砾岩 K 2 6 4 + 2 5 0~K 3 1 4 + 1 8 5 . 9 , 路线全长 4 9 . 9 3 6 K m, 本合 同段地处 陇南 山 抗剪强度 e = 9 0 k P a , = 3 0 。。 该路段为一逆向岩质边坡 。 防护设计方 区的西北部 , 属南秦岭 山地 , 山体陡峻 、 沟壑纵横 、 河谷狭窄 , 标段 内 案为 : 边坡第 1 — 4级采用锚杆框架梁 防护 , 锚杆长度 8 m, 框架 内采 有多处 路堑高边坡 。3 . 1 . 1 K 2 6 6 + 5 4 0一K 2 6 6 + 7 6 0右侧 ,边坡 长度 用植 生袋护面 , 砂 浆锚杆钻孔为 1 1 0 a r m, 采用直径为 3 2的精 轧螺纹 2 2 0 m , 最大中心开挖深度为 3 0 m, 最大边坡高度 3 9 . 5 m。 坡体 由粉质 钢筋 , 牌号 1 5 Mn S i B 。 边 坡第 5级采用现浇拱形 骨架 防护 , 边坡高度 黏土 、 角砾 、 砂、 砾岩组成 , 粉质黏 土呈 可塑状 , 厚度 1 . 7 m; 角砾呈 中 采用 8 m分级 , 平 台宽 度 2 m, 平 台设 向内 3 ' 7 0 横 坡并设 C 2 0预制混 密状 , 厚度 3 . 9 m, 砂、 砾岩均为 中厚层 构造 , 泥质胶结 , 胶结程度弱 , 凝土 排水 沟 ,各级 边坡 坡率 除第 五级 边坡 取 1 : 1 外 其余 均 取 1 : 遇 水 易软 化 ,岩 层产 状 : 2 2 6 。 /1 6 。 。砂 岩抗 剪 强度 e = 8 0 k P a , 0 . 7 5 , 坡脚设 置 2 m宽碎落台。 = 2 8 。, 砾岩抗剪 强度 c = 9 0 k P a , = 3 0 。 。路线左侧 为顺 向坡 , 右 3 . 2施工注意事项。3 . 2 . 1对于实施锚 固工程的路堑边坡 防护 , 侧为逆 向坡 。防护设计方案为 : 第一 ~ 第 四级边坡采用锚杆框架梁 原则要求边坡 开挖一级 防护加 固一级 , 按 照 自上而下的顺序逐级 开 防护 , 第五级边坡 采用框架梁 防护 , 框架 内采用植生袋护 面, 单根锚 挖与防护加 固施工 。3 . 2 . 2锚索 ( 杆) 施工前 , 应根据地层 、 锚 固吨位 杆长 度为 8 m, 砂浆锚杆钻孔 为 1 1 0 m m, 采用直径 为 3 2的精 轧螺纹 做破 坏性抗拔试验 。 试验孔锚索( 杆) 长度原则为 2 0 M左右 ( 具体 以 钢筋 , 牌号 1 5 Mn S i B。边坡高度采用 8 m分级 , 平 台宽度 2 m , 平 台设 锚固段深入设计锚 固地层 1 米 以上控制 ) , 锚 固段长度分别为 8米 、 向内 3 %横 坡并设 C 2 0预制混凝 土排水 沟 , 第一 级 、 二级边坡坡 率 6 米、 4米 , 其 自由段不注浆 , 锚 固段 注浆 遇土质或砂土状 强风化岩 均为 1 : 0 . 7 5 , 以上各级边坡 坡率取 1 : 1 , 第五级边 坡坡率取 1 : 1 . 2 5 ,
预应力锚索在高边坡支护中的应用
级坡 比为 1 : 0 . 5 , 第 三级 、 第六级边 坡设置 5 m宽平 台 , 其余平 台
设置 2 m) , 第三级至第 五级、 第七 级至第 十级边坡设 置预应力 锚
增设锚 杆挂网喷混凝土。施工单位根据调整 后的设计 进行施工 , 3 锚 索主 要施 工工艺 1 ) 成孔 : 预应力锚索采用干成孔 , 针对不 同的 由 1 0束 、 1 2束 、 同时咨询单位对该边坡进行实时监控。
较破碎 , 节理 、 裂 隙发 育 , 岩层 及结 构 面 产状 变化 较 大。横 坡高
陡, 自然坡高约 5 0 0 m, 坡度约 6 0 。 , 坡 面植被发育 。 边坡采用动态设计 , 边坡最大高度为 1 5 5 . 4 3 m( 十级坡 , 每级
边 坡高度约为 1 5 m, 第 一级 至第 三级坡 比为 1 : 0 . 3 , 第四级至第 十
第3 9卷 第 3 3期
・
4 6・
2 0 1 3年 1 1月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TECTURE
V0 1 . 3 9 N o . 3 3 NO V. 2 01 3
文章 编 号 : 1 0 0 9 — 6 8 2 5 ( 2 0 1 3 ) 3 3 — 0 0 4 6 — 0 2
锚 索框 架 , 并对坡 面相对完 整段 落采用 独立预 应力锚 索 防护 , 坡 由于施工条件有限 , 可 以采用人工穿索 , 由工 人往孑 L 里塞送 。 面必须先采用锚杆挂 网喷射 混凝 土防护 后才能进 行预 应力锚 索 3 ) 锚座: 锚座混凝 土等 级为 C 3 0 , 水泥 采用 P . 0 4 2 . 5普 通 硅 施工 , 加强坡 面排水系统 , 将高边坡分七个区进行处理 。 1 ) 已施 工的锚索边坡 漏浆 处理 。第 七级 至第 一十 级边坡 对 酸盐水泥 , 砂石 应满 足规 范要 求 , 锚座须嵌入坡面至少 2 0 c m。 4 ) 张拉锁定 : l O束锚索设计施加张拉力为 1 2 0 0 k N, 张拉为两 已施工但注浆不能注满的锚索 , 针对 锚索 自由端在 裂隙或溶 洞范 次八级张拉 , 每级 张拉间 隔时间为 3 0 m i n , 每级张拉力 为 1 5 0 k N 。 围内的处理措施 : 采用 跟 管注 浆方 法 或 同时对 多根 锚索 进行 灌 第一 、 二、 三、 四级张拉完成 5 d后 , 再 实施第 五、 六、 七、 八级 张拉 ,
浅析预应力锚索在路堑高边坡防护中的应用
建 柏 蜀 蒜 晦
交通建设
浅析预应力锚索在路堑高边坡防护中的应用
李 苋 雨
( 中交 路 桥 南方 工程 有 限公 司 北 京 1 0 0 0 0 0 )
摘 要: 在 高速公路 飞速发展 的今天 , 预应 力锚 索技术作为一种成 熟工艺越来越 多的应用在路基 高陡边坡 的防护工程 中。本文依托于思遵高速路 堑边坡 支护 工程 实例 对预应力锚 索技术的施工工 艺进行 了论述 , 并简略 的介 绍了一 下预应 力 锚 索技术在 高陡边坡加 固中的应用。
3 . 3 预应 力锚 索施 工程序 技术 要求
3 . 3 . 1预应 力锚 索施工程序 预 应力锚索施工程序 如下: 边坡 开挖 、 休整一成孔一清 孔一 锚索制作与安装一注 浆一 框架梁制作一锚索 张拉一 补张拉及锁
定一 锚 头封 闭 。 图 1 注浆锚索体结构祥 j 薹 l 蛐 女 t
坡剪切面 以下 以增加剪切面上 的摩 阻效应, 同时直接产 生抵 抗 边坡移动的作用力, 提高边坡稳定性的一种技术 。如 图 1 将锚固 段 的砂 浆 作 为 自 由体 , 在 锚 固段 受 力 时 , 拉力( T ) 首 先 通 过 钢 绞 线 周 边 的砂 浆 握 裹 力 传 递 到砂 浆 中 , 然 后 再通 过 锚 固 段 钻 孔 周 边 的地 层 摩 阻 力传 递 到锚 固 的稳 定 地 层 中 , 因此 锚 索 体 除 自 身 需 要 足 够 的截 面 积 承 受 拉 力外 , 还 要 受 以 下条 件 制 约 :
土现 浇 。
3 . 2 预应 力锚 索结构
预 应 力 锚 索 分 四个 部 分 : 导 向帽 、 内锚 固 段 、 自 由张 拉 段 、 外
预应力锚索在高边坡加固工程中的应用
3 预 应 力锚 索 的施工 设计
3 . 1 锚 索的施 工设计 预应力锚 索设计 就是针 对特定 地层条 件和锚 固形式 确
定锚 索承 载力 和锚 固长度 , 一般适 用于滑坡 体较大 、 地质 复 杂 的高边坡 。为了有效地加 固边坡 , 在对该地区进行详 细 的
固工程 中的作 用原理及施工 工艺, 以及 它在控 制边坡 变形、 减少土石方及加快施 工进度方 面具有 良好的效果。
关 键 词 预 应 力锚 索 ; 路 堑 高边 坡 ; 防 护设 计 ; 施 工 工 艺
1 概 述
预应力 锚索是 高速公路 高边坡 防护 的一种 岩土加 固技 术 。它 主要 由地梁与锚索两部分组成 。其工作原理是预应力 锚索 一端 固定 于稳定 的岩层 中 , 以提供锚 固力 , 另一端 固定 于坡 面地梁之 上 , 通过对 锚索施 加预应力 , 对 不稳定 的边坡 产生 主动压力 , 从 而提高 边坡岩 土的整体性 , 增加滑 动面上 的抗滑能力 , 有效地保持 和提高边坡 的稳定 。 由于 福建省 山区地形 复杂 、 不 良地 质地段 多 , 在 高速公 路路堑高边坡施工 过程 中经常产生边坡推 移和滑塌 , 为确保 边坡稳定 和交通安 全 , 在路 堑高边坡的地质不 良地段 较多应
地质勘察后 , 按 以下步骤进行设计 :
长均匀分布 ; 注浆时地层无被压缩现象 ; 土体或岩体与 注浆
界面发生滑移或剪切破坏 。
・
51・
一 路桥 工 程
巍
2 0 1 3 . 缸
象 。锚 索长度 =锚 固段 +自由段 +预 留张拉段 ,误差不 大 于 ±5 0 m m, 预 留张拉段钢绞线长度 1 . 5 m, 对钢绞线不 同单 元 和钢筋锚接头进行 醒 目可靠 的标记。 5 . 2 . 2锚索编束
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅谈预应力锚索在高边坡中的应用
摘要:预应力锚索地梁与岩土体的相互作用机理及施加预应力产生的附加应力,以镜铁山矿黑沟矿区3470-3400m水平边坡加固工程的锚索地梁加固及主动网防护为工程实例,在对预应力锚索地梁结构力学作用机理分析的基础上,对施工技术及防护措施以总结。
关键词:预应力锚索;地梁;附加应力;主动网防护
1 项目概况
镜铁山矿黑沟矿区3470-3400m水平边坡治理工程位于黑河矿区北沟南侧,边坡上部为黑沟矿区3470m提升机房,下部为3400m平台,3470m道路内侧为高约7m的浆砌块石挡土墙,局部产生沉陷变形破坏。
不稳定边坡总长为260m。
主要的治理措施为:
在3470-3400m边坡上段安装24条预应力锚索地梁,每条锚索地梁布置11条预应力锚索,随机锚杆加固30根。
边坡下段安装GAR2型主动防护网9058.5m2,RX-050被动防护网400 m2。
对边坡3470m水平道路约132m进场道路路面上铺渗透性较好的砂砾层,采用0.3m水泥土,0.4m砂砾层进行换填,道路内侧设C20混凝土排水沟,总长160m,。
对3470m道路段约50m变形沉陷的挡土墙进行加固,拆除重建段25m。
2 施工难点
镜铁山矿3470-3400m水平边坡施工难点及施工场地条件,必须先做防护。
因3400水平台出矿作业,在不影响生产并同时进行边坡加固施工,做以下防护措施:
在3400m水平作业面打设脚手架防护,铺设挡石板。
对3470-3400m边坡进行主动网防护,这样在锚索钻孔及地梁施工中有效防治了滚石及延缓护坡的位移量。
3 施工工序及工艺
3.1 坡面清理
清理施工采用自上而下,分区跳段落的方式进行,任何部位严禁采用自下而上的开挖方式施工。
强风化层挖除采用人工或小型机械进行清理,坡面破碎松动岩体采用人工或机械撬挖,严禁采用爆破方法开挖。
3.2 施工技术要求
锚索材料为拉力型锚索,锚筋由5φ15.2标准强度为1860Mpa的高强度低松弛无粘结预应力钢绞线制作,钢绞线顺直、无损伤,无死弯。
在锚索自由段套波纹管,管径为DN80mm,管内充满黄油。
锚具用OVM15-5型成套产品,锚头为外置形式。
锚索孔终孔孔径为130mm,注浆材料用1:1水泥砂浆,水灰比0.4-0.45,砂浆强度不低于30Mpa。
钻孔终孔深度超过锚索的设计深度0.5m,作沉渣段。
在锚索之间加设一根直径为Φ28,长4.5m的锚杆,锚杆与地梁钢筋连接。
3.3 施工工艺流程
搭设施工支架→测放孔位→锚孔钻造→锚筋制作→锚孔注浆→锚索地梁施工→锚筋张拉锁定→验收封锚等。
3.3.1 搭设施工支架
由于锚索位于路堑边坡上,因此必须搭设支架才能进行施工,支架采用普通脚手架钢管搭设,以搭设的支架牢固、稳定、满足施工需要为原则。
支架搭设好后,在施工的位置铺上5cm的木板作为操作平台。
3.3.2 测放孔位
按设计桩号采用坡面拉线尺量结合水准测量放线,并用铁钎和油漆标记准确定位锚孔位置。
严禁地梁结构悬空。
3.3.3 锚孔钻造
本工程锚索的设计孔径为130mm,锚孔下倾与水平角为200.采用100B(D)钻机施工,严格按照设计孔位、倾角和方位准确就位,采用测角量具控制角度,钻机导轨倾角和误差不超过±10,方位误差不超过±20,锚索钻孔采用干钻法施工,严禁开水冲钻及冲洗孔壁,以确保锚索施工不至于恶化边坡岩体工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。
同时应严格控制钻进速度,防止钻孔倾斜、扭曲或变径。
对于钻压、钻速、底层和地下水等情况应作出记录。
钻孔孔经、孔深不得小于设计值,并超钻50cm,钻进达到设计孔深后,不得立即停钻,要稳钻3-5分钟,防止孔底尘灭。
锚孔钻进结束后,使用高压空气将空中岩(土)粉及水全部清除出孔外。
▲推进式150钻机打锚索孔
由于地层复杂,岩层松散破碎,施钻过程中上侧孔壁破碎岩块在重力作用下受震动和钻具碰撞,易造成坍塌,若不采取措施,就会造成卡钻事故,影响工程进度。
锚索钻孔完成后,如没有套管保护,在安装钢绞线的过程中可能会坍塌掉
块,造成钢绞线下不到位的质量事故,甚至使钻孔报废。
因此,根据施工具体情况,必要时采取套管跟进技术,确保钻孔顺利进行。
▲高风压冲击和旋转相结合
滑坡上钻锚索孔,不能开水钻进,以防循环水进入坡体,进一步加大滑坡险情并影响锚固效果,所以采用干钻方式,以冲击为主,较软地层用牙轮钻头旋转钻进,高压风出渣。
因为锚索孔孔径大,上述钻机钻进效率高,单位时间内孔内锤击和切削出的岩渣多,只有将孔底岩渣及时排出,才能保证钻进速度,避免岩渣滞留孔内,致使扭矩增大,甚至包钻,造成事故,影响施工进度。
预应力锚索型式为粘结式,使用有粘结钢绞线,采用二次注浆(先注锚固段,张拉结束后注张拉段),相应的施工工艺流程见图一。
图一粘结式预应力锚索施工工艺流程(跟套管钻进)
跟管钻进覆盖层至基岩后,即可将跟管钻头、冲击器、钻杆提升出孔外。
然后换用常规钎头钻进至设计深度(图二)。
在钻进过程中,认真做好钻孔记录,为分析判断孔内地质条件提供依据。
3.3.4清孔
钻孔完毕,用压缩风冲洗钻孔,直至孔口返出之风,手感无尘屑,延续5~10分钟,孔内沉渣不大于20cm。
钻孔达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底尖灭、达不到设计孔径。
钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压空气将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥浆与孔壁岩土体的粘结强度。
除相对坚硬完整之岩体锚固外,不得采用高压水冲洗。
若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆。
说明:
1——跟管钻进
2——跟管钻头、冲击器提升
3——常规钎头钻进
1 2 3
图二跟管钻进示意图
4 结论
预应力锚索在酒钢镜铁山矿首次应用但预应力锚索加固技术已广泛应用于公路建设高边坡及各类工程建设边坡以及地质灾害防治工程滑坡等支护工程领域中,其技术含量较高、施工难度较大,但施工工艺较为成熟。
然而,在施工过程中必须严格按照设计要求及相关施工规范、操作技术规程及质量验收标准进行施工及工序质量控制,并做好施工安全的防范措施,强化工序检验,才能保质、保量、安全地完成。
5 参考文献
[1]陈育书.岩土锚固力的确定及应用[J].公路交通科技,2005,22(10).
[2]重庆市建设委员会.《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)[M].北京:中国建筑工业出版社.2002.
[3]陈振.材料力学[M].北京:北京航空航天大学出版社,2010,12.
[4]孔祥元,梅是义,等.控制测量学[M].武汉:武汉大学出版社,2002.。