水布垭电站防淘墙对穿式预应力锚索造孔技术

Ａ ｒｌ ｐ ｉ， ２ ０ ０７
一 砉
水 布垭 电站 防 淘 墙 对 穿 式 预 应 力锚 索 造 孔 技 术
陈 池 刘 以 汉２ 袁 观 富 王 乾 锋 林 朝 高４
（． １ 三峡大学 产业集 团， 湖北 宜 昌 ４３０ ； ２ 葛 洲坝集 团 基础工程 有限公 司， 北 宜 昌 ４３０ ； ３ 三峡 大 ４０２ ． 湖 ０ ２ ． 学 三峡库 区地质 灾害教 育部重点实验 室， 湖北 宜 昌 ４３０ ； ４ 柳 州欧维姆工程有 限公 司 ， 西 柳 州 ５５ ０） ０２ ． 广 ４０ ５ 摘要 ： 水布垭水 电站 下游河道及 两岸地质 条件较差 ， 了保护 两岸边坡 的稳 定与安全 ， 用预应 力锚 索加 固措 为 采 施改善 防淘墙 及 附近岩体 的应 力变形状况 ， 以免 泄洪 冲刷 引起 边坡失稳 。介 绍 了水布垭 电站左岸 防 淘墙 对 穿
之内 。
锚索共 计 ２５ ， 中监测锚 索共 有 １ （ ６根 其 ０２ ５ 锚索 的造孔高程在 １８ ９ ７ —１６ｍ之间 。预
应力锚索 的布 置类 型示意图和造孔高程见 图 １ 所示 。预应 力锚
索需要在 防淘墙竖井廊 道内和拉锚洞施工 ， 具有施工 干扰 大 、 作
英砂岩时钻头磨损 严重 ， 固壁 时耗浆量大 。
墙及 附近岩体 的应 力变形状况 ， 以免泄洪冲刷引起边 坡失稳 。 水布垭 电站左 岸防淘墙的预应力锚 索布置有 两类 ： 从 防 ① 淘墙廊道锚人 滑坡 体的内锚式锚索 ， １７根 ； 左岸高 程 １０ 共 ９ ② ９ ｍ的拉锚洞与防淘墙廊道之 间的对穿式锚索 ， ６ 根 。预应力 共 ８
业 空 间小 的特 点 。
３ 施 工设备的选择
为了达到孔斜精度要求 ， 根据施工 特点 ， 在总结三峡水电站 永久船闸高陡边坡对 穿式锚 索施工经验 的基 础上 ｌ Ｊ制定 了一 ２， ０ 套适 合水布垭 电站左岸 防淘墙岩层 的施工方案 。最终确定采用
以风 动潜孔 冲击锤钻进 、 正钻进 钻具组 合工 艺为主 的施工方 导
高； 深层为 铁质石英 砂岩夹 中至厚 层含钙 质泥岩 ， 多呈互层 ； 且 从整体上讲 ， 施工 区岩层 表现为不完整基岩 ， 断层发育且存在褶
皱 ， 分 表 现 为 砂 岩 与 泥 岩 互 层 ， 层 透 水 性 强 ， 大 为 ４ 部 岩 最 ｏ
ｒ ／ ； 于上述地质情况 ， ｎ ｈ基 ３ 锚索造孔 时极 易塌孔 、 卡钻 ， 遇铁 质石
从左 岸防淘墙 竖井 开挖情 况看 ， 基岩 面上部 为第 四系堆 积 体坡积物 ， 中含有孤 石 、 其 大块石 等 ， 且块 径相 差较 大。基 岩浅
收 稿 日期 ：０７ １ ９ ２０ —０ —１
作者简介 ： 陈
池， 三峡 大学产 业集 团副总经理 ， 男， 高级工程师 。
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法。
３ １ 钻 机选 择 的要 求 ．
钻机必须满足施工要求 ， 具有 良好 的导向性 和刚性 ， 能确 才
保钻孔精 度符合设计要求 。钻 机选择的基本原则应符合 以下要
求：
图 １ 左岸防淘墙对穿预应力锚索剖面布置
（ ）基本功能符合要求 ； １ （ ） 液压动力头 回转式钻 机 ， ２全 机身 自重 大 ， 向性好 ； 导 （ ） 矩大 ， 速平稳 ， ３扭 钻 钻进效率 高 ；
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（）提升力大 ， ４ 处理 事故能力强 ； （）安装拆卸方便 ， ５ 分体 重量轻 ， 于搬迁 ， 便 操作 方便 ， 节省
工作量 。
用 ，必须新钻头 配新 扶正 器 ，旧钻 头配旧扶正器 。 Ｊ
５２ 钻 进参数 的调整 ．
随着钻杆 和扶 正器 的增 加 ， 钻进转 速必须 与钻 头球齿合 金 的配齿分布角严格 结合起 来 。按 中、 风压 冲击器 冲击 频率 和 高
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第３ ８卷 第 ４期 ２ ０ ７年 ４ 月 ０
文 章 编 号 ：０ １ １９ ２０ ）４ ０ ７ ２ １０ —４７ （０７ ０ —０３ —０
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Ｙａ ｇｚ Ｒｉｅ ｎ ｔｅ ｖｒ
Ｖ０ ． ８． １ ３ Ｎｏ．４
１ 工程概况
水布垭 电站下 游河道及 两岸地 质条 件较差 ， 流水 力学 条 水 件不理想 ， 由于泄洪对河床及 两岸 的冲刷影 响， 可能会危及两岸
边坡 的稳定 与安全 。为此 ， 采用 预应力 锚索 加 固措 施改 善防 淘
层为强风化岩 层 ， 性 主要 为铁 质石 英砂 岩 夹有 风化 砂 ， 岩 强度
０ ６ 潜孑 锤 钻头配齿分布角考虑在 中硬岩层 中的最优 转角 ， １５ Ｌ 选 择钻机转速为 ２ —２ ／ ｉ， ０ ５ｒ ｎ 钻进压力为 ８—１ Ｐ 。经验证 ， ａ ｒ ０Ｍ ａ 其 破岩速度达到 ２ —２ ｍ ｍｉ， ０ ５ｃ ／ ｎ 岩屑直 径 ８—１ ｍ， ０ｍ 粉末 含量 小
式预应 力锚 索造孔技术 ， 并总结 出了对 穿式预 应力锚 索造孔技 术工艺相关 的参数 ， 使对 穿式预应 力锚 索钻孔 的 孔斜 率降低 ， 为对 穿式索孔的施工提供 了经验指导。 关 键 词 ： 淘墙 ； 穿式预 应力锚索 ； 孔技 术 ；水布垭水 电站 防 对 造
文献标识码 ： Ａ 中 图分 类 号 ： ｖ ５ ．２ Ｔ ５４ １
２ 对 穿预应 力锚 索造孔精度要求
水布垭左岸 防淘墙对穿式预应力锚 索的施工要求孔斜率在 １ ％以内 ， 虽与 三峡 水 电站 永久 船 闸高 陡边 坡对 穿 锚索 孔斜 率 １ ％的要 求相 同＿ ， 水 布垭 左岸 防淘 墙 是两 条廊 道 之 间 的对 ２但 ］ 穿， 实际难度要 大得 多 。如果孔斜 精度 不能满 足设 计要求 即意 味着废孔 ， 所以必须采取有 效 的措施将孔 斜率 控制 在设计 范 围