预应力锚索在边坡加固中应用技术论文
预应力锚索边坡加固
预应力锚索边坡加固在工程建设领域,边坡稳定性是一个至关重要的问题。
为了确保边坡的安全可靠,预应力锚索边坡加固技术应运而生。
这一技术凭借其独特的优势,在众多边坡加固方法中脱颖而出,为保障工程安全和长期稳定发挥了重要作用。
预应力锚索是一种主动加固措施,它通过将高强度钢绞线或钢丝束锚固在潜在滑动面以下的稳定地层中,并对其施加预应力,从而改变边坡岩体的应力状态,提高边坡的稳定性。
首先,让我们来了解一下预应力锚索的组成部分。
一般来说,预应力锚索由锚头、锚索体和锚固体三部分组成。
锚头通常位于锚索的外露端,用于锁定和施加预应力;锚索体是传递预应力的主要部分,一般由高强度钢绞线或钢丝束组成;锚固体则埋设在稳定地层中,通过灌浆等方式与地层紧密结合,提供锚固力。
那么,预应力锚索是如何实现边坡加固的呢?当我们对锚索施加预应力时,锚索会产生一个反向的拉力,这个拉力可以有效地抑制边坡岩体的变形和滑动趋势。
同时,预应力还可以增加岩体之间的摩擦力和抗剪强度,进一步提高边坡的稳定性。
此外,预应力锚索还可以调整边坡岩体的应力分布,使应力更加均匀,减少局部应力集中现象的发生。
在实际工程应用中,预应力锚索边坡加固技术具有广泛的适用性。
无论是土质边坡还是岩质边坡,无论是浅层滑坡还是深层滑坡,都可以采用这一技术进行加固。
而且,预应力锚索可以单独使用,也可以与其他加固措施如抗滑桩、挡土墙等结合使用,以达到更好的加固效果。
在进行预应力锚索边坡加固工程时,施工工艺至关重要。
施工前,需要对边坡进行详细的地质勘察和稳定性分析,确定潜在滑动面的位置和形态,以及锚索的布置方式和预应力大小。
接下来,进行钻孔作业,钻孔的质量直接影响到锚索的锚固效果,因此必须保证钻孔的垂直度和孔径的精度。
然后,将锚索体放入钻孔中,并进行灌浆锚固。
灌浆材料的选择和灌浆工艺的控制也非常关键,要确保锚固体与地层之间能够形成牢固的结合。
最后,对锚索施加预应力,并进行锁定和防护处理。
预应力锚杆(索)在边坡防护中的应用研究
预应力锚杆(索)在边坡防护中的应用研究充分的将预应力锚杆(索)在边坡防护工程项目上的应用发挥出来是一项有着一定难度的工作,这离不开社会各界的大力支持,也离不开边坡防护工程项目中健全而完善的施工工艺技术管理控制体系。
本文主要从排桩式挡土墙、格构式锚杆(索)挡墙、板肋式挡土墙、锚板支护结构等方面,对于边坡防护工程中预应力锚杆(索)的应用类型进行了分析和探讨,并对预应力锚杆(索)的应用注意事项提出了一些建设性的意见和建议。
标签:预应力锚杆(索)边坡防护应用研究1引言近年来,时代在突飞猛进的发展中,对于边坡防护工程来说,在当今社会中占有重要的地位,对于我国许多城市和城镇,都离不开边坡防护工程的开发利用,而且其还在持续地更新换代、发展和完善当中,这样一来,就使得一些之前的边坡防护工程项目的质量控制和管理理念稍感落后,需要不断更新自身理念,从而与其的迅猛发展保持一致。
当诸多边坡防护工程都在逐渐引起人们的注意的时候,诸多学者和专家也对其开始关注,在这个过程中,如何做好预应力锚杆(索)在边坡防护工程项目上的应用也成为了诸多研究学家的关注热点。
2预应力锚杆(索)在边坡防护中的应用类型2.1排桩式挡土墙对于锚固技术来说,在利用其防护边坡的时候,可以将钢筋混凝土和一般的锚杆(索)结合起来共同使用,如此形成一面挡土墙,该挡土墙属于排桩式,可以是挖孔桩抑或钻孔桩的一类。
选择预应力锚固材料时,一般都是钢绞线或者精轧螺纹钢。
与此同时,还需要结合山体边坡的高度以及荷载极限选择合理的锚杆(索)数量,另外,还需要结合实际,对桩身多锚点的方法以及桩顶单锚点的方法做以选择。
当发生如下情况的时候,使用排桩式的挡土墙有着较好效应:第一,当进行边坡维护等情况时,若一般的抗滑桩不能提供足够的受力支撑,就应该合理应用锚杆抗滑桩的技术。
第二,边坡切坡后,则因为山体结构的软弱向外倾斜而造成的空状楔体滑动也伴随较大的危险,如此就会使得具有很高危险度的边坡形成,此时,应该将排桩式挡土墙应用于挡护中。
预应力锚索在高速公路边坡加固中的作用研究
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11预 应 力 锚 索 的 含 义 . 滞 , 须 清 理 干 净 , 钻 孔 完 成 后 , 用 高 压 空 气 ( 压 O2 0 必 在 使 风 .~ . 由钻 孔 穿 过 软 弱 岩 层 或 滑 动 面 . 一 端 ( 杆 ) 固 在 坚 硬 4 a 将 孔 内岩 粉 及 水 体 全 部 清 除 出孔 外 . 把 锚 锚 MP ) 以免 降 低 水 泥 砂 浆 与
预应力锚索在边坡加固工程中的应用
预应力锚索在边坡加固工程中的应用*董汉雄(中铁第一勘探设计院集团地路处 陕西 西安 710000)摘要:在详细研究溪落渡水电站对外专用公路工程地质条件的基础上,提出了采纳预应力锚索进行边坡整治的方法。
对边坡的稳固性进行了验算,预应力锚索的长度、外锚头类型、锚索的防腐进行了设计。
关键词:公路;边坡加固;预应力锚索1 工程概况溪落渡水电站对外专用公路K0+~K0+425段位于金沙江峡谷区北岸山体半坡上,基岩袒露。
地形起伏大,地形陡峻且北高南低,相对高差大于100m 。
最大边坡高度达73.46m 。
工点范围内出露地层要紧为第四系全新统冲、崩积漂石土,基岩要紧为三叠系下统砂岩夹泥岩。
本区地震大体烈度为Ⅷ度。
2 计算参数的选取依照地质勘探资料,边坡稳固性验算采纳的计算参数为:边坡岩体重度=γ22kN/m ;边坡岩体内摩擦角 45=i φ;边坡岩体黏聚力80kPa =i c ;锚孔壁对砂浆的极限剪应力τ=1200kPa ;锚索张拉钢材与水泥砂浆的极限黏结应力τu =3000kPa ;表面地层大体承载力σο=300kPa 。
3 锚索设计计算本工点设计边坡坡率为1:,潜在破裂面坡率为1:,为了增强边坡稳固,保护山体平稳,避免开挖坡面风化,在坡脚设3m 高挡墙,挡墙上部设预应力锚索十字面板及植喷混凝土防护工程。
下滑推力计算当预应力锚索作为经受侧向土压力的支挡结构时,其设计荷载可按结构经受的侧向土压力计算,也可把边坡看做一个下滑体,按下滑推力计算,二者取大值为其结构所受荷载。
当工点处于八度或八度以上地震区时,下滑推力计算应考虑水平向地震荷载。
侧向土压力应按主动土压力的~倍计算,下滑推力采纳传递系数法计算,算式如下:i i i i h z i i i i i i h z i i i i L c K C C W T W K C C W K T ---ψ++=-ϕααααtan )sin (cos )cos sin (1 (1)i i i i i ϕααααtan )sin()cos(11---=ψ-- (2)式中:T i ——第i 个条块结尾的下滑推力(kN /m);K ——平安系数,可采纳~;此工点取; W i ——笫i 个条块滑体的重力(kN /m);*收稿日期:作者简介:董汉雄,男,1968年10月生,甘肃陇西人,大学本科,工学学士,高级工程师,曾从事岩土工程勘察、设计、施工,现从事铁路路基设计。
预应力锚索在边坡加固中的应用
1 前言
为 110 : . ,然 后根据 设计 分析 计 算 ,滑 坡 体 防护 共
近年 来 ,随 着 我 国公 路 及 城 市 建 设 的飞 速 发 展 ,促进 了 国 民经 济 的快 速增 长 。但 大 规 模 的建 设 带来 的深 挖 、高 填 即 高 边 坡 危 害 问题 也 日趋 突 出 。高边坡 的 防护 技 术 随 着 科 学 技 术 的发 展 ,出 现 了如 锚索 抗滑 桩 、混 凝 土框 架 和 喷混 凝 土 护坡 、
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断壁 ,断 壁 高 度 近 2—3米 ,断 壁 呈 凹 凸 不 平
2 1 工程 地点及 地质 情况 .
状 ,北 东 倾 向近 直 立 。 中 下 部 滑 塌 体 清 除 后 强 风 化凝灰 岩 裸 露 。经 地 表 调 查 边 坡 顶 部 以上 已发 生 蠕动 变 形 ,地 表 植 被 倾 斜 ,残 破 积 层 中发 育 有 规 模 大 小 不 一 的 抗 张 、剪 切 裂 缝 ,边 坡 西 侧 现 有 一 错落 台 阶 ,高度 0 5—6 6米 ,在 4 0米 高 度 有 泉 . . 7
2 2 工程 设计 总体 介绍 .
1 因为无 条件 进 行试 验 ,所 以采 用 《 程 岩 ) 工 体分 级标 准 》 ( B 0 1 ) 及 《 路 路 基 设 计 规 G 52 8 公
先 在坡脚 设置 9米高 的 7 5号浆 砌 片石仰 斜式 .
挡 土墙 ,对 挡 土墙 顶 部 以 上 坡 面 进 行 削 坡 ,坡 率
为 4 1 . 4 m 无 粘 结 钢 绞 线 ,标 准 强 度 为 52 m 1 6 MP 。钻孔 直径 为 10 80 a 2 mm,钻孔 采用 干钻 。坡 面采用 客土 喷播 进行恢 复 绿色植 被 。
预应力锚杆在边坡治理中应用论文
预应力锚杆在边坡治理中应用论文摘要:由于预应力锚杆技术其随机可调的灵活性、主动加固与深层加固的协调性以及拥有良好的经济效益与环境效益,使其在我国目前的边坡治理工作中占据着重要的位置。
这就需要我们在实际的边坡防护工作中根据山体的实际情况,选择适当的预应力锚杆排放方式,同时在工程操作中对于每一个细节进行严格细致的把握,从而真正的以预应力锚杆技术做好我国的边坡治理工作。
1 概述岩土工程是一项以岩土作为对象,同时对其进行整治与改造的工程,同时它也是一门综合性较强的学科。
它是以工程锚固技术:即预应力锚杆与锚索为主要技术来对土体进行整治与改造,从而在有效对土体稳定性进行控制的同时使边坡保持稳定。
而这也正是我国水利水电项目边坡治理中的重要工作。
随着锚固技术在国际上广泛的应用,目前在西方发达国家中已经成为了一种体系多样、应用广泛的技术学科。
随着我国社会的不断发展,经济水平的不断提高,我国人民对于环境的保护意识也越来越强。
这就使锚固技术在传统岩体概念的基础上增加了对环境因素的考虑,更加重视工程措施、环境因素与土体的结合,并从改善环境、防止水土流失的角度出发,以技术、管理与科学有机结合的方式,形成了最新的边坡治理观念。
2 预应力锚杆技术的优点2.1 随机可调预应力锚杆技术能够根据工程所反映的信息对工程中锚杆的数目以及预应力的大小进行调整,从而能够很好的弥补工程在设计环节中所存在的不足,并对岩体的变形情况进行良好的控制。
而这种效果是传统方式所不能达到的。
2.2 深层加固其在实际的施工中可以依据岩体理论可以达到的深度来对锚杆的长度进行合理的调整,从而在对岩土变形情况进行控制的同时达到对岩土预应力情况进行改变的作用。
2.3 主动加固通过在施工中对锚杆进行预应力的适当施加,则可以对岩土的变形情况进行主动的控制,并对岩土的稳定性进行充分的调动,从而使其能够一直保持在稳定的状态。
2.4 环境效益使用新型的锚固结构,不仅能够使边坡得到稳定,同时还有着美观的特点。
预应力锚索在高边坡加固工程中的应用
预应力锚索在高边坡加固工程中的应用预应力锚索在高边坡加固工程中的应用随着城市化进程的加快,城市建设中高边坡的出现越来越多,而高边坡的稳定性问题也日益凸显。
为了保证高边坡的安全稳定,预应力锚索技术被广泛应用于高边坡加固工程中。
预应力锚索是一种通过预先施加张力来增强结构物抗拉性能的技术。
在高边坡加固工程中,预应力锚索可以通过在边坡内部或外部布置锚索,将边坡内部的土体与锚索相互作用,从而增强边坡的整体稳定性。
在高边坡加固工程中,预应力锚索的应用可以分为以下几个方面:1. 增强边坡整体稳定性预应力锚索可以通过将边坡内部的土体与锚索相互作用,增强边坡的整体稳定性。
在边坡的设计中,可以根据边坡的形状、土体性质等因素,合理布置预应力锚索,从而达到增强边坡整体稳定性的目的。
2. 防止边坡滑动在高边坡加固工程中,预应力锚索可以通过增强边坡的抗拉性能,防止边坡滑动。
在边坡设计中,可以根据边坡的坡度、土体性质等因素,合理布置预应力锚索,从而达到防止边坡滑动的目的。
3. 防止边坡倒塌在高边坡加固工程中,预应力锚索可以通过增强边坡的整体稳定性,防止边坡倒塌。
在边坡设计中,可以根据边坡的高度、土体性质等因素,合理布置预应力锚索,从而达到防止边坡倒塌的目的。
4. 减小边坡变形在高边坡加固工程中,预应力锚索可以通过增强边坡的整体稳定性,减小边坡变形。
在边坡设计中,可以根据边坡的形状、土体性质等因素,合理布置预应力锚索,从而达到减小边坡变形的目的。
总之,预应力锚索技术在高边坡加固工程中的应用具有重要的意义。
通过合理布置预应力锚索,可以增强边坡的整体稳定性,防止边坡滑动、倒塌,减小边坡变形,从而保证高边坡的安全稳定。
预应力锚索在水库土质边坡加固工程中的应用
预应力锚索在水库土质边坡加固工程中的应用摘要: 边坡处理整治工程会对周边环境的环境造成极大的影响,特别是对土质边坡的稳定性的影响。
若不进行加固处理,可能威胁到边坡上部建筑物的安全。
本文结合工程实例,介绍了边坡工程的地质条件和滑坡机理,重点就预应力锚索在土质边坡加固工程中的应用进行探讨,得出了一些有益的结论,以指导实践。
关键词:预应力锚索;边坡处理;固壁灌浆;补强随着我国社会经济建设的快速发展,水库、河流等区域的土质边坡开挖工程数量日益增加,对工程的施工技术提出了新的要求。
在土质边坡工程开挖施工后,自然边坡的稳定性势必会被破坏,边坡部分土体失衡会形成滑坡,若不进行有效的控制,则会严重威胁到边坡上部建筑物的安全。
因此,如何对土质边坡进行合理的加固就成为了施工人员面临的难题之一。
预应力锚索作为一种常见的锚固方式,具有先进性、经济性和可靠性等优点,一方面能够使岩土体结构面呈压紧状态,以此提高岩土体的整体性;另一方面能够直接改变边坡滑动面的抗滑力,使边坡得以加固,稳定。
因此,近年在土质边坡加固工程得到广泛的应用。
1土质高边坡形成缘由某河流流域面积425km2,主河道长50.45km,河道比降7‰。
于2004年开始实施河流边坡处理整治工程。
该工程右岸路堤结合的桩号1+4001+560段上部是一所学校,原河道宽度仅95m,根据工程整治需要,河道宽度要拓宽为230m。
由于地质条件、学校建筑物等因素的影响,山体坡度由1∶2.5缓坡改变为1∶1边坡。
学校下部山体因此形成总高度约为30余米的人工开挖、不稳定土质高边坡。
2边坡水文工程地质条件及滑坡机理工程区岩土体按成因类型,正常风化规律自上而下可分为以下几种:①素填土;②坡积层,主要为粉质粘土、含碎石粉质粘土和粘土等;③坡积粘性土;④安山玄武岩残积粘性土;⑤砂土状强风化安山玄武岩;⑥碎块状强风化安山玄武岩;⑦中风化安山玄武岩(具体分布见图1,图中编号同此)。
依据国标《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)、《岩土锚杆(索)技术规程(CECS22:2005)》和室内土体试验成果,地勘单位提出边坡稳定性复核参数(见表1)和预应力锚索设计参数(见表2)。
论预应力锚索在岩土边坡工程治理中的运用分析
论预应力锚索在岩土边坡工程治理中的运用分析预应力锚索能够对岩土体施加压力,改善岩土体的受力状态,提高岩土体的强度,促进岩土体的稳定,其具有工序比较简单、施工效率高、质量易控制、施工进度快的优势。
本文就预应力锚索在岩土边坡工程治理中的运用进行了分析探讨。
标签:预应力锚索岩土边坡工程治理1引言通过钻孔将锚索锚固在稳定的地层中,然后在自由端进行张拉,对钢绞线施加预应力,从而对岩土层施加压力对不稳定岩土体进行锚固,这种方法被称为预应力锚索技术。
由于预应力锚索技术利用预应力的作用使岩土体自身的内部结构处于密实状态,能充分地发挥岩土体的自承能力,调节和提高岩土的自身强度和自稳能力,减轻支护结构的自重,节约工程材料,并能保证施工的安全与稳定,具有显著的经济和社会效益。
2预应力锚索技术在边坡工程中的运用现状随着我国经济建设的发展,国家的基础设施建设项目日益增多,规模也越来越大。
为满足工程需要,须对建设场地进行改造,在这些工程建设中形成了大量的人工边坡。
若是不能够及时对边坡进行加固,将会发生滑坡、崩塌等地质灾害,将严重危害人民的生命财产安全,同时也会影响整个工程项目的施工进度,造成不必要的损失。
近年来,高边坡的稳定性成为一个十分突出的问题。
传统的边坡加固方法,如坡率法、修建挡墙等方法随着边坡高度的增加,不仅造价猛增,而且可靠性程度降低,当边坡超过一定的高度时,传统的加固方法常常无法实施。
预应力锚索格构支护在边坡治理中能发挥很好的作用,而且具有安全高、风险较低的优势。
所谓的预应力锚索格构支护就是一种能够进行支持边坡加固的复合型结构。
相比于传统的支护方式,预应力锚索格构具有明显的优势。
一是通过锚索施加预应力能够主动控制岩土体变形,调整岩土体应力状态,能充分地发挥岩土体的自承能力,减轻支护结构的自重,节约工程材料;二是利用锚索支护能形成较大的坡度,可以减少土方开挖,减少植被的破坏,有利于环境保护;三是锚索格构施工设备较轻便,施工简便易行,技术风险底,可以分层分段施工,减小施工本身对边坡体的扰动,避免因施工不当引起灾害的发生;四是可进行边坡动态设计,根据开挖地质情况及时调整设计。
预应力锚索在高陡边坡加固中的应用
预应力锚索在高陡边坡加固中的应用[摘要]:本文从设计、施工两方面介绍了预应力锚索在某铁路线上边坡加固工程中的应用情况,为预应力锚索在治理、加固边坡方面积累了一点应用经验,并进一步分析了预应力锚索加固体系破坏的主要原因,提出了提高加固效果的建议措施。
[关键词]:预应力锚索边坡加固设计施工防腐中图分类号:tu378 文献标识码:tu 文章编号:1009-914x(2012)29- 0294 -02近数年来,预应力锚索加固技术已广泛应用于建筑结构物加固、大型地下洞室及深基坑支护等工程,而在铁路线上的高路堑边坡加固中主要采用喷锚挂网防护和素喷混凝土防护等加固技术,预应力锚索加固技术因施工工艺或者防腐等因素而相对应用得较少一些,其具体的优势未能充分的发挥。
随着我国基础工程建设项目的迅猛发展,可以预见,预应力锚索加固技术将获得更为广泛的应用。
本文主要介绍预应力锚索加固技术在某铁路高陡边坡加固工程的具体应用技术。
1、工程概况2、预应力锚索设计3、应力锚索施工3.2 主要施工方法3.2.1测放锚索钻孔清理拟加固坡面后,根据设计锚索立面定位图,测放出锚索孔位,并用红漆或白灰在坡面上作出明显标记。
孔位测定后,对锚索孔位进行复查,符合要求后方可进行下一道工序。
3.2.2 成孔(2)锚索安装在钢铰线组合成索和钻孔完成后及时进行锚索安装。
安装前先用高压风洗孔,确定孔壁无粘附泥浆并复查钢铰线材料型号、规格、各部位质量均满足设计要求后,将锚索抬起徐徐放入孔内至设计深度。
放入过程中,严禁上下抖动、来回扭转和撞动,防止中途散束和卡阻,造成安装失败。
3.2.4锚固段灌浆及其改良按设计要求,锚固段及张拉段均灌注m40水泥砂浆,水泥采用525号普通硅酸盐水泥。
当锚索安装完毕后,利用锚索中间预留的注浆管进行注浆。
注浆采用孔低返浆法,即将注浆管插至距孔底30~50cm处,用压浆机将砂浆压入孔底,空气从锚索口排出,注浆量由砂浆位置指示器控制。
基于预应力锚索施工技术在边坡防护工程中的应用分析
基于预应力锚索施工技术在边坡防护工程中的应用分析摘要:预应力锚索作为一种护坡手段,能够在很大程度上提高边坡的稳定性,有着较好的社会价值和经济价值,已大量应用在滑坡治理和边坡加固工程中,所以针对预应力锚索的研究也是目前的一大热点。
基于此,此次研究通过对边坡支护锚索预应力变化趋势进行监测,分析了时间增长下锚索预应力的变化趋势,并对预应力解耦模型进行验证,为相关工程提供借鉴。
关键词:预应力锚索;边坡防护;水利工程1 边坡概况某大坝边坡为自然高陡边坡,63°~73°为其平均坡脚,边坡岩层整体上呈现出上硬下软。
边坡上部和中部属于茅口组和栖霞组灰岩,其中后者厚度达到240m, 在边坡总高度中占比72.7%。
裂隙对严重切割边坡岩体,卸荷作用较显著。
边坡正面开挖之后,坡体整体稳定性达到正常安全标准,但经过勘察发现有断层20多条,对边坡整体安全性造成了较大影响。
为了加固边坡局部危险岩体、改善边坡受力情况,决定对其做预应力锚索加固处理。
锚索长40~50m, 钻孔直径和间距分别为110mm和4m, 设计吨位为2100kN,钢绞线类型为15,其内锚固段长度为6m。
现场选取7根预应力锚索进行研究,编号依次为5、7、8、14、16、17、23。
2 锚索预应力解耦模型锚索松弛和锚固岩体的蠕变在通常情况下处于耦合状态,锚索预应力会随着岩体的蠕变而发生改变,因此在施工锚索时,大部分选择锚索超张拉或分级张拉,来充分调整锚索钢绞线的受力状态,以此达到大幅度减小锚索预应力损失的目的。
但当锚索在超张拉或分级张拉时受到过大荷载,就会导致锚筋与砂浆体、围岩的接触面发生破坏,锚索出现松弛,预应力进一步减小,除此之外开挖与爆破等施工活动也会对界面造成较大的破坏。
所以在分析锚索和围岩间的耦合关系时可选择预应力耦合模型,构建分析模型来研究锚索的预应力损失。
根据室内外实验和工程实际经验能够得知,锚固结构主要失效形式为沿砂浆体和锚筋黏结界面解耦,通过假定砂浆-围岩交界处粘结良好,锚固系统解耦只发生锚索-砂浆体交界处。
预应力锚杆在边坡加固工程中的应用
3 解决 方案
[ ] G 0 0 —0 1 国家标 准建筑结构荷载规 范[ ] 2 B5 0 920 , S. [ ] G 0 0 —0 2 国家标准建筑地 基基础 工程施 工质量 验收 3 B5 2 220 ,
规 范[] S.
一
道 锚 杆 , 图 2所 示 。 如
[ ] 朱新 勇, 4 周石喜 . 软土基坑 开挖 与 支护施 工技 术[ ] 山西建 J.
QI 1 g n 3
Ab ta t o ie t h x a a in a d p o e t n o n u p r ul n u d t n pt h sp p rea o a e n t ea p o rae fu d t n s r c :C mb n d wih t ee c v t n r t ci f p e i gf n ai i,t i a e lb r tso p r p it n a i o o a b d i o o h o o p tp o e t n s h me t u r n e h n i n n a a ey a o n h o n a in p t o n so tt a n t ep eo d t n o a e y p i z i r t i c e g a a t e t ee v r me t l ft r u d t ef u d t i,p i t u h to h rc n i o fs f t ,o t c o o o s o i mie d
第3 6卷 第 5期 20 10 年 2 月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TECTURE
V0. 6 No. 13 5
F b 2 1 e. 00
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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。
预应力锚索在边坡治理工程中的应用
预应力锚索在边坡治理工程中的应用摘要】在边坡治理工程中通过预应力锚索,能够为岩土增加压力,从而改变土体原本的不利受力情况,还能起到增强土地强度,通过这种方式来提高岩土的稳定性。
不仅施工效率高,能够很好地满足边坡治理需求,其施工流程也并不繁琐,简单快捷的施工流程也能够有效缩短施工进度、节约成本。
以下本文就重点探讨了预应力锚索的应用优势及方法,并结合工程实例,对预应力锚索在边坡治理工程中的具体应用展开探讨,希望能为相关人士提供些许参考。
【关键词】预应力锚索;边坡治理;岩土工程;受力预应力锚索施工是利用钻孔将锚索于稳定性相对好的地层中固定上,并通过钢绞线张拉来对土体施加预应力,以此来改变土体的受力,使土地的受力平衡,趋于稳定[1]。
以此来调节土地的稳定性,这其中也借用到了土地自身的承重力,减少了其他支护材料的应用,更具经济价值。
因此综合加固效果和经济性等方面因素,使预应力锚索施工技术近年来得到了广泛重视,越来越多的边坡治理工程都应用此种施工技术,并取得了较为理想的成果。
一.预应力锚索的技术优势近年来我国经济加紧建设,基础设施日益完善,建设项目如火如荼。
此种背景下,包括对以往工程场地的改造,以及在新建的施工项目中都可能出现岩土边坡。
如果没有对这些边坡采取有效手段进行加固治理,将可能导致如滑坡、坍塌等地质灾害,造成不可预估的损失。
预应力锚索技术就是一种近年来较受欢迎的边坡治理施工技术,这种技术能够实现对受力的主动控制,针对土地的受力情况,以及因施工导致的形变,来设计预应力锚索方案,达到平衡受力的作用[2]。
此外此种技术能够利用岩土自身的承重力,借助锚索形成较大的坡度,这种方式,减少了对当地岩土的开发量以及周边植物的破坏,减少对当地生态环境的影响。
且工程流程并不复杂、环节少、所需材料也少,在经济方面也有明显的优势。
二.边坡治理工程中预应力锚索技术的应用(一)工程概述某项目高速公路路段旁一边坡,坡顶有一处厂房建筑,是三层楼结构,墙体高度约10m,内有一自重为1500KN的起吊架,墙体和坡面的距离约1.5m。
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
预应力锚索在边坡加固中的应用
180S a符合设计要求 。内锚 固段 采用波纹 形状 , 6 P , 张拉段采用 直线形状。钢绞 线 截 取 长度 为 锚 固段 4 -自由段 +外 露 张拉 段 ( . I。截好 的钢绞 线平顺 地放在 作业 台架 上 , 出 内锚 固段 151) T 量第3 卷 第2 6源自2期・14 ・ 1
20 10 年 8 月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TECr URE
Vo _ 6 No. I3 22 Au 2 0 g. 01
文章编号 :0 96 2 (0 0 2 —140 10 .8 5 2 1 )20 1—2
塌的深路堑边坡 , 与其他 方法相 比, 预应力 锚索 具有施 工方便 灵
预 应 力 锚 索 施 工 工 序 见 图 1 。
活、 强度高、 稳定性好等特点 。 目前 , 预应力锚 索已广泛应用 于铁 3. . 测 量 定 位 21 路、 公路工程的边坡加 固当 中。 由挖 掘机分 级开挖边 坡 , 人工配合 修整坡面 。根据 预应力锚
钻 孑 L
发育 。一二级边坡设计坡度为 1 12 , : .5 坡顶最 大高差 3 框架 4m,
1 钻孔前 先搭设 钻机作业 平 台, 台要 满足 承载要求 , ) 平 同时
梁预应力锚索加 固 , 总计 9 3孔 , 一级 边坡锚索 长 2 I二级边坡 能保证 在钻 机工作时有 较好 的稳定 性 。根 据测量 点位 固定 并调 0I, T 倾角允许误差在 ±2 以内。2 钻孔 采用干钻 方式匀 。 ) 锚索长 1 锚孔直径 1 0mm, 5m, 1 每孔 3根钢绞线 , 固段长 9m。 整钻机位置 , 锚
预应力锚索在水库高边坡加固处理中的应用
预应力锚索在水库高边坡加固处理中的应用摘要:水库高边坡是水利工程中重要的结构之一,其稳定性对整个工程的安全运行具有重要意义。
而预应力锚索作为一种常用的加固处理手段,在水库高边坡加固中发挥着重要作用。
基于此,本篇文章主要对预应力锚索在水库高边坡加固处理中的应用进行了深入分析及相应探究,以此来供相关人士的交流和探讨,也希望广大同行工作者自身宝贵建议及意见的提出。
关键词:预应力锚索;水库;高边坡;加固处理;具体应用引言预应力锚索作为一种常用的加固处理手段,已被人们广泛应用于各类土木工程中,并在水库高边坡加固处理中发挥着关键价值[1]。
因此,预应力锚索就通过增加边坡的抗滑稳定性、抵抗边坡变形、提高边坡整体的抗震能力等多方面作用的充分发挥,成为了水库高边坡加固处理中一种有效选择。
一、预应力锚索的基本原理及特点预应力锚索是一种通过施加预先拉力来增加结构物抗拉强度和稳定性的技术[2]。
其基本原理是在结构物中设置锚固件,通过施加预先拉力使锚固件与结构物紧密连接,使结构物在受力时能够充分发挥其抗拉性能,有效地分散土体的应力,并提高土体的整体稳定性。
对于预应力锚索的特点包括以下几点:首先,施工方便。
预应力锚索的施工相对简单,只需要在结构物中设置锚固件,并通过拉力设备施加预先拉力即可。
其次,效果显著。
预应力锚索能够显著提高结构物的抗拉强度和稳定性,有效增加结构物的承载能力。
最后,经济合理。
相比于其他加固处理手段,预应力锚索的成本相对较低,能够在一定程度上节省工程投资。
同时,预应力锚索具有良好的耐久性,能够长期保持稳定的预应力力量,不易发生松动或断裂。
而预应力锚索的构成主要为四部分,即锚头、锚固段、自由端、锚索配件。
可见,预应力锚索在水库高边坡加固处理中具有重要的应用价值,通过增加土体的抗拉强度和稳定性,能够有效地提高水库的安全性和稳定性,促进加固质量及效果的稳步提升,达到更为理想的加固成效。
二、预应力锚索在水库高边坡加固处理中的应用及技术要点水库高边坡在面临自然力和人工开挖等因素的影响下,容易出现滑坡、坍塌等不稳定现象,为了确保水库的安全运行,采取预应力锚索加固处理是一种常见的选择。
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。
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预应力锚索在边坡加固中的应用技术【摘要】依托笔者多年来在边坡失稳防治方面的现场施工经验,系统分析了目前预应力锚固技术的优点、使用条件及存在的主要问题,阐述了预应力锚索框架梁支护体系的作用机理和优点。
最后系统分析总结出目前预应力锚索框架梁存在11类病害,详细说明了各种病害的破坏类型以及产生原因,旨在为从事边坡失稳防治工作的同行提供参考价值。
【关键词】边坡;预应力锚索;病害
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[1]。
锚索锚固技术的先进性、可靠性、经济性已得到公认[2]。
1 预应力锚索技术
1.1 预应力锚固技术的优点
①能充分发挥高强钢材、钢丝、钢绞线等材料的良好性能;
②最大限度地利用岩土介质的内在强度和潜力,加强自承和自稳能力;
③主动加载用以改善工程结构的应力状态,提高受加固体的强度;
④确保工程施工的安全及岩土体的长期持续稳定,约束其变形。
1.2 预应力锚索的适用条件及主要问题
(1)预应力锚索的适用条件
技术上,预应力锚索可用于加固一般岩土质的边坡、滑坡和危
岩,包括土质滑坡。
但在以下条件时,其应用和功效受到限制:
①当滑动面较陡时,尤其对陡倾的危岩。
②当滑体很厚、锚索自由段过长时。
③当下滑力过大、滑体十分松软时。
④当滑床为松软土体时。
(2)预应力锚索的主要问题
①预应力衰减问题。
加固松散体的锚索的预应力衰减是有限的、可控的和可弥补的,在规范施工的条件下,对预应力锚索的长期有效性的耽心是不必的。
②钢绞线腐蚀问题。
对化学腐蚀,由于采用了钢绞线防腐除锈、塑料套裹护、水泥砂浆裹护三道措施,问题基本解决。
现最关注的是应力腐蚀,即钢绞线长期处于高拉应力状态下产生缺损进而组成钢绞线的钢丝产生破断的问题。
由于预应力锚索面世仅数十年,作为百年大计的抗滑工程,尚未全程经受检验,因此目前应以加大锚索钢绞线的安全储备、规范张拉工艺来应对。
③锚固段设计问题。
锚索设计中以剪应力沿锚固段全长均匀分布,采用平均粘结强度来计算锚固段的长度。
但事实上,剪应力在锚固段并非均匀分布,而是呈单峰曲线状分布,按剪应力均布计算锚固段长度趋于不安全。
④锚索施工问题。
包括松散体中跟管钻进问题,深长锚孔钻进的纠偏问题,扩孔与二次注浆问题,张拉与锁定工艺问题。
2 预应力锚索框架梁
2.1 预应力锚索框架梁作用机理
预应力锚索框架梁结构,人为地向锚索施加预应力,把可能滑落的岩土与内部深处稳定的岩体联接起来,增加松散岩土的滑落阻力。
并且各锚索之间并不是孤立的,而是通过坡面框架梁的联接作用形成一个整体,穿透松散岩土体内部,从而阻止整个边坡的失稳。
预应力锚索框架梁结构,是将紧固头锚固到外部框架上,锚固力先作用在外部框架梁上,再经过外部框架梁传递给被包裹的松散岩土体,致使被包裹的松散岩土体内部产生附加应力,改变了松散岩土体的原始应力状态,从而起到加固边坡的作用。
2.2 预应力锚索框架梁结构的优点
(1)预应力锚索框架梁结构能有效防治边坡失稳
预应力锚索框架梁结构,把吨位级别的锚索打入深部稳固的岩体之中,并通过坡面框架梁施加预应力,防治松散岩土内部变形破坏。
另外,坡面外侧的钢筋砼框架梁,牢牢托紧表层松散岩土,有效防止表层松散岩土滑落。
(2)方便绿化,有利环境
处于边坡外侧的框架梁根据外观形态,可以分为方格形形式、人字形形式、拱形形式等,
这些框架梁不但本身形态美观,而且可以在框架的空隙间种植植被,不但绿化了坡面、掩盖了施工痕迹,而且十分有效地阻止了坡面的水土流失,从而阻止了坡体内预应力的大幅下降。
(3)山区民居周围的边坡众多,但受各种现实条件的限制,难于把各个边坡的地质情况勘察清楚,地质情况的不完整会导致边坡防治的相关设计不准确或失误,在施工过程中,必须采用动态地设计,及时调整不合理的设计。
在预应力锚索施工过程中,可以根据钻孔情况,及时了解到边坡内稳定岩体发育深度和规律。
利用这些实时可靠的地质资料,随时来修改先前不恰当的设计。
另外,处于边坡外侧的锚索框架,可以改变锚索数量以及锚固深度,改变锚固力大小,使设计变得简单而又易于实施。
3 预应力锚索框架梁的病害
3.1 病害类型
根据预应力锚索框架缺损病害发生部位的不同,可以分为预应力锚索缺损、框架缺损、边坡地基缺损及坡面防护措施缺损四种。
详细分类如图1所示。
②预应力锚索注浆体与岩土界面破坏可能是施工时注浆质量等缺损导致,也可能是设计不当造成,如实际的锚固力小于设计锚固力。
对于锚固段岩土体剪切破坏,大多是设计不当造成。
(3)预应力锚索长度不够
破坏方式:预应力锚索框架整体“坐船”下滑。
病害原因:
预应力锚索的锚固段没有深入到稳定岩体中或者深入到稳定岩体的长度不足,起不到加固边坡的作用,或者加固效果不好。
这种病害除了施工时预应力锚索的长度达不到设计长度外,大多数情况
是由于设计人员对边坡病害体的范围估计不足或不当。
(4)锚头缺损
病害原因:
①锚头承压板破坏
锚头下的钢垫板受局部承压变形,主要原因是垫板厚度不足、刚度不够、套管孔径大、垫板下砼表面凹凸不平等,大都是施工质量不合格造成。
②锚墩破坏
a、砼垫板受力面积过小、受力过于集中。
b、砼垫板没有配置钢筋或配置钢筋数量不足。
c、垫墩砼养护期较短,砼强度不足,过早张拉预应力锚索而使垫墩砼被压坏。
(5)框架梁抗弯能力不足
病害原因:截面最大弯矩处梁的弯矩超过了抗弯能力发生弯曲破坏。
(6)框架梁抗剪能力不足
框架梁的剪切破坏主要是由于截面砼的强度和箍筋数量不够。
(7)框架梁裂缝超限
框架梁弯曲裂缝超过允许范围。
(8)框架悬空
病害原因:框架梁底部土体发生变形破坏、框架梁悬空、框架发生下挫变形、下部锚头失去预应力。
(9)框架凹陷
病害原因:土体强度较低或框架截面尺寸偏小,在锚索拉力作用下,框架下地基承载力不足导致土体变形较大,造成框架陷入土体。
(10)框架坡面防护措施被雨水冲刷
没有采取封闭的坡面防护措施,如植草防护等。
(11)框架内发生局部坍塌
由于地下水、地表水的作用,或坡率较。