陳 婭 肖 瑜
(江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司)
邊坡防護(hù)中錨桿錨索的應(yīng)用技術(shù)
陳 婭 肖 瑜
(江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司)
挖方高邊坡防護(hù)的設(shè)計(jì)既要做到保證邊坡穩(wěn)定、安全,又要做到經(jīng)濟(jì)、美觀。施工技術(shù)要求及施工注意事項(xiàng)。該防護(hù)措施具有節(jié)省工程材料,工程造價(jià)低的特點(diǎn);具有邊坡綠化效果好的特點(diǎn)。
錨桿錨索;防護(hù);挖方邊坡
隨著我國(guó)內(nèi)地公路進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期,隨之而來(lái)的越來(lái)越多的山區(qū)公路產(chǎn)生的高邊坡防護(hù)問(wèn)題也逐漸引起了人們的重視。在高邊坡防護(hù)措施中,錨桿錨索相對(duì)砌塊,護(hù)欄等措施有著自己的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。
1.1 錨桿的介紹
在邊坡防護(hù)工程中,錨桿是巖石邊坡的主要支護(hù)形式之一,對(duì)整個(gè)坡體乃至整個(gè)土木工程的穩(wěn)定性的維護(hù)十分重要。尤其對(duì)節(jié)理裂隙巖體而言,錨桿的加固作用十分有效。
實(shí)質(zhì)上,錨桿的作用是使巖土整體與巖土外層形成一個(gè)新的復(fù)合體,增大巖體的抗拉能力從而使得巖土體自身的承載能力得到加強(qiáng)。錨桿深入地層承受拉力,其一端與構(gòu)筑物固結(jié),另一端深入地層。一般錨桿分為自由段和錨固段,其中自由段是將錨桿頭處的拉力傳至錨固體,主要對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力;錨固段是指用水泥漿體將預(yù)應(yīng)力筋與土層粘結(jié)的區(qū)域,其作用主要是增大粘結(jié)摩擦力從而將自由段的拉力傳至土體深處。
1.2 錨桿的應(yīng)用
錨桿是用于巖土體加固的桿件體系結(jié)構(gòu)。通過(guò)植入的錨桿桿體產(chǎn)生的的縱向拉力作用,一方面是通過(guò)限制了巖土體的剝離,同時(shí),也可以看做是增加了巖土的整體性。從力學(xué)觀點(diǎn)上是主要是提高了圍巖體的粘聚力C 和內(nèi)摩擦角φ。如今,錨桿主要應(yīng)用于工程防護(hù)技術(shù)中,對(duì)邊坡,隧道,壩體等進(jìn)行主動(dòng)加固。
錨索是通過(guò)將一端固定于坡面,另一端錨穿過(guò)邊坡滑動(dòng)面然后固定的預(yù)應(yīng)力鋼絞線。由此產(chǎn)生阻力來(lái)直接增大抗滑摩擦阻力使結(jié)構(gòu)面處于壓緊狀態(tài),從而提高整體性,從而從根本上有效地控制巖體的位移,達(dá)到控制滑坡等地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)的目的。
3.1 施工前,錨索需要進(jìn)行抗拔試驗(yàn)。先在相同地質(zhì)條件下選擇有代表性的地點(diǎn)鉆孔,準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)裝置,然后進(jìn)行分級(jí)加載,并每隔 5min 觀測(cè)一次,不少于 3次。當(dāng)相鄰 2 次觀測(cè)的錨頭位移量小于 0.lmm,方可施加下一級(jí)荷載。
3.2 鉆孔
首先,按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求,采用測(cè)量放樣儀器進(jìn)行精確測(cè)量放養(yǎng),定好位置后安放鉆機(jī)。鉆進(jìn)過(guò)程應(yīng)保持鉆機(jī)的平穩(wěn),并按照設(shè)定的角度鉆進(jìn)。
錨索錨索的鉆孔要求使用干鉆,嚴(yán)禁使用水鉆,以防對(duì)施工處的巖土體產(chǎn)生不利影響,并保證孔壁干燥清潔。錨孔一般下傾與水平面夾角為 20度,允許誤差±2度。為確保錨孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)值,實(shí)際鉆孔深度要求稍微大于設(shè)計(jì)深度。鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)對(duì)所有情況做相應(yīng)記錄,遇到特殊情況要及時(shí)停止鉆進(jìn)并作加固處理。鉆孔結(jié)束后應(yīng)使用高壓空氣清孔以保證孔壁與巖體粘結(jié)強(qiáng)度。
3.3 錨索安裝
錨索應(yīng)選用高強(qiáng)度鋼絞線并保持清潔無(wú)損傷,配合配套錨具。對(duì)自由段鋼絞線需做防腐處理再套軟管,同時(shí)需采取措施保證鋼絞線順直。錨索安裝前確??變?nèi)清潔,并對(duì)損壞進(jìn)行處理,再核對(duì)索與孔編號(hào)一致后可進(jìn)行安裝。
3.4 壓力灌漿
壓力漿需按要求配置,一般采用M40水泥砂漿,如有需要可加入摻合料或者外加劑。漿液內(nèi)不得混入其他雜物,攪拌均勻,隨拌隨用。灌漿一般采用壓力泵,使用膠管或細(xì)鋼管置于孔內(nèi),另一端注漿,灌注過(guò)程中應(yīng)逐步拔管,但不可拔脫管。同時(shí),灌注過(guò)程中,壓力不可過(guò)大以免破壞漿體。
灌注開(kāi)始或中途需停止時(shí),應(yīng)采用較稀的水泥漿潤(rùn)滑管道。灌注過(guò)程中,不得有異物或水進(jìn)入,灌注以管內(nèi)溢出的水泥漿與配置漿液一致為標(biāo)準(zhǔn),灌注結(jié)束需穩(wěn)壓以確保注漿效果。在整個(gè)施工過(guò)程中均應(yīng)做好記錄。
3.5 預(yù)應(yīng)力張拉與鎖定
預(yù)應(yīng)力張拉工作需在砂漿和混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上方可進(jìn)行。所用設(shè)備必須事先進(jìn)行標(biāo)定。錨索張拉分兩次,每次次序均為由上到下,張拉過(guò)程需分別記錄每一級(jí)鋼鉸線的伸長(zhǎng)量。張拉時(shí)要盡量保證鋼鉸線的受力均勻。張拉達(dá)到設(shè)計(jì)值后進(jìn)行鎖定,并切割多余鋼絞線,嚴(yán)禁采用電弧切割,應(yīng)采用機(jī)械切割。
首先,漿體強(qiáng)度控制上,灌漿采用的水泥漿有時(shí)為達(dá)到更好效果可加入早強(qiáng)劑和膨脹劑。
第二,去除錨固體與周圍土體或巖體之間的泥皮施工過(guò)程中常采用泥漿護(hù)壁,這樣在灌注水泥凈漿前常常不能有效清除孔壁上的泥皮,這層泥皮會(huì)降低摩擦力,從而降低了錨桿的抗拔力。為了對(duì)此加以改善,施工過(guò)程中,可在泥漿中摻加少量水泥漿,在鉆孔過(guò)程中隨著進(jìn)尺深度而不斷添加,由水泥漿取代相當(dāng)數(shù)量的泥漿,從而有效去除了泥皮。
第三,保證鋼絞線的固定位置。錨索應(yīng)根據(jù)實(shí)際孔深進(jìn)行制作,同時(shí)為確保注漿后的錨索錨固質(zhì)量,可在鋼絞線制件用支架隔開(kāi)和定位,并注意保護(hù)好錨索不受化學(xué)油污等污染。
錨索的安裝應(yīng)在注漿完畢后盡快的進(jìn)行,以防止?jié){液沉淀導(dǎo)致無(wú)法安裝到位。
第四,要保證鉆孔的垂直度。在單孔施工前,鉆機(jī)就位應(yīng)確保平整,鉆孔方向必須隨時(shí)觀測(cè),防止因?yàn)榈貙釉驅(qū)е陆嵌瘸霈F(xiàn)偏差。
在成孔過(guò)程中,要隨時(shí)注意觀察施工情況,必要時(shí)應(yīng)調(diào)整泥漿的比重,一般現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備泥漿比重計(jì)以便隨時(shí)檢測(cè)。泥漿通過(guò)泥漿泵與泥漿池循環(huán),直至翻漿均勻。
整個(gè)注漿過(guò)程開(kāi)始后不得停頓,應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。
5.1 錨桿需定期或不定期進(jìn)行拉拔試驗(yàn)和預(yù)緊力檢測(cè),拉拔力不應(yīng)低于設(shè)計(jì)值。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品應(yīng)及時(shí)進(jìn)行分析并采取補(bǔ)救措施。拉網(wǎng)鋪設(shè)中,網(wǎng)與網(wǎng)的搭接長(zhǎng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求并連接牢固。拉網(wǎng)需保證拉緊并貼緊巖土表面,并保持一定預(yù)緊力。在掘進(jìn)中產(chǎn)生的超寬、超高等情況應(yīng)及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更或采取相應(yīng)措施。
5.2 錨索在張拉過(guò)程中,應(yīng)注意千斤頂和和鋼絞線保持同軸一致,確保張拉效果。在操作過(guò)程中人員不得離開(kāi),另外,張拉過(guò)程十分危險(xiǎn),危險(xiǎn)區(qū)域嚴(yán)禁人員出現(xiàn)。張拉過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品,必須在邊上補(bǔ)打,以保證錨固力。張拉結(jié)束后,在切割時(shí)務(wù)必兩人進(jìn)行,并按要求操作注意安全。
高邊坡防護(hù)工作十分復(fù)雜病害治理工程較復(fù)雜。采用錨桿錨索等對(duì)高邊坡進(jìn)行防護(hù),可使地層與結(jié)構(gòu)物一起形成一種復(fù)合體,從而使其產(chǎn)生有效地自穩(wěn)能力,并有效地阻止病害位移。
錨桿錨索加固技術(shù)在確保工程質(zhì)量和安全的前提下,能有效減輕結(jié)構(gòu)自重并能節(jié)約工程材料并,從而產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。因此,當(dāng)山體存在滑坡等地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)時(shí),為了保持邊坡穩(wěn)定,增加周邊設(shè)施安全性,在單純采用削坡或擋墻不能完全滿足要求或者不經(jīng)濟(jì)時(shí),采用錨桿錨索加固無(wú)疑是一種較好的選擇。
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