高边坡锚索论文答辩

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摘 要:根据国电大武口电厂灰场公路滑坡的地质勘探报告,分析了高边坡滑坡形成的原因,并对滑坡的稳定性进行了计算,提出了以预应力锚索为主,辅以注浆、排水的边坡治理方案,并对防护参数进行了设计。关键词:高边坡,滑坡,预应力锚索,注浆中图分类号:U417文献标识码:A 本滑坡位于大武口电厂灰场公路K3+060~K3+360段,地处贺兰山腹地。平面形态呈椭圆形,长轴方向与线路平行,长约300 m,短轴长150 m,面积约为45 000 m2,总方量达50×104m3,为大型滑坡,于建成1年后发生蠕滑迹象,前缘已形成滑坡舌,目前为尚处于临界稳定状态的古滑动体。1 高边坡滑坡成因分析 滑坡弱面分析该滑坡体上部为第四系残坡积砂性土,厚度 m~ m;下部为白垩统馆头组全、强、弱风化泥质粉砂岩,埋深 m~ m;局部见强、弱风化安山玄武岩,埋深 m~ m。滑坡区节理裂隙极发育,且节理裂隙的倾角较陡,倾向与边坡坡向大致相近,各钻孔中均见胶结性差,断层泥发育的断裂构造破碎带,而陡倾角节理裂隙往往成为地表水体下渗的通道,在雨季时,断裂构造破碎带底部较完整的基岩成为相对隔水层,从而导致上覆土层滑动。 地表水的影响滑坡区范围属季风型气候,夏季雨水多,瞬时雨量大,山地汇水大,而滑坡体范围内几乎无植被,地表水的渗入使土体快速增重,软化了滑移构造破碎带,而地下水在滑动带上的渗流作用,使滑动面的抗滑力明显下降,从而诱发滑坡的产生。 人工开挖扰动影响在山坡坡脚(滑坡体前缘),由于人类建房等的开挖,形成人工边坡,坡高一般在3 m~5 m,局部达8 m~10 m,且坡角多大于70°,使前缘坡脚处于临空状态,山体平衡遭到人为破坏,易诱发山体产生局部滑移。 滑坡稳定性计算分析滑坡体重度值采用土岩平均重度22 kN/m3,滑动带的粘聚力C和内摩擦角�根据现场测定而得,综合分析取C=19 kPa,�=12°。选择主滑剖面为计算对象,滑动面按折线型计算滑坡推力。根据规范,该滑坡体受灾对象为一级,破坏后果很严重,安全等级为一级,则选定滑坡安全系数Ks=。计算结果表明,本滑坡剩余下滑力大,滑坡处于不稳定状态,因此必须进行治理,才能确保滑坡的稳定性。2 滑坡加固方案设计根据滑坡特征,经计算分析,采取以预应力锚索为主,辅以排水和注浆的综合治理措施。 预应力锚索加固 机理预应力锚索是一种埋入岩土内的受拉杆,其拉力传递给稳定地层,杆体张拉后不仅能提供一定的抗滑力,而且对滑体产生一个正压力,能明显提高潜在滑移面或岩石软弱结构面的抗剪强度。由于预应力锚固技术能够尽可能少地扰动被锚固的土体或岩体,并且是一种高效经济的加固技术,因此在边坡治理工程中得到了广泛的应用[1-3]。 参数设计开挖状态下,根据《理正岩土计算程序(版)》采用Bishop法按折线滑动分别计算各级边坡施加约束荷载前后的稳定系数,施工荷载按垂直荷载计,取值为30 kN/m。计算结果表明,除公路右侧第一级边坡开挖时无需施加约束荷载,可满足公路正常使用要求外,其余各级边坡开挖,都需要施加一定的约束。根据计算结果,设计采用拉力集中型预应力锚索,倾角25°,锚索工程参数见表1。边坡平台宽度为2 m,在公路左侧第一级、公路右侧第一级台阶,局部采用设计拉力120 kN,长度8 m的系统锚杆,倾角15°;在各级边坡中,为了防止雨水的直接冲刷,采用三维植被网进行坡面防护。表1 锚索工程参数表滑坡体边坡级数杆体材料单根锚索拉力设计值kN单根锚索拉力锁定值kN锚索横向间距m锚索纵向间距m公路左侧第一级第一排8×7Ф5 1 000 1 000 第二排8×7Ф5 1 000 1 000 公路右侧第二级第三级第一排10×7Ф5 1 400 1 400 第二排10×7Ф5 1 400 1 400 第三排10×7Ф5 1 400 1 400 第一排10×7Ф5 1 200 1 200 第二排10×7Ф5 1 200 1 200 第三排10×7Ф5 1 200 1 200 注浆加固滑动带 机理注浆加固法就是在一定的压力下,将固结浆液注入需加固的岩土层中,浆液在岩土层中渗透、扩散和充填,经过一定时间后,浆液凝结固化,把松散或具有大量裂隙的岩土胶结成具有一定强度和抗渗能力的整体。理论和实践表明,采用压力灌浆加固方法进行软弱破裂带的处理,可以改善软弱破裂带的力学性能,大幅度提高其抗剪强度[4-5]。 参数设计为提高局部滑动带的抗剪强度和滑坡治理后的整体稳定性,要求对控制滑面在内长约100 m公路右侧边坡的滑动带进行注浆处理。根据计算结果,设计注浆孔径为130 mm,注浆孔应伸入滑动带,倾角20°,水平间距8 m,注浆管采用内径为10 mm的镀锌钢管,在孔口要备有封堵装置,注浆用425号的普通硅酸盐水泥

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高边坡加固预应力锚索框架梁施工技术锚索框架梁施工一、锚索的工作原理锚索就是高挖方路段为了减少对原状土的挖方数量，保护生态环境而设计的一种特殊挡防结构。主要解决破裂面至土体临空面之间破裂土体的稳定。其作用原理是：依靠对锚索的张拉预应力，用锚具锁定在桩身上，锚索产生的反作用力通过桩身传递到破裂土体，使破裂土体在外力作用下稳定。锚索预应力一头靠锚固段框架梁承受，另一头靠桩身承受，中间穿过破裂土体。二、锚索框架梁的布置和结构形式锚索长度～，间距3m，锚固段长10m，锚孔直径为110mm，倾角15°,锚索体一束由3根Φ钢绞线组成，单孔锚固力260KN。锚梁采用C30钢筋混凝土现浇，截面*。三、锚索框架梁施工工序锚索框架梁施工工序:测量定位→钻孔→清孔→锚索制作→锚索安装→注浆→框架梁施工→锚索张拉→补张拉及锁定→锚头封闭。四、施工过程( 1 )锚孔测放：边坡施工边挖边加固，即开挖一级，防护一级，不得一次开挖到底。用全站仪将锚孔位置准确测放在坡面上， 孔位误差不得超过±5 0 r am。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时， 需经设计监理单位认可， 在确保坡体稳定和结构安全的前提下， 适当放宽定位精度或调整锚孔定位。( 2 )搭设脚手架： 采用￠5 Omm钢管脚手架搭设作业平台， 搭设脚手架必须满足相应的承载能力和稳固条件。( 3 )安装钻机、钻孔：根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，孔位误差不得超过±，钻孔倾角和方向符合设计要求,倾斜度偏差不得超过±2°。钻孔要求干钻,禁止采用水钻，以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制， 防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态( 钻压、钻速) 、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理( 灌浆压力 a ) ，待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。钻孔孔径,孔深要求不得小于设计值。为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度米以上。 ( 4 )清孔：钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻 l ~ 2 mi n ，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(风压 a ) 将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂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，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。( 5 )锚孔检验：锚孔钻造结束后，须经现场监理检验合格，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。( 6 )锚索体制作及安装 ：先调直、截取钢绞线，其长度为钻孔实际长度+外锚墩厚度+千斤顶长度+工具锚和工作锚的厚度+张拉操作预留量，另外还要考虑截长误差，即多截出50～100mm。截取钢绞线宜用切割机，严禁用气焊和电弧焊切割。将截好的钢绞线平顺摆放好，逐条进行质量检查，对合格者进行登记、挂牌、标记锚索编号（与孔号对应）。按设计量出内锚固段和锚索长度并分别作出标记，在内锚固段范围内每隔1m穿一个对中隔离支架，两支架之间扎铁丝一道。张拉段的钢绞线应放入塑料管内并注入黄油（防锈和形成自由）。在锚索端安好导向帽后，平顺放好待用。将组装好的锚索抬至孔位处（距离较远时可将锚索盘～直径的圆盘，然后运输），经核对确认锚索与孔的编号一致后，先用高压风清孔，然后将锚索缓缓插入孔底，注浆管同锚索一起装入，管口与孔底要保持30～50cm的距离。安装时要注意：①要保持锚索顺直，放送用力要均匀，不要左右摆动；②下锚索前，对每根锚索都要进行捆扎质量检查，确保无松动，无锈蚀等不良现象，并核对孔号，以免下错锚索。钢绞线采用高强度低松弛无粘结预应钢绞线（￠=）。