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[摘要]该文介绍了大盈江一级电站厂房边坡支护方案,对预应力锚杆施工工艺加以阐述,预应力锚杆与岩体的共
同作用,增加了抗滑力,大大改善了边坡岩体的稳定条件。
[关键词]高边坡;预应力锚杆;支护;施工
1. 工程概况
大盈江一级电站为径流引水式电站,电站设计引水流量246m3/s,电站装机容量3×33MW,额定水头46.5m。主体枢纽建筑物:首部枢纽、引水隧洞、压力钢管和厂区枢纽。其中首部枢纽主要由拦河坝、排沙洞、取水口等组成。拦河坝高37.0m,顶宽8.0m,坝顶高程▽797.08m,为混凝土重力坝。 引水隧洞全长241.81m,其中平洞段165.81m,斜井段76m,进口底板高程767.5m,出口底板高程731.1m,隧洞均采用圆型断面,直径8.8m,C20钢筋混凝土衬砌。压力钢管采用一管三机联合供水,管道由主管、两个“卜”型月牙岔管、支管及附件构成。管道主管长42m,管径8.8m,支管长114.5m,管径4.4m。厂区枢纽主要由主厂房、副厂房、升压站、尾水等建筑物组成。主厂房长70.8m,宽21.6mm;副厂房紧靠主厂房布置;升压站布置在副厂房后。图1 开挖断面图
2. 厂房边坡开挖设计及支护方案
2 .1 厂房的边坡开挖设计。大盈江一级电站厂房边坡开挖设计主要考虑以下三个方面的因素:(1)为保证边坡整体稳定,应尽可能降低边坡侧向荷载值,边坡尽量整体挖除是行之有效的工程措施之一;(2)从工程成本上考虑,1m厚度的边坡开挖需增加开挖工程量近10000m3;(3)引水隧洞紧挨厂房下部通过,为保证隧洞地质稳定,应尽量保留边破处覆盖层。综合考虑上述三个方面的因素影响后,边坡土方开挖坡度设计为1:1.2,石方开挖坡度设计为1:0.4。按设计边坡值开挖后发现边坡上揭露的地质情况较为复杂,裂隙发育岩石较破碎,受破碎夹带的切割,边坡出現三条裂隙,裂隙宽度局部段达到10cm宽,破碎夹泥带有水浸出。为保证厂房边坡稳定,施工将边坡开挖整体往后移动25~30m,并将土方开挖设计坡度变更为1:1.5,详见开挖设计变更图1。
2.2 边坡的支护方案。综合考虑工程技术可行性和经济合理性,大盈江一级电站厂房边坡于不同高程段采用不同的边坡支护方案。
3.3 锚杆安装。安装前应将孔内残留岩粉及颗粒用风、水冲洗干净,将锚尾连接锚杆,入孔时使得铁锲销张开(以锚杆旋转时能使铁锲向外膨胀为准,并用铁丝固定防止脱落),将锚杆依次连接送入孔内,当送至孔底时改用板手旋转锚杆,使铁锲得到充分膨胀,与岩壁紧锁。
3.4 锚杆张拉。在锚尾锁紧后,依次装入垫片、螺帽及钢板垫座就位后,采用手动液压千斤顶(型号为SYB1型)进行锚杆张拉,设计张拉拉力为150KN,锚杆张拉前对千斤顶、张拉油泵、压力表等进行配套标定,绘制“压力表读数~张拉力关系”曲线图;锚杆张拉分三级进行,第一级张拉至20KN,第二级张拉至70KN,第三级张拉至150KN,每级张拉后稳定2~3min,张拉时升荷速度控制在30KN/min以内;张拉到设计吨位稳压5~10 min后进行锁定,螺帽锁紧后进行卸荷,速度同样控制在30KN/min以内。
3.5 紧固灌浆。张拉段的灌浆考虑到岩层局部比较破碎,为防止串浆影响锚杆张拉及预应力效果,应在所有锚杆张拉完后进行,杆体粘结材料采用水泥浆,水灰比为2:1,浓浆灌注,掺5%减水剂,灌浆压力采用0.25MPa,孔口封采用橡皮板及铁片封堵,当灌浆压力达规定值时,单位吸浆量少于0.4L/min,延续30 min后结束灌浆。
3.6 锚头锚固。张拉灌浆结束后,锚头采用浇筑C20砼进行锚固,形状:棱锥形,尺寸:0.25m×0.15m×0.20m。
3.7 抽样检查。锚固端采用铁锲强制膨胀锁紧锚尾,操作方便同时充分保障了锚固作用,▽751.4~▽762.4预应力锚杆52根,单根长15.0~16.0M,▽762.4~▽772.4预应力锚杆77根,单根长L=15.0~16.5m,张拉实际伸值均大于理论值(15.6mm),均达到设计规范要求,张拉后,抽样检查10根,实际应力值在规范范围以内,满足设计要求。▽762.4以上边坡处理见图4。
4. 结语
大盈江一级电站厂房边坡经过二次减载后,从坡顶往坡脚依次采用种植草皮、喷砼、锚杆及挂网喷砼、预应力锚杆及砼挡墙等一系列措施并布置排水孔,有效地改善边坡稳定条件,提高边坡稳定性,布置的预应力锚杆既提供抗剪力,又对岩层施力了预应力,增加抗滑力,对边坡岩层稳定取到积极作用,对类似边坡支护提供一定的施工经验。
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”
同作用,增加了抗滑力,大大改善了边坡岩体的稳定条件。
[关键词]高边坡;预应力锚杆;支护;施工
1. 工程概况
大盈江一级电站为径流引水式电站,电站设计引水流量246m3/s,电站装机容量3×33MW,额定水头46.5m。主体枢纽建筑物:首部枢纽、引水隧洞、压力钢管和厂区枢纽。其中首部枢纽主要由拦河坝、排沙洞、取水口等组成。拦河坝高37.0m,顶宽8.0m,坝顶高程▽797.08m,为混凝土重力坝。 引水隧洞全长241.81m,其中平洞段165.81m,斜井段76m,进口底板高程767.5m,出口底板高程731.1m,隧洞均采用圆型断面,直径8.8m,C20钢筋混凝土衬砌。压力钢管采用一管三机联合供水,管道由主管、两个“卜”型月牙岔管、支管及附件构成。管道主管长42m,管径8.8m,支管长114.5m,管径4.4m。厂区枢纽主要由主厂房、副厂房、升压站、尾水等建筑物组成。主厂房长70.8m,宽21.6mm;副厂房紧靠主厂房布置;升压站布置在副厂房后。图1 开挖断面图
2. 厂房边坡开挖设计及支护方案
2 .1 厂房的边坡开挖设计。大盈江一级电站厂房边坡开挖设计主要考虑以下三个方面的因素:(1)为保证边坡整体稳定,应尽可能降低边坡侧向荷载值,边坡尽量整体挖除是行之有效的工程措施之一;(2)从工程成本上考虑,1m厚度的边坡开挖需增加开挖工程量近10000m3;(3)引水隧洞紧挨厂房下部通过,为保证隧洞地质稳定,应尽量保留边破处覆盖层。综合考虑上述三个方面的因素影响后,边坡土方开挖坡度设计为1:1.2,石方开挖坡度设计为1:0.4。按设计边坡值开挖后发现边坡上揭露的地质情况较为复杂,裂隙发育岩石较破碎,受破碎夹带的切割,边坡出現三条裂隙,裂隙宽度局部段达到10cm宽,破碎夹泥带有水浸出。为保证厂房边坡稳定,施工将边坡开挖整体往后移动25~30m,并将土方开挖设计坡度变更为1:1.5,详见开挖设计变更图1。
2.2 边坡的支护方案。综合考虑工程技术可行性和经济合理性,大盈江一级电站厂房边坡于不同高程段采用不同的边坡支护方案。
3.3 锚杆安装。安装前应将孔内残留岩粉及颗粒用风、水冲洗干净,将锚尾连接锚杆,入孔时使得铁锲销张开(以锚杆旋转时能使铁锲向外膨胀为准,并用铁丝固定防止脱落),将锚杆依次连接送入孔内,当送至孔底时改用板手旋转锚杆,使铁锲得到充分膨胀,与岩壁紧锁。
3.4 锚杆张拉。在锚尾锁紧后,依次装入垫片、螺帽及钢板垫座就位后,采用手动液压千斤顶(型号为SYB1型)进行锚杆张拉,设计张拉拉力为150KN,锚杆张拉前对千斤顶、张拉油泵、压力表等进行配套标定,绘制“压力表读数~张拉力关系”曲线图;锚杆张拉分三级进行,第一级张拉至20KN,第二级张拉至70KN,第三级张拉至150KN,每级张拉后稳定2~3min,张拉时升荷速度控制在30KN/min以内;张拉到设计吨位稳压5~10 min后进行锁定,螺帽锁紧后进行卸荷,速度同样控制在30KN/min以内。
3.5 紧固灌浆。张拉段的灌浆考虑到岩层局部比较破碎,为防止串浆影响锚杆张拉及预应力效果,应在所有锚杆张拉完后进行,杆体粘结材料采用水泥浆,水灰比为2:1,浓浆灌注,掺5%减水剂,灌浆压力采用0.25MPa,孔口封采用橡皮板及铁片封堵,当灌浆压力达规定值时,单位吸浆量少于0.4L/min,延续30 min后结束灌浆。
3.6 锚头锚固。张拉灌浆结束后,锚头采用浇筑C20砼进行锚固,形状:棱锥形,尺寸:0.25m×0.15m×0.20m。
3.7 抽样检查。锚固端采用铁锲强制膨胀锁紧锚尾,操作方便同时充分保障了锚固作用,▽751.4~▽762.4预应力锚杆52根,单根长15.0~16.0M,▽762.4~▽772.4预应力锚杆77根,单根长L=15.0~16.5m,张拉实际伸值均大于理论值(15.6mm),均达到设计规范要求,张拉后,抽样检查10根,实际应力值在规范范围以内,满足设计要求。▽762.4以上边坡处理见图4。
4. 结语
大盈江一级电站厂房边坡经过二次减载后,从坡顶往坡脚依次采用种植草皮、喷砼、锚杆及挂网喷砼、预应力锚杆及砼挡墙等一系列措施并布置排水孔,有效地改善边坡稳定条件,提高边坡稳定性,布置的预应力锚杆既提供抗剪力,又对岩层施力了预应力,增加抗滑力,对边坡岩层稳定取到积极作用,对类似边坡支护提供一定的施工经验。
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”