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【摘要】喷锚支护可提高岩质边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,增强边坡的整体稳定性。根据本公司在贵阳市乌当区某边坡采用喷锚网支护的工程实践,介绍了设计方案、施工机械、施工方法、技术措施等问题。为类似工程提供参考。
关键词:岩质边坡,支护,锚杆,网喷
一、 工程概述
喷锚支护是靠锚杆深入稳定层,与钢筋网和混凝土层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡;或节理发育、易导致大面积碎落,以及局部小型崩塌、落石的岩质高边坡。
例如本单位于2005年完成的某边坡支护工程,该工程位于贵阳市乌当区新添寨广场北面,场地原始地形为南高北低的斜坡地段,开挖平场形成两级边坡,建筑边线距下一级边坡2至3米。其中上一级边坡开挖高度约6.0米,台阶宽约4.0米,为一岩质为主的侧向边坡;下一级边坡开挖高度约7米,为一岩质侧向边坡,开挖坡度60至75度。
边坡岩体为三叠纪中统关岭组下段薄~中厚层白云岩,岩体中节理裂隙比较发育,以顺层节理和高倾角节理为主,大部分呈闭合状,少部分呈开口状,开口约1~2mm,岩体较为破碎。
二、 设计方案
根据稳定性验算,该边坡整体处于稳定状态,无整体滑动或顺层滑动的可能。但由于该边坡由于岩石破碎、节理发育及爆破施工影响,使得岩层局部有层面张开裂缝,边坡破碎松散,时有掉块、撒落现象发生,且场地白云岩含有泥质,易风化,不利于施工和以后建筑物的使用。我们根据边坡现状,将需要加固防护的边坡分喷锚挂网防护和素喷混凝土防护两种类型;对边坡较高、坡面松散破碎严重,且破碎岩层较厚的地方采用喷锚网防护;而对那些边坡较低,只有少量裂缝,破碎不严重的地方则采用素喷混凝土防护。
1、锚杆间距2.0米×2.0米,孔径为80mm,压入M25水泥砂浆,锚杆采用Φ 25钢筋;锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而定, 一般取5至8米(为防止锚杆滑出,锚杆必须置于较好的岩层面以下一定深度);锚杆成孔的深度应大于设计深度20cm。
2、坡面挂钢筋网,钢筋网采用20cm×20cm的方孔,钢筋采用Φ6.5圆钢筋,喷射C20混凝土,标号为C20细石混凝土,厚度为10至15 cm,每15米设置一条伸缩缝,缝宽30mm。
3、边坡上设置泄水孔,设置间距3.0×3.0米,外斜坡度为5%,进入坡体内不小于0.5米,呈梅花形布置。
三、施工机械
根據本工程的特点,要使用的主要机械设备有:潜孔锤、空压机、搅拌机、压浆机、磨盘机、钢筋切断机、电焊机、钢筋调直机等。
其中成孔部分可采用液压XY-100型钻机,但由于液压钻机重量大,对脚手架要求高,施工中必须用水,对岩石部分成孔速度慢,我单位在本工程中采用了潜孔锤风力成孔。
根据本工程锚杆成孔深度,要求使用8至12m3的空压机,电动型或燃油型均可。
四、 施工方法及技术措施
喷锚网支护的施工程序是:搭设脚手——整修边坡——第一次喷射混凝土——锚杆钻孔——锚孔注浆——钢筋网制作(挂网)——制作安装设施排水孔——第二次喷射混凝土——养护——拆除脚手架。现把各工序的施工方法及技术措施简述如下:
1、搭设脚手架
脚手架搭设前必须先对现有边坡的稳定情况进行观察,确定安全后再搭设脚手架。钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上,不得置于浮渣上,材料进场要堆放整齐,扣件施工前应作好检查工作,破裂、滑丝的扣件严禁使用,施工脚手架,周围应设围栏警戒标志,并设专人看管,禁人入内,应按顺序施工,一步一清,不准上下同时作业。脚手架施工完后应观察脚手架整体或局部的垂直偏差,尤其观察脚手架四角是否偏斜,下沉。如发现有异样者,应立即组织人员进行加固。
2、 坡面整修
由于现有的岩石边坡破碎松散且不平整,故必须将松散的浮石和岩渣清除干净。处理好光滑岩面,拆除障碍物,必要时可用石块补砌空洞,用高压水冲洗受喷面。
3、 锚杆作业
3.1 本工程采用12m3的空压及和潜孔锤成孔,作业前必须对机械设备、风、水管路和电线等进行全面检查及试运转。
3.2 孔径80mm;根据现场的情况确定锚杆深度一般为5~8m,钻孔倾向度为15至20度之间,锚杆采用Φ 25 钢筋,间排距2米。
3.3 如遇岩石过于坚硬须采取加水的方式钻孔,钻孔时必须随机钻速度钻进,不能强加压力冲钻,以免影响边坡岩石的稳定。
3.4 采用压力泵将M25的水泥砂浆注入锚孔。应从孔底至孔口一次压满,并应注意随时从孔口补浆,保证浆液饱满,锚孔内注浆压力不小于0.3MPa。注浆时注浆管应插至孔底5~10cm处,随砂浆的注入缓慢匀速拔出。
4、挂网
4.1 先将圆盘钢筋(Φ6.5)调直,按边坡形状尺寸取料加工,按网孔20 cm×20cm的规格编织好钢筋网,分布要均匀,绑扎要牢固。
4.2 编好钢筋网后,主筋与锚杆交接处必须进行焊接,以保证喷射混凝土时钢筋不晃动。
4.3 钢筋网必须紧贴混凝土表面,以保证钢筋网保护层厚度。
5、排水孔施工
用人工凿岩将排水孔嵌入坡面,嵌入段作蜂窝孔或开叉处理,并与网筋绑扎固定,孔径不小于φ50,外斜坡度5%,梅花形布置。安装完后用纸或布将孔口堵住,待网喷完成后将纸或布清除。
6、网喷
6.1 作业前必须对机械设备、风、水管路和电线等进行全面检查及试运转。
6.2 喷头距坡面距离为2米左右,喷射角度保持在水平向上15度左右。
6.3 必要时可按配合比加入早强剂与速凝剂。
6.4 必须保证喷射坡面光滑,确保工程坡面平顺、线型流畅,无漏喷、离鼓、理解缝、钢筋网外露现象。
6.5 喷射坡面60%以上的厚度不应小于设计厚度;最小值不应小于设计厚度的一半。
7、混凝土养护
7.1 当最后一次喷射的混凝土终凝2h后,立即喷水养护,每天至少喷水四次。养护时间一般不得少于7d。
7.2 在终凝后第一次喷水养生时,压力不宜过大,以防止冲坏喷射混凝土防护层表面。
7.3 气温低于+5 C时,不得喷水养护。
7.4 在养生过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象,应分析原因、采取措施进行修补,以防后患。
五、 结束语
本工程土建部分已于2006年完工并投入使用,距今已使用五年以上,未发生掉块、撒落等不良现象,护坡面平顺、线型流畅,无离鼓、钢筋网外露等现象。
关键词:岩质边坡,支护,锚杆,网喷
一、 工程概述
喷锚支护是靠锚杆深入稳定层,与钢筋网和混凝土层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡;或节理发育、易导致大面积碎落,以及局部小型崩塌、落石的岩质高边坡。
例如本单位于2005年完成的某边坡支护工程,该工程位于贵阳市乌当区新添寨广场北面,场地原始地形为南高北低的斜坡地段,开挖平场形成两级边坡,建筑边线距下一级边坡2至3米。其中上一级边坡开挖高度约6.0米,台阶宽约4.0米,为一岩质为主的侧向边坡;下一级边坡开挖高度约7米,为一岩质侧向边坡,开挖坡度60至75度。
边坡岩体为三叠纪中统关岭组下段薄~中厚层白云岩,岩体中节理裂隙比较发育,以顺层节理和高倾角节理为主,大部分呈闭合状,少部分呈开口状,开口约1~2mm,岩体较为破碎。
二、 设计方案
根据稳定性验算,该边坡整体处于稳定状态,无整体滑动或顺层滑动的可能。但由于该边坡由于岩石破碎、节理发育及爆破施工影响,使得岩层局部有层面张开裂缝,边坡破碎松散,时有掉块、撒落现象发生,且场地白云岩含有泥质,易风化,不利于施工和以后建筑物的使用。我们根据边坡现状,将需要加固防护的边坡分喷锚挂网防护和素喷混凝土防护两种类型;对边坡较高、坡面松散破碎严重,且破碎岩层较厚的地方采用喷锚网防护;而对那些边坡较低,只有少量裂缝,破碎不严重的地方则采用素喷混凝土防护。
1、锚杆间距2.0米×2.0米,孔径为80mm,压入M25水泥砂浆,锚杆采用Φ 25钢筋;锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而定, 一般取5至8米(为防止锚杆滑出,锚杆必须置于较好的岩层面以下一定深度);锚杆成孔的深度应大于设计深度20cm。
2、坡面挂钢筋网,钢筋网采用20cm×20cm的方孔,钢筋采用Φ6.5圆钢筋,喷射C20混凝土,标号为C20细石混凝土,厚度为10至15 cm,每15米设置一条伸缩缝,缝宽30mm。
3、边坡上设置泄水孔,设置间距3.0×3.0米,外斜坡度为5%,进入坡体内不小于0.5米,呈梅花形布置。
三、施工机械
根據本工程的特点,要使用的主要机械设备有:潜孔锤、空压机、搅拌机、压浆机、磨盘机、钢筋切断机、电焊机、钢筋调直机等。
其中成孔部分可采用液压XY-100型钻机,但由于液压钻机重量大,对脚手架要求高,施工中必须用水,对岩石部分成孔速度慢,我单位在本工程中采用了潜孔锤风力成孔。
根据本工程锚杆成孔深度,要求使用8至12m3的空压机,电动型或燃油型均可。
四、 施工方法及技术措施
喷锚网支护的施工程序是:搭设脚手——整修边坡——第一次喷射混凝土——锚杆钻孔——锚孔注浆——钢筋网制作(挂网)——制作安装设施排水孔——第二次喷射混凝土——养护——拆除脚手架。现把各工序的施工方法及技术措施简述如下:
1、搭设脚手架
脚手架搭设前必须先对现有边坡的稳定情况进行观察,确定安全后再搭设脚手架。钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上,不得置于浮渣上,材料进场要堆放整齐,扣件施工前应作好检查工作,破裂、滑丝的扣件严禁使用,施工脚手架,周围应设围栏警戒标志,并设专人看管,禁人入内,应按顺序施工,一步一清,不准上下同时作业。脚手架施工完后应观察脚手架整体或局部的垂直偏差,尤其观察脚手架四角是否偏斜,下沉。如发现有异样者,应立即组织人员进行加固。
2、 坡面整修
由于现有的岩石边坡破碎松散且不平整,故必须将松散的浮石和岩渣清除干净。处理好光滑岩面,拆除障碍物,必要时可用石块补砌空洞,用高压水冲洗受喷面。
3、 锚杆作业
3.1 本工程采用12m3的空压及和潜孔锤成孔,作业前必须对机械设备、风、水管路和电线等进行全面检查及试运转。
3.2 孔径80mm;根据现场的情况确定锚杆深度一般为5~8m,钻孔倾向度为15至20度之间,锚杆采用Φ 25 钢筋,间排距2米。
3.3 如遇岩石过于坚硬须采取加水的方式钻孔,钻孔时必须随机钻速度钻进,不能强加压力冲钻,以免影响边坡岩石的稳定。
3.4 采用压力泵将M25的水泥砂浆注入锚孔。应从孔底至孔口一次压满,并应注意随时从孔口补浆,保证浆液饱满,锚孔内注浆压力不小于0.3MPa。注浆时注浆管应插至孔底5~10cm处,随砂浆的注入缓慢匀速拔出。
4、挂网
4.1 先将圆盘钢筋(Φ6.5)调直,按边坡形状尺寸取料加工,按网孔20 cm×20cm的规格编织好钢筋网,分布要均匀,绑扎要牢固。
4.2 编好钢筋网后,主筋与锚杆交接处必须进行焊接,以保证喷射混凝土时钢筋不晃动。
4.3 钢筋网必须紧贴混凝土表面,以保证钢筋网保护层厚度。
5、排水孔施工
用人工凿岩将排水孔嵌入坡面,嵌入段作蜂窝孔或开叉处理,并与网筋绑扎固定,孔径不小于φ50,外斜坡度5%,梅花形布置。安装完后用纸或布将孔口堵住,待网喷完成后将纸或布清除。
6、网喷
6.1 作业前必须对机械设备、风、水管路和电线等进行全面检查及试运转。
6.2 喷头距坡面距离为2米左右,喷射角度保持在水平向上15度左右。
6.3 必要时可按配合比加入早强剂与速凝剂。
6.4 必须保证喷射坡面光滑,确保工程坡面平顺、线型流畅,无漏喷、离鼓、理解缝、钢筋网外露现象。
6.5 喷射坡面60%以上的厚度不应小于设计厚度;最小值不应小于设计厚度的一半。
7、混凝土养护
7.1 当最后一次喷射的混凝土终凝2h后,立即喷水养护,每天至少喷水四次。养护时间一般不得少于7d。
7.2 在终凝后第一次喷水养生时,压力不宜过大,以防止冲坏喷射混凝土防护层表面。
7.3 气温低于+5 C时,不得喷水养护。
7.4 在养生过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象,应分析原因、采取措施进行修补,以防后患。
五、 结束语
本工程土建部分已于2006年完工并投入使用,距今已使用五年以上,未发生掉块、撒落等不良现象,护坡面平顺、线型流畅,无离鼓、钢筋网外露等现象。