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[摘 要]官地水电站滑坡体边坡地质条件恶劣,边坡以覆盖层为主,坡面结构较松散,为保证整体稳定、确保施工安全,采用预应力锚索结合锚筋束、排水钢花管、钢筋砼框格梁和喷锚支护的复合锚固形式进行浅表层和深层锚固;植被较好部位采用主动柔性防护网替代网喷砼加强防护;或是采用预应力锚索结合钢花管锁口、塑料盲沟管排水、自进式中空锚杆、钢筋框格梁、混凝土挡墙护脚和网喷砼复合支护形式有效的加强坡面防护。
[關键词]滑坡体 锚索 锚筋束 排水孔 中空锚杆 花管 主动防护网
中图分类号:TE325 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)36-0185-01
1 滑坡体部位地质情况
我局承担施工的官地水电站左岸缆机平台标段共有两处滑坡体部位:一为左岸缆机平台下游侧开口线外边坡;二为左岸高低连接线桩号K0+740~K1+000路段边坡。
⑴左岸缆机平台最高开挖高程为1522m,当其开挖至1500m时,于基覆界线附近发现覆盖层内见有擦痕等滑动迹象,擦痕方向为S。经钻孔勘探及地表调查判断,该范围为滑坡体。根据钻探资料可知,1490m下游、上部覆盖层竖向厚度局部可达20余米左右。覆盖层可分为三层:崩积堆积孤块石土,崩坡积堆积的块碎石土、破残积堆积的碎砾石土。
⑵左岸高低连接线公路(K0+740~K1+000)坡顶覆盖层较厚,地基为第四系崩坡积层(Q4col+dl)。为褐黄色~褐色含碎石壤土、含碎石粘土,厚度一般为0.5-2.0m,最厚3-5m。碎石成分主要为深灰~灰黑色玄武岩,粒径以5~20cm角砾为主,少量为50~80cm棱角状,含量约20~40%,其余为壤土和粘土。土主要为灰色壤土和白-黄色粘土,结构松散~稍密,并少量含孤石和砂壤土。块碎石多具棱角状,结构松散,具架空结构,局部段边坡稳定性差。该部位于2007年9月份发生坍塌,遂对其采取相应锚固措施进行处理。
2 加固处理方式
左岸缆机平台下游侧开口线滑坡体区域分为上、下两个区,上部为锚索区,下部为无锚索区。支护方式如下:
⑴在锚索支护区进行表面处理,对大块孤石进行加固或削平处理,对小块孤石进行清理;
⑵在锚索支护区布置13排1000KN锚索,共67根;锚索间距为5m,排距以高程控制,两排之间高差3.5m,间排距可根据现场地形条件进行局部调整,锚固段长度取8m(锚固段伸入Ⅳ类岩石),锚索长度为55m和60m,交错布置,根据现场钻探情况可适当调整索长和锚固段长度。
⑶在锚索区布置锚索横梁,用挂网φ8@20cm×20cm,喷15cm厚C20混凝土进行表层保护,并采用长12m的3φ25锚筋束,间排距均为5m。因锚索区域最上部植被较好,可采用FSS-JG-300-G主动防护网替代挂网喷混凝土支护,其余支护措施不变。
⑷在锚索区下方的无锚索作用区域采用挂网φ8@20cm×20cm,喷15cm厚C20混凝土进行表层保护,并采用长12m的3φ25锚筋束,间排距均为5m;
⑸支护区域的排水管采用φ50钢花管外包土工布,L=5m,间排距2.5m。
3 施工技术
3.1 锚索
根据工程锚固需要,结合设计要求,锚索型式选用自由式压力分散型单孔多锚头防腐型预应力锚索。主要由导向帽、单锚头、锚板、注浆管、高强低松弛无粘结钢绞线等组成,具有克服锚固段应力集中、有效防腐、有效减小孔径、全孔一次注浆、可进行二次补偿张拉等特点。
锚索施工工艺流程:锚孔编号、定位→锚孔成孔(钻孔、清孔)→锚索制作、安装→锚墩灌浆→锚索浇筑→张拉锁定→外锚头保护。
技术要点:⑴浅表部强风化强卸荷、难以成孔的锚索孔,采用随钻跟进套管护壁至一定深度,再正常钻进;难以采用跟套管护壁的破碎孔段,采用超前固结灌浆处理,再扫孔继续钻进;必要时套管跟进与超前固结灌浆相结合,保证成孔。
⑵锚索孔破碎段采用冲击器配套粗径长組合钻具、扶正器、防卡器、反振器、Φ89钻杆等成孔。
⑶考虑该部位边坡地质情况,锚索灌浆宜采用较浓的浆液进行灌注。吸浆量大时根据实际情况可采用间歇、限流、待凝等综合措施。
⑷为更有效控制灌浆量可在锚索自由段全长采用包土工布包裹。
3.2 锚筋束
为稳固浅层内部结构边坡,选用长12m锚筋束灌浆锚固。
锚筋束施工工艺流程:施工准备→布孔→钻孔清孔→制作安装→注浆→孔口封堵→验收。
技术要点:⑴业主统供定尺钢筋长为9m,锚筋束为3Φ25、L=12m,则采用“3+9、6+6、9+3”形式并列两两点焊而成,焊缝长>10cm,间隔1.5m。
⑵锚孔钻进过程中如遇溶隙、洞穴、塌孔或掉钻难以钻进时,应先进行回填或固结灌浆处理,固结灌浆采用纯压式、单钻孔单灌方式进行。
⑶锚筋束灌浆过程中,若灌注大量浆液后仍不见反浆,应采取降压、限流、限量、浓浆等措施进行处理,必要时可掺加1.5%速凝剂。
3.3 排水孔
排水孔孔径为50mm,孔深有1m和5m两种,5m孔深排水管采用钢花管外包土工布,1m孔深排水管采用塑料盲沟管外包土工布。
技术要点:⑴左岸缆机平台滑坡体边坡以碎石堆积体为主,排水管采用普通脆性材料容易在边坡变形压力下断裂甚至整体破碎导致失去本身排水作用,因此选择承受内应力较大的钢花管排水。
⑵左岸高低连接线滑坡体边坡以松散碎石土为主,覆盖层较薄,排水孔孔深选择为1m。该部位排水孔容易发生塌孔,采用安插PVC孔口安插显然不能起到边坡排水作用,因此选择采用安插盲沟管外包土工布进行边坡排水。
排水孔施工工艺流程:测量放点布孔→钻孔→安插排水管→孔口保护 3.4 自进式中空锚杆
左岸高低连接线滑坡体部位采用Φ25、L=4.5m自进式中空锚杆支护。
自进式中空锚杆全长波形连续螺纹,由钻头、锚杆体、联结套、止浆塞、拱形垫板及螺母组成。
自进式锚杆施工工艺流程:测量放点→锚杆钻进→卸钻机、安装止浆塞→注浆→安装垫板及螺母(根据设计需要)。
技术要点:⑴锚杆具有连续的国际标准波形螺纹,可以直接安装在手风钻上作为钻杆配合钻头完成钻孔成锚孔。
⑵作为钻杆的锚杆体无需拨出,其中空可作为注漿通道,从里至外进行注浆。
⑶高效的止浆塞使注浆能保持较强的注浆压力,充分地充填空隙,固结破碎岩体,高强度的垫板、螺母可以将深层围岩应力均匀地传递到围岩上,达到围巖与锚杆互为支护的目的。高强度的联结套使自进式锚杆具有边钻进边加长的特性。
⑷该锚杆三位一体的功能使在覆盖层边坡上施工不需要套管护壁、预注浆等特殊手法也能形成锚孔并保证锚固与注浆效果。
3.5 锁口花管
左岸高低连接线滑坡体边坡顶部开口线外3~5m左右布置直径为50mm、长为6m和12m注浆花管进行锁口固定。钢花管一端为锥形体,管身梅花形布置有孔径为10mm的小孔,使钢花管注浆完成后在其周围形成一个直径为1~2m的混凝土钉,有效的对浅表层边坡进行锚固。
锁口花管施工工艺流程:测量放点→钻孔→安插花管→注浆
技术要点:⑴由于边坡构成多为土加石,成孔困难,花管施工采用岩锚钻机跟管钻进工艺垂直钻进成孔。
⑵由于该部位地质情况较差会发生超灌现象,在花管安插后对其孔底进行堵塞,堵塞长度不大于10cm,采用砂浆灌注,并添加水泥用量3.5%的速凝剂,灌浆过程中采用限量、间歇、待凝的方式直至灌满。
3.6 主动柔性防护网
左岸缆机平台滑坡体边坡主要为覆盖层以孤石及块碎石土,坡体结构松散,孤块石较多,容易发生滚石。设计采用FSS-JG-300-G主动防护网对坡面进行防护,采用锚杆和支撑绳固定方式将钢绳网和钢丝网覆盖在坡面上,从而实现坡面加固以及限制落石运动范围的一种边坡柔性防护系统。
4 小结
通过对滑坡体边坡采取以上所述浅表层和深层锚固复合支护措施,有效的解决了滑坡体稳定性差、表层落石及内部错位变形等隐患,保证了边坡的稳定和施工的安全。
[關键词]滑坡体 锚索 锚筋束 排水孔 中空锚杆 花管 主动防护网
中图分类号:TE325 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)36-0185-01
1 滑坡体部位地质情况
我局承担施工的官地水电站左岸缆机平台标段共有两处滑坡体部位:一为左岸缆机平台下游侧开口线外边坡;二为左岸高低连接线桩号K0+740~K1+000路段边坡。
⑴左岸缆机平台最高开挖高程为1522m,当其开挖至1500m时,于基覆界线附近发现覆盖层内见有擦痕等滑动迹象,擦痕方向为S。经钻孔勘探及地表调查判断,该范围为滑坡体。根据钻探资料可知,1490m下游、上部覆盖层竖向厚度局部可达20余米左右。覆盖层可分为三层:崩积堆积孤块石土,崩坡积堆积的块碎石土、破残积堆积的碎砾石土。
⑵左岸高低连接线公路(K0+740~K1+000)坡顶覆盖层较厚,地基为第四系崩坡积层(Q4col+dl)。为褐黄色~褐色含碎石壤土、含碎石粘土,厚度一般为0.5-2.0m,最厚3-5m。碎石成分主要为深灰~灰黑色玄武岩,粒径以5~20cm角砾为主,少量为50~80cm棱角状,含量约20~40%,其余为壤土和粘土。土主要为灰色壤土和白-黄色粘土,结构松散~稍密,并少量含孤石和砂壤土。块碎石多具棱角状,结构松散,具架空结构,局部段边坡稳定性差。该部位于2007年9月份发生坍塌,遂对其采取相应锚固措施进行处理。
2 加固处理方式
左岸缆机平台下游侧开口线滑坡体区域分为上、下两个区,上部为锚索区,下部为无锚索区。支护方式如下:
⑴在锚索支护区进行表面处理,对大块孤石进行加固或削平处理,对小块孤石进行清理;
⑵在锚索支护区布置13排1000KN锚索,共67根;锚索间距为5m,排距以高程控制,两排之间高差3.5m,间排距可根据现场地形条件进行局部调整,锚固段长度取8m(锚固段伸入Ⅳ类岩石),锚索长度为55m和60m,交错布置,根据现场钻探情况可适当调整索长和锚固段长度。
⑶在锚索区布置锚索横梁,用挂网φ8@20cm×20cm,喷15cm厚C20混凝土进行表层保护,并采用长12m的3φ25锚筋束,间排距均为5m。因锚索区域最上部植被较好,可采用FSS-JG-300-G主动防护网替代挂网喷混凝土支护,其余支护措施不变。
⑷在锚索区下方的无锚索作用区域采用挂网φ8@20cm×20cm,喷15cm厚C20混凝土进行表层保护,并采用长12m的3φ25锚筋束,间排距均为5m;
⑸支护区域的排水管采用φ50钢花管外包土工布,L=5m,间排距2.5m。
3 施工技术
3.1 锚索
根据工程锚固需要,结合设计要求,锚索型式选用自由式压力分散型单孔多锚头防腐型预应力锚索。主要由导向帽、单锚头、锚板、注浆管、高强低松弛无粘结钢绞线等组成,具有克服锚固段应力集中、有效防腐、有效减小孔径、全孔一次注浆、可进行二次补偿张拉等特点。
锚索施工工艺流程:锚孔编号、定位→锚孔成孔(钻孔、清孔)→锚索制作、安装→锚墩灌浆→锚索浇筑→张拉锁定→外锚头保护。
技术要点:⑴浅表部强风化强卸荷、难以成孔的锚索孔,采用随钻跟进套管护壁至一定深度,再正常钻进;难以采用跟套管护壁的破碎孔段,采用超前固结灌浆处理,再扫孔继续钻进;必要时套管跟进与超前固结灌浆相结合,保证成孔。
⑵锚索孔破碎段采用冲击器配套粗径长組合钻具、扶正器、防卡器、反振器、Φ89钻杆等成孔。
⑶考虑该部位边坡地质情况,锚索灌浆宜采用较浓的浆液进行灌注。吸浆量大时根据实际情况可采用间歇、限流、待凝等综合措施。
⑷为更有效控制灌浆量可在锚索自由段全长采用包土工布包裹。
3.2 锚筋束
为稳固浅层内部结构边坡,选用长12m锚筋束灌浆锚固。
锚筋束施工工艺流程:施工准备→布孔→钻孔清孔→制作安装→注浆→孔口封堵→验收。
技术要点:⑴业主统供定尺钢筋长为9m,锚筋束为3Φ25、L=12m,则采用“3+9、6+6、9+3”形式并列两两点焊而成,焊缝长>10cm,间隔1.5m。
⑵锚孔钻进过程中如遇溶隙、洞穴、塌孔或掉钻难以钻进时,应先进行回填或固结灌浆处理,固结灌浆采用纯压式、单钻孔单灌方式进行。
⑶锚筋束灌浆过程中,若灌注大量浆液后仍不见反浆,应采取降压、限流、限量、浓浆等措施进行处理,必要时可掺加1.5%速凝剂。
3.3 排水孔
排水孔孔径为50mm,孔深有1m和5m两种,5m孔深排水管采用钢花管外包土工布,1m孔深排水管采用塑料盲沟管外包土工布。
技术要点:⑴左岸缆机平台滑坡体边坡以碎石堆积体为主,排水管采用普通脆性材料容易在边坡变形压力下断裂甚至整体破碎导致失去本身排水作用,因此选择承受内应力较大的钢花管排水。
⑵左岸高低连接线滑坡体边坡以松散碎石土为主,覆盖层较薄,排水孔孔深选择为1m。该部位排水孔容易发生塌孔,采用安插PVC孔口安插显然不能起到边坡排水作用,因此选择采用安插盲沟管外包土工布进行边坡排水。
排水孔施工工艺流程:测量放点布孔→钻孔→安插排水管→孔口保护 3.4 自进式中空锚杆
左岸高低连接线滑坡体部位采用Φ25、L=4.5m自进式中空锚杆支护。
自进式中空锚杆全长波形连续螺纹,由钻头、锚杆体、联结套、止浆塞、拱形垫板及螺母组成。
自进式锚杆施工工艺流程:测量放点→锚杆钻进→卸钻机、安装止浆塞→注浆→安装垫板及螺母(根据设计需要)。
技术要点:⑴锚杆具有连续的国际标准波形螺纹,可以直接安装在手风钻上作为钻杆配合钻头完成钻孔成锚孔。
⑵作为钻杆的锚杆体无需拨出,其中空可作为注漿通道,从里至外进行注浆。
⑶高效的止浆塞使注浆能保持较强的注浆压力,充分地充填空隙,固结破碎岩体,高强度的垫板、螺母可以将深层围岩应力均匀地传递到围岩上,达到围巖与锚杆互为支护的目的。高强度的联结套使自进式锚杆具有边钻进边加长的特性。
⑷该锚杆三位一体的功能使在覆盖层边坡上施工不需要套管护壁、预注浆等特殊手法也能形成锚孔并保证锚固与注浆效果。
3.5 锁口花管
左岸高低连接线滑坡体边坡顶部开口线外3~5m左右布置直径为50mm、长为6m和12m注浆花管进行锁口固定。钢花管一端为锥形体,管身梅花形布置有孔径为10mm的小孔,使钢花管注浆完成后在其周围形成一个直径为1~2m的混凝土钉,有效的对浅表层边坡进行锚固。
锁口花管施工工艺流程:测量放点→钻孔→安插花管→注浆
技术要点:⑴由于边坡构成多为土加石,成孔困难,花管施工采用岩锚钻机跟管钻进工艺垂直钻进成孔。
⑵由于该部位地质情况较差会发生超灌现象,在花管安插后对其孔底进行堵塞,堵塞长度不大于10cm,采用砂浆灌注,并添加水泥用量3.5%的速凝剂,灌浆过程中采用限量、间歇、待凝的方式直至灌满。
3.6 主动柔性防护网
左岸缆机平台滑坡体边坡主要为覆盖层以孤石及块碎石土,坡体结构松散,孤块石较多,容易发生滚石。设计采用FSS-JG-300-G主动防护网对坡面进行防护,采用锚杆和支撑绳固定方式将钢绳网和钢丝网覆盖在坡面上,从而实现坡面加固以及限制落石运动范围的一种边坡柔性防护系统。
4 小结
通过对滑坡体边坡采取以上所述浅表层和深层锚固复合支护措施,有效的解决了滑坡体稳定性差、表层落石及内部错位变形等隐患,保证了边坡的稳定和施工的安全。