邊坡錨固施工研究論文

時間:2022-09-18 11:29:00

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邊坡錨固施工研究論文

摘要:在我國進行大規模基礎建設中,巖土錨固工程遇到了各類復雜地層,造孔的問題也越來越多,本文探討黃土地層中錨固孔造孔施工技術同時附帶探討砂礫、卵石層中錨固孔造孔施工技術。同時通過工程實踐探討總結錨索、錨桿在土質邊坡和沖洪積砂礫、卵石層地質條件下,技術上可靠、經濟上可行的造孔施工方法,用以指導在今后遇到類似工程情況下,降低成本快速高效地施工。

關鍵詞:土質邊坡錨固造孔施工

0引言

目前我國進行大規模基礎建設中,巖土錨固工程遇到了各類復雜地層,造孔的問題也越來越多。在各類地層造孔一般是:采用大型設備造孔則運行的費用居高不下,再者大部分錨固工程施工在山區及邊坡上,交通不便,大型設備很難運用,只能是人工搭建腳手架采用小型設備進行施工,而小型設備在造孔過程中易塌孔卡鉆、鉆頭磨損嚴重。那么如何在各類地層中實現高速度、高質量、低成本造孔的普遍技術難題也越來越突出,急待我們工程技術人員去研究探討,總結推廣。

1概述

該工程為蘭州市某經濟適用住宅小區建設的配套工程。正在規劃建設中的蘭州市某經濟住房小區地處蘭州市七里河區,位于蘭新鐵路線以南、雷壇河以西,西靠華林坪山體。西側發育有滑坡兩處(H1、H2),位居場地南北兩側,中部為不穩定斜坡(X1),危險性大。對華林坪山體進行及時有效、科學合理的綜合治理,既能夠保證該經濟住房小區建設工程的順利實施,以及建后該小區住戶的人身、財產安全,而且對美化環境和市容也有一定的意義。

2地質條件

2.1地層巖性根據開挖形成的邊坡揭露及邊坡勘查地質鉆探資料反映,該段邊坡的地層分布較為簡單,主要地層巖性如下:

2.1.1上部為第四系洪積黃土(Q42eol),黃褐色,主要成份為粉質低液限粘土和細沙,土質均一,結構松散,稍濕,稍密,具可塑性。在邊坡上未發現夾層,邊坡地層單一,黃土直立強。經取樣,測得黃土深部的天然含水量為16.2%~24.6%,經直接快剪試驗,該層黃土的粘聚力為16~37KPa,摩擦角為24.2~27.4°。此黃土地層是構成人工邊坡的主體。

2.1.2下部為第四系沖洪積砂礫、卵石層(Q4al+pl),厚度大于5m,卵石粒徑15~40mm,磨圓度好,呈渾圓狀,級配差,青灰色。此層為黃河的多級階地,沿邊坡走向(南北方向,該層平均厚度約3°,垂直邊坡方向,該層最大厚度約7°,該層在邊坡范圍內全被黃土層覆蓋。該層也是建筑物較好的持力層。

2.2黃土地層節理、裂隙發育情況根據調查在此層黃土地層中存在三組裂面:①走向近SN/85°;②NE55°/S85°E,該兩組裂面延伸性好,長達5~15m,下切較深;③NE20°/SE55°。從目前邊坡產生坍塌變形的H1、H2范圍及坡面上產生的鼓起、開裂變形均受該組裂面控制。這是本段邊坡產生危害的因素之一。

2.3地下水情況受地形地貌的控制,大部分邊坡地段地下水埋藏較深,鉆探未揭露,從厚度約25m的黃土地層中的鉆探過程中,未發現地下出露。這與巖土工程勘查報告中的結論相一致。

3邊坡加固施工方案

該山體邊坡高度為15m~35m,根據本工程地質勘察提供的資料結合現場實際情況,確定坡角底部采用13m高錨桿擋墻護坡,錨桿間距2.5m,梅花型布設,錨桿頭焊接十字架砌筑在擋墻內。然后整個邊坡采用錨桿框架梁對邊坡進行整體加固,框架梁間隔2.5m,滑坡較為嚴重部位用錨索框架梁對進行加固。

4錨桿及錨索造孔施工

4.1鉆孔設備選擇傳統鉆孔設備選擇主要是從鉆機、鉆桿、鉆頭、合金頭等幾個方面入手,加強某些方面的優點,回避某些方面的缺點,使之在特定的工程中有高的性價比。

4.2錨孔測放邊坡施工遵循邊挖邊加固的原則,即開挖一級,防護一級,不能一次開挖到底,避免邊坡長時間暴露,使邊坡在施工過程中保持穩定。應將錨孔位置準確測放在坡面上,孔位誤差不得超過±50mm。

4.3鉆機就位錨孔鉆進施工之前,搭設滿足相應承載力和穩固條件的腳手架,根據坡面測放孔位,準確安裝固定鉆機。并嚴格認真進行機位調整,確保錨孔開鉆就位的縱橫誤差不得超過±50mm,高度誤差不得超過±100mm,鉆孔傾角和方向符合設計要求,傾角允許誤差±1°,方位允許誤差±2°。

4.4錨孔鉆孔本工程錨桿鉆孔孔徑φ110mm,孔深為8~16m,錨索鉆孔孔徑為φ130mm,孔深為15~25m,錨孔方向垂直破面走向,傾角下傾20°。

4.4.1黃土層鉆孔①CSJ-40錨固鉆機:CSJ-40錨固鉆機鉆孔采用干鉆(螺旋鉆桿鉆進),以確保錨固施工不致于惡化邊坡的穩定性。鉆機定位調整好角度后鉆桿鉆進時,慢速鉆進30cm校正好角度后均勻鉆進,當鉆桿達到設計深度后,考慮到孔底沉渣再超鉆50cm穩定1~2min,然后慢速拔出鉆桿。②洛陽鏟:洛陽鏟實際是人力沖擊鉆具的一種,在市場上現成樣品也可以買到。

在造孔時首先確定孔位,為了保證孔位及孔斜,我們先用羅盤測量放點、放線,確定錨孔的方位,再利用角度支架,將傾角方位確定,然后在兩支架間固定兩條線繩,進行水平投影。然由一人執鏟,另一人輔助造孔,靠人力沖擊黃土成孔,每鏟沖擊旋轉然后取出帶走土渣,在造孔中隨時用羅盤進行測斜。根據工程實踐建議洛陽鏟不宜造16m以上孔。

4.4.2黃土層造孔可行性比較①通過對蘭州市雷壇河華林坪山體加固工程3個試驗孔和538個錨索孔的施工,我們對各種造孔設備進行了測算。②在3種造孔設備中,以CSJ-40錨固鉆機純造孔時間最快,而洛陽鏟最慢。

4.4.3砂礫、卵石層成孔空氣潛孔錘偏心跟管鉆進系統主要由潛孔沖擊器、偏心跟管鉆具、管靴和套管組成,工作時由鉆具提供回轉扭矩及給進動力,由空氣壓縮機提供潛孔沖擊器工作的動力和排出巖屑的沖洗介質。

4.5錨孔清理鉆進達到設計深度后,不能立即停鉆,再穩鉆1~2分鐘,防止孔底沉過多渣,達不到設計孔徑。鉆孔孔壁不得有沉渣,必須清理干凈。鉆孔結束后,檢查孔深及傾角,達到要求后用高壓風吹孔,待孔內粉塵吹凈,用編織袋塞好孔口進行防護。公務員之家

4.6錨孔檢查錨孔鉆孔結束后,經現場監理檢驗合格后,方可進行下一道工序。

5經驗總結

在華林坪山體加固工程中在黃土層造孔中,我們準備在黃土邊坡造孔主要運用CSJ-40錨固鉆機,但通過實踐檢驗:16m以下孔(包括16m)用洛陽鏟是理想的造孔工具。總而言之,根據不同的施工實際情況選定造孔機具,在邊坡處理中,尤其是高邊坡處理,造孔設備越輕將越占優勢。

6結束語

鉆孔作業是巖土錨固工程施工中的一個重要技術環節,影響到工程質量和效益,在工程施工中要嚴格控制。在對工程的地質條件和環境條件的全面調查和試驗研究的基礎上,通過科學合理的設備機具的選型配置,我們就能克服錨固造孔存在的困難,取得很好的經濟效益和社會效益。

參考文獻:

[1]蘇自約,陳謙,徐禎祥,劉璇主編.《錨固技術在巖土工程中的應用》.人民交通出版社.

[2]閆莫明,徐禎祥,蘇自約主編.《巖土錨固技術手冊》.人民交通出版社.

[3]中國地質調查局主辦.《探礦工程》2002年5月.地質出版社.

[4]中國地質調查局主辦.《探礦工程》2008年7月.地質出版社.