压力分散型锚索施工工法.doc

压力分散型锚索施工工法 工法编号：GZSJGF 07-03-04 中铁隧道集团二处有限公司 何峰 张昌伟 许维青 一、前言 压力分散型锚索是在不同长度的无粘结钢绞线末端套以承载体和挤压套。当锚固段注浆固结后，以一定荷载张拉对应于承载体的钢绞线，设置在不同深度部位的数个承载体将压应力通过浆体传递给被加固体。这样，对在整个锚固段范围内的被加固体提供分散的锚固力。与通常的拉力锚及压力锚相比较，压力分散型锚索的锚固范围及所提供的锚固力显著增加，对岩层的应用范围进一步扩大，减少了破碎岩体中的扩孔工作，能最大限度地减少破碎地段的挖方刷坡，并具有施工工序简化、抗震性能好的优点。 二、工法特点 1、锚杆的根部荷载大，孔口荷载小，可以将边坡表层不稳定体锚定在地层深部，有效地利用了内锚固段。同时，分散布置的内锚头又避免了锚固应力集中分布状况，使锚固段应力分布更趋于均匀。 2、浆体受压，加大了被锚固体的受压范围，使锚固体和被加固体能够提供更高更稳定的锚固力，因而对软弱地层适应性强。 3、杆体采用无粘结钢绞线，具有很高的防腐性能，减少了普通钢绞线施工时涂油工作，节省了人力，减少了对环境的污染，并可进行二次补偿张拉，有效地延长了锚固体的寿命。 4、安装锚索后可一次性全孔注浆，简化了注浆工序。 5、可以最大限度地减少破碎岩体的挖方刷坡，以较小的投入即可达到理想的加固效果，成本低、效益高，在深基坑加固中较其它加固类型可节约投资20%左右。 三、适用范围 1、适用于工业与民用建筑、矿山建设、地下洞室、高陡边坡、基坑支护、坝基、大型弧门闸墩的加固。 2、适用于各类岩层及可拆除的深基坑土层加固，加固深度可达60米。尤其对内锚固段岩石强度偏低的围岩地层或要求大吨位锚固力时更具有优越性，提供锚固吨位可达3000KN。 3、适用于滑坡体的加固治理，但应通过可靠的地质勘测手段确定滑动面位置，确保内锚固段设置于稳定的岩层之中。 四、工艺原理及关键技术 （一）工艺原理 压力分散型锚索是在不同长度的无粘结钢绞线末端套以承载体和挤压套，通过孔口设置的锚垫墩施加预应力，设置于不同深度部位的数个承载体将压应力传递给被加固体。 压力分散型锚索加固岩体是基于无粘结钢绞线预应力筋的自由伸缩而将所施加预应力传递于承载体上，然后通过承载体对浆体的挤压而起到加固锚固体的作用。 （二）关键技术 本工法的关键技术为：设置在不同深度部位的数个承载体的施工。 1、钻孔 （1）进行现场地质调查，根据岩层破碎实际情况进行钻机比选及确定钻孔过程中合理的辅助措施。 钻机以风动潜孔钻及轻型地质钻机为主，对破碎地段则采用偏心钻头跟管钻进或注浆固结二次成孔等辅助措施。常用钻机在不同岩层中的适用情况参见表1。 常 用 钻 机 对 不 同 岩 层 的 适 用 情 况 表 表1 序号 钻机型号 可钻孔径 （mm） 适用钻杆 Φ（mm） 配用 冲击器 适用岩层 备注 1 YG60 100-200 73、89 CIR系列 各种岩层 可跟管钻进20m，跟管钻进时选用偏心钻头 2 MG-50A 76-250 73、89 CIR系列 中、硬岩 可跟管钻进24m，跟管钻进时选用偏心钻头 3 MD-50 80-150 73、89 CIR系列 中、硬岩 可跟管钻进20m，跟管钻进时选用偏心钻头 4 YG-2A 75-600 73、89 CIR系列 中、硬岩 地质钻 5 QZJ100B 85-105 73、89 CIR系列 完整软岩 松散地段采用螺旋钻杆 （2）确定钻进技术参数 钻进技术参数主要指风量、风压、钻压。风量一般要求17m3/s，以确保排除岩屑及石粉；风压选择0.5～0.7Mpa；钻压以钻头落在石质上发出清脆声音为准：普通钻头钻进时钻压一般控制在8～10KN为佳，如选用偏心钻头，钻压一般控制在13～15KN为佳。 （3）钻进施工 ① 清理坡面，搭设作业平台。 ② 按设计孔位编号进行现场布设，岩面用红油漆标明孔号，对观测锚索及试验锚索作特别标记。 ③ 安装钻机、确定孔位方向及倾角，使钻机安装严格达到“正、平、稳、固”。 ④ 开孔前核对孔位、孔向、倾角，检查活塞运动是否灵活，检查冲击器工作是否正常、钎头的磨损程度、外径是否合乎口径的要求、确定钎头有无整孔进尺的能力。进尺0.3m左右时重新校正一次钻机的位置，并量好该孔的机前距离，若发现钻机与孔位有明显的移位和异常现象，则重新调准钻机的位置和方向。 （4）钻孔过程中辅助施工措施 ① 注浆固结二次成孔：对于岩体破碎，透水率q＞1Lu时，固结灌浆分段进行，段长一般控制在5～6米，对于大渗透地段适当掺加部分水玻璃等化学浆液。 ② 对于岩体过于松散破碎，但又属于石质，因注浆而造成浆液流失过大时，则采用潜孔钻跟管钻进。若岩体破碎层覆盖较厚而造成跟管长度过长时，在