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边坡支护岩石锚索施工质量通病的诊断与防治

边坡支护岩石锚索施工质量通病的诊断与防治

李国良

（中国水利水电第八工程局基础工程分局湖南长沙410118）

[内容提要]：由于小湾水电站边坡地质条件的困难性，引起锚索施工过程

中出现的质量通病较多，对锚索施工质量通病的精确诊断，实行必要措施，

提前做好防治工作，防患于未然，对确保锚索施工质量与边坡的长期稳定

与平安是大有裨益的。本文作者通过多年来对多个工程的锚索施工过程中

遇到的一些问题进行总结，在文中概略阐述了锚索施工过程中常见的一些

质量通病进行的诊断方法与防治措施。供从事锚索施工的同行参考与商榷。

[关键词]：边坡支护锚索质量通病诊断防治

1．工程概况

小湾水电站位于云南西部南涧县与凤庆县交界的澜沧江中游河段，在干流

河段与支流黑惠江交汇处下游1.5km处，系澜沧江中下游河段规划八个梯

级电站中的其次级。

小湾水电站工程属大（Ⅰ）型一等工程，永久性主要水工建筑物为一级建

筑物。工程以发电为主兼有防洪、浇灌、拦沙与航运等综合利用效益，水

库具有不完全多年调整实力，系澜沧江中下游河段的“龙头水库”。小湾

水电站枢纽工程由坝高292m的混凝土双曲拱坝、坝后水垫塘与二道坝、

左岸泄洪洞、右岸地下引水发电厂房与尾水洞组成。大坝建成后水库容量

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为149.14×10m，电站安装6台水轮发电机组，装机容量为4200MW

（6×700MW）。

2．地质概况

坝址区地处高山峡谷之中，两岸山势陡峻，呈“V”河谷，两岸边坡岩层

主要为中深变质系黑云母花岗片麻岩和角闪斜长片麻岩组成，岩层呈单斜

结构，断层构造发育，以顺层面断层为主并分布有变蚀带，岩体表层以匀

称风化为主，卸荷作用剧烈，分布有陡倾角卸荷张裂缝和顺坡剪切裂隙，

强卸荷裂隙发育带分布范围较广，埋藏较深，严峻影响着开挖边坡的稳定

与平安，为确保两岸边坡的长期稳定与平安，设计布置了大量的预应力锚

索对边坡实行锚固支护处理措施。

3．预应力锚索级别

由于小湾水电站边坡岩体节理裂隙发育，裂隙之间相互连通率较高，边坡

表面承载实力较低，设计上尽可能地采纳小级别的预应力锚索，98%的锚

索设计张拉力低于3000KN级。在覆盖层边坡上采纳1800KN以下级别的锚

索，在强风化、强卸荷岩石边坡采纳3000KN以下级别的锚索。

4．锚索形式

在覆盖层部位、卸荷裂隙发育部位、断层破裂岩体部位、开挖切割较深估

计岩体变形程度可能较大的边坡部位采纳无粘结式锚索；在除上述部位以

外的其余锚索采纳全长粘结式锚索，粘结式锚索锚固段顶部设置制浆塞。

5．外锚墩承载体结构形式

在岩体较好的部位，外锚墩承载体采纳梯形棱台体型混凝土墩，外锚

墩与岩石结合面宽度按相应岩土类别承载实力计算确定，锚墩高度由上下

底宽确定锚墩的结构体型尺寸参数。覆盖层与懦弱岩体部位采纳钢筋混凝

土网格梁与钢筋混凝土结构板墙，以此增大受力面积。

6．常见锚索施工质量通病

锚索施工质量通病有些是可以预料并通过实行补救措施处理后解决好，

有些通病则无法预料且无法实行补救措施，只能依靠严格施工工艺要求操

作施工，以杜绝人为的缘由造成的质量通病。常见的锚索质量通病有如下

几种：

6.1锚索在张拉时钢铰线的实际伸长值小于理论计算值；

6.2锚索在张拉时钢铰线的实际伸长值大于理论计算值；

6.3张拉锚索通过压力表反映的张拉力与应力计反应的张拉力出入较大；

6.4张拉过程中或张拉后混凝土墩出现被压裂；

6.5张拉过程中或张拉后钢铰线被拉断；

6.6张拉过程中或张拉后外锚墩出现下陷；

6.7张拉结束锁定时应力损失过大；

6.8张拉后应力损失过大；

6.9张拉过程中锚固段被拉松；

6.10少数根钢绞线被拉松；

7．质量通病的缘由分析与防治措施

7.1锚索在张拉时钢铰线的实际伸长值小于理论计算值的缘由分析与防治

措施

缘由分析

锚索在张拉时钢铰线的实际伸长值小于理论计算值，此种状况主要出现于

全长粘结式锚索，究其缘由，主要是粘结式锚索的张拉段长减小所致，而

导致锚索张拉段长减小的干脆缘由，是锚固段灌浆时，水泥浆液灌入量远

大于锚固段内的需浆量，尤其是在岩石破裂、节理裂隙发育的部位布置的

锚索，并要求在锚索