复合锚索在公路高边坡工程中的应用

12000KN压力分散型锚索在高边坡加固工程中的应用姚卓英〔中铁十一局集团第三工程湖北十堰442021〕摘要本文通过2000KN压力分散型锚索在破碎体高边坡加固中的应用，介绍了其设计概况、施工工艺，以及边坡变形及锚索应力监测方面的应用，对施工中存在的问题进行了总结分析，为类似工程提供了参考经验。关键词边坡加固;压力分散型锚索;施工;监测压力分散型锚索，通过布置于内锚段的数个承载板从不同位置调动锚索锚固区的承载能力，逐步衰减至自由段，与拉力锚相比拟可为岩层提供的锚固力可调性范围大，对岩层的应用范围进一步扩大。近年来，针对软弱破碎岩体，特别是承载力比拟低的岩体加固方面，压力分散型锚索由于受力结构好有了较多的应用，取得了良好的加固效果。本文以2000KN无粘结预应力锚索在破碎体高边坡加固应用方面的探讨，着重分析说明了此类锚索的工艺控制要点以及高边坡平安监测方面的体会。1、工程概况1.1工程规模及地点EL1560m平台工程是锦屏水电站引水隧洞主要施工场地，位于雅砻江干流锦屏大河湾上，地处高山峡谷，地面坡度一般在40～50°，该平台由原始边坡直接开挖形成，施工区段为K4+576～K4+985，开挖形成高程为1560m和1605m两个功能平台〔以下简称1560平台和1605平台〕，最大开挖高度约120m〔坡顶高程1680m〕。1605平台长约100m，宽15～20m，设计荷载为25t/m2，布置有引水隧洞混凝土系统；1560平台长约400m，宽15～40m，布置有机车修理厂、调车场地及引水隧洞、上游调压室施工支洞洞口等。根据地质情况的不同，开挖坡比为1:0.3~1:0.5，设置有高程为1560、1575、1590、1605、1620、1635和1650m7级马道〔台阶〕，台阶高度为15m，马道宽度为2m。本工程石方开挖约43万方、边坡喷锚支护4.4万平方米，1000KN、1500KN，L=30~50m锚索共计474根，2000KN，L=25/30m压力分散型锚索55根。在本工程前期1000KN、1500KN无粘结预应力锚索〔拉力型〕施工中，由于锚索加固部位岩体松散破碎，内锚段承载力低，设计要求锚索进入完整岩体〔Ⅲ类以上〕的锚固段长度不小于7m，这使得锚索的长度普遍偏长〔50m〕、灌浆量偏大〔平均单孔约60t〕、施工时间偏长，不利于工程投资和进度控制。在1605平台在开挖过程中，K4+700~K4+760〔1580~1605m〕段边坡发生塌方，方量约2120方，而后，按照原边坡坡比〔1:0.3〕施工C20混凝土贴坡的浇筑。为了保证混凝土贴坡后的1605承重平台的平安稳定以及后期承载力的需要，同时，防止普通拉力型锚索在高危边坡加固方面的不利因素，决定采用200t压力分散型锚索加固1605以下边坡，边坡锚索支护高度为25m，距离坡脚高度为45m，共设计有2000KN压力分散型锚索55根，L=25/30m长短间隔布置。1.2边坡地质情况根据地勘资料显示，该区段上覆有1～10m不等的半胶结角砾岩，岩体破碎，下伏为T2y5灰～白色厚层大理岩，岩体以弱风化为主，局部为强风化，完整性较差，结构面发育，沿结构面常见有溶蚀现象。另发育一组N60°W，NE∠13°的顺坡裂隙。根据钻孔取芯资料来看，1605下边坡地质情况较差，一般情况为：0~15m之间岩石较破碎，钻孔比拟困难，回风量较小，回风颜色为灰黄色，有吊块和卡钻现象；15~25m之间裂隙较发育，时有卡钻现象，25m以后岩体较完整。西1裹.3蒸锚索戴设计广情况扒由于朽EL您16荒05闪平台传是具蜓有承芝重要陷求的都平台状，其革上布迹置有未混凝的土骨臭料仓既，每雀平方喘米的寿设计首要求管承重彻25上t只，集为了珍确保仁加固咽后的村边坡李满足兵混凝曲土骨脂料仓挺的承眯载力概要求余，设暴计要蛛求采决用压拉力分还散型丢锚索业。姑K4臣+7膝00杀~K抵4+缝76哭0段怨〔1路58纲4～狮16渣05桃m偿〕布尺置有踏55燃根茫20境00象KN果无粘跟结烘压力匹分散扁型撒预应柏力锚妙索青，史锚索愤为毒25冬/3唇0m幅间隔照布置饲，井锚索瘦之间吓采用箭框格租粱连元接，亩框格哄粱断听面尺鹅寸为悉50作cm孕×皂50华cm难，有帐混凝谁土贴苏坡段万的锚典墩为宅10每0c火m珠×扬10滔0c索m避，无由贴坡享段的拴锚墩拔为左15呀0c笔m栗×燃15无0c训m涂。肥K4廊+7欢00狠~K督4+城76戴0段弦〔1建58闭4～鞠16足05设〕锚耍索断坐面布既置图廊见图骡1高。像图丙1码纺16总05芝以下裕边坡能锚索乖支护乱典型馅断面堵图笑20悲0t下级锚旗索设怪计要另求的旁设计沃参数手为：味锚索孙由识14姥根钢悠绞线朵组成叨，公补称直次径丑Ф弱15序.2怕4m雕m傲，标馅准强共度星18牵60愿M盗p俗a拾；朗锚索疏孔径偏为己Ф腿16鲜5m晚m坡，彼采用璃5端级承诞载板变承压铅，间没距鸣1.完6m屠，承徒压板免直径城Ф亩14创5m松m锅，第数1级感为2考根钢性绞线元〔编阵号为醒1-揉1、辱1-福2〕遍，且第2砖级为裤3根酸钢绞茧线〔侮编号横为2茶-1惊、2惠-2圈、2桌-3困〕，像此后卸每级纠增加唱3根迎，中钢绞振线基长度蛛每级虹减少庸1.缓6m伍；注馋浆采苦用岸42培.5驰R它水泥驰，净洲压力串0.落3暖～茄0.祝7M星Pa隔，浆幕液胶列凝体弟强度狸40笨MP冷a来，N贤40绑净浆悦，采辩用一梳次性民灌浆征。拨锚具时和夹第片采帐用H籍VM蹄15景型，纹脆图亲2挠挨20跟00价KN筹无粘鲁结压滋力分催散型搜锚索壤结构秩示意势图土2谣、销压力浆分散前型锚含索试晚验票2.吐1困试验垂的目穷的。沉通过霞在晴现场家具有摸代表松性的嫩部位枪的锚奔索施分工扮，棒进一环步了等解边舞坡的灯地质歼情况称，校重核设腔计参捏数签，发器现和决初步苏解决胸锚索增后续滔施工企中可贷能出怒现的芹问题刑，并寿有烤针对剧性的衔优化针锚索堪施工电方案荐；通段过土对欢锚索宅张拉拿结果梁〔测呀力计屯测力积值〕撞的分阶析尾，催找出堡在此熄种地悟质情亭况下蔽，锚倾索质话量的备影响湿因素妻及影吩响程泪度泊；书检验孔并提踏高操践作人池员的税施工量能力崇和技胁术管番理水皱平。剖2.石2提试验造方案匠现场没选用栏锚索询编号姿为1株-6深、巷2啄-1莲0哥和3绑-6携号〔普根据健图纸机要求看这惰三易根锚舰索安吴装有师测力情计〕再，赚锚索北的设禁计长资度分衫别为锻25勒m蛛、飘30梳m坦和橡30喇m劫，衣测力似计编载号分篇别为疤D1歼60倦5-馋6事、掠D1旬60秤5-译4百、刊D1练60悠5-胡5，连通过秀对这拳三雪根锚惭索规钻孔性、灌芬浆、储特别违是张肤拉结异果的弯分析暑，断进一确步了薪解锚肃索加计固区稿域的致地质辫赋存胀情况载，惹找出敌压力蝶分散曾型锚网索施胖工过个程中枪的质腿量影滑响因液素津，并之针对那么试验索锚索般施工赚中存矛在的苍问题乞，有府针对幼性的词提出协解决拴方案带。寻2.版3拴现场伴存在虾的问天题刘〔1联〕喘锚索猎造孔择方面付：由句于该涨部位唇地质上情况代较差竭，在纠锚索京钻孔令过程团中，投经常巾出现要卡钻剥及埋待钻现怒象，亩锚索廉成孔糊速度扮较为司缓慢扰，单饲孔孔窜钻孔缸时间苦24课~3鹿6小枣时。锈勉强慧成孔您后出征现孔矩壁塌怎陷，滨锚索皂无法脾下索洒。云〔2涨〕舅锚索谈灌浆商方面威：由勺于岩首体节嫩理裂挨隙很苗发育反的原扁因，繁灌浆返量较纺大，端在锚轮索灌裹浆之华初，袋锚索队1-打6杆、玉2寸-劳10踩和3孔-6系号何的锚锤索灌树浆量荒很大概，分稼别〔允干灰仅量〕劝到达气7呢3、侵8蛾9.街7和的50泉.1他t，辰锚索微单孔王平均圣灌浆章量吩为8咬0连t毫，灌倒浆量播偏大铲。由跌于岩俗体节侍理裂匹隙发御育，废浆液蛇扩散祖到其症下3劫5～迁50茄米匀的范叼围，充有浆瓶液从蝴岩体紫中渗掀出。灰〔3厦〕运锚索蒜张拉岭方面毯：草采用着便携咏式千废斤顶么〔Y窝DC客24办0Q搏〕逐椅根张态拉的喝施工反方法禽具有来施工擦方便线，现剑场易喷于控集制的钳特点错，但陈是，稼由于夹张拉给过程扎中钢具绞线稍自然淹回缩圾以及腊群汗锚贼效应枯等原糖因林，叔锚索印的应鉴力损统失邪较为鲜明显贝，通沿过本奔工程饲的经役验，提锚索播实际洪所受茄的域力屋〔宗锚索嫌测力偷计所梅测的渗〕比必锚索铜名义让上所防受棵的力傍〔千谋斤顶虫张拉挂系统付所测千的〕敲普遍箱平均割要小贵17牧.5元%厦。欠表1馅试挖验锚巡索应港力损盯失对怕比表盯序号插测力上计编网号凝设计瑞应力询测力对计读戴数腊损失兄量蕉损失演率出备注雁1朱D1器60咬5-们6薪20排00使16辞26蓝.0趋37约4励18蹄.7涝%互1-萌6徐2线D1浇60易5-罩4腿20铺00瞧16清74杀.2掏32晚5.撇8饥16外.3探%些2-致10通3鲜D1无60氧5-猫5爸20椒00由1珠64皱8妥.0个35披2文17猜.6遣%孔3-奸6断2.非4愿存在配问题轧的渔解决洒措施磨根据男以上焦三嚷个试及验锚虹索的届试验堪结果践，逆锚索赌制作凤方面满和结较构方扰面不晋存在猴太大嫂的问竞题，识针对漫锚索荣成孔喊、灌驾浆方泰面和晃张拉粘方面退存在羊的问剩题，惊现场遥采用卧以下虹措施贫进行络解决留：厘〔1混〕妹锚索绑成孔映。既对于乘塌孔顽严重翅的部你位场采用衬M3么5壳砂浆叨固壁沈〔水莲泥:裂水:到砂子乌=1模:0泉.8状:0灾.6列〕宏，廊24俯小时行后重粥新钻牵进，闲现场丑采用唤后造肤孔效煤果明零显彼。削〔2调〕皂锚索风灌浆勒。缺锚索负灌浆汽主要量是解舞决内煮锚段键锚固胶问题尾，张瘦拉段隔的灌隐浆主灿要是涝目的谦是钢贱绞线叶防护劝。因壤此，殖锚索须灌浆始一般滩采用炊N4首0净家浆详〔总灰:械水=毛1:浇0.感42耻〕牌，米对于亿灌浆晒量偏秀大的红孔采乓用唐浓砂夏浆灌华浆M程40荷砂浆蛙〔宅灰:煌砂:塔水=叮1:脉0.她5过:0翁.食5掌〕闯，签并勾采用机间歇膜、待阀凝方抖式。本〔3围〕克锚索伍张拉卡。根亿据上旬面分倘析，椒采用牺便携屯式千扁斤顶顽〔Y五DC谈24贴0Q敢〕逐负根张贿拉的外施工缺方法饰，应馆力损着失比筝较明街显，猪千斤台顶张凑拉系康统已烦经不瓶能反刊映锚旋索的紧真实刃受力街情况洒，测经研血究决召定冲以测师力计价为准瑞，通另过补痒偿张叠拉确庄保锚犹索测炼力符界合设否计要朋求。肚3聚、2刘00允0K举N压晴力分阔散型套锚索势工艺麻控制垒3弓.1顽基惜本施参工工辽序日施工产平台磁搭设迎→消布孔隙→缺编索趣→箱造孔奋→门清孔握、验跳孔拆→贱安装胖锚索烫→淹注浆您→凳锚墩加制作樱→毛安装秩外锚迹头创→埋张拉轮→茄验收期→忠封锚塑3爸.2符布孔带、乓钻孔凤施工胁使用适测量疮仪器动按设姻计要中求将潜锚孔玩孔位鲁准确栗地测敌放到迎边坡不坡面邻上，惠做好劝孔位榨标记蒜。因械地形县等客迹观原悉因限着制，胀需调筑整孔之位时语，应旱征得萝设计限方的凳同意哭前方积可调伞整柏，本矛工程限锚索裕的间雄距雕4m链，排骆距修5m塑。的现场恶配备贝钻机析无锡邮双帆碌YX营Z-柿80狭型角潜孔迫钻机蚊。果设计臂的孔构径为光16宇5m茂m购，现舞场采豪用1灶50络的〔爪强风裁〕冲乓击器勉，捕16雀5m殿m榴的钻鸣头。钻锚索丽的俯抹角为窄5度响。屋由于蝇本施躲工区狼段地储质情猴况较威差，诸成孔笑过程纹中嫁塌孔辩现象乞较多珍，经墙过监站理同照意后吴，庙采用旁M3避5水万泥砂锤浆拌回填势灌浆枕固壁妇，伤配比朱为：寻水泥臭:水悼:砂河子=肝1:凤0.组8:闪0.悬6，抱待形帜成强雹度后辅重新纳成孔俯。冲另外续，应肺注意却一点颗，由迷于塌遭方段项边坡屡的地竭址赋单存情姓况有喘一定商的差鹊异，更在钻撑孔过纺程中捉，应塘注意得钻孔纹速度迟、返腔回介管质的佩成分法与数高量、葬地下跳水等标资料蝴的收玻集与菜记录疤，如侧果发袭现卸原设挨计的纵部位遍不适降合做低锚固笔段时亲，要应及粪时向叮监理毅人员劫汇报敏，阿并率增加匀锚索兵长度梯，确夺保锚另索内犁锚段俗位于愤稳固颈岩体碍中让。窝3嫂.3辜索秩体的班制作做编索构工艺巨：下姿料、怒清洗川遥→森编束奖→耐安装宫隔离役架、族支撑藏环晨→蕉安装武注浆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