岩土锚固施工技术

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锚杆加固施工技术要求和操作要点

锚杆加固施工技术要求和操作要点

锚杆加固施工技术要求和操作要点导言锚杆是土木建筑体加固的杆件体系结构,通过锚杆杆体的纵向拉力作用,克服岩土体抗拉能力远远低于抗压能力的缺点。

今天我们总结了锚杆施工要点,一起来看吧。

1、关于布置锚杆的技术要点建筑施工人员一般会按照隧道断面成放射状且与岩体主结构面成较大角度布置,当遇到主结构面不明显的时候,施工技术人员可以按照隧道工程建设周边轮廓的垂直布置,在面上面进行梅花形锚杆的布点阵。

2、锚杆孔的位置一般来说,误差不大于-4~10cm,在施工人员钻孔其后,应要使用高压水来干净将其冲洗干净,然后再用高压气将里面的水份吹出来,蒸发干。

对于机械锚固锚杆孔,应将孔深的误差控制在-1~1cm,当技术人员钻到了设计深度时,如果遇到了破碎的岩土夹层或者是比较软的岩石,就应变更锚杆的位置和深度。

3、锚杆支护施工过程技术人员一定要保证杆身是笔直无缺损的,不能沾有油圬和杂质,同时依然不能有铁锈,否则会严重影响施工进度施工的整体质量。

至于楔缝锚杆,必须要保证楔缝的平整与垂直,位置应在锚杆中心的截面上面,而缝宽的误差要管控在±0.5mm之间,缝长的测量误差摇控制在±5mm。

4、锚杆的安装技术要求在按照钢筋砂浆锚杆的时候,一般分为先灌浆后承重和先锚后灌浆两种类型的施工工艺,先灌浆后锚杆施工法,在安装的时候就要特别注意漏浆质量问题的发生,而先锚后灌浆施工法,则要高度关注注浆排气的问题,不然就会很容易产生砂浆不饱满的情况,这样不佳要直接导致锚固效果不佳。

在按照树脂短果的时候,通常需要使用杆体将消毒液送到孔底捅破并搅拌30s,以此来固定杆体,在15min后,树脂固化达80%~90%的最终强度,根本无法进行垫板的安装施工。

在低温和孔中有流水(180~390ml/min)的情况下,树脂锚杆目前仍然可以使用。

预应力锚杆安装,锚杆内锚头锚固随后,外锚端用千斤顶张拉,对每根锚杆加10t左右的预张拉力,紧固杆体尾部垫板螺栓,全长灌注水泥砂浆。

锚索施工工艺

锚索施工工艺

锚索施工工艺一、锚索施工工艺流程1、锚索施工工艺流程钻孔锚索体安装一次注浆钢垫板安装钢架安装锚索张拉补浆封锚2、操作要点(1)钻孔钻孔前,根据设计要求,定出孔位,做出标记。

结合锚索长度、钻机高度和孔口高程算出孔深。

根据地质情况选择合适的钻机和钻头,进行成孔。

成孔深度应大于锚索设计长度0.5~1.0m。

成孔后,应冲洗干净并保持干燥。

(2)锚索体安装按设计要求制作好锚索体,清理干净索体表面的油污、铁屑等。

将锚索体缓缓送入孔内,直至锚索顶住钢垫板(或定位环),此时锚索体露出岩面约10~15cm。

(3)一次注浆将注浆管插入距孔口0.3~0.5m处,随即将准备好的水泥浆注入管内,待从孔口溢出水泥浆时停止注浆。

拔出注浆管,迅速将止浆塞或速凝水泥球推入孔内,封闭注浆口,使浆液在孔内自行凝固。

(4)钢垫板安装在钢垫板中心位置钻一个比钢绞线直径略小的孔,以便穿钢绞线。

钢垫板应与锚索体轴线垂直。

在锚索体和钢垫板之间放置一个隔离架(隔离架的孔道应与钢绞线对中),然后将钢绞线插入隔离架孔道内。

(5)钢架安装将钢架按设计要求放置在锚孔口周围,使钢绞线与钢架中心大致在同一铅垂线上。

钢架底面与岩面间隙用水泥砂浆封闭。

钢架顶面外露长度应满足张拉和保护要求。

(6)锚索张拉待一次注浆体强度达到设计值的80%后,进行锚索张拉。

张拉前应先在自由段预张拉一次,使锚索体各部位紧密接触岩面和增强抵抗弯曲的能力。

按照设计的张拉力和顺序进行分级张拉;当一次张拉达设计荷载的50%时,应持荷稳定10~15min;当一次张拉达设计荷载时,应持荷稳定15~30min。

然后进行锁定。

(7)补浆封锚根据注浆设备情况、锚索长度等因素选择合理的补浆方法。

当选用二次补浆时,第一次补浆一般应在张拉完毕后立即进行,第二次补浆应在第一次补浆后72h内完成。

当采用速凝水泥球封闭时,应在锚索张拉锁定并回缩后进行二次补浆。

补浆前应先清理锚头和夹片外露部分表面上的污垢和锈蚀物;补浆时应将速凝水泥球缓慢推入锚索体内;当从速凝水泥球处冒出浓浆时停止补浆;补浆后应迅速封闭速凝水泥球顶部并抹平。

岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范GB50086-2011

岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范GB50086-2011
2.1.15一次注浆first fill grouting
为形成锚杆的锚固段而进行的注浆。注浆料有水泥系及合成树脂系两种。
2.1.16二次注浆post fill grouting
在锚杆张拉锁定后,向杆体护套与钻孔之间的空隙内进行注浆。
2.1.17二次高压注浆post high pressure grouting
2.1.20验收试验acceptance test
为检验工程锚杆质量和性能是否符合设计承载力要求的试验。该试验应采用单循环与多循环的分级加荷、持荷和卸荷相结合的试验方法,并在锚杆施工中进行。
2.1.21蠕变试验creep test
检验在恒定荷载作用下锚杆位移随时间变化的试验。
2.1.22承载力(拉力)设计值design anchorage force
——钢筋或钢绞线直径,排桩的直径或地下连续墙的厚度
——隧洞洞顶覆盖岩层厚度
h——抗浮设防水位标高与建筑物基础底标高之差
——喷射混凝土层有效厚度
——锚杆锚固段长度
——锚杆的非锚固段长度、锚杆的自由段长度
——锚杆力的力矩(m);
——不稳定岩块出露面的周边长度
——结构面与水平面夹角
——预应力锚杆的倾角
——锚杆直径
——坝体混凝土与坝基接触面的抗剪断粘聚力
Dr——相对密度
Es——锚杆杆体弹性模量
Ec——锚杆锚固体组合弹性模量
Em——锚杆注浆体弹性模量
f——岩土体滑动面上的摩擦系数、坝体混凝土与坝基接触面的抗剪摩擦系数
fc——锚固段灌浆体、喷射混凝土抗压强度设计值
ft——喷射混凝土抗拉强度设计值
——锚杆钢筋、钢绞线强度标准值
2.2.4计算系数
——锚杆锚固体抗拔安全系数、边坡稳定安全系数、抗隆起安全系数、基底面抗剪切安全系数、抗倾覆安全系数、抗滑稳定安全系数、结构抗浮稳定安全系数

预应力锚索施工工艺及方法

预应力锚索施工工艺及方法

预应力锚索施工工艺及方法预应力锚索是一种常用的岩土锚固技术,广泛应用于边坡加固、隧道支护、桥梁基础等工程领域。

它通过将高强度钢绞线或钢丝束锚固在岩土体中,施加预应力,从而提高岩土体的稳定性和承载能力。

下面将详细介绍预应力锚索的施工工艺及方法。

一、施工准备1、技术准备熟悉施工图纸和设计要求,了解锚索的布置、长度、预应力值等参数。

进行现场勘查,掌握地质条件、周边环境等情况。

编制施工方案,明确施工流程、施工方法、质量控制要点等。

2、材料准备预应力锚索:一般采用高强度、低松弛的钢绞线或钢丝束,其性能应符合设计要求。

锚具:包括锚垫板、夹片等,应与锚索配套使用,并具有足够的强度和耐久性。

水泥浆:一般采用普通硅酸盐水泥配制,强度等级不低于设计要求。

其他材料:如导向帽、排气管、注浆管等。

3、设备准备钻孔设备:根据地质条件和锚索孔径选择合适的钻孔机械,如潜孔钻机、地质钻机等。

张拉设备:采用专用的锚索张拉千斤顶和油泵,其量程和精度应满足施工要求。

注浆设备:包括搅拌机、注浆泵等。

4、场地准备清理施工现场,平整场地,确保施工机械和人员通行顺畅。

搭建临时设施,如材料堆场、值班室等。

二、钻孔1、孔位布置根据设计要求,在施工面上放出锚索孔位,并做好标记。

孔位偏差应不大于 100mm。

2、钻孔方法采用干钻或水钻的方法进行钻孔,对于软弱地层可采用跟管钻进。

钻孔过程中应保持钻孔的垂直度,偏差不应大于孔深的 2%。

3、孔深控制钻孔深度应符合设计要求,一般应超过锚索设计长度 05m 以上。

钻孔完成后,应使用测绳或孔深检测仪测量孔深,并做好记录。

4、孔径控制孔径应根据锚索的直径和设计要求确定,一般比锚索直径大 10mm 以上。

钻孔过程中应定期检查孔径,确保孔径符合要求。

5、清孔钻孔完成后,应使用高压风或水将孔内的岩粉、碎屑等清理干净。

清孔后,孔底沉渣厚度不应大于 200mm。

三、锚索制作与安装1、锚索制作根据设计要求,截取相应长度的钢绞线或钢丝束。

岩土锚固施工技术

岩土锚固施工技术

岩土锚固施工技术锚固技术:是将受拉杆件的一端固定在边坡或地基的岩层或土层中,另一端与工程结构物相联结,用以达到有效的调用和提高岩土的自身强度和自稳能力的技术。

锚固的基本原理:a悬吊作用b组合梁原理c挤压加固原理锚杆锚杆分类:按应用对象分:岩石锚杆,土层锚杆按是否预先施加应力分:预应力锚杆,非预应力锚杆锚杆的承载机理:拉力型锚杆;压力型锚杆;复合型锚杆。

锚杆的构造:锚固段、自由段、锚头。

锚杆施工主要包括:施工准备、造孔、锚杆制作与安放、注浆、锚杆张拉和锁定。

常用锚杆分类:(1)机械式锚杆:管缝式锚杆,胀管式,楔缝式,楔管式(2)灌浆式锚杆:灌浆锚杆是采用水泥砂浆或树脂将拉杆胶结在钻孔中,利用固结后浆液与锚杆的粘结力和浆液与岩层的粘结力而达到锚固岩层。

(端部扩头型锚杆,圆柱型锚杆,连续球体型锚杆)(3)自钻式锚杆:自钻式锚杆也称自进式锚杆,它是一种将钻孔、锚杆安装、注浆锚固合而为一的锚杆。

(4)屈服锚杆:被加固结构受到强烈的冲击荷载时锚杆可在保持一定承载力产生较大的变形(最大屈服长度)而不致破坏。

(螺纹剪切型屈服锚杆,钢球摩擦型屈服锚杆)锚杆钻进技术:(1)完整岩体优先选用潜孔冲击式钻机比较经济有效;(2)破碎岩体卡钻、塌孔-选用回转式钻机,并配合套管工艺;(3)在卵石层钻孔塌孔严重-考虑将钻杆直接打入岩层中然后注浆的方法(4)砂土层、粘性土层中带麻花钻杆的旋挖钻机或者简易取土器。

锚杆孔的扩孔:1.机械扩孔2.爆炸扩孔3.水力扩孔4.压浆扩孔防腐锚杆的防腐:积极防腐法:(牺牲阳极法)埋锌,Zn+→Fe转移,消极防腐法:是选用优质材料,或加隔保护层。

锚固体防腐:波形防护管防腐;水泥砂浆封闭防腐;防腐漆及沥青防腐锚头防腐:临时性锚杆锚头防腐——沥青封闭永久性锚杆锚头防腐:如锚杆不需要再次张拉,锚头涂润滑油、沥青后用混凝土封死。

如锚杆需要再次张拉,可采用盒具封闭,盒具的空腔内必须用润滑油充填。

注浆一次低压注浆法:不封闭孔段,注浆管用内径φ12~φ25的PVC塑料管,随着锚杆体一起下入孔内(距孔底100mm)然后泵入浆液,注浆压力0.1~0.8MPa。

岩土锚杆(索)技术规程 cecs

岩土锚杆(索)技术规程 cecs

岩土锚杆(索)技术规程cecs
摘要:
1.岩土锚杆技术规程概述
2.锚杆喷射混凝土支护技术规范
3.水电水利工程物探规程
4.锚杆锚固质量无损检测技术规程
5.岩土锚杆技术的应用
正文:
岩土锚杆(索) 技术规程概述
岩土锚杆技术规程主要包括以下三个方面:《锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001》、《水电水利工程物探规程DL/T5010-2005》和《锚杆锚固质量无损检测技术规程JGJ/T182-2009》。

这些规程为岩土锚杆的设计、施工和质量检测提供了详细的技术要求和标准。

锚杆喷射混凝土支护技术规范
《锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001》主要针对锚杆喷射混凝土支护技术的设计、施工、验收和维护等方面作出具体规定。

这一技术广泛应用于隧道、地下室、边坡等工程中,对于保证工程安全、稳定和耐久性具有重要意义。

水电水利工程物探规程
《水电水利工程物探规程DL/T5010-2005》主要针对水电水利工程中的岩土锚杆物探技术进行规范。

物探技术在岩土锚杆工程中可以有效探测地下岩
土体的结构、性质和缺陷,为工程设计和施工提供重要依据。

锚杆锚固质量无损检测技术规程
《锚杆锚固质量无损检测技术规程JGJ/T182-2009》主要规定了无损检测技术在岩土锚杆锚固质量检测中的应用。

无损检测技术可以有效避免传统检测方法对结构造成的损伤,确保检测结果的准确性和可靠性。

岩土锚杆技术的应用
岩土锚杆技术在我国基础设施建设中发挥着重要作用,如在隧道、地下室、边坡、水利工程等项目中均有广泛应用。

岩土锚杆(索)技术规程 cecs

岩土锚杆(索)技术规程cecs摘要:1.锚杆技术规程概述2.锚杆技术的发展与应用3.锚杆技术的主要方法和分类4.锚杆技术的质量检测与监控5.锚杆技术的展望正文:一、锚杆技术规程概述锚杆技术规程是一套关于岩土锚杆(索)的设计、施工、质量检测与监控的规范和指南。

锚杆技术作为岩土工程领域的重要技术之一,已在我国得到广泛应用。

为保证锚杆工程的质量和安全,我国制定了一系列相关标准和规程,如《锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001》、《水电水利工程物探规程DL/T5010-2005》和《锚杆锚固质量无损检测技术规程JGJ/T182-2009》等。

二、锚杆技术的发展与应用锚杆技术起源于20 世纪50 年代,经过几十年的发展,已从单一的锚杆支护发展到多种类型的锚杆技术,如预应力锚杆、摩擦型锚杆、拉力型锚杆等。

锚杆技术广泛应用于岩土工程的各个领域,如隧道开挖、地下矿山、水利工程、基础工程等。

三、锚杆技术的主要方法和分类1.锚杆支护技术:包括预应力锚杆、摩擦型锚杆、拉力型锚杆等,适用于各种岩土工程场景。

2.锚杆锚固技术:指将锚杆与锚固体可靠地连接在一起的技术,包括锚杆锚固质量无损检测技术等。

3.锚杆喷射混凝土技术:将锚杆与喷射混凝土相结合,形成一种支护体系,提高支护强度和稳定性。

四、锚杆技术的质量检测与监控为确保锚杆工程质量,需要进行质量检测与监控。

主要方法包括:1.锚杆锚固质量无损检测技术:采用声波、电磁波等无损检测技术对锚杆锚固质量进行检测。

2.锚杆拉力试验:通过对锚杆施加拉力,检测锚杆的抗拉强度和变形情况。

3.喷射混凝土质量检测:通过对喷射混凝土的厚度、强度等指标进行检测,确保支护质量。

五、锚杆技术的展望随着我国基础设施建设的不断推进,锚杆技术在岩土工程领域的应用将更加广泛。

未来,锚杆技术将继续优化和发展,提高工程质量和安全性。

岩土锚杆(索)技术规程 cecs

岩土锚杆(索)技术规程cecs摘要:一、引言二、岩土锚杆技术规程概述1.锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-20012.水电水利工程物探规程DL/T5010-20053.锚杆锚固质量无损检测技术规程JGJ/T182-2009三、岩土锚杆技术的应用四、岩土锚杆技术的发展趋势五、结语正文:一、引言随着我国基础设施建设的快速发展,岩土锚杆技术在工程领域中的应用越来越广泛。

为了保证岩土锚杆工程的质量和安全,我国制定了一系列相关的技术规程和标准。

本文将对岩土锚杆技术规程进行概述,并对其在实际工程中的应用和技术发展趋势进行分析。

二、岩土锚杆技术规程概述1.锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001该规范主要针对锚杆喷射混凝土支护工程的设计、施工、验收和维护管理等方面提出了具体要求和方法。

内容包括锚杆的类型、规格、选型、设计计算、施工工艺、质量检测和验收标准等。

2.水电水利工程物探规程DL/T5010-2005该规程主要适用于水电水利工程中岩土锚杆的质量检测和无损检测。

内容包括物探方法的选择、测试设备和技术要求、数据处理和分析、检测结果的评价等。

3.锚杆锚固质量无损检测技术规程JGJ/T182-2009该规程主要针对锚杆锚固质量的无损检测技术进行规定。

内容包括检测方法、检测设备、检测程序、检测结果的评价等。

三、岩土锚杆技术的应用岩土锚杆技术在我国基础设施建设中得到了广泛应用,如隧道开挖、地下矿山开采、边坡防护、基础加固等。

特别是在隧道开挖中,岩土锚杆技术作为主要的支护手段,对于保证隧道工程的安全和稳定起到了关键作用。

四、岩土锚杆技术的发展趋势随着我国基础设施建设的不断深入,岩土锚杆技术在工程应用中将面临更多挑战。

未来岩土锚杆技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:1.锚杆材料和结构的创新为了提高锚杆的承载能力和抗腐蚀性能,未来将加大对新型锚杆材料和结构的研究与开发。

2.锚杆施工工艺的改进为了提高锚杆施工质量和效率,未来将致力于改进现有的施工工艺,发展新型施工设备和技术。

锚杆(索)的设计与施工


6.2.5 锚杆(索)锚筋的设计
根据锚筋截面计算值Ag’,对锚杆进行锚筋的配置,要求实际的锚筋配置截面Ag ≥ Ag’ 。配筋的选材应根据锚固工程的作用、锚杆长度、数量以及现场提供的施加应力和锁定设备等因素综合考虑。
对于棒式锚杆,都采用钢筋做锚筋。如果是非预应力锚杆一般选用普通HRB335 、HRB400级热轧钢筋;如果是预应力锚杆可选用HRB335 、 HRB400级冷拉热轧钢筋或其他等级的高强精轧螺纹钢筋。钢筋的直径一般选用Φ22-32。
非预应力土层锚杆弹性变形的计算 对于土层锚杆在外荷载作用下,除了锚杆自由段产生变形外,锚固段也存在一部分变形,一般需通过试验确定,在初步设计时可以近似估算: (6.13) 式中:Sc ——锚杆弹性变形;Lf , La ——锚杆自由段和锚固段长度;A , Ac ——杆体截面面积和锚固体截面面积;Es , Ec ——杆体弹性模量和锚固体组合弹性模量,可由下式确定: (6.14) Am , Em ——锚固体中砂浆体的截面面积和弹性模量。
粘性土中锚杆的极限锚固力计算:
式中:Pu ——锚杆极限锚固力;L1, L2, D, d ——锚固体结构尺寸; qs ——锚固体表面与周围岩土体之间的极限粘结强度标准值;h, g ——扩大头上覆土层的厚度和土体容重;Cu ——土体不排水抗剪强度; bc ——锚固力因数。
锚杆的最小锚固长度为: 砂性土: 粘性土: 在实际工程中,为了便于计算常将上面两式简化为: 式中:Bc ——扩大头承载力修正系数,对于临时锚杆取,对于永久性锚杆取。
§6.2.7 锚杆(索)的弹性变形计算
非预应力岩石锚杆弹性变形计算 非预应力岩石锚杆的弹性变形主要为锚杆自由段的弹性变形,估算公式为: (6.15) 3. 预应力锚杆(索)弹性变形的计算 预应力锚杆在受到的轴向拉力小于预应力实际保留值时,可按刚性拉杆考虑;如果承受的轴向拉力大于预应力保留值时,预应力锚杆将再次产生拉伸变形,此时锚杆的变形量可根据拉力超出预应力保留值的增量代入式(6.13)和(6.15)中的Sc计算变形量。

rjp工法主控参数

rjp工法主控参数一、引言随着我国基础设施建设的快速发展,岩土工程逐渐成为工程建设中的重要领域。

RJP(Rotary Jet Grouting Piles)工法作为一种先进的岩土锚固技术,在我国得到了广泛的应用。

本文将对RJP工法的主控参数进行详细阐述,以期为相关领域的工程技术人员提供参考。

二、RJP工法简介1.发展历程RJP工法起源于20世纪70年代的美国,经过多年的发展,已成为一种成熟的技术。

2.技术特点RJP工法具有以下技术特点:(1)锚固效果显著,抗拔力强;(2)适应性强,适用于多种地质条件;(3)施工速度快,效率高;(4)环境影响小,节能环保。

三、RJP工法主控参数1.混凝土强度:RJP工法中,混凝土强度是影响锚杆承载力的关键因素。

一般情况下,混凝土强度越高,锚杆的抗拔性能越好。

2.钻孔直径:钻孔直径直接影响到锚杆的承载面积和锚固效果。

合理选择钻孔直径,既能保证锚杆的稳定性,又能减少材料浪费。

3.注浆压力:注浆压力是影响锚杆与混凝土之间黏结强度的重要因素。

适当的注浆压力可以提高锚杆的抗拔性能,但过大的压力可能导致混凝土破裂。

4.孔深:孔深对锚杆的稳定性和抗拔力具有重要影响。

孔深越深,锚杆的稳定性越好,但同时施工难度也会增加。

5.注浆材料:注浆材料的选择对RJP工法的锚固效果具有至关重要的影响。

常用的注浆材料包括水泥浆、水泥砂浆等,应根据地质条件和施工要求合理选择。

四、RJP工法施工流程与控制要点1.施工准备:认真进行施工前调查,了解施工现场的地质、地形、交通等情况,制定合理的施工方案。

2.钻孔与清孔:钻孔应严格按照设计要求进行,清孔质量对锚杆的锚固效果至关重要。

3.安装锚杆:安装过程中要保证锚杆的垂直度和平整度,以确保锚杆的稳定性。

4.注浆:注浆过程中应控制好注浆速度、压力等参数,以确保锚杆与混凝土的黏结强度。

5.养护与检测:养护期间要保持锚杆的湿润,以确保混凝土的强度发展。

检测内容包括锚杆的抗拔力、沉降等。

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岩土锚固施工技术小议
中图分类号:p634.2
:摘要:结合岩土锚固工程施工过程中遇到的特殊地质环境条件,分析工程措施对造成地层复杂的影响因素,提出了钻孔施工应采取的施工工艺方法和技术措施,介绍了选择施工设备及机具的一般原则,对岩土锚固工程施工具有一定的指导意义。

关键词:锚固工程复杂地层钻孔工艺钻机钻具
前言
岩土锚固工程技术因其独特的对岩土体进行加固的力学形态和工艺特征,已被广泛地应用在基坑支挡、边坡加固、滑坡整治、结构抗浮抗倾、坝基稳定和悬索结构的锚碇基础等工程建设领域中。

就岩土锚固工程技术本身而言,已在大量的工程实践中得到了长足的进步和发展。

新材料、新机具、新工艺的应用,为岩土锚固工程技术的实施提供了有力的保障措施,也为工程建设的持续发展起到了积极地推动作用。

在具体的岩土锚固工程实事工程中,施工质量的优劣将直接影响到岩土锚固的效果和锚固能力;施工效率的高低,将影响到施工工期和经济效益。

大量工程时间证明,钻孔作业是实施岩土锚固工程中费用最高,最费时间同时也是技术最复杂的施工工程。

钻孔质量的优劣,不仅直接影响到锚固效果,而且影响到工程工期和工程造价。

1 岩土锚固工程施工中的地质条件和环境条件
我国地缘辽阔,具有地址和地形条件变化差异大的特点。

各类地质灾害发生面广、量大,尤其是随着西部大开发计划的实施,由于水电站、公路、铁路等基础工程设施的施工,人为地对原有地质环境的改变造成了滑坡、泥石流及崩塌等地质灾害大量发生。

在地质灾害预防和整治工程施工中遇到的地质条件和环境条件都十分复杂。

因此在实施某一项具体的岩土锚固工程时,对地质条件和环境条件作全面的调查和了解是十分重要的。

2复杂地层中的岩土锚固工程施工
2.1复杂地层的概念
地层的构造及其物理化学特征是地层固有的,第四系地层中的破碎、松散脆性、层理、片理、裂隙及断层,雨水膨胀或溶解、遇水发生风化剥落或崩解现象,地层中洞隙、孔隙和溶洞及含水性;长期风化剥落或滑移、崩塌形成的填方堆积体等是构成复杂地层的基本因素。

但是我们在进行具体的岩土锚固工程施工时,不能简单地将复杂地层与造成钻孔孔内复杂现象划等号。

地层复杂并不是产生钻孔孔内复杂现象的唯一因素,相同的地层在不同的钻孔孔深、孔径、裸眼时间、细孔介质及钻孔工艺等工程措施下,其稳定程度是不相同的。

如果工程措施应用不当,往往会造成孔钻坍塌或漏失等,钻孔复杂情况严重时会造成埋钻,使钻孔作业无法进行。

反之如果工程措施得当,采用了正确的护壁、堵漏措施及配套的钻孔机具,即使在复杂地层中钻孔其孔内的复杂情况也会得到有效的抑制,甚至使钻孔变得不复杂。

2.2复杂地层中钻进因素对孔内复杂的影响
地层复杂是造成锚固钻孔孔内复杂的重要原因,而钻进因素(孔径、孔深、裸眼时间、洗井介质及工艺操作)对钻孔孔内复杂亦将产生极为重要的影响。

2.2.1钻孔孔径
钻孔孔径越大,孔壁越趋于不稳定。

锚固钻孔的孔径一般由设计的锚固张拉吨位来确定,在满足锚固段锚固力要求的前提下,从维护钻孔孔壁稳定出发,应尽可能地缩小钻孔设计孔径。

对于一些钻孔特别困难的复杂地层,甚至可以从设计的角度出发,降低单索锚固设计吨位,从而减少钻孔孔径,或采用端部扩大型锚固段,来减少钻孔孔径。

2.2.2钻孔孔深
孔越深、孔壁越不稳定。

一是深部地层具有较大的内应力,当地层被钻穿后,可能发生崩解或塑性形变。

二是因为大多数锚固钻孔呈水平或水平倾倒,随着孔深的加深,钻孔容易发生弯曲,容易发生掉快和塌落,钻具在弯曲钻孔中对孔壁的撞击和扰动会加重这种现象的发生。

2.2.3钻孔的裸眼时间
地层中钻孔孔壁的破坏,是需要一定时间的变化过程的,在水溶分解性地层、溶胀性地层及水化剥落地层中,裸眼浸泡时间越长,孔壁的破坏越严重,越容易出现孔内复杂问题。

因此在锚固钻孔过程中应尽量缩短钻进周期,采用高效钻孔设备和机具,迅速地将地
层钻穿,或者采用套管护壁的跟管钻进方法来保护钻孔孔壁。

2.2.4洗井介质
应用洗井介质的目的主要是为了清除钻孔过程中孔内的岩屑,其次可以平衡地层中的压力,借以稳定钻孔孔壁。

锚固钻孔的洗井介质主要是水和空气。

当用水基介质作为冲洗液时,泥浆的性能(失水及泥皮厚度、比重、粘度及携带岩粉能力)优劣对孔壁的稳定与否会产生较大的影响,在水敏性地层中钻孔时,应采用具有相应抑制性能的优质泥浆作为洗井介质,或者采用空气作为洗井介质。

2.2.5工艺操作
钻孔过程中操作不当,往往会引起或加重孔内复杂现象。

(1)当长时间地在钻孔的易坍塌孔段冲孔时,极易把该段地层掏空形成大肚子。

(2)在松软破碎地层中如果钻进速度太快,大量岩渣不能得到有效清除而在钻孔内形成堆积时,会造成埋钻、卡铅事故。

(3)当钻遇大的断层或溶洞时,钻具回转速度过快,会引起钻具的折断。

(4)在层理、片理等节理发育地层及软硬互层地层中钻进时,如果钻进压力过大,不仅会引起钻孔严重弯曲,还会因钻具的负荷太大造成孔内复杂现象。

3提高复杂地层锚固钻孔质量的技术措施
岩土锚固工程施工中对钻孔质量有一定的指标要求,其中最重要的指标是钻孔轴线的倾斜度。

钻孔弯曲对锚固质量造成直接的危害,一方面它会降低锚索预应力的有效传递,使一部分锚固预应力损失在弯曲孔壁的摩擦上;有时当两孔之间的锚固端因钻孔轴线的
弯曲而产生交叉重叠或距离很近时,将会使锚固端局部地层的应力过于集中,对岩体的整体稳定产生不利的影响。

在复杂地层中钻凿锚固钻孔难度大还体现在钻孔精度不容易保证,如果采用的施工方法及技术措施不当造成钻孔严重弯曲时,不仅会降低锚固效果,给工程埋下隐患,还会加重施工过程中钻孔内的复杂现象,使钻进效率降低,增加了施工成本。

3.1钻孔设备
应尽可能地选用稳定性能和导向性能好,钻进能力大、功能多的专用锚固钻机,便于在不同的地层复杂情况下选择不同的锚固钻孔方法。

设备的输出扭矩和提升能力是衡量设备钻进能力的重要指标,如此之外设备的给进行程要大,在可能的情况下应尽量配套双动力头的锚固钻机。

3.2钻孔机具
一方面应选用可靠性高的优质钻孔机具。

钻具在复杂地层中受力情况十分复杂,钻杆、套管及其连接接头、钻头、冲击器等钻具要求具备有较高的强度和刚度。

此外钻孔机具的合理组配也应引起足够的重视,在钻头或冲击器位置增加粗径导向钻具,在钻杆的适当位置设置扶正接头,在可能的情况下尽量采用刚性好的粗直径钻杆,这些都能有效地预防或减少钻孔弯曲。

3.3工艺操作
3.3.1 锚固钻机的定位、安装以及钻孔开孔时的导向非常重要,钻机的定位、安装要准确、稳固,开孔时除导向器准确对准对准方
位之外,应采用轻压,慢转控制钻机速度。

3.3.2 钻进过程中钻遇破碎、松散及断层时,要放慢转速、给进压力和给进速度。

降低转速能有效抑制钻孔超径,维持孔壁的稳定,对防止钻孔弯曲非常有利;给进压力大时,孔底钻具的倾斜角加大,造斜力增大,极易造成钻孔上浮,若钻压过小,在钻具重力作用下,钻头克取孔内下部底缘的时间和作用力相对上部边缘要大,会导致钻孔“下垂”,在钻进过程中应结合测斜情况及时加大或减小给进压力。

3.3.3 应尽量使用空气作为洗孔循环介质,少用或不用水冲洗钻孔,这样可以避免水对地层及钻孔孔壁稳定性产生的破坏性影响。

结语:
(1)钻孔作业是岩土锚固工程施工过程中的一个重要技术环节,影响到工程施工质量和效益,应在具体的锚固工程施工中引起我们足够重视并且加以严格的控制。

(2)合理的施工工艺是建立在对工程的地质条件和环境条件的全面调查和试验研究基础上的,制订的施工工艺正确,也就掌握了工程施工的主动。

(3)采用的施工设备和机具对锚固工程施工质量和效益会产生重要的影响,在设备和机具的选型配套方面同样应力求科学、经济、合理。

(4)随着岩土锚固技术的进一步发展和广泛应用,今后还要进
一步加强研究开发系列化和在特定地形、地质条件下使用的岩土锚固设备和施工工艺技术。

注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。

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