锚杆支护体系
锚杆支护施工方案

锚杆支护施工方案引言概述:锚杆支护是一种常用的地下工程支护技术,它通过使用钢筋锚杆将地下结构与岩土体连接起来,增强其稳定性和承载能力。
本文将详细介绍锚杆支护施工方案的五个部分,包括锚杆的选择与设计、锚杆的预处理、锚杆的施工方法、锚杆的质量控制以及施工后的监测与维护。
一、锚杆的选择与设计:1.1 锚杆的材料选择:根据工程的具体要求和岩土体的特性,选择合适的锚杆材料,常见的有钢筋锚杆、玻璃钢锚杆和碳纤维锚杆等。
1.2 锚杆的直径与长度设计:根据地下工程的要求和岩土体的承载能力,确定锚杆的直径和长度。
一般情况下,直径越大、长度越长的锚杆能够提供更好的支护效果。
1.3 锚杆的布置方式设计:根据地下工程的结构特点和岩土体的力学性质,设计合理的锚杆布置方式,包括锚杆的间距、排列方式和角度等。
二、锚杆的预处理:2.1 岩土体的处理:在进行锚杆支护之前,需要对岩土体进行必要的处理,包括清理松散物、修整表面和加固裂缝等,以提高锚杆的粘结强度。
2.2 钻孔的施工:根据锚杆的设计要求,进行钻孔施工,包括钻孔的位置、直径和深度等,确保钻孔的准确性和质量。
2.3 锚固剂的注入:在完成钻孔后,将锚固剂注入钻孔中,填充整个孔道,使其与岩土体形成牢固的结合,增强锚杆的支护效果。
三、锚杆的施工方法:3.1 锚杆的安装:根据设计要求,将预制好的锚杆插入钻孔中,确保其正确的位置和方向,并保证与锚固剂的充分接触。
3.2 锚杆的张拉:通过专用的张拉设备对锚杆进行张拉,使其产生预压力,增加岩土体的抗拉强度,提高支护效果。
3.3 锚杆的锚固:在完成锚杆的张拉后,对锚固部位进行固定,确保锚杆与岩土体之间的连接牢固可靠。
四、锚杆的质量控制:4.1 锚杆的质量检测:对锚杆进行必要的质量检测,包括锚杆的直径、长度和张拉力等参数的检测,以确保其符合设计要求和施工规范。
4.2 锚杆的质量验收:在锚杆施工完成后,进行质量验收,包括对锚杆的外观质量、锚固效果和张拉力的检测,以确保施工质量达到要求。
锚杆支护方案

锚杆支护方案1. 引言锚杆支护是一种常用的岩土工程支护方法,用于增加岩石或土层的稳定性,减少变形和破坏。
本文档旨在介绍锚杆支护的基本原理、设计要点以及施工过程。
2. 锚杆支护原理锚杆支护依靠预埋或喷射钢筋等材料形成的锚杆,将地下结构与锚杆连接。
通过锚杆的张拉和固结,增加地下结构的稳定性。
锚杆的受力来源于地下结构自身的重力以及外部荷载,锚杆吸力抵抗土体的相互作用力,从而达到支护的目的。
3. 锚杆支护的设计要点锚杆支护的设计应考虑以下几个要点:3.1 锚杆的材料选择常用的锚杆材料包括钢筋和预应力钢筋。
在选择材料时,需要考虑工程的具体情况,如承载能力要求、耐腐蚀性能等。
3.2 锚杆的布置方式锚杆的布置方式有水平布置和垂直布置两种。
水平布置适用于需要增加地下结构的整体稳定性和刚度的情况,而垂直布置适用于需要增加支护墙稳定性的情况。
3.3 锚杆的布置密度锚杆的布置密度直接影响锚杆支护的效果。
一般情况下,锚杆的布置密度应根据地下结构的稳定性要求和工程经济性综合考虑。
3.4 锚杆的受力状态分析锚杆受力主要包括拉力和剪力。
设计时需要对锚杆的受力状态进行分析,确定合适的拉力和剪力大小,以确保锚杆的使用安全。
4. 锚杆支护的施工过程锚杆支护的施工过程一般包括以下几个步骤:4.1 钻孔首先根据设计要求,在地下结构周围钻孔,钻孔位置和间距要根据具体情况确定。
4.2 安装锚杆在钻孔中安装锚杆,锚杆需要固定住以保证稳定性。
根据设计要求,可以使用锚固剂或钢套等材料进行固定。
4.3 锚杆张拉锚杆安装后,进行张拉作业。
张拉力的大小需要根据设计要求进行控制,以保证锚杆的受力状态满足设计要求。
4.4 锚杆固结完成锚杆张拉后,对锚杆进行固结。
可以使用灌注材料填充钻孔,以增加锚杆与周围土体的粘结力。
5. 锚杆支护的质量控制为了确保锚杆支护的施工质量,需进行以下质量控制措施:•对材料的选择进行检验,确保符合设计要求;•对钻孔的质量进行检测,包括孔径、孔深等;•对锚杆的安装质量进行检查,确保固定牢固;•对锚杆的张拉力进行监测,保证张拉力符合设计要求。
煤矿装备投入保障体系、技术支撑保障体系、监督检查保障体系、锚杆支护质量监测管理、队伍建设保障体系、质

量安全监控保障体系煤矿装备投入保障体系煤矿装备投入保障体系是指为确保煤矿生产持续、安全运行,建立完善的装备投入管理机制,实现装备投入能够满足生产要求和安全保障的需要。
具体措施包括:1.建立完善的煤矿装备管理体系,明确各类设备的责任人和工作职责。
2.建立煤矿设备档案,及时了解设备的状态和环境变化,及时维修和替换。
3.建立煤矿物资管理体系,确保设备维修和替换的物资供给能够满足要求。
4.加强设备维修和检修作业,建立完善的设备维修记录,及时发现设备问题并及时解决。
技术支撑保障体系技术支撑保障体系是指在煤矿生产过程中,必须建立一支技术精湛的队伍,提供各种技术支持,以确保煤矿生产过程中安全、高效、质量保证。
具体措施包括:1.建立技术研发体系,持续推进技术创新和改良,提高生产效率和质量水平。
2.建立技术监控体系,加强技术数据采集分析和整合,提高生产过程中发生危险的预判能力。
3.建立技术培训体系,加强员工技术培训,提高员工技术水平和安全意识。
4.建立技术服务体系,为生产过程中遇到的问题提供即时技术解决方案。
监督检查保障体系监督检查保障体系是指在煤矿生产过程中,建立完善的监督检查体系,对生产过程进行全面监督和检查,及时发现问题并采取措施加以解决。
具体措施包括:1.建立检查管理体系,由专业机构对煤矿生产过程进行检查和评估,发现问题提出改进意见。
2.建立内部质量检查师队伍,对生产过程进行专业检查和监督,发现问题及时提出改进方案。
3.定期进行“三查一评”:安全检查、质量检查、设备状态检查,以及煤矿生产评价。
4.加强对煤矿安全生产标准和法规的宣传和培训。
锚杆支护质量监测管理锚杆支护质量监测管理是指在煤矿生产中,建立完善的锚杆支护质量监测体系,提高锚杆支护的质量和安全保障。
具体措施包括:1.建立锚杆支护管理体系,明确锚杆支护的责任人和工作职责,并建立锚杆支护档案。
2.对锚杆支护质量进行定期监测,发现问题及时解决。
《锚杆支护技术》课件

输标02入题
加强锚杆支护技术的实验研究,通过模拟实际工程条 件下的锚杆受力状态和岩土变形情况,揭示锚杆与岩 土体之间的相互作用机制。
01
03
结合现代信息技术和数值计算方法,开发智能化的监 测系统和数值模拟软件,实现锚杆支护技术的信息化
和智能化。
04
探索新型的锚杆材料和加工工艺,提高锚杆的承载能 力和耐久性,以满足更高要求的岩土加固工程需求。
施工简便
锚杆支护施工工艺相对简单, 不需要大型机械设备,可以大
幅缩短工期。
锚杆支护技术的局限性
地质条件限制
锚杆支护的效果受地质条件影响较大 ,对于复杂的地质结构,可能需要更 精确的设计和施工方法。
材料要求高
锚杆支护对材料的要求较高,需要高 质量的钢材和特殊的锚固剂,增加了 材料成本。
施工质量影响大
锚杆的工作原理主要基于摩擦力和粘结力。通过锚杆与岩土体之间的摩擦力和粘 结力,将岩土体紧密地连接在一起,形成一个整体,提高岩土体的承载能力和稳 定性。
锚杆的受力分析
锚杆的受力分析主要包括拉拔力和剪切力两个方面。拉拔力 是指锚杆受到的垂直于杆轴向的力,剪切力是指锚杆受到的 沿着杆轴向的力。
在锚杆支护技术中,需要根据岩土体的性质和工程要求,对 锚杆的受力进行详细的分析和计算,以确保锚杆能够满足工 程需求,并保证工程的安全性和稳定性。
锚杆支护技术具有施工简便、快速、安全可靠 等优点,适用于各种复杂地形和地质条件的岩 土加固工程。
锚杆支护技术在实际应用中需根据工程地质条 件、环境因素和工程要求进行合理的设计和施 工,以达到最佳的加固效果。
对未来研究的建议与展望
进一步研究锚杆支护技术的理论体系,完善锚杆设计 计算方法和施工工艺,提高锚杆支护技术的可靠性和
煤矿锚杆支护技术参数资料讲解

煤矿锚杆支护技术参数资料讲解锚杆支护技术是在地下工程中广泛应用的一种地层控制技术,它通过将钢筋锚杆嵌入岩体中,形成一个稳定的支撑体系,以增强地层的承载能力和防止地层的变形破裂。
煤矿锚杆支护技术是一种特殊的锚杆支护技术,针对煤层地质条件和工作面开采环境而设计。
本文将对煤矿锚杆支护技术的参数资料进行详细讲解。
1. 锚杆直径和长度:锚杆的直径和长度是决定其承载能力的重要参数,也是根据地质条件进行设计的重要依据。
一般来说,煤矿锚杆的直径一般在25mm到50mm之间,长度一般在1.5m到4m之间。
直径较大的锚杆承载能力较高,但成本相对较高,需要根据具体情况进行选择。
2.锚杆间距:锚杆的间距是指相邻锚杆之间的距离。
煤矿锚杆的间距一般在0.8m到1.5m之间,根据岩体条件和支护要求进行设计。
间距较小可以增加锚杆的整体承载能力,但也会增加施工难度和成本。
3.锚杆的材质:煤矿锚杆一般采用高强度合金钢制作,具有优异的抗拉强度和抗腐蚀性能。
常用的材质有45号钢、40Cr钢和20Mn2钢等。
材质的选择应考虑到锚杆的承载能力、抗腐蚀性和经济性等因素。
4.锚杆的安装方式:煤矿锚杆的安装方式有多种,常见的有直插式和锚固式。
直插式安装方式适用于岩体条件较好的地方,锚杆直接插入岩体中,形成支撑体系。
而锚固式安装方式适用于岩体条件较差的地方,锚杆通过化学锚固剂固化在岩体中。
5.锚杆的预应力力量:预应力力量是通过对锚杆施加预拉力来产生的,它是增强锚杆承载能力的重要参数。
锚杆的预应力力量一般在20kN到100kN之间,具体数值根据地质条件和锚杆直径进行确定。
预应力力量的大小应根据具体工程要求和安全性进行选择。
总之,煤矿锚杆支护技术是一种重要的地层控制技术,合理选择和设计锚杆的参数是保证支护效果和安全性的关键。
通过对锚杆直径、长度、间距、材质、安装方式和预应力力量等参数的合理选择,可以提高锚杆的承载能力和稳定性,保证煤矿工作面的安全开采。
锚杆支护技术

锚杆支护技术锚杆支护技术一、锚杆支护技术现状和展望锚杆支护技术是煤矿支护技术改革的发展方向,是煤矿继推广综合机械化采煤技术又一重大推广技术。
我国在上世纪80年代开始研究应用锚杆支护技术以来,不论在理论上,还是在实践应有中已取得了长足的进展,促进了我国煤炭工业的发展.锚杆支护是由锚固在巷道四周钻孔内的一系列杆件(木质件、金属件、钢筋混凝土件和聚合物件等)系统组成的。
这些杆件配以支撑件和背板(也可以不用),靠它们的锚固力和向岩体稳定部分的悬吊作用,防止破碎岩石冒落。
用预拉紧方法安装的锚杆,提高了岩石分层之间的摩擦阻力,同时将两支撑点间的岩层夹紧,以岩梁和岩拱的形式构成承载结构.尽管加固的岩梁比未加固的岩梁呈现出明显的稳定性,但是仍不能准确量测出影响加固岩层稳定性单个分层缝合效果的量值。
现代锚杆支护理论认为,岩层分层之间的摩擦作用具有重要意义,主要有以下几个方面。
①巷道上方的松软岩层被锚杆固结到其上部坚固的岩层上,松软有裂隙岩层的几个分层,彼此之间被锚杆夹紧形成梁和拱形式的承载结构.②松软不稳定的岩石分层,彼此之间夹紧并被锚杆固结在上部坚固岩层上。
③在掘进巷道时,被破坏的有裂缝的岩石分层被锚杆夹紧并被悬挂在自然平衡拱上。
④不稳定的有裂缝的岩层被锚杆的联接部件托住并被悬挂于自然平衡拱的拱脚。
⑤不稳定的岩石分层被锚杆夹紧并悬吊于自然平衡拱的拱脚。
在采矿实践中,锚杆支架分单体锚杆支架和组合锚杆支架两种。
单体锚杆支架指安设在巷道中的锚杆,彼此之间没有力学科系.组合锚杆支架包括钢梁、钢带、角钢、槽钢等承托顶板元件,把两个或几个锚杆联成统一的整体.锚杆支架按用途分为临时锚杆支架和永久锚杆支架。
按作用原理分为主动锚杆和被动锚杆。
主动锚杆预先张紧装入钻孔中,以提高抵抗被加固岩体拱曲性和分层之间相对位移的能力。
随着锚杆预应力的加大,相应增加了岩层分层面之间的摩擦力,提高了巷道的稳定性。
安装被动锚杆时不给杆体以预应力,因此就比主动锚杆安装密些,其典型的有全长锚固的螺纹锚杆、钢筋混凝土锚杆、膨胀式锚杆和玻璃钢锚杆等.按工作特性锚杆又分为刚性延伸和有限延伸锚杆。
锚杆支护的原理

锚杆支护的原理
锚杆支护是一种常用的岩土工程技术,旨在增强岩石或土体的稳定性。
其原理是通过将钢筋或钢管等材料固定在岩石或土体中,形成一个有效的支撑系统,从而控制地层的位移和变形,提高地质体的承载能力。
锚杆支护的具体原理可以概括为以下几个方面:
1. 加固地层:通过在地层中钻孔并注入高强度胶结材料,将锚杆牢固地固定在岩石或土体中。
这样可以增加地层的整体强度和刚度,阻止岩石或土体破坏和滑动。
2. 分散荷载:锚杆支护在地层中形成锚杆网,并通过承受荷载的方式来分散地层的力量。
锚杆通过与地层内的固有力反作用,将部分荷载传递到其他岩体或地下结构上,减轻了地层的载荷,保护了地下工程的安全。
3. 控制和消散位移:锚杆支护可控制地层的位移和变形,通过与地层结构相互作用,改变地层内力和应变的分布。
这种互动能够消散地层内产生的应力、变形和位移,防止发生地层破坏,维护地下工程的稳定性。
4. 增加地质体的承载能力:锚杆支护可以提高地质体的承载能力,通过加固和固定地层结构,使得地质体能够承受更大的荷载。
这对于需要建设地下洞室、隧道、坑道等工程项目的地质体来说是非常重要的。
总而言之,锚杆支护的原理是通过加固地层、分散荷载、控制和消散位移以及增加地质体的承载能力,来提高地下工程的稳定性和安全性。
它是一种有效的支护技术,被广泛应用于岩土工程领域。
煤矿井下锚杆支护知识、原理和锚杆(索)计算及支护设计公式

锚杆支护一、锚杆支护的原理锚杆支护就是以维护和利用围岩的自承能力为基点,及时地进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分。
通过锚入围岩内部的杆体,改变巷道围岩的本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而又稳定的承载环,和围岩共同作用,达到维护巷道的目的。
这一支护形式与传统的棚式支护相比属于主动积极加固巷道围岩的支护形式。
二、锚杆在支护中的作用1、锚杆的悬吊作用悬吊作用是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂在其上的坚固老顶之上。
如图1所示,或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连接在松动区外的完整坚固岩石上,使松动岩块不至冒落。
2、锚杆的组合梁理论在层状岩层的巷道顶板中,通过锚入一系列的锚杆,将锚杆长度以内的薄层岩石锚成岩石组合梁,从而提高其承载力。
利用锚杆的拉力将层状岩层组合起来形成组合梁结构进行支护,这就是锚杆组合梁作用。
组合梁作用的本质在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁的岩层挤紧,增大岩层间的摩擦力;同时,锚杆本身也提供一定的抗剪能力,阻止其层间错动。
锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁,这时被锚固的岩层便可看成组合梁,全部锚固层能保持同步变形,顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。
3、锚杆锲固作用锚杆的悬吊作用锚杆的组合作用是指在围岩中存在一组或多组不同产状的不连续面的情况下,由于锚杆穿过这些不连续面,防止或减少了围岩沿不连续面的移动。
如图3。
44、挤压加固拱作用形成以锚杆头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。
如将锚杆沿拱形锚杆的楔固作用p бb p 锚杆的楔固作用-б p (бbp巷道周边按一定间距径向排列,在预应力作用下,每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联结,在围岩中形成一连续压缩带。
它不仅能保持自身的稳定,而且能承受地压,组织上部围岩的松动和变形。
显然,对锚杆施加预紧力是形成加固拱的前提。
5、锚杆的减跨作用如果把不稳定的顶板岩层看成是支撑在两帮的叠合梁,由于可视悬吊在老顶上的锚杆为支点,安设了锚杆就相当于在该处打了点柱增加了支点而减少了顶板的跨度,从而降低了顶板岩层的弯曲应力和挠度,维持了顶板与岩石的稳定性,使岩石不易变形和破坏。
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锚杆支护体系1.结构形式锚杆支护体系由挡土墙结构物与土层锚杆系统两部分组成,如下图1所示。
1—锚杆(索)2—自由段3—锚固段4—锚头5—垫块6—挡土结构图2-1 灌浆土层锚杆系统的构造示意图根据挡土结构的不同目前我国常见的锚杆式挡土墙分为肋板式、格构式、排桩式锚杆挡墙。
灌浆土层锚杆系统由锚杆(索)、自由段、锚固段及锚头、垫块等组成。
2.支护原理锚杆是一种新型的受拉杆件,它的一端与工程结构物或挡土墙联接。
另一端锚固在地基的土层或岩层中,以承受结构物的上托力、拉拔力、侧倾力或挡土墙的土压力、水压力,从而利用地层的锚固力维持结构物的稳定。
3.计算方法3.1墙背土压力及分布(1)墙背土压力的计算:锚杆挡土墙墙面板所受的土压力系由墙后填料及外荷载引起。
为简化计算,一般仍按库仑主动土压力公式计算,然后根据试验资料,乘以增大系数2β(一般为1.0~1.2,)。
但是,锚杆挡土墙后一般为岩体,岩体产生的土压力用库仑公式是不够的,根据现场经验,结合岩体的节理、裂隙、岩层的风化程度等合理选用,有条件时亦可用岩石力学分析方法进行核算。
分级锚杆挡土墙的土压力可按延长墙背法计算。
计算上级各级构件时,视下级墙为稳定结构,可不考虑下级墙对上级墙的影响,墙背摩擦角可用(0.3~0.5)δφ=。
(2)土压力分布:填方锚杆挡土墙和单排锚杆的土层锚杆挡土墙,或挡土墙高度较小,未采用逆作法施工,可近似按库伦土压力理论取为三角形分布;对于岩质边坡以及坚硬、硬塑状粘性土和密实、中密砂土类边坡,当采用逆作法施工的柔性结构的多层锚杆挡墙时,侧压力分布可近似按图2确定,图中hk e 可按式(1)(2)计算:对于岩质边坡:0.9hkhk E e H =(1) 对于土质边坡:0.875hkhk E e H= (2)式中:hk e —侧向岩土压力水平分力标准值;hk E —侧向岩土压力合力水平分力标准值;H —挡墙高度。
图2 锚杆挡墙侧压力分布图3.2 肋柱、锚杆的内力计算岩质边坡以及坚硬、硬塑状粘性土和密实、中密砂土类边坡,锚杆挡墙,立柱和锚杆的水平分力可按下列规定计算:1 立柱可按支撑于刚性锚杆上的连续梁计算内力;当锚杆变形较大时立柱宜按支撑于弹性锚杆上的连续梁计算内力;2 根据立柱下端的嵌岩深度,可按铰接端或固定端考虑;当立柱位于强风化岩层以及坚硬、硬塑状粘性土和密实、中密砂土内时,其嵌岩深度可按等值梁法计算。
除坚硬、硬塑状粘性土和密实、中密砂土类外的土质锚杆挡墙,结构内力宜按弹性支点法计算。
当锚杆点水平变形较小时,结构内力可按静力平衡法或等值梁法计算。
当锚固点变形较小时,钢筋混凝土格构式锚杆挡墙可简化为支撑在锚固点上的井字梁进行内力计算;当锚固点变形较大时,应考虑变形对格构式挡墙内力的影响。
3.3锚杆受力作用于肋柱上的侧压力由锚杆承受。
锚杆为轴心受压构件,若每层锚杆所受拉力为n N ,肋柱的支点反力为n R ,截取肋柱的任意支点n ,如图2 所示。
图2 锚杆受力示意图则:cos()nn R N εα=-式中:α—为肋柱的竖向倾角;ε—为锚杆的水平倾角。
3.4挡板计算根据挡板与立柱连接构造的不同,挡板可简化为支撑在立柱上的水平连续板、简支板或双铰拱板;设计荷载可取板所处位置的岩土压力值。
岩质边坡锚杆挡墙或坚硬、硬塑状粘性土和密实、中密砂土等且排水良好的挖方土质边坡锚杆挡墙,可根据当地经验考虑两立柱间岩土形成的卸荷拱效应。
4.适用条件1.下列边坡宜采用排桩式锚杆挡墙支护:(1)位于滑坡区或切坡后可能引起滑坡的边坡;(2)切坡后可能沿外倾结构面滑动、破坏后果严重的边坡;(3)高度较大、稳定性较差的土质边坡;(4)边坡滑塌区内有重要建筑物基础的Ⅳ类岩质边坡和土质边坡。
2.在施工期稳定性较好的边坡,可采用板肋式或格构式锚杆挡墙。
3.对填方锚杆挡墙,在设计和施工时应采取有效措施防止新填方土体沉降造成的锚杆附加拉应力过大。
高度较大的新填方边坡不宜采用锚杆挡墙方案。
5.参考经济条件设某一岩质边坡,由弱风化泥岩组成,岩体天然、饱和单轴抗压强度标准值分别为6.85Mpa、4.22Mpa,块体密度平均值:25.73/g m;抗拉强度平均值0.42Mpa;粘聚力平均值:1.80Mpa,内摩擦角平均值:37.2,等效内摩擦角为55。
支挡结构墙背与水平面的夹角100,坡顶水平,坡顶均布荷载303KN m。
/现列出不同高度情况下,影响最终造价的主要工程量,以期获得锚杆挡墙的比较经济的适用高度(1)边坡高度为4m时,二排锚索(2)边坡高度为6m时,三排锚索(3)边坡高度为8m时,三排锚索(4) 10m高边坡主要工程量表,四排锚索(5) 12m 高边坡主要工程量表,五排锚索2004006008004681012图3 不同边坡高度情况下单位面积造价走势图从图中可以看出,随着锚杆挡墙高度的增加,单位面积的工程造价也随之增加,高度12m 的单位面积造价比高度为4m 的增加了56%。
分析影响造价的主要因素可知随着挡墙高度的增加,土压力增加,锚索拉力增大,进而钻孔直径也增大。
同时所需锚索的长度急剧增加。
挡墙高度越高锚杆施工费用占用的比重越大。
所以锚杆挡墙适用于每阶高度小于8m ,同时大于4m 的情况。
因为如果小于4m ,采用其他支护方式会更经济。
6.工程实例一工程概况重庆国际集装箱码头有限责任公司拟在重庆市江北区寸滩港区兴建重庆港主城港区寸滩作业区二期工程食堂. 按设计高程整平后,在地下车库北侧形成高之间将形成高3.50-13.7m,长约58m的岩土质边坡。
其土质部分为素填土组成,厚度约0.20-2.0m,岩土界面倾角为5°-10°,较为平缓,稳定性较好;岩质部分由中等风化砂泥岩组成,存在两组结构面。
二、稳定性分析根据边坡坡向、岩层产状及裂隙组合,对岩质段做赤平投影图如下分析:根据基坑北侧边坡赤平投影图可知:边坡坡向与Ⅰ组裂隙呈反向相交,Ⅰ组裂隙对边坡的稳定性影响小;岩层产状和边坡斜交,岩层产状对边坡稳定性影响小;Ⅱ组裂隙与边坡斜交,Ⅱ组裂隙对边坡稳定性影响小;边坡受岩层产状及Ⅱ组裂隙形成楔形体(产状147°∠43°)与边坡小角度(21°)相交,楔形体对边坡稳定性影响大,局部可能出现掉块。
根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2012)附录A判定边坡岩体类型属Ⅲ类。
砂岩破裂角取65°,泥岩破裂角取64°。
由于边坡高度较高,边坡大于8米直立边坡可能处于欠稳定状态。
三、设计参数岩体力学指标是根据岩石试验成果,乘以折减系数取得。
折减系数按重庆地方经验及《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)表4.5.4取值:岩体抗拉强度按0.30折减,岩体内摩擦角标准值以岩石内摩擦角标准值按0.85折减,岩体内聚力标准值以岩石内聚力标准值按0.30折减,岩体变形模量标准值以岩石变形模量标准值按0.7折减确定。
其岩体参数取值如下表6:表6 岩体物理力学统计指标备注:边坡岩体等效内摩擦角标准值:Ⅲ类边坡取50°,Ⅳ类边坡取35°四、方案选取以《重庆港主城港区寸滩作业区二期工程食堂岩土工程勘察报告(直接详勘)》中7-7'剖面为控制截面。
采取板肋式锚杆挡墙进行支护,其正面图和控制界面剖面图见图4和图5。
(1)肋柱截面为300×400mm,肋柱上每孔锚杆内布设3根直径25的HRB400钢筋,锚孔直径110mm,与水平面夹角为15°,均采用全粘结形锚杆,锚入破裂线外不小于3.5m;孔内灌注M30水泥砂浆,注浆压力拟为0.2Mpa。
(2)喷射混凝土面板厚200mm,混凝土强度C25,嵌入地表以下300mm。
本段边坡应严格采用逆做法施工,分级分段开挖,每级开挖高度不大于2.5m,每段开挖长度不大于20m。
(3)锚杆挡土墙顶面设置钢筋混凝土横联梁,截面尺寸300×500mm。
(4)为防止爆破振动和爆破飞石对公路运输和行人的危害,石方开挖采取控制爆破及排架防护措施,边坡形成后自上而下及时喷射3cm厚C20混凝土,初步封闭边坡。
图4 北侧边坡正面图图5 7-7剖面图五、施工工艺要求及施工注意事项1.锚杆挡土墙的施工质量关键—锚杆的施工质量(1)施工时应进行现场拉拔实验,以验证孔壁之间的极限抗剪强度是否达到设计值。
(2)钻孔:钻孔必须满足设计图上的孔径、深度及孔斜度的要求,成孔后应及时安装锚杆并灌浆。
钻孔过程中要密切了解锚固段的岩性及厚度。
遇到风化严重或软弱夹层,可采用套管跟进等方式,以免塌孔或卡钻。
(3)清孔:钻孔钻完后用清水对钻孔内进行充分清洗,以便将岩粉等排出孔外,然后将孔内积水排干净。
当用水清洗影响锚固段强度或者岩土稳定时,则应用高压风吹净。
(4)安装钢筋:伸入的钢筋应先除锈,若在两根以上则应将钢筋点焊成束,并焊支架。
插入时将灌浆管与锚杆钢筋同时放入钻孔底部,如钻孔内有套管,则伸入钢筋后将套管拔除。
(5)砂浆配合比:为了使砂浆强度达到300以上需预做试件实验,一般情况宜采用灰砂比1:1,水灰比0.4~0.6,500号硅酸盐水泥和砂配合。
(6)灌浆:用一根直径20mm左右的钢管或内径相近的胶皮管做导管,一端与压浆泵连接,另一端与锚杆钢筋同时送入钻孔底部,这样自孔底灌起,随砂浆的灌入,逐步将灌浆管往外拔并可将孔内的水和空气挤出孔外,以保证灌浆质量。
2.肋柱和挡土板(1)肋柱式锚杆挡土墙应自上而下分级施工。
使坡面光洁规整,及时喷射3cm厚的C20混凝土,初步封闭坡面,防止风化。
应做到快速开挖、快速封闭。
(2)安装模板前,用高压风或水冲洗已喷浆岩面,清除泥垢。
(3)浇筑混凝土厚度采用钢筋内撑,保证面板厚度。
(4)对机具设备、风、水、电等,应提前进行全面检查和试运转。
六、工程效果及评价(1)工程效果:经过雨季的考验,工程效果良好。
(2)工程评价:由于场地内自然边坡高尔陡,开挖困难,且左侧坡顶有一公路,采用板肋式锚杆挡土墙的优点是逆作法施工队边坡扰动小,不会由于边坡的垮塌影响左侧公路。
与土钉墙相比锚杆间距较大,钻孔数量少,施工方便。