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土质边坡锚固造孔施工研究论文

来源:青草坡文学网   时间: 2019-10-22

  摘要:在我国进行大规模基础建设中,岩土锚固工程遇到了各类复杂地层,造孔的问题也越来越多,本文探讨黄土地层中锚固孔造孔施工技术同时附带探讨砂砾、卵石层中锚固孔造孔施工技术。同时通过工程实践探讨总结锚索、锚杆在土质边坡和冲洪积砂砾、卵石层地质条件下,技术上可靠、经济上可行的造孔施工方法,用以指导在今后遇到类似工程情况下,降低成本快速高效地施工。

  关键词:土质边坡锚固造孔施工

  0引言

  目前我国进行大规模基础建设中,岩土锚固工程遇到了各类复杂地层,造孔的问题也越来越多。在各类地层造孔一般是:采用大型设备造孔则运行的费用居高不下,再者大部分锚固工程施工在山区及边坡上,交通不便,大型设备很难运用,只能是人工搭建脚手架采用小型设备进行施工,而小型设备在造孔过程中易塌孔卡钻、钻头磨损严重。那么如何在各类地层中实现高速度、高质量、低成本造孔的普遍技术难题也越来越突出,急待我们工程技术人员去研究探讨,总结推广。

  1概述

  该工程为兰州市某经济适用住宅小区建设的配套工程。正在规划建设中的兰州市某经济住房小区地处兰州市七里河区,位于兰新铁路线以南、雷坛河以西,西靠华林坪山体。西侧发育有滑坡两处(H1、H2),位居场地南北两侧,中部为不稳定斜坡(X1),危险性大。对华林坪山体进行及时有效、科学合理的综合治理,既能够保证该经济住房小区建设西安癫痫病的医院是哪家工程的顺利实施,以及建后该小区住户的人身、财产安全,而且对美化环境和市容也有一定的意义。

  2地质条件

  2.1地层岩性根据开挖形成的边坡揭露及边坡勘查地质钻探资料反映,该段边坡的地层分布较为简单,主要地层岩性如下:

  2.1.1上部为第四系洪积黄土(Q42eol),黄褐色,主要成份为粉质低液限粘土和细沙,土质均一,结构松散,稍湿,稍密,具可塑性。在边坡上未发现夹层,边坡地层单一,黄土直立强。经取样,测得黄土深部的天然含水量为16.2%~24.6%,经直接快剪试验,该层黄土的粘聚力为16~37KPa,摩擦角为24.2~27.4°。此黄土地层是构成人工边坡的主体。

  2.1.2下部为第四系冲洪积砂砾、卵石层(Q4al+pl),厚度大于5m,卵石粒径15~40mm,磨圆度好,呈浑圆状,级配差,青灰色。此层为黄河的多级阶地,沿边坡走向(南北方向,该层平均厚度约3°,垂直边坡方向,该层最大厚度约7°,该层在边坡范围内全被黄土层覆盖。该层也是建筑物较好的持力层。

  2.2黄土地层节理、裂隙发育情况根据调查在此层黄土地层中存在三组裂面:①走向近SN/85°;②NE55°/S85°E,该两组裂面延伸性好,长达5~15m,下切较深;③NE20°/SE55°。从目前边坡产生坍塌变形的H1、H2范围及坡面上产生的鼓起、开裂变形均受该组裂面控制。这是本段边坡产生危害的因素之一。

  2.3地下水情况受地形地貌的控制,大部分边坡地段济南专业癫痫病中医院地下水埋藏较深,钻探未揭露,从厚度约25m的黄土地层中的钻探过程中,未发现地下出露。这与岩土工程勘查报告中的结论相一致。

  3边坡加固施工

  该山体边坡高度为15m~35m,根据本工程地质勘察提供的资料结合现场实际情况,确定坡角底部采用13m高锚杆挡墙护坡,锚杆间距2.5m,梅花型布设,锚杆头焊接十字架砌筑在挡墙内。然后整个边坡采用锚杆框架梁对边坡进行整体加固,框架梁间隔2.5m,滑坡较为严重部位用锚索框架梁对进行加固。

  4锚杆及锚索造孔施工

  4.1钻孔设备选择传统钻孔设备选择主要是从钻机、钻杆、钻头、合金头等几个方面入手,加强某些方面的优点,回避某些方面的缺点,使之在特定的工程中有高的性价比。

  4.2锚孔测放边坡施工遵循边挖边加固的原则,即开挖一级,防护一级,不能一次开挖到底,避免边坡长时间暴露,使边坡在施工过程中保持稳定。应将锚孔位置准确测放在坡面上,孔位误差不得超过±50mm。

  4.3钻机就位锚孔钻进施工之前,搭设满足相应承载力和稳固条件的脚手架,根据坡面测放孔位,准确安装固定钻机。并严格认真进行机位调整,确保锚孔开钻就位的纵横误差不得超过±50mm,高度误差不得超过±100mm,钻孔倾角和方向符合设计要求,倾角允许误差±1°,方位允许误差±2°。

  4.4锚孔钻孔本工程锚杆钻孔孔径φ110mm,孔深为8~16m,锚索钻孔孔径为φ130m专治癫痫病的权威医院m,孔深为15~25m,锚孔方向垂直破面走向,倾角下倾20°。

  4.4.1黄土层钻孔①CSJ-40锚固钻机:CSJ-40锚固钻机钻孔采用干钻(螺旋钻杆钻进),以确保锚固施工不致于恶化边坡的稳定性。钻机定位调整好角度后钻杆钻进时,慢速钻进30cm校正好角度后均匀钻进,当钻杆达到设计深度后,考虑到孔底沉渣再超钻50cm稳定1~2min,然后慢速拔出钻杆。②洛阳铲:洛阳铲实际是人力冲击钻具的一种,在市场上现成样品也可以买到。

  在造孔时首先确定孔位,为了保证孔位及孔斜,我们先用罗盘测量放点、放线,确定锚孔的方位,再利用角度支架,将倾角方位确定,然后在两支架间固定两条线绳,进行水平投影。然由一人执铲,另一人辅助造孔,靠人力冲击黄土成孔,每铲冲击旋转然后取出带走土渣,在造孔中随时用罗盘进行测斜。根据工程实践建议洛阳铲不宜造16m以上孔。

  4.4.2黄土层造孔可行性比较①通过对兰州市雷坛河华林坪山体加固工程3个试验孔和538个锚索孔的施工,我们对各种造孔设备进行了测算。②在3种造孔设备中,以CSJ-40锚固钻机纯造孔时间最快,而洛阳铲最慢。

  4.4.3 砂砾、卵石层成孔 空气潜孔锤偏心跟管钻进系统主要由潜孔冲击器、偏心跟管钻具、管靴和套管组成,工作时由钻具提供回转扭矩及给进动力,由空气压缩机提供潜孔冲击器工作的动力和排出岩屑的冲洗介质。

  4.5 锚孔清理 钻进达到设计深度后,不能立即停钻,再稳钻1~2分钟,防止孔底沉过多渣,达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉渣,必须清黑龙江中亚癫痫病医院是公立的吗理干净。钻孔结束后,检查孔深及倾角,达到要求后用高压风吹孔,待孔内粉尘吹净,用编织袋塞好孔口进行防护。

  4.6 锚孔检查 锚孔钻孔结束后,经现场监理检验合格后,方可进行下一道工序。

  5经验总结

  在华林坪山体加固工程中在黄土层造孔中,我们准备在黄土边坡造孔主要运用CSJ-40锚固钻机,但通过实践检验:16m以下孔(包括16m)用洛阳铲是理想的造孔工具。总而言之,根据不同的施工实际情况选定造孔机具,在边坡处理中,尤其是高边坡处理,造孔设备越轻将越占优势。

  6结束语

  钻孔作业是岩土锚固工程施工中的一个重要技术环节,影响到工程质量和效益,在工程施工中要严格控制。在对工程的地质条件和环境条件的全面调查和试验研究的基础上,通过科学合理的设备机具的选型配置,我们就能克服锚固造孔存在的困难,取得很好的经济效益和社会效益。

  参考文献:

  [1]苏自约,陈谦,徐祯祥,刘璇主编.《锚固技术在岩土工程中的应用》.人民交通出版社.

  [2]闫莫明,徐祯祥,苏自约主编.《岩土锚固技术手册》.人民交通出版社.

  [3]中国地质调查局主办.《探矿工程》2002年5月.地质出版社.

  [4]中国地质调查局主办.《探矿工程》2008年7月.地质出版社.

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