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預應力錨索施工在地質災害治理中存在的技術難點論文

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在對地質災害進行治理跟公路、水電站以及鐵路邊坡支護中,預應力錨索被廣泛應用,因爲其自身是一種屬於深層支護方式的存在。由於漏失或者破碎地帶,往往是治理的對象,所以工程在施工的過程中,還是會有一些技術上的難點存在。在對岩溶裂隙或者破碎的地層進行錨孔成孔時,其施工難度較大,並且工作效率也較爲低下,而且材料的消耗也很大。

預應力錨索施工在地質災害治理中存在的技術難點論文

1錨索造孔的設備選擇以及確定參數

施工人員在對施工工程進行鑽孔時,大多數採用的鑽機都是MZ-120-Ⅲ型潛孔鑽機,又或者是MD-50型錨杆鑽機。MD-50型錨杆鑽機由於迴轉部分,是採取液壓馬達驅動,使得給進裝置由油缸傳力,再透過鏈條後,會給鑽具施加壓力。很可能會導致電力的消耗比較大。

但是透過鑽具所施加的壓力,以及所提供的強大扭矩,使得鑽進的效率會相對較高。由於此鑽機相對比較笨重,導致在搬運時會帶來很大的麻煩。MZ-120-Ⅲ型潛孔鑽機跟MD-50型錨杆鑽機的原理是較爲相同的,但MZ-120-Ⅲ型潛孔鑽機在搬運時,還是相對比較方便的,其動力也是較小的。

在對鑽桿進行選擇時,首要考慮的爲以下幾點。第一,對鑽桿的強度進行考慮;第二,對鑽桿的結構進行考慮;第三,對鑽桿返渣的效果進行考慮。在施工過程中,所使用的鑽桿規格爲以下幾種:Φ50mm跟Φ73mm以及Φ89mm等。規格爲Φ50mm的鑽桿較爲輕便,但是施工人員的工作效率較低。當鑽孔變深後,其導正性變得相對較差。跟孔壁環狀間的縫隙也變得相對較大,很容易導致返渣效率較低。鑽孔也會出現晃動或者孔斜的現象,也會使接頭絲扣出現變形的現象,若再想卸下鑽桿也會變得比較困難。規格爲Φ73mm鑽桿的導正性,要比規格爲Φ50mm鑽桿的導正性要好,並且返渣的效率也是相對較高的。但是鑽桿鑽進大於Φ130mm的口徑時,或者入巖地層較深時,返渣效率就會變得較低,所要傳遞的扭矩也是不夠的。規格爲Φ89mm鑽桿的'返渣率,以及導正性就是相對較高的,唯一的缺點就是配備較大動力的鑽機。

確定成孔工藝的參數。對地層的鑽孔穩定性、設備能力以及可鑽性等,進行綜合的考慮,可以對成孔工藝的參數進行確定。對較爲容易破碎的地層,或者開孔段等工藝參數進行確定時,一般都是採取中風量或者慢轉以及輕壓等。對較爲穩定的岩土層,在確定工藝參數時,一般都是採用大風量或者中速回轉以及中等壓力等。對較爲堅硬的岩土層,在確定工藝參數時,一般都是採用中風量或者大壓力以及低轉速等。

2對錨孔進行注漿

錨索的防腐跟錨固,是錨固注漿體的主要作用。在施工過程中,大多數都是由添加劑跟水泥、細骨料跟水等組成。由於錨索的使用壽命跟錨索的錨固效果,跟注漿體的質量有着直接性的關係,所以在對材料的配比,或者選擇以及注入方式上,都是有着較爲嚴格的要求。

預注漿的處理措施。空隙較大,地層出現破碎等現象,都是錨孔注漿較爲常見的現象。若是在施工的過程中,不能提前進行處理,那麼會出現很嚴重的漏失現象。舉例:根據理論的計算量,注漿量若是達到數十倍,或者上百倍時,還沒有出現返漿的現象。那麼此錨孔則需要進行相應的措施處理。

用錨索伸入鑽孔前,則需要下管對壓水實施測驗。對鑽孔是否出現漏水現象進行檢驗。若是出現漏水的現象,需要對漏水的程度進行測定。並且在對照鑽孔施工的記錄,來判定漏水現象是由於岩石出現裂隙,還是滑坡體的碎石土層出現空隙等造成的。在對漏水現象採取解決措施時,則需要按照不同的注漿工藝跟配比,對漏失空隙進行堵漏。等到堵漏的材料被固定後,再實施掃孔。堵漏的目的在透過注水試驗達成後,再採取注漿工藝跟穿索工藝等。

根據經驗數據顯示,添加劑跟水的流動性、經濟性和懸浮性,以及混合水泥漿液後,對凝膠時間跟PH值和結石強度等,添加劑的選擇爲水玻璃。再對照地表的試驗,水泥漿的濃度越濃,水玻璃就變得越稀(30-35Be'),凝膠期的時間就越短(十幾秒-幾十秒左右)。水泥漿的濃度越稀,水玻璃就變得越濃(50-55Be'),凝膠期的時間就越長(幾十分鐘-幾小時左右)。根據凝膠的時間,對堵漏漿液進行配製,並配製出了兩種漿液,其使用的效果相對較爲良好。具體見表1.

3預應力的鎖定跟張拉

在工程土巖錨固中,錨索鎖定跟張拉是工程的主要工序。是對注漿跟安裝編制錨索、鑽孔跟鋼絞線力學性能、錨具跟錨墩施工的質量,以及錨固力可靠性等的檢驗工序。若是工程在施工的過程中,這道工序出現操作失誤的現象,那麼很可能會導致之前所做的所有工序都白費。

準備張拉前的工作。在做鎖定張拉工作之前,則需要制定一個可實施的操作方案。張拉前事先收集鋼絞線力學的檢測報告,跟壓力曲線圖。並把此作爲依據,能在張拉的過程中,進行對照比較。若是發現有較大差異時,施工單位應該立即停止施工,對存在的問題原因進行分析,等找到解決措施,並解決完成後再進行施工。

張拉程序的鎖定。預應力值(Nt)的設計是根據錨索,首先可確定的是預應力值可分級施加。首先單根預緊張拉到0.1Nt,其目的是爲了使各根鋼絞線,能消除受力不平衡的現象。剩下的鋼絞線則按照每級Nt/4的方法,對整體採取分級均衡的張拉。當設計鎖定的預應力值,跟設計的預應力值,在條件相同的情況下,張拉值的最後級應該爲,超張拉值加上設計鎖定的應力值。當設計鎖定值小於實際預應力值時,則應該採取卸荷分級的方法進行,直到降至超張拉值加上設計鎖定值時鎖定。

4總結

錨索加上擋土牆;錨索加上阻滑樁;錨索加上格構等,在對地質災害的治理中得到了廣泛的應用。工程在施工的過程中,所出現的漿液灌注,或者預應力張拉鎖定,以及錨孔鑽進等施工問題難點,在解決措施上應該根據當地的地質環境,對技術方法跟設備機械等,做出相應合理的解決對策。不僅能夠使施工中存在的問題得到解決,還使施工的質量得到了保障。

參考文獻:

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[3]張紅霞。預應力錨索技術在公路高邊坡施工中的應用[J].技術與市場,2014(07):193-194.