摘要:通過巖土工程的角度,針對南平鋁業(yè)有限公司110KV開關(guān)站北側(cè)邊坡防護(hù)工程,淺談錨噴支護(hù)及預(yù)應(yīng)力錨索濕法成孔工藝在塌方區(qū)的搶險處理的應(yīng)用以及裂縫的控制措施。
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力 濕法成孔 監(jiān)測注漿
中圖分類號:TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
正文:
一、 引言
110KV開關(guān)站北側(cè)邊坡防護(hù)工程位于福建省南平鋁業(yè)有限公司擬在其廠區(qū)東面建設(shè)的熔鑄技改(一期)廠房場地的東北側(cè),為一斜坡,邊坡高度為20.82-26.91m,邊坡土體以粘性土為主,部分有素填土,填料以粘性土為主,局部含少量植物根莖,堆填時間約5年。為保證該邊坡的穩(wěn)定性,滿足坡腳建筑物正常使用要求,需設(shè)置擋墻,擋墻總長約47m。邊坡施工采用分層開挖,逐層支護(hù)。在開挖第一層時,發(fā)生塌方,塌方區(qū)長約15m,成垂直狀態(tài)上部高5.7m,坡頂塌進(jìn)約2m。塌方后形成垂直坡有再次發(fā)生塌方的可能,且發(fā)現(xiàn)在該處坡頂線外15~20m處(目測)有2~3mm裂縫(裂縫與坡頂線接近平行),需要進(jìn)行搶險治理。
二、 塌方及裂縫產(chǎn)生因素分析
經(jīng)判斷,塌方是連續(xù)下雨,雨水滲透至邊坡土體,且該處邊坡土質(zhì)為素填土,坡頂未形成有效的排水系統(tǒng),使水無序排放,滲透浸泡土體產(chǎn)生塌方。裂縫發(fā)展與雨水有關(guān),據(jù)附近的居民反映,該裂縫處下方及周邊是填土,后方山體的水基本往該處走,雨水引起的坡體位移及沉降。該段邊坡的土質(zhì)比預(yù)想的要差,土層參數(shù)偏低,邊坡比較高(裂縫平臺離場地約33m高),也比較陡(坡率1:0.35)。
三、 臨時措施
1、為了保證安全,工程停工兩天動態(tài)觀察邊坡的發(fā)展情況,在裂縫位置用砂漿標(biāo)識,以便觀察裂縫是否繼續(xù)發(fā)展,組織人力進(jìn)行坡頂臨時排水的牽引,經(jīng)業(yè)主及設(shè)計單位同意采用錨噴方案進(jìn)行臨時支護(hù),并組織委托第三方加密布置監(jiān)測孔,對邊坡進(jìn)行位移及沉降觀測跟蹤,以便預(yù)警。
2、在確認(rèn)無再次塌方的情況下,項目部于2010年11月2日派挖掘機(jī)對塌方區(qū)的坡面進(jìn)行修坡,并錨噴臨時支護(hù)。
在施工過程中,為了讓臨時支護(hù)盡快發(fā)揮作用,注漿及噴射混凝土過程都添加早強(qiáng)劑,提高早期強(qiáng)度。
四、 塌方區(qū)永久支護(hù)
永久支護(hù)采用預(yù)應(yīng)力錨索+框架梁進(jìn)行支護(hù),框架梁內(nèi)砌筑混凝土小型空心砌塊,適當(dāng)布置泄水孔。該區(qū)域為填土層且土體含水量豐富,錨索鉆孔過程中傳統(tǒng)的干法鉆孔工藝成孔率低,孔內(nèi)泥漿滯留造成水泥注漿體強(qiáng)度降低,注漿無法注入或是少于理論水泥用量的現(xiàn)象,難以保證質(zhì)量,經(jīng)現(xiàn)場試驗,改為濕法成孔。濕法成孔工藝較干法成孔增加了成孔過程中水泥漿護(hù)壁及洗孔,改工序具體如下:
1、成孔
①鉆機(jī)成孔時,水平方向位移偏差不大于50mm, 垂直度偏差不大于1%,鉆具直徑為Φ150mm。
、阢@孔過程中全段采用水泥漿護(hù)壁,水泥用量約為25kg/m。鉆孔中所遇到的土層應(yīng)作適當(dāng)?shù)拿枋觯匾獣r修改設(shè)計。
、坫@孔深度應(yīng)大于設(shè)計深度2.0m。
、茔@機(jī)就位開孔時,應(yīng)由技術(shù)人員進(jìn)行位置、垂直度復(fù)核,滿足設(shè)計要求,且確認(rèn)后方可鉆孔。
2、洗孔、下錨索
、俪煽淄瓿珊螅瑧(yīng)立即進(jìn)行洗孔,洗孔時應(yīng)先用清水洗孔,必要時,可送入高壓空氣,以保證孔內(nèi)泥漿排出,直到出現(xiàn)較稀泥漿為止。
、诟邏嚎諝庀纯,水泥漿置換:為了保證孔內(nèi)泥漿較徹底洗凈,且破壞孔壁上濃度,在清水洗孔后應(yīng)采用高壓空氣洗孔,高壓氣管應(yīng)伸至孔底,氣管底端封死,底部500mm范圍內(nèi)布置4~5排出氣孔,底部氣管的直徑應(yīng)在Φ10mm以上。洗孔時,應(yīng)慢慢來回動出氣管,從孔底洗起轉(zhuǎn)動的同時并緩慢拔出氣管,氣管拔出的同時應(yīng)通過注漿管從孔底注入水泥漿,水泥漿的水灰比為1.5:1,比重為1.3~1.4之間,水泥用量約為50kg/m。氣管的拔出速度應(yīng)控制在1m/min之內(nèi),每根錨索洗孔時間不小于10min(可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行調(diào)整)。
、郛(dāng)水泥漿從孔口溢出時,即可停止注漿,并拔出注漿管和氣管。
、芩酀{置換完成之后,應(yīng)立即下錨索。
3、錨索孔口采用快硬水泥封口(1.5m),預(yù)留補(bǔ)漿管3m。
4、施工過程中的應(yīng)急措施:鉆孔過程中遇強(qiáng)風(fēng)化巖破碎帶而卡鉆時,應(yīng)立即停止鉆進(jìn),拔出鉆具,進(jìn)行固壁注漿。
五、裂縫的處理措施
鑒于裂縫基本在錨索自由段部分,從錨索注漿工藝進(jìn)行改善土層,加大二次注漿量,在自由段及臨近錨固段增設(shè)一條注漿管,改善自由段的注漿效果。另外改變施工順序,先施工下部二排混凝土梁、柱,在混凝土齡期三天后對錨索進(jìn)行40%預(yù)緊,錨索預(yù)緊后再進(jìn)行上一排錨索孔鉆孔施工,在混凝土強(qiáng)度達(dá)到85%時再進(jìn)行110%張拉鎖定,提高整個邊坡的穩(wěn)定性。
六、結(jié)束語:
1、塌方區(qū)采用錨噴臨時支護(hù),工期短,成本低,效果明顯,保證后期永久支護(hù)正常進(jìn)行。
2、濕法成孔在鉆孔過程中,解決了原來干法成孔無法成孔的問題,基本上可以保證成孔;水泥漿護(hù)壁,成孔概率更高,效果更好,防止了塌孔的發(fā)生概率。洗孔工藝解決了原來孔內(nèi)泥漿滯留造成水泥漿體強(qiáng)度降低,注漿無法注入或是少于理論水泥用量的現(xiàn)象,洗孔之后注漿效果基本上能達(dá)到設(shè)計要求的水泥用量;錨索張拉結(jié)果顯示,錨索拉拔力及伸長率符合要求,濕法成孔對土層的擾動或是物理參數(shù)及土層的摩阻力的影響在原預(yù)期范圍內(nèi)。實踐表明,濕法成孔對含水量豐富的土層施工有重要作用。
3、裂縫處理過程中,關(guān)鍵控制施工順序,把關(guān)關(guān)鍵工藝,張拉前做好水泥漿體及砼試塊強(qiáng)度檢測,控制張拉工藝,加強(qiáng)監(jiān)測,防止裂縫繼續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)《基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(CECS96:97),1997年12月.
[2] <注漿技術(shù)規(guī)程>(YSJ211-92,YBJ44-92).
[3]《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330―2002).
[4]《土層錨桿設(shè)計與施工規(guī)范》(CECS:90).