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2 0 0 6年第 6期 探矿工程 ( 岩土钻掘工程) 3 7 锚杆喷射混凝土在黄土质边坡支护中的应用 韩琨 ( 煤炭科学研究总院西安分院， 陕西 西安 7 1 0 0 5 4 ) 摘要： 通过对陕西某黄土质边坡的支护， 概述了锚杆喷射混凝土的设计计算及施工技术应用， 以及工程完成后的 工程质量检验监测。 关键词： 黄土质边坡； 锚杆喷射混凝土； 边坡支护 中图分类号 ： P 6 4 2 2 2 文献标识码： B 文章编号 ： 1 6 7 2 7 4 2 8 ( 2 0 0 6 ) 0 6 0 0 3 7 0 3 1 概述 第四系黄土地层在陕西省境内广泛存在， 且黄 土地区沟壑比较发育， 在进行基本建设的过程中， 形 成的黄土质边坡普遍存在。原状黄土地层垂直节理 较发育， 因此垂直方向渗透率较大， 在外界的诱因 下， 包括较大降雨、 人为的集中浸水， 均易造成边坡 的失稳滑塌 。因此 ， 在建设过程 中应对该类 型边坡 及时进行支护治理。 2 工 程概 况 本边坡位于某校区西围墙外， 坡高约 9 m， 边坡 下部为当地村民一取土土壕 ， 在无规则 的取土过程 中， 边坡 已接近直立 ， 部分位置 中心 已掏空， 坡缘已 产生贯通裂缝。学校拟在边坡顶部距坡边缘 1 7 m 处建围墙， 内侧距围墙 1 0 m左右建锅炉房、 食堂等 建筑。因此不能采取放坡 的方式提高边坡的稳定 性， 边坡必须在保持现有基本形态下进行适当修整， 然后修筑构筑物进行支护。 依据地质勘探 资料 ， 本边坡 需揭露 的地层有 5 层 ， 其物理力学参数如表 1 。 表 1 边坡地层物理 力学参数 表 层地层 号名称 耕土 黑垆 土 黄土 黄土 古土壤 地层埋深 重度 y 粘聚力内摩擦角 天然含水 m ( k N m一 ) c k P a ( 。 ) 量 w 由于本地区地下水位埋深较深 ， 本次工勘地下 水位未揭露。 3 设计方案 3 1 设计计算 根据该段边坡 的边界条件 和治理要求 ， 治理方 案拟采用预应力土层锚杆与挂网喷射混凝土结合的 主动防护方式。 根据该边坡破坏的变形迹象 ， 在进行设计计算 时， 采用平面滑动法进行简化计算 ( 见图 1 ) 。 。 图 1 受 力 分 析 衙 图 ( 1 ) 边坡稳定性系数 K =TV c o s O t g tp+Ac+ k 式中： y 土体重度， k N m ； c 结构面粘聚力 ， k P a ； 结构 面 内摩擦 角 ， ( 。 ) ； A 结构 面 面 积， n l ； 土体体积， n l 。 ； 卜结构面倾角， ( 。 ) ； 单位宽度外加抗滑力， k N 。 代人物理力学参数计算得： =1 9 7 2 k N 按锚杆垂直布置 5排 ， 水平 间距 1 8 m计算锚 杆水平拉力标准值： Ha k=71 3 kN ( 2 ) 锚杆轴向设计拉力值 l = y o H k C O S 8= 9 4 k N 取 t =1 0 0 k N 收稿 日期 ： 2 0 0 51 2 0 2 作者简介： 韩琨( 1 9 7 7一) ， 女( 汉族) ， 陕西蓝田人， 煤炭科学研究总院西安分院， 工业与民用建筑专业， 从事岩土工程及地质灾害防治工作， 陕西省西安市雁塔北路5 2 号 ， ( 0 2 9 ) 8 7 8 5 6 4 3 9 、 1 3 1 8 6 0 0 7 0 9 8 ， h a n k tm e t o m c o rn。 7 8 7 6 8 1 9 9 1 2 1 1 O 8 8 8 2 6 1 2 2 3 9 2 1 1 4 6 1 3 9 5 5 7 7 _I 5 3 9 5 2 O 2 4 8 1 维普资讯 3 8 探矿工程( 岩土钻掘工程 ) 2 0 0 6年第 6期 式中： y 。 荷 载分 项 系 数 ， 取 1 3 ； 锚 杆 倾 角 ， ( 。 ) 。 ( 3 ) 锚杆预应力筋截面尺寸 A= k N , f p l k = 5 7 1 m m 式中： 后 预应力筋截面设计安全系数， 永久锚杆 取 1 8 预应力筋抗拉强度标准值 ， MP a 。 3 2 技术参数选择 ( 1 ) 预应力锚杆设计预应力 R 。 =1 0 0 k N， 锚杆 直径 1 3 0 m m， 锚杆杆体选用 0 2 8 IT ln l 钢筋制作而 成 ， 长度 81 1 m， 倾角 1 5 。 ， 横向间距 1 8 m， 纵 向间 距 1 6 m。 ( 2 ) 挂 网喷混凝土喷层厚度 1 0 0 m m， 混凝土标 号 C 2 0， 钢筋 网筋 8 2 0 0， 在锚杆处布置 4 0 1 6井 字形加强筋。喷射混 凝土面层 每 4 m 设 面层泄水 管。 ( 3 ) 锚杆和挂 网喷混凝 土施工完成后 ， 在边坡 坡角外2 m处做 2 m高 C 2 0钢筋混凝土挡墙压脚， 挡墙厚 2 0 0 IT l n l ， 挡墙与喷射混凝土面层之间利用刷 坡的土方进行素土回填夯实( 见 图 2 ) 。 图2边坡治理剖面 图 4 施工技术 4 1 施工工艺流程 按设计边坡角度刷坡一搭设排架一钻锚孔一锚 杆安装与固结一制作钢筋网片一安装钢筋网片一喷 射混凝土( 预 留面层泄水孔 ) 一 锚杆张拉一 锁定锚 杆一封堵锚头_ + 拆排架一浇筑钢筋混凝土挡墙。 4 2 关键工序 4 2 1 锚杆工程 ( 1 ) 成孔。采用 M K一5型全 液压钻机干钻法 成孔。 ( 2 ) 注浆。注浆浆液采用 3 2 5 R普通硅酸盐水 泥制成的水灰 比为 0 4 5的水泥净浆。注浆压力为 0 3 0 5 M P a ， 为保证保护层 ， 用注浆管从孔底向外 压浆， 注满为止， 并进行第二次补浆。 ( 3 ) 锚杆制安。将制作好 的锚杆 下人孔 中， 锚 杆每 2 m焊接一定位环。锚杆 自由段涂 油防锈 ， 套 装塑料管 ， 锚固段与 自由段连接处用胶带封紧， 注浆 管用扎丝扎紧在锚杆上。 ( 4 ) 张拉锁定 。第一次张拉加载在注浆 7天后 进行 ， 间隔 3天进行第二次张拉 ， 张拉采用分级逐根 张拉， 分级加荷， 记录每级伸长值， 绘制验收 Q s 曲 线。张拉完毕 ， 拧紧螺丝 ， 锁定锚杆。 ( 5 ) 封头制作。张拉锁定一 天后将锚头外留的 多余部分切除， 螺母、 垫板和锚杆焊成一体 ， 涂 2层 防锈漆 ， 用 C 2 0混凝土封闭锚头 。 4 2 2 挂 网喷射混凝 土工程 ( 1 ) 挂 网喷射混 凝土面层分 2次施工 ， 先喷射 第一层 5 0 mm， 养护 7天 ， 清洗混凝土表面后安装钢 筋网片， 喷射第二层面层混凝土 5 0 IT ln l 。 ( 2 ) 喷射混凝土细骨料为中粗砂， 粗骨料为 0 5 1 5 c m卵石 ， 混凝土配 比为水 泥：砂 ：石 ( 质量 比)=1 ：2 ：2 ， 混合料搅拌均匀 、 充分 ， 随拌随用 。 ( 3 ) 喷射时， 喷头与喷面垂直， 保持在0 6 1 0 m距离， 喷头处工作风压保持在 0 1 M P a 左右。混 凝土终凝后 2 h ， 开始浇水养护 ， 保持混凝土表面湿 润 ， 养护期为 7天。 ( 4 ) 钢筋 网网筋采用 8 2 0 0， 加强筋 4 01 6 8 0 0 ， 将制作好 的网筋固定在坡面上 ， 在锚杆位置 固 定加强筋。钢筋网制作可绑扎或焊接。 ( 5 ) 喷射混凝土施工完成后， 在锚头部位安置 钢垫板 ， 套螺母 ， 进行锚杆张拉 ， 张拉 到锚杆设计预 应力时 ， 拧紧螺母锁定锚杆。 5 质量保证措施 ( 1 ) 在黄土地层成孔 ， 必须采用 干作业法成孔 ， 严禁使用清水等钻进 。 ( 2 ) 为了保证锚 杆锚 固体锚 固力 ， 在放置锚 杆 前尽可能对孔内残存及扰动的废土进行清除。注浆 时用注浆管从孔底 向外压浆 ， 浆液从孔 口溢出后 方 可停止注浆 。 ( 3 ) 锚杆张拉 时应考 虑锚杆 的相互影 响 ， 适 当 调整锚杆张拉顺序。 ( 4 ) 在第二层 面层喷射混 凝土施工前 ， 用压缩 空气或人工将所有待喷面清理整 洁， 清除待喷面上 的松散杂物和浮尘后进行后序工序施工 。 维普资讯 2 0 0 6年第 6期 探矿工程( 岩土钻掘工程) 3 9 ( 5 ) 全部施工完成后， 随机抽出3根锚杆进行 原位张拉试验 ， 验证锚杆承载力是否 达到设计承载 力 的 1 2 0 。 6 工程质量检验与检测 6 1 锚杆验收试验 施工完成后 ， 随机抽取 7根锚杆进行原位张拉 试验 ， 在最大试验荷载下 ， 锚头位移趋于稳定 ， 说 明 锚杆抗拔力达到设计要求。 6 2 预应力检测 预应力检测采用锚杆测力仪进行监测， 本工程 在坡面上均匀布置 3个 ， 经过 1年的监测期 ， 锚杆预 应力保持在 R =1 2 0 k N1 。 6 3 边坡位移 工程完工后 ， 对边坡水平位移和垂直位移进行 了为期 1 年 的监测 ， 边坡 已趋于稳定。 ( 1 ) 一般情况下 ， 土层永 久防护基本 上不采用 喷射混凝土的方案 ， 因为如果土层松散 ， 且含水率较 大时， 喷射混凝土和土层结合强度较低， 但在如本工 程所在黄土地区 ， 土质坚硬 ， 无 自重失陷性 ， 做好面 层排水后， 挂网喷射混凝土和锚杆结合也是一种很 好的永久支护方式。 ( 2 ) 该类施工方案必须结合 良好的排水措施： 在做好面层排水 的前提下 ， 坡顶必须做好排水构筑 物， 防止坡顶淤积水持续浸入坡体。 ( 3 ) 随着黄土锚 固技术 的发展 ， 这种施工技术 会越来越多的应用到施工中来 。 参考文献 ： 1 G B 5 0 3 3 0 2 0 0 2 ， 建筑边坡工程技术规范 S 2 唐业清， 李启民， 崔江余 基坑工程事故分析与处理 M 北 京 ： 中国建 筑工业 出版社 ， 1 9 9 7 7 结语 通过本工程的成功运行 ， 笔者的心得如下 ： jk jk jk jk jk jk- jk- jk- jk- jk- jk- jk- jk- jk- jk- j j j j j jk jk- jk- jk- j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j 江西将 投资 6 6 6亿 重点推进 1 1 5个 重大 工业基建项 目 江西省以重大项 目为依托， 扩大产业有效投入， 确保经 济持续发展的后劲。2 0 0 6年 5月 1 5日， 记者从江西省发改 委获悉 ， 2 0 0 6年江西省将投资 6 6 6亿元 ， 重点推进 1 1 5个重 大工业基本建设项目， 搭起“ 十一五” 期间江西省工业崛起的 骨架 。 “ 十五” 期间， 江西省工业化进程取得突破性进展， 主要 得益于新建了大批重大工业基本建设项 目。据统计， 这期间 江西省累计完成工业基建投资 1 6 2 0亿元 ， 超过前 2 0年的总 和。大批新建项 目的实施 。 不仅迅速壮大了江西省工业经济 总量， 而且有效调整了产业结构， 提高了工业竞争力。 据了解， 江西省 2 0 0 6年重点推进的 1 1 5个重大工业基 本建设项 目， 主要围绕壮大六大支柱产业、 发展高新技术产 业、 建设十大工业基地、 发展重大基础工业等方面展开。其 中包括： 新钢 3 0 0万 t 薄板； 江铜 3 0万 t 铜冶炼、 1 0万 t 高性 能高精度铜及铜合金板带材、 3 8万 t 高精度空调与制冷合 金铜管、 2万 t 特种漆包线、 电炉废渣回收铜资源循环再利 用； 江铃年产 6万台 V M柴油发动机、 年产 1 0 0万台套汽车变 速器( 含 自动变速器) 、 年产4万台V 3 4 8系列轻型客车； 昌河 铃木增资建设年产 7万辆 C H 6 3 9 1型新一代微型汽车； 晶湛 ( 南昌) 科技有限公司年产7 0万片 8英寸晶圆片等项 目。 ( 据 中央政府门户网站 一 g o v c n ) 西藏2 0 0 6年计划安排建设 6 6项重点 X - lt总投资3 9 5亿元 记者2 0 0 6年5月8日从西藏 自治区重点工程办公室获 悉 ： 2 0 0 6年西藏计划安排6 6项重点工程建设项目， 计划总投 资 3 9 5亿元 ， 年度计划投资 1 0 8亿元。 西藏2 0 0 6年重点工程项 目主要包括： 改善农牧区生产 生活条件 ， 推进社会主义新农村建设 ； 加快交通、 能源、 水利、 通信等重大基础设施建设 ， 缓解” 瓶颈” 制约 ； 促进社会事业 发展。 提高公共服务水平； 加强环境保护 ， 建设高原生态安全 屏障； 大力发展优势、 特色产业 ， 增强 自我发展能力等 ， 这些 建设项 目将为西藏经济社会发展打好基础。 目前， 西藏重点工程建设、 施工单位正利用建设施工的 黄金季节， 抓紧施工， 青藏铁路 ( 西藏段) 、 林芝机场、 川藏公 路、 滇藏公路、 新藏公路、 中尼公路、 柳梧大桥、 狮泉河电站、 西藏大学改扩建等重点工程项 目建设进展顺利， 有些项 目已 基本完成。 2 0 0 6年 ， 西藏将加快青藏铁路西藏段配套公共设施建设 进度。 保证 7月 1日铁路客运开通 ； 加强直孔电站、 狮泉河电 站、 西藏大学改扩建、 柳梧大桥、 日喀则至拉孜至定 日公路、 昌都至妥坝至江达公路、 多普玛至类乌齐公路等工程建设管 理， 争取尽早投产投运； 确保新藏公路改建整治工程 ， 米林至 朗县、 康马至亚东公路、 芒康至滇藏界河 、 江达至岗托等干线 公路以及巴河水电站、 工布 自然保护区早 日开工建设。 ( 据 中央政府门户网站 一 g o v c n ) 维普资讯