復雜地質高陡邊坡錨索施工實踐及若干技術控制標準的探討

郭小軍

摘 要：在工程施工中各部位施工難度都不小，尤其是復雜地質下高陡邊坡錨索施工，存在較多施工難點問題。此次研究主要是聯合實際工程案例，探討分析復雜地質高陡邊坡錨索施工實踐及若干技術控制標準，希望能夠對相關人員起到參考性價值。

關鍵詞：復雜地質；高陡邊坡；錨索施工；技術標準

在復雜地質條件下施工必須注重高邊坡穩定性問題，錨索施工技術現已被廣泛應用到地質工程建設中。通過錨索和錨桿施工技術可以起到錨固效果，對軟弱破碎巖石起到加固作用，加強巖體承載力和穩定性，確保工程穩定效果，提升高陡邊坡穩定性。

1、工程概況

飛來峽樞紐二、三線船閘工程位于已建飛來峽樞紐右岸，工程規模按1000t級（Ⅲ級船閘）新建飛來峽二、三線雙線船閘，主要建筑物由上（下）游引航道、上（下）閘首及閘室等組成，有效尺度為220m×34m×4.5m。飛來峽二、三線船閘主要地層為燕山四期（γ53-（1））牛欄嶺花崗巖體及第四系地層。工程區地下水按含水層埋藏條件可分為第四系孔隙水和基巖裂隙水。基巖裂隙水主要埋藏于花崗巖中，地表水及地下水對鋼筋腐蝕性均為微腐蝕性。

2、復雜地質高陡邊坡錨索施工實踐

2.1導管設計

施工錨索鉆具：采用B19六角鋼釬桿，直徑為28mm的鉆頭。導管選擇一寸鋼管，其余配件不變。設計如圖1導管。倒角能夠降低導過破碎帶阻力。采用固定拆卸裝置不僅能夠固定導管，還能夠便于拆卸。

2.2成孔施工

在錨索成孔施工過程中，需要應用開挖面錨索施工技術和全液壓鉆機施工技術。鉆機需要安放在腳手架上，按照坡面測量和放線，確保鉆桿頭中心與坡面孔位中心對齊，使用羅盤儀設計鉆孔角度之后，需要通過腳手架橫桿對鉆機高度進行調整。

在錨孔鉆進過程中需要應用無水干鉆工藝，使錨固施工不會對邊坡巖土以及孔壁粘結性能造成影響。在確定錨孔鉆造深度時，應當適當大于設計值。在鉆進期間遇到軟巖層時，機械適當加壓，加快鉆進速度。若遇到堅硬巖層，則適當減壓，防止鉆孔出現偏斜問題，不滿足設計標準。如果鉆進期間遇到嚴重破碎巖層時，且地下水含量較多，導致塌孔和埋鉆問題出現，此時需要對孔內進行清潔處理，以此滿足成孔效果。若采用清孔處理措施無法成孔，則需要應用固結灌漿法進行處理。將漿液注射在未成形的孔內，之后再實施鉆孔處理。如果破碎帶比較厚，無法應用固結灌漿施工技術，則需要應用偏心錘鉆進技術，以此達到成孔效果。

通過錨索鉆孔試驗和長期施工經驗，該工程高邊坡復雜地質條件下錨索工藝如圖2所示。

圖2 錨索成孔施工工藝

2.3制作和安裝邊坡錨索

首先，制作預應力錨索。按施工圖紙對每根錨索鋼鉸線下料長度進行計算，下料采用電動砂輪切割機切割，下料誤差應當控制在5cm以內。按照設計圖紙編制索體，確保導向帽、隔離支架符合設計要求。鋼絲或鋼絞線兩端與錨頭嵌固端應牢固聯結，兩嵌固端之間的每根鋼絲或鋼絞線長度應一致。錨索制作完畢后標注錨索編號與長度。錨索索體入孔前檢查注漿管、回漿管是否暢通，止漿環是否完好。

其次，安裝錨索。在安裝錨索時，由于其屬于后續張拉施工的基礎，因此必須做好過程控制。在安裝錨索時不能多次移動拉扯錨索。由于錨索為拉伸件，在受力之后會影響強度。在將錨索送入孔內時必須控制力度，防止造成錨索結構損壞。在此期間，如果應用到鋼墊板和鋼套筒，都必須在工廠進行加工處理。在錨索推送過程中，應當確保穩定性。在將錨索推送至預設深度之后，需要檢查注漿效果，必要時可以將錨索拔出，重新安裝。

2.4錨索孔注漿與張拉施工

注漿施工需要選擇M40錨固水泥，所選水泥的水灰配合比為0.35：1。張拉水泥的水灰配合比為0.45：1。以此滿足抗壓應力需求。在混凝土攪拌時需要用到攪拌機，并且選擇注漿機進行澆筑施工。在注漿施工過程中需要分析大坡度問題，可以按照坡勢對模板進行調整。

2.5張拉施工和錨索封錨施工

第一，此次工程建設的地質比較復雜，并且位于大坡度地區，因此無法使用機械安裝錨具，需要借助人力完成。在錨具選擇時應當按照相關標準實施，并且確保磨具選型滿足地質要求。預應力錨索注漿凝固時間超過15d之后，并且混凝土強度大于20MPa，滿足上述條件之后才能夠進行張拉鎖定施工。在實際施工之前，需要對設備儀器性能進行檢查和校正，確保千斤頂，錨墊板和錨具處于同一水平線上。為了使鋼絞線均勻受力，需要使用千斤頂張拉所有鋼絞線，之后通過優化設計進行張拉鎖定。在張拉施工期間，可以適當選擇油泵、油頂以及壓力表等方式，并且確保以上設備在張拉前能夠穩定運行。張拉施工需要分為兩部分，其一，按照設計值90%進行首次張拉施工；其二，在半個月后按照設計值100%進行二次張拉。按照錨索監測數據分析張拉效果，在滿足設計標準之后實施封閉保護。

第二，封錨施工。在完成張拉施工之后，需要及時開展封孔注漿操作，在注漿之后需要從錨具內預留鋼絞線，長度約為30mm。之后根據設計尺寸使用混凝土實施錨頭封錨，完成坡面整治之后，需要將油漆涂刷在錨頭，并且編號處理。

2.6錨索加固效果分析

為了對此次工程預應力錨索加固效果進行分析，在高陡邊坡中間埋設若干個監測點，預應力錨索監測結果見表1：

通過上述結果能夠看出，該高陡邊坡施工中應用錨索施工技術的效果良好，應力變化波動比較小，能夠確保高邊坡穩定性。

3、錨索施工技術控制標準

3.1孔斜偏差控制

鉆孔孔斜偏差必須控制在10cm以內，且孔斜誤差應當小于孔深2%。鉆孔入口傾斜度和方位角誤差應當控制在1°以內。對于存在特殊的要求的鉆孔來說，偏斜誤差應當小于1%。鉆孔滿足設計深度之后，應當徹底清除孔內雜物，并且保證預留物小于10cm。在測量定位錨索孔之后，需要采用策略儀器固定鉆機，確保錨索孔中心線與鉆桿中心線重合，這樣能夠使錨索孔斜滿足相關要求。為了確保孔斜滿足設計標準，必須時刻檢測錨索孔孔斜問題，并且對鉆孔參數進行調整和校對，做好鉆孔糾偏處理。

3.2錨索張拉工藝與伸長值控制

工程施工必須按照預應力錨索施工要求進行，在張拉預應力巖錨時，會導致錨索鋼絞線彈性變形伸長值范圍有所偏差。經過工程實踐分析能夠看出，在復雜地質條件下，必須考慮長錨索鋼絞線變形伸長值，并且通過試驗方法確定具體的變形伸長值。

3.3錨索抽檢與驗收標準

按照此次工程色設計要求，需要對錨索質量進行檢查，確保其滿足標準要求。在檢查時應當將應力控制作為標準，且實際檢測值應當小于設計值。在完工之后，需要同時進行抽樣檢查和驗收試驗。此次工程所應用的預應力錨索能夠自由調節，因此邊坡巖層性質變化會極大影響錨索應力。因此錨索鎖定值應當控制為設計值的90%以上，若錨索預應力值比較高，將會對其運行效果造成影響。

3.4錨索性能試驗

按照施工技術標準要求來看，不同工程對于錨索性能和利用系數的要求也不同，所以在復雜地質工程中，需要對錨固施工效果進行試驗分析，有效評估錨索鋼絞線的安全性能。

4、結束語

綜上所述，在復雜地質下開展工程項目時，必須考慮到施工可行性問題。此次工程建設規模比較大，因此涉及到大量錨索錨固施工內容，導致整個項目技術難度加大。因此要求施工人員能夠深入分析高陡邊坡錨索施工技術，能夠將其合理應用到工程建設中，這樣不僅保證高邊坡施工技術的合理應用，還能夠加強錨索錨固效果，從而提升整個工程項目的安全和質量，。

參考文獻

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