白鶴灘水電站出線場邊坡中空注漿土錨管加固施工及效果分析

1、<p>　　白鶴灘水電站出線場邊坡中空注漿土錨管加固施工及效果分析</p><p>　　摘要 中空注漿土錨管加固施工作為一項(xiàng)新施工工藝，越來越廣泛地應(yīng)用于土質(zhì)邊坡治理及基礎(chǔ)處理工程中。文章結(jié)合白鶴灘水電站左岸出線場邊坡防護(hù)治理，坡面中空注漿土錨管的施工及加固效果，介紹了中空注漿土錨管的施工工藝及中空注漿土錨管對(duì)土質(zhì)邊坡的加固效果，為類似工程的治理提供設(shè)計(jì)及施工參考。 </p><p&

2、gt;　　關(guān)鍵詞高土質(zhì)邊坡 中空注漿土錨管加固 施工及效果分析 </p><p>　　中圖分類號(hào)：U213.1+3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　概述 </b></p><p><b>　　1.1工程簡介 </b></p><p>　　白鶴灘水電站位于金沙江下游四川省寧南縣和云南省巧

3、家縣境內(nèi)，電站上接烏東德梯級(jí)，下鄰溪洛渡梯級(jí)，距溪洛渡水電站195km。白鶴灘水電站的開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，兼顧防洪，并有攔沙、發(fā)展庫區(qū)航運(yùn)和改善下游通航條件等綜合利用效益，是西電東送骨干電源點(diǎn)之一。 </p><p>　　左岸出線場布置在左岸2#斜坡上3號(hào)沖溝兩側(cè)，前緣地面高程大致在960.00m~970.00m。左岸出線場長邊方向約為N29.5°E，順河長245m，寬50m，設(shè)計(jì)開挖高程為965.00

4、m。邊坡開挖最大坡高約為56m，巖石邊坡開挖坡比1：0.75，覆蓋層邊坡開挖坡比1：1.5。每間隔10m高程設(shè)寬3m的馬道一條。 </p><p>　　邊坡支護(hù)主要采取噴錨為主，并布置預(yù)應(yīng)力錨索、錨筋束。左岸出線場排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)采取疏排結(jié)合的原則，在3號(hào)沖溝上設(shè)小型攔擋壩，在邊坡開挖線外側(cè)設(shè)混凝土截水溝，坡面布置系統(tǒng)排水孔，馬道與場地四周設(shè)排水溝，排水溝接入場外道路排水系統(tǒng)。 </p><p&g

5、t;　　1.2工程地質(zhì)簡述 </p><p>　　白鶴灘水電站左岸邊坡為斜順向谷坡及臨江陡壁地形。自上游至下游谷肩以上可分為三級(jí)斜坡。其中，左岸延吉溝邊坡主要坐落于2號(hào)斜坡，該斜坡地形較緩，沿P2β4巖流層頂面發(fā)育，臨江為陡壁夾斜坡，高度150～200m；2號(hào)斜坡位于新橋至勘Ⅱ線F13斷層所在NW向陡壁頂以上，斜坡沿P2β4巖流層頂面發(fā)育，傾向SE，傾角15°左右，斜坡地形較完整，沿江長度1300m，雨

6、季常見季節(jié)性流水，經(jīng)常發(fā)生小規(guī)模的水石流。 </p><p>　　為確保白鶴灘水電站左岸出線場邊坡的長久穩(wěn)定以及下方電站進(jìn)水口施工和運(yùn)行期安全，對(duì)白鶴灘水電站左岸出線場邊坡采取有效的、系統(tǒng)的支護(hù)處理措施，以防止該邊坡產(chǎn)生進(jìn)一步變形破環(huán)。中空注漿土錨管邊坡加固支護(hù)施工是系統(tǒng)支護(hù)項(xiàng)目中的關(guān)鍵施工項(xiàng)目之一。 </p><p>　　中空注漿土錨管對(duì)邊坡加固作用機(jī)理 </p><

7、p>　　中空注漿土錨管打入坡面后，使坡面增加了鋼管骨架，增加了邊坡的抗滑能力，從而增加了邊坡穩(wěn)定。 </p><p>　　中空注漿土錨管注漿時(shí)，水泥漿液在壓力作用下通過布置在管壁四周的出漿孔向周圍土體滲透，形成一定的滲透半徑，使管壁周圍的土體粘結(jié)在一起，增加坡面的整體性，從而增加了邊坡的穩(wěn)定。 </p><p>　　對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)剪切滑移變形的坡面，通過中空注漿土錨管的錨固及骨架作用和

8、水泥漿液的滲透粘結(jié)作用，使坡面滑移帶重新穩(wěn)定。 </p><p>　　中空注漿土錨管支護(hù)技術(shù)參數(shù) </p><p>　　根據(jù)金沙江白鶴灘水電站左岸出線場邊坡的地質(zhì)情況，結(jié)合類似工程中空注漿土錨管對(duì)邊坡的加固效果，白鶴灘水電站左岸出線場邊坡防護(hù)工程分部位采取系統(tǒng)中空注漿土錨管對(duì)邊坡進(jìn)行加固支護(hù)。中空注漿土錨管支護(hù)技術(shù)參數(shù)如下。 </p><p>　　中空注漿土錨管長6

9、m,采用φ48mm、壁厚3.5mm的鋼管制作加工，其中一端加工成錐形導(dǎo)向頭。錐形導(dǎo)向頭端3m位置，在沿管軸線方向長0.1m、角度沿管圓周方向旋轉(zhuǎn)90°螺旋線布置φ8~10mm出漿孔，出漿孔采用三角體角鋼倒刺保護(hù)，其余3m不設(shè)出漿孔，具體形式見圖1。 </p><p>　　中空注漿土錨管設(shè)計(jì)夯入坡面長度5.8m，外露0.2m（考慮與坡面拱形骨架梁護(hù)坡鋼筋連接），垂直坡面打入。 </p>&l

10、t;p>　　中空注漿土錨管灌漿：灌漿采用有壓灌漿，灌漿壓力控制在0.1~0.4Mpa以內(nèi)，灌注M20水泥凈漿，水灰比不宜小于0.65：1 </p><p>　　灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：孔口返漿或邊坡往外串漿即可結(jié)束灌漿；孔口未返漿，但灌漿壓力已達(dá)到或超過0.4Mpa，且漿液無明顯下降時(shí)即可結(jié)束灌漿。機(jī)械灌漿結(jié)束后，待漿液離析沉縮后，人工用同標(biāo)號(hào)的水泥凈漿對(duì)管口進(jìn)行補(bǔ)漿。 </p><p>　　

11、中空注漿土錨管支護(hù)布置范圍及布置參數(shù) </p><p>　　根據(jù)金沙江白鶴灘水電站左岸出線場邊坡的地質(zhì)情況，結(jié)合坡面發(fā)生變形的區(qū)域及變形的程度，中空注漿土錨管支護(hù)布置范圍及布置參數(shù)按照以下三個(gè)方面進(jìn)行布置。 </p><p>　?。?）2012年汛期坡面出項(xiàng)塌滑的部位和坡面有剪切滑移變形的部位，中空注漿土錨管布置間排距為：1m×1m，梅花形布置。 </p><

12、p>　　（2）左岸出線場邊坡開挖區(qū)開口線以下10m部位及各層馬道以下8m部位，該部位坡面土錨管的布置，對(duì)坡面前期已經(jīng)實(shí)施拱形骨架梁混凝土護(hù)坡的部位，中空注漿土錨管布置在種草坡面上，間排距1.2m×1.2m，梅花形布置。 </p><p>　　（3）對(duì)坡面尚未實(shí)施拱形骨架梁混凝土護(hù)坡的部位，應(yīng)先施工中空注漿土錨管，中空注漿土錨管布置在拱形骨架梁主梁和種草坡面上，在拱形骨架梁豎梁和水平梁軸線位置布置一

13、排中空注漿土錨管，間距1m，其他部位坡面中空注漿土錨管布置間排距為1.4 m×1.4m，梅花形布置。 </p><p>　　中空注漿土錨管施工方法 </p><p>　　4.1鋼管腳手架操作平臺(tái)搭設(shè) </p><p>　　根據(jù)中空注漿土錨管布置型式，沿坡面搭建腳手架施工平臺(tái)，施工平臺(tái)傾角與中空注漿土錨管的設(shè)計(jì)傾角一致，便于夯管機(jī)的就位及加固，并采用L=1.

14、5m的鋼管錨桿對(duì)排架進(jìn)行加固，確保施工腳手架平臺(tái)的穩(wěn)定性。由于錨管長度6m，搭設(shè)的錨管施工腳手架平臺(tái)寬度為6m。 </p><p><b>　　4.2放線定孔位 </b></p><p>　　腳手架搭設(shè)完成后，按中空注漿土錨管布置間排距放線標(biāo)注孔位?？孜粯?biāo)注應(yīng)明顯，以便讓后序施工能按標(biāo)注孔位進(jìn)行施工。 </p><p><b>　　4

15、.3錨管體加工 </b></p><p>　　采用φ48mm、壁厚3.5mm的鋼管制作中空注漿土錨管，其中一端加工成錐型導(dǎo)向頭。在鋼管上鉆φ8~φ10mm，間距沿管軸向長0.1m，角度沿管圓周方向旋轉(zhuǎn)90°螺旋線布置出漿孔，出漿孔采用三角體角鋼倒刺保護(hù)，靠近錨管外端部3m段不設(shè)出漿孔。 </p><p><b>　　4.4夯管機(jī)就位 </b>&l

16、t;/p><p>　　中空注漿土錨管夯進(jìn)采用QC150型夯管機(jī)進(jìn)行夯進(jìn)。將夯管機(jī)用手動(dòng)葫蘆吊至孔位，將鉆機(jī)給進(jìn)方向扶正，水平傾角調(diào)至與錨管夯入傾角相同，然后用扣件固定在施工平臺(tái)上。 </p><p><b>　　4.5錨管夯進(jìn) </b></p><p>　　將加工好的錨管對(duì)準(zhǔn)標(biāo)注好的孔位并與夯管機(jī)連接好，檢查錨管夯入角度后開始送風(fēng)夯進(jìn)，直至不能夯入

17、或達(dá)設(shè)計(jì)深度為止。在開始夯管時(shí)，因錨管較長，應(yīng)控制好給進(jìn)壓力，以防止給進(jìn)壓力過大導(dǎo)致錨管被壓彎或折斷。土錨管夯進(jìn)深度受地層影響較大，當(dāng)夯進(jìn)時(shí)效急劇下降，錨管夯頭嚴(yán)重變形時(shí)表明錨管夯入深度已達(dá)極限，無法再繼續(xù)夯入。在施工過程中，如夯管深度未達(dá)到6m，但錨管夯頭已嚴(yán)重變形，無法再繼續(xù)夯進(jìn)時(shí)，錨管夯進(jìn)工作結(jié)束，即可搬遷至下一孔位施工。 </p><p><b>　　灌漿 </b></p>

18、;<p>　　5.1灌漿管路連接 </p><p>　　用φ50mm的PVC管從灌漿泵處連接至已夯完錨管的坡面，坡面灌漿管用軟管連接，以便灌漿操作。灌漿管路的布線應(yīng)盡量呈直線，減少急彎接頭，減少壓力損失。 </p><p><b>　　5.2水泥漿拌制 </b></p><p>　　錨管灌漿采用M20純水泥漿，水泥漿的配制嚴(yán)格按設(shè)

19、計(jì)配合比進(jìn)行。水泥漿用400L雙層攪拌桶進(jìn)行攪拌。 </p><p><b>　　5.3灌漿 </b></p><p>　　將連接壓力表的進(jìn)漿皮管插在錨管外端部，困扎結(jié)實(shí)，開啟注漿泵，按設(shè)計(jì)漿比配制水泥漿通過注漿泵、經(jīng)漿管、錨管壓進(jìn)錨管周圍的土層中，灌漿過程要持續(xù)緩慢，使?jié){液充分充填錨管周圍土體。 </p><p>　　灌漿壓力控制在0.4Mp

20、a以內(nèi)，避免因壓力過大對(duì)坡面造成破壞。 </p><p>　　灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：孔口未冒漿，但灌漿壓力已達(dá)到0.4Mpa，持續(xù)灌注5min即可結(jié)束灌漿；灌漿壓力雖然未達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，但孔口已冒漿，即可結(jié)束灌漿。 </p><p>　　灌漿過程中必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)壓力控制灌漿，以防壓力過大影響邊坡穩(wěn)定。 </p><p>　　6、中空注漿土錨管支護(hù)施工對(duì)左岸出線場邊坡淺層滑移變

21、形的加固效果 </p><p>　　白鶴灘水電站左岸出線場邊坡防護(hù)工程共完成邊坡中空注漿土錨管加固施工8689根，分布在不同的區(qū)域，從各個(gè)區(qū)域中空注漿土錨管施工前后坡面的變形監(jiān)測，在中空注漿土錨管施工完成后，通過觀察坡面變形情況及變形監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，淺層滑移變形已得到控制，坡面前期出現(xiàn)的拉裂縫沒有繼續(xù)擴(kuò)大，表明中空注漿土錨管對(duì)淺層滑移坡面已經(jīng)起到明顯的加固效果。 </p><p>　　7、中

22、空注漿土錨管施工的幾點(diǎn)建議 </p><p>　　7.1中空注漿土錨管灌漿工藝 </p><p>　　中空注漿土錨管對(duì)邊坡的加固，主要在于管體自身的骨架作用和水泥漿液滲透對(duì)周圍土體的粘結(jié)加固。土錨管管體地防銹蝕主要依靠水泥漿液包裹，防止施工完成后邊坡滲水對(duì)管體進(jìn)行銹蝕。因此中空注漿土錨管灌漿施工工藝對(duì)于中空注漿土錨管對(duì)邊坡長期加固效果顯得尤為重要。 </p><p>

23、;　　白鶴灘水電站左岸出線場邊坡防護(hù)工程已完成8689根中空注漿土錨管施工，根據(jù)施工情況總結(jié)，為更好地使水泥漿液對(duì)土錨管管體包裹進(jìn)行防銹蝕和增加水泥漿液滲透半徑，建議在今后中空注漿土錨管灌漿施工對(duì)管壁四周進(jìn)行封閉后灌漿。 </p><p>　　由于中空注漿土錨管在夯入施工時(shí)，管壁對(duì)周圍土體進(jìn)行擠壓，使管壁與周圍的土體形成一定的間隙，為使水泥漿液在壓力作用下更好地對(duì)周圍土體進(jìn)行滲透和對(duì)管體進(jìn)行包裹，在土錨管夯入完成

24、后采用砂將對(duì)管壁四周進(jìn)行封堵，封堵長度0.15m，并預(yù)埋回漿管，作為注漿時(shí)地排氣管和回漿管，回漿管返漿后，按照設(shè)計(jì)的灌漿壓力進(jìn)行閉漿處理。 </p><p>　　7.2土錨管邊坡加固施工應(yīng)同坡面排水孔施工相結(jié)合 </p><p>　　水泥漿液在壓力作用下通過中空注漿土錨管深透粘結(jié)后，土錨管夯入坡面深度范圍的土體粘結(jié)成整體，形成不透水的層壓帶，坡面滲水及地下水不能及時(shí)排出，形成一定的滲透壓力

25、和層間壓力，對(duì)坡面穩(wěn)定不利。為使坡面滲水及地下水能及時(shí)排出，在中空注漿土錨管布置的范圍內(nèi)應(yīng)布置一定數(shù)量的坡面排水孔，排水孔孔深應(yīng)不大于土錨管長度1~2m。 </p><p><b>　　8、結(jié)束語 </b></p><p>　　中空注漿土錨管在邊坡治理工程施工中應(yīng)用越來越廣泛，文章就金沙江白鶴灘水電站左岸出線場邊坡防護(hù)工程中中空注漿土錨管邊坡加固施工及效果進(jìn)行了說明分