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偏心跟管成孔技术在破碎地层边坡锚固中的应用

文档名称:偏心跟管成孔技术在破碎地层边坡锚固中的应用
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添加时间:2019/05/07
内容摘要:
维普資讯ht:/WWW.CQVIP.com
2007年第11期
探矿工程(岩土钻掘工程)
偏心跟管成孔技术在破碎地层边坡锚固中的应用
李斌
(北京市地质工程设计研究院,北京密云101500)
摘要:介绍了偏心跟管成孔施工技术在破碎地层边坡的预应力铺固处理中的应用,该技术的成功运用,保证了复
杂地层中的锚索施工质量,加快了施工进度,取得了良好的效果。
关键词:偏心跟管钴进;预应力铺索;边坡加固
中图分类号:U1418.52文献标识码:B文章编号:1672-7428(2007)11-0049-02
Application of Borehole Completion Technology by Eccentric Drilling with Simultaneous Casing for Slope Anchor.
age in Broken Layer/LI Bin( Beijing Institute of Geo-engineering Design and Research, Miyun Beijing 101500, China
Abstract The paper introduced borehole completion technology by eccentric drilling with simultaneous casing; it was ap
plied in pre-stressed cable bolt treatment for side slope in broken layer and qualified the construction quality in complicated
ormation
Key words: eccentric drilling with simultaneous casing; pre-stressed cable bolt; side slope reinforcement
近年来,随着我国加快西部大开发建设,西部各1.2工に程地质条件
省展开了大规模、大面积的基础设施建设,所涉及的
边坡位于公路左侧,开挖后4~9级坡地层概况
工程规模越来越大,工程地质条件也越来越复杂。为
其中许多工程,特別是公路的高边坡加固工程经常
①粘士层,硬塑状态,层厚2-~5m;
涉及到破裂破碎的软质岩层,常用的加固方法是预
②全~强风化泥岩,较破碎,富含地下水,层厚
应力锚索,而在破碎地层中采用这一施工工艺时,成
孔就成为最关健、最棘手的难题。云南省元磨高速
③中~微风化基岩,较完整,中厚层状,该层为
公路工程,穿越山区地带,地形高差较大,地质情况设计持力层。
复杂,公路沿线高边坡所占比例很大。我们受托对
1~3级地层概况为:
其中的11标段长200m、高约90m的边坡采用预
①粘土层,硬塑状态,层厚
应力锚索进行加固处理,由于边坡所在地段地质条
②全~强风化泥岩,较破碎,富含地下水,层厚
件较差,施工时成孔难度很大,本文就成孔施工技术4~6m;
作详细阐述。
③中~微风化基岩,较完整,中厚层状,该层为
设计持力层。
1工程概况
1.1工稈环境情况
2工程设计概述
王程位于亚热带兩林地带,开挖前为乔木林覆
综合考虑各方面因素(地质条件、地质构造特
盖,顶部为农田,长年积水,地层中软弱夹层的存在征、工程造价等),设计采用了多级放坡加铺索加固
及坡上水田渗水构成了对边坡稳定的最大威胁。边的治理方案。根据边坡所在地段的地质情况,以及
坡采用分级开挖分减荷载,开挖后形成9级约50°边坡断面的地形,选择不同长度的预应力错索进行
的坡,每级平台都采取了排水措施,但由于泥岩风化边坡支护,所有铺索的错固段均置于中~微风化基
成破碎状,透水性较强,上部水田面积较大,加之该岩中,而且必须在潜在滑移面以下。每级坡布置2
地区大气降水丰富,边坡开挖后,在开挖的坡面上仍排错索,上下间距6.4m,横向间距3m,锚索采用4
有许多的渗水、涌水点。由于渗水及大气降水的双根15.24(7%5)mm的高强度低松弛预应力钢绞
重作用,开挖过程中坡体出现了大面积塌滑现象。线制作,钢绞线强度标准值1860MPa,钻孔直径150
收稿日期:2007-10-10
作者简介:李斌(1976-),男(汉族),安徽宿州人,北京市地质工程设计研究院副院长、工程师,劫察工程专业,从事各类岩土工程的施工及
管理工作,北京市密云县滨河路46号。
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探矿工程(岩土钻掘工程)
2007年第11期
mm,钴孔倾角20°。单根锚索设计长度17~24m不心钻具张开、收拢是否灵活,连接销和锁紧机构是否
等,锚固段长度10m;锚索设计张拉锁定力500kN。牢靠,管靴和偏心钻具的尺寸是否匹配,各部连接是
锚索形状为长条形糖葫芦状。坡面采用钢筋混凝土否可靠。
框架梁作传力结构,框内植草防止水土流失及美化
2)开钻时先不带套管钻进1~2m(为跟管钻
坡面
进提供定位和导向作用),然后提出钻具,钻具放入
连有套管的管靴内,检査各部工作正常后进行跟管
3成孔施工
钻进。
根据锚索的作用机理,成孔施工环节在整个工
(3)钻进过程中,根据地层情况每钻进一定深
程过程中起着非常重要的作用。要保证锚索的锚固度要提钻进行排渣,待孔内畅通后方能继续钻进,严
力达到设计要求,其关键任务就是保证锚索孔的成禁长时间钻进不提钴排渣,这样既会造成钻孔堵塞
孔质量。进度方面,保证成孔速度是保证整个工程又会发生钻具的伸缩部分和偏心钻头的回转部分被
工期的关键。因此,认真分析工程地质情况,选择合岩渣卡住而工作不正常。钻进过程中严禁反转钻
理的成孔方法就显得尤为重要。
具,以免偏心块收拢,起不到扩孔作用。
3.1偏心跟管钻进工艺选择
(4)随着钻孔加深,要边加钻杆边加套管,要检
本工程在成孔施工时,表层的粘土用常规的成查丝扣的连接是否可靠,以免在钻进时由于冲击而
孔工艺就能解决;第二层较为破碎、风化严重、且含产生脱节。
水量大、水敏性强、抗扰动强度差且埋层厚,该层是
(5)钻孔到达设计深度后,应反复进行排渣,排
成孔施工的难点;第三层虽较完整,但扰动后局部会渣困难时可适当加大风量,但要充分考虑风压对地
塌孔。上述地质条件用常规的成孔工艺速度慢并很层的影响。孔底残渣吹尽后将钻具反转半圈收拢偏
难保证孔壁的完整,给锚索安装带来不便,且钻进用心块,提出钻具,钴孔结束。
水的渗漏会诱发边坡失稳。考虑到各种因素,选用
了风动潜孔锤偏心跟管钻进技术。
4结语
3.2偏心跟管钻进施工设备及器具的选择
偏心跟管钻进技术的运用,成功解决了本工程
MZ-30型钻机;XRHS350型空压机(阿特拉破碎软弱地层的成孔问题,该工艺不仅避免了水对
斯,中风压);QCW130型冲击器;の146mm偏心跟孔壁及岩体的浸蚀,也解决了破碎地层的成孔和锚
管钻具;の146mmx10m跟管套管;150m跟管索安放问题。采用该工艺成孔,孔壁无泥皮,使得锚
管靴;起拔能力12t的拔管机。
固体水泥浆与孔壁的粘结强度大幅提高,保证锚索
3.3偏心跟管钴进施工工艺
的张拉锁定力及变形满足了设计要求。经在实际施
3.3.1偏心跟管钻进原理
工中的比较,造孔速度比传统造孔工艺提高5倍以
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