边坡锚固施工研究论文

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摘要：在我国进行大规模基础建设中，岩土锚固工程遇到了各类复杂地层，造孔的问题也越来越多，本文探讨黄土地层中锚固孔造孔施工技术同时附带探讨砂砾、卵石层中锚固孔造孔施工技术。同时通过工程实践探讨总结锚索、锚杆在土质边坡和冲洪积砂砾、卵石层地质条件下，技术上可靠、经济上可行的造孔施工方法，用以指导在今后遇到类似工程情况下，降低成本快速高效地施工。

关键词：土质边坡锚固造孔施工

0引言

目前我国进行大规模基础建设中，岩土锚固工程遇到了各类复杂地层，造孔的问题也越来越多。在各类地层造孔一般是：采用大型设备造孔则运行的费用居高不下，再者大部分锚固工程施工在山区及边坡上，交通不便，大型设备很难运用，只能是人工搭建脚手架采用小型设备进行施工，而小型设备在造孔过程中易塌孔卡钻、钻头磨损严重。那么如何在各类地层中实现高速度、高质量、低成本造孔的普遍技术难题也越来越突出，急待我们工程技术人员去研究探讨，总结推广。

1概述

该工程为兰州市某经济适用住宅小区建设的配套工程。正在规划建设中的兰州市某经济住房小区地处兰州市七里河区，位于兰新铁路线以南、雷坛河以西，西靠华林坪山体。西侧发育有滑坡两处（H1、H2），位居场地南北两侧，中部为不稳定斜坡（X1），危险性大。对华林坪山体进行及时有效、科学合理的综合治理，既能够保证该经济住房小区建设工程的顺利实施，以及建后该小区住户的人身、财产安全，而且对美化环境和市容也有一定的意义。

2地质条件

2.1地层岩性根据开挖形成的边坡揭露及边坡勘查地质钻探资料反映，该段边坡的地层分布较为简单，主要地层岩性如下：

2.1.1上部为第四系洪积黄土（Q42eol），黄褐色，主要成份为粉质低液限粘土和细沙，土质均一，结构松散，稍湿，稍密，具可塑性。在边坡上未发现夹层，边坡地层单一，黄土直立强。经取样，测得黄土深部的天然含水量为16.2%~24.6%，经直接快剪试验，该层黄土的粘聚力为16~37KPa，摩擦角为24.2~27.4°。此黄土地层是构成人工边坡的主体。

2.1.2下部为第四系冲洪积砂砾、卵石层（Q4al+pl），厚度大于5m，卵石粒径15~40mm，磨圆度好，呈浑圆状，级配差，青灰色。此层为黄河的多级阶地，沿边坡走向（南北方向，该层平均厚度约3°，垂直边坡方向，该层最大厚度约7°，该层在边坡范围内全被黄土层覆盖。该层也是建筑物较好的持力层。

2.2黄土地层节理、裂隙发育情况根据调查在此层黄土地层中存在三组裂面：①走向近SN/85°；②NE55°/S85°E，该两组裂面延伸性好，长达5~15m，下切较深；③NE20°/SE55°。从目前边坡产生坍塌变形的H1、H2范围及坡面上产生的鼓起、开裂变形均受该组裂面控制。这是本段边坡产生危害的因素之一。

2.3地下水情况受地形地貌的控制，大部分边坡地段地下水埋藏较深，钻探未揭露，从厚度约25m的黄土地层中的钻探过程中，未发现地下出露。这与岩土工程勘查报告中的结论相一致。

3边坡加固施工方案

该山体边坡高度为15m~35m，根据本工程地质勘察提供的资料结合现场实际情况，确定坡角底部采用13m高锚杆挡墙护坡，锚杆间距2.5m，梅花型布设，锚杆头焊接十字架砌筑在挡墙内。然后整个边坡采用锚杆框架梁对边坡进行整体加固，框架梁间隔2.5m，滑坡较为严重部位用锚索框架梁对进行加固。

4锚杆及锚索造孔施工

4.1钻孔设备选择传统钻孔设备选择主要是从钻机、钻杆、钻头、合金头等几个方面入手，加强某些方面的优点，回避某些方面的缺点，使之在特定的工程中有高的性价比。

4.2锚孔测放边坡施工遵循边挖边加固的原则，即开挖一级，防护一级，不能一次开挖到底，避免边坡长时间暴露，使边坡在施工过程中保持稳定。应将锚孔位置准确测放在坡面上，孔位误差不得超过±50mm。

4.3钻机就位锚孔钻进施工之前，搭设满足相应承载力和稳固条件的脚手架，根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机。并严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位的纵横误差不得超过±50mm，高度误差不得超过±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差±1°，方位允许误差±2°。

4.4锚孔钻孔本工程锚杆钻孔孔径φ110mm，孔深为8～16m，锚索钻孔孔径为φ130mm，孔深为15～25m，锚孔方向垂直破面走向，倾角下倾20°。

4.4.1黄土层钻孔①CSJ-40锚固钻机：CSJ-40锚固钻机钻孔采用干钻（螺旋钻杆钻进），以确保锚固施工不致于恶化边坡的稳定性。钻机定位调整好角度后钻杆钻进时，慢速钻进30cm校正好角度后均匀钻进，当钻杆达到设计深度后，考虑到孔底沉渣再超钻50cm稳定1~2min，然后慢速拔出钻杆。②洛阳铲：洛阳铲实际是人力冲击钻具的一种，在市场上现成样品也可以买到。

在造孔时首先确定孔位，为了保证孔位及孔斜，我们先用罗盘测量放点、放线，确定锚孔的方位，再利用角度支架，将倾角方位确定，然后在两支架间固定两条线绳，进行水平投影。然由一人执铲，另一人辅助造孔，靠人力冲击黄土成孔，每铲冲击旋转然后取出带走土渣，在造孔中随时用罗盘进行测斜。根据工程实践建议洛阳铲不宜造16m以上孔。

4.4.2黄土层造孔可行性比较①通过对兰州市雷坛河华林坪山体加固工程3个试验孔和538个锚索孔的施工，我们对各种造孔设备进行了测算。②在3种造孔设备中，以CSJ-40锚固钻机纯造孔时间最快，而洛阳铲最慢。

4.4.3砂砾、卵石层成孔空气潜孔锤偏心跟管钻进系统主要由潜孔冲击器、偏心跟管钻具、管靴和套管组成，工作时由钻具提供回转扭矩及给进动力，由空气压缩机提供潜孔冲击器工作的动力和排出岩屑的冲洗介质。

4.5锚孔清理钻进达到设计深度后，不能立即停钻，再稳钻1～2分钟，防止孔底沉过多渣，达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉渣，必须清理干净。钻孔结束后，检查孔深及倾角，达到要求后用高压风吹孔，待孔内粉尘吹净，用编织袋塞好孔口进行防护。公务员之家

4.6锚孔检查锚孔钻孔结束后，经现场监理检验合格后，方可进行下一道工序。

5经验总结

在华林坪山体加固工程中在黄土层造孔中，我们准备在黄土边坡造孔主要运用CSJ-40锚固钻机，但通过实践检验：16m以下孔（包括16m）用洛阳铲是理想的造孔工具。总而言之，根据不同的施工实际情况选定造孔机具，在边坡处理中，尤其是高边坡处理，造孔设备越轻将越占优势。

6结束语

钻孔作业是岩土锚固工程施工中的一个重要技术环节，影响到工程质量和效益，在工程施工中要严格控制。在对工程的地质条件和环境条件的全面调查和试验研究的基础上，通过科学合理的设备机具的选型配置，我们就能克服锚固造孔存在的困难，取得很好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]苏自约，陈谦，徐祯祥，刘璇主编.《锚固技术在岩土工程中的应用》.人民交通出版社.

[2]闫莫明，徐祯祥，苏自约主编.《岩土锚固技术手册》.人民交通出版社.

[3]中国地质调查局主办.《探矿工程》2002年5月.地质出版社.

[4]中国地质调查局主办.《探矿工程》2008年7月.地质出版社.