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大直径自进式锚杆在隧道工程坍方处治中的应用

格式:DOC 上传日期:2023-04-29 01:01:24
大直径自进式锚杆在隧道工程坍方处治中的应用
时间:2023-04-29 01:01:24     小编:

摘要:以南华隧道穿越有孤石的松散体坍方为例,用大直径自进式锚杆作为管棚,用作超前支护方案。总结超前支护的施工原则和自进式锚杆用作管棚的可行性。特别是φ76mm大直径自进式锚杆超前支护,具有施工快捷安全、技术经济合理等特点,在隧道施工中得到了广泛应用,对松散堆积体处治发挥了较好的作用。

关键词:自进式锚杆;松散堆积体隧道;坍方处治。

中图分类号: TU997 文献标识码: A

1概述

1.1工程概况

该段地质情况复杂,勘察阶段在沟中实施了两个钻孔,均为漂卵石。南华隧道从大里程向小里程反坡施工,当施工至该处范围时,塌渣以块石为主,有一定的磨圆度,推测为肖家沟内泥石流冲积物;地下水呈小股状出露;地表有塌陷。在进行超前地质钻孔时,极易发生卡钻和踏孔现象。原设计采用双层φ42小导管超前支护和周边深孔预注浆。

2处治方案设计

2.1处治方案技术措施比选

经过详细调研和现场试验,确定采用φ76×9mm自进式大直径锚杆超前支护方案跨越该段坍方松散体。自进式锚杆由钎尾、钎套、锚杆杆体和合金钻头组成,如图1 所示。φ76 mm自进式锚杆前有穿透力强的合金钻头,在凿岩机的作用下可以轻易穿透松散堆积体;作为钻杆的锚杆体无需拔出,其中空可作为注浆通道,从里至外进行注浆;高效能的止浆塞使其能保持较强的注浆压力,充分地充填空隙,固结破碎岩体;高强度的垫板、螺母可以将深层围岩应力均匀地传递到洞壁围岩上,达到围岩与锚杆互为支护的目的。(如图1所示)同时,φ76 mm自进式锚杆杆体直径较大,本身刚度也较大,能有效抵挡坍方段大体积土石混合体充填物下滑,这点在施工中已得到验证,这也是选择φ76mm自进式锚杆的重要原因之一。

图1自进式锚杆构造图

2.2处治方案设计

根据安全可靠、技术可行、经济合理、施工便捷的原则,在分析了塌方的原因和掌握堆积体坍塌物的特征、规模大小、位置特点的基础上,最后确定采用φ76 mm自进式锚杆超前支护方案跨越泥石流冲沟。处治方案主要包含如下内容:

(3)φ76自进式锚杆公称直径为75 mm,壁厚≥9 mm;锚杆杆体抗拉力≥1200KN,屈服力:≥1000KN,延伸率:≥6%,螺纹方向为左旋,锚杆前端配置合金钻头。φ76自进式锚杆杆体钻注浆孔,设计孔径为6 mm,孔纵向间距为16.5cm,每个横断面预留一个孔;尾部300 cm不钻注浆孔作为止浆段。隧道纵向同一横断面上的接头数不得大于50%,相邻钢管的接头至少需要错开1.5 m。

4自进式锚杆特点

φ76 mm大直径自进式锚杆在南华隧道松散堆积体施工中得到了广泛应用。采用φ76 mm大直径自进式锚杆作为超前支护,能有效地跨越大坍方松散体,综合起来具有以下特点:

(2)φ76 mm自进式锚杆自配钻头,可轻易穿透松散堆积体和坚硬的孤石;锚杆也是杆体,成孔后无需拔出,成孔和打入锚杆一次完成,非常适应于跨越松散堆积体隧道,避免了施工中的塌孔和卡钻,钻进速度和施工效率大大提高。

5结束语

目前映卧公路南华隧道该处坍方段已施工完毕。通过实践,验证了φ76大直径自进式锚杆处治松散堆积体隧道是切实可行、施工便捷、安全可靠的技术方案。特殊地质地段隧道的施工为隧道工程中的难点,主要包括松散堆积体、断层破碎带、溶洞、膨胀性围岩、流沙、黄土和冻土等。在进行开挖、支护和衬砌施工过程中,都可能因各种因素的综合影响而发生围岩土石坍塌、受压支撑变形、衬砌结构断裂以及各种特殊施工问题,严重影响施工进度、安全和质量。在隧道通过这些地段时,都可采用自进式锚杆代替超前注浆小导管、砂浆锚杆、中空注浆锚杆等进行施工,起到快速支护、稳定围岩的作用。特别是松散堆积体、断层破碎带、流沙等难以施做其他全长黏结型锚杆的地段,应优先采用自进式锚杆施工工艺。对于处理隧道冒顶、坍塌、治理病害及止水处理等问题时,自进式锚杆施工亦可发挥较为高效的作用。

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