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1、岩土工程界第11卷第9期施工经验微型工程钻机在抗滑桩坚硬岩石开挖中的应用刘德兵(四川煤田地质一三七总公司)摘要通过微型工程钻机在四川省开江县金山寺滑坡治理工程抗滑桩坚硬岩石开挖施工过程中的应用,重点对其施工工艺进行了论述,并通过与传统人工挖孔桩施工的对比分析,指出了微型工程钻机在保障工期、满足环保要求等方面的优势,是以后抗滑桩施工的发展方向。关键词微型工程钻机抗滑桩坚硬岩石抗滑桩是滑坡治理施工中最常用的抗滑结构之为保证工程如期完工,在桩孔施工中采用了微一,由于桩孔断面大,一般都大于125m,无法用普型工程钻机取芯开槽与凿岩机破碎成孔相结
2、合的新通钻孔机械进行桩孔施工,只有采用人工开挖。抗工艺,进行砂岩地层坚石、特坚石的抗滑桩开挖作滑桩施工中如果遇到坚硬岩石,靠传统人工施工非业,效果非常显著。常困难,很难满足施工工期要求。滑坡治理工程施该技术是利用微型工程钻机沿抗滑桩孔四壁钻工中一般都不允许使用炸药进行爆破开挖,以免爆孔取芯,在桩壁形成一道回形凹槽,再使用凿岩机由破产生的强烈震动及冲击波等影响滑坡稳定性及周四周往桩心逐渐破碎而成孔。该技术可以在无爆破边建筑物、构筑物的安全。下面结合具体工程四川震动、无冲击波、无飞石等条件下破碎岩石,具有非省开江县金山寺滑坡治理工程介绍微型
3、工程钻机取常高的安全性和工作效率。芯开槽与凿岩机破碎成孔相结合的新工艺。2钻孔参数设计及方法1工程概况根据开挖岩层的物理力学性质及施工条件的不四川省开江县金山寺滑坡(A区)采用28根抗同,在使用不同的微型工程钻机进行钻孔开槽时应滑桩进行加固,各桩多嵌于中风化砂岩,局部嵌于强选用不同的施工方案及参数。风化砂岩与强风化泥岩。以基岩(砂岩)面以上为21工程钻机选择受荷段,以下为嵌固段,各型桩的设计参数见表1。微型工程钻机的选择主要考虑岩层的物理力学由于滑坡一直处于持续变形状态,一旦发生剧性质及现场动力电类型、吊装设备、操作面大小等具烈滑动,势
4、必彻底摧毁整个金山寺寺庙,对国家财产体情况。若现场没有电源,可以选用汽油工程钻机,和人民的生命安全将造成巨大损失,其后果不堪设若桩孔下部需要扩底,则可以选用万向工程钻机。想。鉴于该工程的特殊性,原设计3个月的工期被常用的微型工程钻机设计参数见表2。压缩为40天,按照传统人工施工工艺很难保证工期。表1抗滑桩参数表桩型截面尺寸/m数量/根设计桩长/m受荷段长/m嵌固段长/m桩号!15瘍201512560651~12、26~28#20瘍251160758513養20瘍253185909514~16%20瘍253130557517~19&20瘍
5、206140608020~24收稿日期2008-01-2679施工经验GEOTECHNICALENGINEERINGWORLDVOL.11No.9表2常用微型工程钻机设计参数表额定电压输出功率空载转速最大钻孔直径整机重量序号钻机型号/V/W/r葉min-1/mm/kg1Z1Z-130台式工程钻机220135014001301352Z3Z-160台式工程钻机38015008001603203Z1Z-180台式工程钻机22024007501802304Z1Z-200台式工程钻机22028008402002405Z1Z-200A台式工程钻机2
6、2028009402002506Z3Z-200A台式工程钻机38022008802005507Z1Z(W)-130B万向工程钻机220135014001303808Z1Z(W)-180万向工程钻机22024007501804809Z1Z(W)-200万向工程钻机220280084020048010ZQZ-250汽油工程钻机/36009162541650经过对Z1Z-180型台式工程钻机(图1)和Z3Z-160型台式工程钻机(图2)的比选,金山寺滑坡治理工程最终采用了Z3Z-160型台式工程钻机。该型钻机采用三相异步电动机作为动力,扭矩大
7、、转速稳定、钻孔速度快,并且是采用双速设计,使用范围广泛,钻孔过程中遇到硬度较大的岩石层时可以调节至低速,以较大转矩钻进。图1Z1Z-180台式工程钻机22钻孔布置设计对于凿岩机破碎,临空面(自由面)越多,单位多,开江县金山寺滑坡治理工程采用的便是这种形破石量就越大,经济效益也就越好。采用微型工程式(图3)。钻机钻孔取芯,形成槽形空间,增加临空面,以方便23钻孔参数设计凿岩机对基岩进行破碎。通常采用的开槽形式有(L)型、(U)型和(回)字型,以(回)字型布孔开槽居(1)钻孔孔距:孔距的大小与岩石硬度有直接80岩土工程界第11卷第9期施工
8、经验3关系,硬度越大,孔距越小,反之则大;孔距的大小与量为30m,充分利用工作面布置4人为一组同时岩石破碎效果及施工成本有直接关系,孔距越大,破施工一个桩孔,平均每桩每段用时约6小时。碎效果越差,成本越低,
