冰水堆积体无粘结压力分散型预应力锚索施工研究

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1、第29卷云南水力发电第6期YUNNANWATERP0WER冰水堆积体无粘结压力分散型预应力锚索施工研究倪璐，杨秀方，胡勇(1．金沙江中游水电开发有限公司梨园水电站建设分公司，云南丽江674100；2．中国水利水电第七工程局有限公司，四川成都610081)摘要：冰水堆积体边坡主要由冰碛砾岩和冲积砂卵砾石层组成，属巨粒混合土或混合巨粒土，堆积体松散，部分结构密实，呈强胶结，堆积体内粉细砂或粉土多呈透镜状或“鸡窝”状，胶结致密程度不同，连续性差。预应力锚索采用普通施工工艺成孔困难，注浆不够密实，张拉易出现锚索失效。通过施工中进行工艺试验分析与研究，形成了“同心钻头跟管造孔、花管注浆管注浆

2、、差异荷载整体张拉”的锚索施工工艺，有效保证了锚索施工质量和施工进度。关键词：冰水堆积体；压力分散型锚索；同心跟管造孔；差异荷载整体张拉；施工技术中图分类号：TV554+．13文献标识码：B文章编号：1O06—3951(2013)O6—0O37一O3D0I：10．3969／J．issr~1006-3951．2013．06-0111概述3工艺试验梨园水电站位于迪庆州香格里拉县(左岸)与丽3．1工艺流程江地区玉龙县(右岸)交界河段，为金沙江中游河段冰水堆积体边坡无粘结压力分散型锚索施工工规划的8个梯级电站的第3个梯级电站，上游为两艺流程见图1。家人水电站，下游为阿海水电站。梨园水电站大

3、坝高145．8m，水库正常蓄水位1618m，总库容8．11×10m。，属一等大(1)型工程。枢纽建筑物主要由面板堆石坝、右岸溢流道、左岸引水发电系统及岸边主副厂房、左岸泄洪冲沙洞等组成。电站进水口与泄洪冲沙洞进水口共用引渠，引渠两侧边坡大部分为冰水堆积体边坡。其中在高程1620m布设了36根L-45m／35m，2000kN级无粘结压力分散型预应力锚索，由于冰水堆积体边坡特殊的地质特性，预应力锚索采用普通施工工艺成孔困难，注浆不够密实，张拉易出现锚索失效，需进行新的工艺试验，分析与研究寻找新的施工工艺。2冰水堆积体边坡工程地质特性图1锚泵施T'V艺流程图根据边坡开挖揭露的地质情况，堆

4、积体属于冰水冰碛堆积型堆积体，规模较大，埋藏较深，冰水、冰3．2造孔川沉积为其主要成因，组成物主要有2部分：上部为锚索造孔采用YG一8O轻型锚固钻机，结合堆冰碛、部分坍塌堆积形成的灰岩漂石、碎块石及少量积体地质特性和前期锚筋桩造孔施工经验，拟定造粉土，表部为钙泥质胶结，呈半胶结状态；下部为冲孔工艺试验分别采用两种钻孔套具，即偏心钻头跟积而成的卵、砾石及少量粗砂，中等密实。而且，堆管造孔套具和同心钻头跟管造孔套具。偏心钻头跟积体胶结致密程度不同，连续性差，分布不均匀。管造孔套具适用于沙及覆盖层钻孔，返渣颗粒较大，*收稿日期：2013-09-06作者简介：倪璐(1985一)，男，湖北孝

5、感人，助理工程师，主要从事水利水电工程建设管理工作。云南水力发电2013年第6期在跟进过程中遇到孤石将无法钻进，其特点为扩孑L单元钢绞线末端15CIIl剥除PE套并清除油脂，并和收缩非常灵活，钻头可回收，成本较低；同心钻头且在每个锚固单元设置钢质承载板(~110)。根据跟管扩孔套具适用于地质情况复杂、偏心扩孔套具冰水堆积体特性，为防止跟管拔出后及锚索注浆过钻进困难情况下使用，可靠性高，但同心套具配套的程中因局部孔壁垮塌，导致后续锚固单元浆液无法钻头不可回收，成本较高。注入，我部在锚索制作过程中，刻意将各单元承载板通过不同试验锚索钻孔偏心跟管和同心跟管现附近的注浆管进行穿孔形成“注浆

6、管花管”，穿孔直场造孔工艺试验，对比分析锚索孔地质构造、钻孔过径为3--+．5mm，增加水泥浆液流出通道，使各锚索程及成孔效果情况为：①钻孔前段5m为较松散的各单元承载体均有独立注浆通道，保证各单元浆液冰水堆积体，该阶段钻进速度较快，钻进速度均匀，注入饱满。施工难度相对不大，两种套具施工效率相仿，都能满3．4锚索注浆足造孔要求；②孔深5～20ITI为强度较高的胶结体针对冰水堆积体特性，采用“花管注浆管”注浆夹带部分孤石，偏心跟管施钻出现卡钻、钻进困难，工艺。该施工工艺的优点是：套管取出后，即使孔内而同心跟管钻进正常；③钻孑L深度达20rll以后，孤出现部分塌孑L堵塞，也可保证各个锚

7、固单元注浆密石块体增多，且存在软弱夹层及内部架空，偏心跟管实。灌注浆液为M40纯水泥浆，水灰比为0．36：出现卡钻、钻进速度不均、漏风等现象，钻孔难度增1；锚索采用一次注浆，灌浆压力为0．3～O．5MPa，大，强行推进后钻头被渣子抱死或因钻头无法击穿闭浆压力为0．5MPa，闭浆时间至15min，孔内不孤石导致偏孔，极难钻至设计孔深，且退钻非常困再吸浆，即进、排浆量一致，注浆完毕。难，而采用同心钻头跟管造孔有效解决了以上问题。3．5锚索张拉通过工艺试验及分析，最后确定冰