压力分散型锚索在官地水电站应用

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1、压力分散型锚索在官地水电站应用　　摘要：官地水电站缆机平台边坡地质情况复杂，特别是EL1490m以上覆盖层边坡和下游滑坡体区域，用于锚固边坡的预应力锚索成孔困难、灌浆量大，因此要求其必须具备独特的结构及施工工艺，以满足设计的边坡稳定要求。关键词：压力分散型锚索施工技术中图分类号：TU74文献标识码：A1官地水电站左岸缆机平台地质状况左岸缆机平台开挖涉及的地层主要为二叠系上统玄武岩组（P2β），表层第四纪覆盖层分布较为广泛。根据官地电站坝区勘探资料，岩体风化卸荷较强。总体而言，岸坡全强风化水平深度12～50m，弱风化20～90m。强卸荷深度一般7～35m；弱卸

2、荷深度一般15～80m。坝肩地基全强风化、强卸荷、弱风化上段岩体完整性差，多张开、松弛，充填大量次生夹泥，宽1～10cm。呈散体、碎裂或块裂结构，为Ⅴ类或Ⅳ类岩体。19第四系覆盖层主要为现代河床冲积物以及分布于两岸谷坡的崩坡积，坡残积、少量冲沟内的洪积物，两岸的Ⅰ～Ⅴ阶地堆积物零星分布。河床覆盖层厚1.0～35.8m。纵向上厚度较稳定，横向上以河床左侧最厚，向两岸逐渐减薄。岸坡覆盖层主要为崩坡积及残坡积块碎石土，分布比较广泛，一般厚5～10m，局部厚可达到50～60m。2岩锚支护设计官地水电站左岸缆机平台1334m高程以上开挖支护边坡最大高度188m。其中，

3、1522~1490层全部为覆盖层边坡，夹杂崩坡积体孤石，设计采用1000KN压力分散型预应力锚索结合锁口锚筋束、系统锚筋束、钢筋砼框格梁和网喷砼复合支护型式；1490m以下主要为岩石边坡，设计采用2200KN压力分散型预应力锚索结合系统锚杆、锚筋束、钢筋砼框格梁和网喷砼复合支护型式；下游侧开口线附近区域边坡以覆盖层为主，表层存在较多的孤石、危石等，多处于极限平衡状态，其自稳能力较差，设计采用1000KN压力分散型预应力锚索结合锚筋束、钢花管排水孔、钢筋砼框格梁和网喷砼复合支护型式以保证开口线附近区域的稳定。各种规格锚索总计617根。3压力分散型预应力锚索结构

4、型式19根据工程锚固需要及设计要求，锚索型式选用自由式压力分散型单孔多锚头防腐型预应力锚索。主要由导向帽、单锚头、锚板、注浆管、高强低松弛无粘结钢绞线等组成。具有克服锚固段应力集中、有效防腐、有效减小孔径、全孔一次注浆、可进行二次补偿张拉等特点。其结构是在不同长度的无粘结钢绞线末端套以承载板和挤压套，当锚索体浆体固结后，以一定荷载张拉对应于承载体的钢绞线时，设置在不同深度部位的数个承载体将压应力通过浆体传递给被加固体，这样对在锚固段范围的被加固体提供被分散的锚固力。锚索结构详见图1-1。图1-1自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索结构示意图3.1锚索结构特点：3

5、.1.1基本（防腐）单元：单锚头。单锚头由无粘结钢绞线、挤压套及其密封套组件组成（图1-2），具有良好的防腐性能。图1-2单锚头3.1.2单孔多锚头结构：一根锚索由多组锚头构成，锚头组间距0.6m，每组锚头包括锚板、单锚头，锚头数目及组合结构根据工程地质特性和锚索吨位大小进行选择。3.1.3整体性锚头结构：各组锚头连接成为一个整体。3.2钢绞线自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索所用钢绞线为按照《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003及《无粘结预应力钢绞线》JG161-2004标准生产的高强度低松弛无粘结钢绞线。钢绞线裸线用7根Φ5钢丝捻制，公称直径为

6、Φ15.24mm，抗拉强度为1860MPa。19本工程采用的压力分散型锚索锚固段长10m，1000KN型为四级压力分散（四组锚头），2200KN型为六级压力分散（六组锚头），自由段为自由式锚索体结构。与拉力型相比较而言：1）受力均匀可以提供可靠的锚固效果，适于承载力低的边坡；2）不存在无效锚固段；3）边坡产生位移时有很好的适应变形能力；4）同样的内锚固段长度能提供更大的锚固力。4压力分散型锚索施工技术4.1锚索施工程序锚索型式为自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索，使用无粘结钢绞线，采用全孔一次注浆，施工工艺流程如下图：4.2锚索孔造孔在岩石边坡结构比较完整时，

7、直接采用锚固钻机常规钻进施工；覆盖层边坡或岩石破碎时，根据官地电站地质状况等特点，采用偏心跟管钻进工艺、组合螺旋钻具和固壁灌浆后扫孔钻进的方法施工。4.2.1设备选型19根据官地水电站左岸缆机平台地质结构特点，钻机选择YG-80型全液压锚固钻机。该型钻机主要由动力系统及油箱、动力头、操纵台、桅杆及下滑轨、机架及支撑杆等五大部分组成，整体性能稳定、可靠，分体好搬运，安装迅速方便，可远距离操纵。钻机技术参数见表3。设备性能参数表3名称性能简述备注锚固工程钻机YG-80钻孔直径(mm)：220钻孔深度(m)：100钻孔倾角()：0～120转速(r/min)：5～1

8、80扭矩(N.m)：3500额定提升力(KN)：45