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覆盖层松软、岩石层硬度高的地质条件,自钻式中空锚杆如何施工?

发布日期:2021-12-27

在使用自钻式中空锚杆施工的项目中,难免会遇到覆盖层松软破碎、岩石层岩石坚硬的地质条件。这样的地质条件下,自钻式中空锚杆施工肯定是不太一样的。那么,具体是如何施工的呢?今天,小诺结合具体的项目案例,带领大家一起来学习一下。


水电站全景图


某水电站的左岸竖井工程中,地质条件非常复杂。覆盖层地质情况自上而下分别为:24~33m的洪积堆积体,主要含碎砾石、黏土组成,松散、破碎,易发生塌方;42~55m的冰川堆积体,主要由玄武岩碎块夹角砾砂组成,自稳能力差,易垮塌;36~51m的古滑坡堆积体,主要由砂页岩和石灰岩碎块组成,岩石较坚硬。


该工程前期使用普通砂浆锚杆喷护、管棚注浆以及自钻式中空锚杆施工进行试验,结果发现:使用普通砂浆锚杆成孔抽出后,钻孔出现塌孔现象,无法进行锚杆施工;使用管棚注浆施工方案,虽然能够解决上述问题,但施工效率低且费用高;自钻式中空锚杆施工,钻杆钻进及锚杆放置同步完成,灌浆效果可满足施工需要,虽费用高但施工进度较快。而且,锚杆施工时设计一定的向下倾角,可以起到超前固结灌浆的作用,有利于下一循环施工,能满足施工质量和安全要求,同时又比管棚施工节省了工期,故最终决定选用自钻式锚杆施工。


普通砂浆锚杆


虽然确定了采用自钻式中空锚杆进行施工,但是钻机和钻头的选择依然是一件比较棘手的事情。


由于出渣后施工作业面不平整,且每一循环的高度和钻孔位置不一样,因此需要选用施工方便、易于操作、且能够在狭窄空间进行施工的钻机。经过讨论,施工方决定使用履带式锚杆钻机。其钻孔直径为50~70mm,最大钻孔深度为25m。


关于钻头的选择,项目根据试验结果,施工初期采用普通铸造一字型钻头。但当自钻式中空锚杆钻进至冰川、冰水堆积体时,由于其岩石强度高,一字型钻头磨损严重,更换钻头需要将锚杆反转出钻孔,严重影响施工进度。因此,后续施工采用高强度合金的十字型钻头,提高了施工效率。


自钻式中空锚杆


在该项目中,自钻式中空锚杆的优势主要有两点:一是钻进、注浆同步进行,不用担心塌孔问题;二是十字合金钻头强度高、耐磨损,避免了频繁更换钻头而增加工程成本。由此可见,自钻式中空锚杆作为一种新型的支护材料,有着普通砂浆锚杆不可替代的优势。

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