【摘要】本文結合北泗支洞試驗段中不同滲水環(huán)境對砂漿錨桿的抗拔力影響,通過改進砂漿的配合比和施工措施,達到設計要求的支護效果。
1工程概況及地質條件
北泗支洞全長260m,位于北干渠窯瓦~六浪隧洞中上游,屬廣西桂中治旱樂灘水庫一期工程北干一標段工程,位于廣西壯族自治區(qū)來賓市。隧洞沿線暗河、溶洞眾多,屬典型喀斯特地貌。該段處于地下水活動范圍內,地下水位高于洞頂高程,局部出現(xiàn)涌水、涌泥、塌方等現(xiàn)象。
北泗支洞采用城門洞型,隧洞底寬5.0m,高5.2m,圍巖屬于Ⅳ~Ⅴ類,按圖紙設計,該段砂漿錨桿直徑為25,長度為4m,其環(huán)向間距為2m,縱向間距為5m,設計抗拔力為100kN。
2試驗段錨桿安裝及檢測
隧洞開挖至50m時,圍巖裂隙發(fā)育,拱頂及側墻出現(xiàn)大面積的滲水,拱頂處滲水較大,邊墻處滲水匯成股狀,流入排水溝。為測錨桿孔滲流量,在具有代表性的部位分別鉆深度為4m,直徑為45mm的錨桿孔,清孔,然后用秒表和量杯,對錨桿孔的滲水流量進行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)滲流量最大處位于拱頂為0.8mL/s,側墻處滲流量在0.1~0.7mL/s。
在這種滲水環(huán)境下,如果按原施工方案直接安裝錨桿,砂漿錨桿的抗拔力是否能達到設計要求,是擺在我們面前的一個問題。經討論,決定在隧洞樁號50~70m設置試驗段,共布置4個斷面,每個斷面左右邊墻各2根,拱頂2根,共24根錨桿砂漿,測試不同滲水環(huán)境對錨桿抗拔力的影響。
根據(jù)錨桿施工方案,標記出這24根錨桿孔位,鉆孔并清孔,然后監(jiān)測每個孔的滲流量。再采用先插桿后注漿的施工方法,在插桿的同時,安裝排氣管。排氣管距離孔底50~100mm。按照經過報驗的砂漿配合比拌合砂漿,砂漿材料計量準確,拌合均勻,一次拌合量應在初凝前用。最后使用錨桿注漿機連續(xù)灌注,待排氣管出漿時停止注漿,封孔。待達到設計齡期對錨桿做破壞型抗拔力檢測。
3結果分析及可行性方案
發(fā)現(xiàn)錨桿孔滲流量越大,其錨桿抗拔力越低;滲流量大于0.3mL/s,錨桿抗拔力已達不到設計要求;滲流量大于0.5mL/s,錨桿抗拔力低于73kN。
這24根錨桿是在一個臺班內灌注完成,排除施工人員操作因數(shù),影響錨桿抗拔力的降低最大的因數(shù)就是錨桿孔滲流量。經驗證的砂漿配合比,砂漿的凝結時間為7h15min,在砂漿未達到初凝這段時間內,錨桿孔內滲水全部加入到砂漿中,增大了錨桿砂漿的水灰比,而水灰比的大小直接決定了砂漿強度,導致砂漿強度降低,錨桿抗拔力隨之降低。針對此情況,提出以下可行性方案,待進一步檢測驗證。
調整砂漿配合比,摻入適量的速凝劑,縮短砂漿的凝結時間,使砂漿凝結時間控制在30min左右,大大降低孔隙水對灌入的砂漿稀釋,再安裝試驗錨桿并檢測,驗證可行性。
4可行性方案的實施
4.1 砂漿配合比調整
原砂漿配合比凝結時間為7h15min,需摻入一定的速凝劑,使砂漿凝結時間縮短至30min。本次調整選用湘中AC-2型速凝劑,摻入量通過試驗確定,考慮到摻入速凝劑對砂漿強度有降低影響,因此還需降低砂漿中水灰比。
4.2 調整后的砂漿試驗錨桿安裝及檢測
5 結論
?、?span id="rbdl5t1" class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"> 通過第一次錨桿試驗,直觀地反應了24根不同滲流量環(huán)境下安裝的錨桿,其抗拔力結果與滲流量大小存在一定的關系,滲流量越大,抗拔力損失越大。
② 對可行性方案進行驗證,在錨桿孔滲流量為小于0.50mL/s時,調整砂漿配合比,摻入0.5%的速凝劑使凝結時間降低至35min,錨桿抗拔力能達到設計抗拔力的1.15倍。
?、郛斿^桿孔滲流量為大于0.50mL/s時,建議在錨桿孔周圍設置排水孔,降低滲流量至0.50mL/s以內后,再安裝錨桿。
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