巖土工程師專業(yè)輔導(dǎo)知識(shí)講解:邊坡防護(hù)中的加固措施

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邊坡防護(hù)中的加固措施
    為使邊坡確保穩(wěn)定,發(fā)揮邊坡的自承能力,采取的封閉巖石裂縫防止?jié)B水及巖壁風(fēng)化進(jìn)行  的護(hù)面防護(hù)、錨桿(索)加固措施稱為邊坡防護(hù)中的加固措施。常用的有混凝土護(hù)面、噴混凝土  防護(hù)、噴錨支護(hù)、樁錨結(jié)構(gòu)等,都是屬于柔性支護(hù)形式。
     巖石坡面的噴錨支護(hù)
    噴錨支護(hù)是一種“剛”、“柔”適度的薄層支護(hù),既有抑制邊坡巖面有害變形的一面,又有適  應(yīng)邊坡變形的一面。
    【例題4】關(guān)于噴錨支護(hù),下列說法正確的是(   ?。?BR>    A、噴錨支護(hù)是一種剛性支護(hù)措施,主要靠其自身的強(qiáng)度來抑制邊坡巖面的有害變形;
    B、噴錨支護(hù)是一種剛性支護(hù)措施,它不能適應(yīng)邊坡的變形;
    C、噴錨支護(hù)是一種柔性支護(hù),它有抑制邊坡巖面有害變形的一面,又有適應(yīng)邊坡變形的一面;
    D、噴錨支護(hù)是一種柔性支護(hù),不能抑制邊坡巖面有害變形,但能適應(yīng)邊坡變形;
    答案:D
    1噴錨支護(hù)所用材料
    噴錨支護(hù)所用材料有水泥、砂、石,配制噴射混凝土的速凝劑、填加劑和減水劑以及錨桿錨  索和相應(yīng)的各種錨夾具。
    水泥應(yīng)選擇早期強(qiáng)度高,抗凍性好并與速凝劑相容性好的水泥。一般情況下,應(yīng)選用普通  硅酸鹽水泥。
    砂的性能應(yīng)符合普通混凝土用砂標(biāo)準(zhǔn)。在噴射混凝土中一般以選用中砂或粗中混合砂為  好,細(xì)度模數(shù)以2.5~2.85為宜。如果采用過細(xì)的砂,會(huì)增加水泥用量,使噴射混凝土產(chǎn)生收縮,而且強(qiáng)度也大大降低。砂的含泥量不應(yīng)大于3%(重量比),砂中的含水量對(duì)噴射混凝土的質(zhì)量影響很大,因此必須給予重視。當(dāng)采用干噴時(shí),其含水量應(yīng)控制在5%~7%;在采用潮料摻漿法或水泥裹砂法時(shí),在計(jì)算裹砂或裹石含量時(shí),應(yīng)計(jì)人砂中含水量。
    噴射混凝土的骨料采用卵石、碎石均可,但應(yīng)優(yōu)先選用卵石。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的噴射機(jī)可使 用骨料粒徑為25mm,但為了減少回彈,易于施工,減少堵管,骨料粒徑不宜大于  15mm。為了取得噴射混凝土較為理想的力學(xué)性能,砂、骨料必須有較好的級(jí)配。骨料要質(zhì)地堅(jiān)硬,其濕抗壓強(qiáng)度應(yīng)高于噴射混凝土本身強(qiáng)度l.5倍以上,一般骨料強(qiáng)度不應(yīng)低于60MPa。
    速凝劑的主要作用是加快噴射混凝土的凝結(jié)和硬化,提高其早期強(qiáng)度,從而達(dá)到及時(shí)支護(hù)  之目的,在選擇速凝劑時(shí)應(yīng)選擇對(duì)噴混凝土后期強(qiáng)度影響小的速凝劑。常用摻量為1.5%~4%,常用速凝劑有紅星一型速凝劑。噴射混凝土中摻入減水劑后,可在保持流動(dòng)度的情況下顯著降低水灰比,從而提高噴射混凝土的強(qiáng)度,其摻量為0.5%~1%,減水劑的減水率一般在5%~15%左右,常用的有木質(zhì)素減水劑和硫化煤焦油減水劑。其他的摻加劑還有早強(qiáng)劑,常用的有鐵道科學(xué)院建研所研制的TS早強(qiáng)劑,主要的化學(xué)成分是硅酸鈣、鉻酸鈣,在水泥中摻入6%TS劑能使噴射混凝土5min內(nèi)初凝,8min內(nèi)終凝。
    噴射混凝土中用水一般應(yīng)符合混凝土施工用水的要求,水的pH值小于4的酸性水不得使 用,水中SO42-的含量超過1%時(shí),不宜使用。
    錨桿材料常用3號(hào)鋼(A3直徑6~40mm)、16錳(16Mn直徑8~25mm)、20錳硅(20Mnsi直徑  28~40mm)、5號(hào)鋼(A5直徑10~40mm)、25錳硅(25Mnsi直徑6~40mm),預(yù)應(yīng)力錨索材料主要有高強(qiáng)鋼絲、鋼鉸線(由7根或12根或19根高強(qiáng)鋼絲鉸合而成)和精軋螺紋鋼筋。
    【例題5】在噴錨支護(hù)所用的噴射混凝土配制時(shí),一般需添加的外加劑有( ?。?。
    A、早強(qiáng)劑;
    B、緩凝劑;
    C、減水劑;
    D、防凍劑;
    答案:A、C
    2巖石坡面的噴錨支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)
    (1)巖石護(hù)層可采用噴射混凝土層,也可采用現(xiàn)澆混凝土板或格構(gòu)梁等形式。噴射混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度不應(yīng)低于C20,噴射混凝土1d齡期抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于5Mpa 。噴射混凝土與巖石的粘結(jié)力對(duì)整體狀和塊狀巖體不應(yīng)低于0.7MPa,對(duì)于碎裂狀巖體不應(yīng)低于0.4MPa。
    噴射混凝土面板厚度不應(yīng)小于50mm,含水巖層的噴射混凝土面板厚度和鋼筋網(wǎng)噴射混凝 土面板厚度不應(yīng)小于l00mm,Ⅲ類巖體邊坡鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面板厚度和鋼筋混凝土面板厚度不應(yīng)小于150mm,鋼筋直徑6~12mm,鋼筋間距宜為150~300mm,宜采用雙層配筋,鋼筋保護(hù)層厚度不小于25mm。
    (2)錨桿設(shè)置要求
    ①錨桿傾角宜為10°~20°;
    ②錨桿布置宜采用菱形排列,也可采用行列式排列;
    ③錨桿間距宜為1.25~3m,且不應(yīng)大于錨桿長(zhǎng)度的一半;對(duì)I、Ⅱ類巖體邊坡間距不得大于3m,對(duì)Ⅲ類巖體邊坡間距不得大于2m;
    ④應(yīng)采用全粘結(jié)錨桿。
    (3)錨桿的灌漿要求
    ①灌漿前應(yīng)清孔,排放孔內(nèi)積水;
    ②注漿管宜與錨桿同時(shí)放入孔內(nèi),注漿管端頭到孔底距離宜為l00mm;
    ③灌漿材料為水泥砂漿,漿體配置的灰砂比宜為0.8~1.5,水灰比宜為0.38~0.5。漿體材料28d的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度,用于全粘結(jié)型錨桿時(shí)不應(yīng)低于25MPa,用于錨索時(shí)不應(yīng)低于30MPa;
    ④根據(jù)工程條件和設(shè)計(jì)要求確定灌漿壓力,應(yīng)確保漿體灌注密實(shí);
    ⑤錨桿外露段(外錨頭)可采用外涂防腐材料或包在噴混凝土中。
    【例題6】錨桿的灌漿材料為(  ?。?。
    A、水泥砂漿;
    B、細(xì)石混凝土;
    C、水泥漿;
    D、混合砂漿;
    答案:A
    【例題7】在巖石坡面的噴錨支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于全粘結(jié)型錨桿,其漿體材料28天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于(  ?。㎝pa。
    A、15;
    B、20;
    C、25;
    D、30;
    答案:C
     土體邊坡噴錨支護(hù)—土釘墻
    錨拉式、內(nèi)撐式和懸臂式等擋土支護(hù)結(jié)構(gòu),均以擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)承受其后的側(cè)壓力,以防止土體整體穩(wěn)定性破壞,屬于被動(dòng)制約機(jī)制。
    土釘墻技術(shù)(圖11.2-1),則在土體內(nèi)放置一定長(zhǎng)度和密度的土釘體,同時(shí)增設(shè)鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層,與土共同作用,構(gòu)成復(fù)合土體,以彌補(bǔ)土體自身強(qiáng)度的不足,增強(qiáng)邊坡土體自身穩(wěn)定性,屬于主動(dòng)制約穩(wěn)定機(jī)制。插筋補(bǔ)強(qiáng)等技術(shù),也屬于這一機(jī)制。它是噴錨結(jié)構(gòu)在土體邊坡