[发明专利]采用预应力锚固控制坝基岩体开挖松弛的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用预应力锚固控制坝基岩体开挖松弛的施工方法。适用于水利水电工程中岩体易松弛的基础开挖施工。

背景技术

随着国民经济的发展，需在我国西部大量修建水利水电工程，这些工程建设中常遇到复杂的地质条件，如高地应力、岩体中原生节理裂隙发育。高地应力区未扰动岩体及有围压条件下原生节理发育岩体的物理力学特性往往能满足作为大坝建基面的要求，但开挖引起的解除围压应力卸荷及爆破振动，易导致岩体产生松弛变形，甚至形成水平向卸荷裂缝，从而使影响范围内岩体的抗剪强度、变形模量等力学指标降低，使岩体的透水率增大，严重影响大坝基础岩体质量，降低大坝的安全度。

如何在基础开挖中采取一定措施，最大程度的控制坝基岩体松弛变形，改善建基岩体条件，提高大坝的安全度，是大坝工程设计及施工中的一项关键技术。   

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种采用预应力锚固控制坝基岩体开挖松弛的施工方法，旨在降低开挖解除应力卸荷松弛对建基岩体质量的影响，提高大坝安全度，并且该方法实施方便，施工成本低。  

本发明所采用的技术方案是：采用预应力锚固控制坝基岩体开挖松弛的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

a、进行大坝基础开挖施工，在邻近建基面设计高程以上预留保护层；

b、在保护层顶面钻设锚杆孔，该锚杆孔深入建基面以下，孔内置入可拆卸的预应力锚杆，并对其施加预应力；

c、在保护层以下锚杆孔内注入锚固砂浆；

d、待锚固砂浆达到一定强度后，拆除预应力锚杆位于保护层内的连接杆；

e、最后进行保护层的开挖，完成建基面开挖。

所述保护层厚度为2~4m。 

本发明的有益效果是：本发明的施工方法在大坝建基面开挖之前，预留保护层进行预应力锚固，对建基岩体产生预压力，降低开挖解除应力卸荷松弛对建基岩体质量的影响，提高大坝的安全度。该方法实施方便，施工成本低。

附图说明

图1是本发明实施过程的预应力锚固示意图。

图2是本发明实施过程的注浆示意图。

图3是本发明实施过程的拆除连接杆示意图。

图4是本发明实施过程的保护层开挖完成示意图。    

具体实施方式

如图1~图4所示，本实施例为一种采用预应力锚固控制坝基岩体开挖松弛的施工方法，降低开挖解除应力卸荷松弛对建基岩体质量的影响，提高大坝的安全度。本实施例的主要特点在于：在大坝建基面1开挖之前，先进行预应力锚固，对建基岩体8产生预应力。

本实施例的具体施工方法如下：

a、首先在大坝基础开挖施工过程中，邻近建基面1设计高程以上预留出厚度为2~4m的保护层2。

b、然后在保护层2顶面钻设锚杆孔3，锚杆孔3深入至建基面1以下，孔内置入可拆卸的预应力锚杆。本实施例中预应力锚杆采用涨壳式预应力锚杆4，它由涨壳锚固头4-4、锚杆体4-3、连接套4-2和连接杆4-1依次连接而成。具体操作时，首先将涨壳式预应力锚杆4置入锚杆孔3后，连接杆4-1顶端在保护层2顶面露出，连接套4-2顶面与建基面1齐平。然后在涨壳式预应力锚杆4的尾端位置通过冲击转动等手段，使涨壳锚固头4-4固定在锚杆孔3内。接着在连接套4-2顶面位置设置止浆塞4-5。锚杆孔3孔口位置安装带有连通管6的锚垫板5，连通管6穿过止浆塞4-5延伸至建基面1以下，最后对涨壳式预应力锚杆4施加预应力。

c、在保护层2以下锚杆孔3内注入锚固砂浆7。以涨壳式预应力锚杆4的空腔为注浆道，安装在锚垫板5上的连通管6作为排气通道，锚固砂浆7从涨壳式预应力锚杆4尾部进入空腔，并最终注入到锚杆孔3内。

d、待锚固砂浆7达到一定强度后（7天左右），拆除涨壳式预应力锚杆4位于保护层2内的连接杆4-1和止浆塞4-5。连接杆4-1、止浆塞4-5可重复利用，以减少工程投入，降低施工成本。

e、最后进行保护层2的开挖，完成建基面1开挖。

本实施例中涨壳式预应力锚杆4为市售产品，不是本实施例要点所在，故不作展开介绍。

如选用其他形式的预应力锚杆，上述施工方法步骤b中可按所选预应力锚杆的具体操作方法施加预应力，其余步骤与本例相同。