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1、可回收式锚索作用机理和施工技术 简介 目录 1 工程概况 2 地质水文情况 3 设计情况 4 可回收式锚索情况 5 课题研究的意义 6 研究内容及解决的关键技术问题 7 预期达到的目标及经济 社会 效益 8 拟采用的研究试验方法及措施 9 起止年限及进度安排 10 协作与分工 11 项目主要负责人及简要资历 12 工程图片 一 工程概况 本工程为深圳地铁龙岗线西延段停车场工程 位于西延段莲花 二村站与华强北站之间的深圳中心公园处 停车场用地位于笋岗西路 南侧 红荔路北侧 华富路西侧 皇岗路东侧 该用地与其东侧的华 富村遥相对应 西面为福田河 整个用地较为规整 南北长约778米 东西宽约172米
2、 局部地形起伏较大 高差在5 11m内 地铁停车场主要由 停车线 列检线 工程车停放线组成 承 担配备列车停放和列检 一般故障处理 清洗及定期消毒等日常维护 工作 及夜间工程车停放任务 停车场总长271 5m 宽87 0m 咽 喉区部分长约216 0m 在现状地面下埋深约8 15m 总建筑面积 约为4万平方米 二 地质及水文情况 本停车场地层在垂直剖面上 自上而下为人工填土 淤泥质土 粘性 土 砂层 残积层 基岩全 强风化及中等风化 停车场范围地下水主要 有第四系孔隙水 基岩裂隙水 第四系孔隙潜水主要赋存于冲洪积砂层及 沿线砂 砾 质粘土层中 地下水埋深0 8 10 1m 以孔隙潜水为主 局部
3、地段微承压 主要 由大气降水补给 水量较丰富 水质易被污染 岩层裂隙水较发育 广泛 分布在花岗岩的中 强风化带及构造节理裂隙密集带中 富水性因基岩裂 隙发育程度 贯通度及胶结程度 与地表水源的连通性而变化 主要由大 气降水 孔隙潜水补给 局部具有承压性 素填土 硬塑状残积土 全风化花岗岩 北端西侧地质情况北端东侧地质情况 素填土 硬塑状残积土 全风化花岗岩 三 设计情况 施工设计文件要求停车场围护结构的安全等级为一级 基坑侧壁重要性 系数 0 1 10 基坑北端采用 1200mm钻孔桩 600mm旋喷桩 可 回收锚索围护形式 钻孔桩插入深度 满足基坑底面下钻孔桩嵌入全风化岩层的深度不小 于5米
4、 嵌入强风化岩层的深度不小于4米 嵌入中风化岩层的深度不小于 2 5米 所有锚索均为可回收锚索 共4道 锚固段注浆体直径180mm 锚索 注浆材料采用强度不低于30MPa的水泥砂浆 锚索采用抗拉设计强度f为 1320MPa的钢绞线 1 7标准型 制作 锚索采用二次注浆法 一次注 浆采用水灰比为0 4的纯水泥浆 注浆压力1MPa 沿锚索全长注浆 二次 注浆使用水灰比0 45的水泥净浆 注浆压力2 5MPa 第1 2 3 4道锚索 锚索与维护桩位置示意图 1200mm钻孔桩 第二开挖面 第一开挖面 第三开挖面 第四开挖面 第一道锚索 第三道锚索 第二道锚索 第四道锚索 砼冠梁 锚 索 施 工 步
5、骤 示 意 图 暗 柱 1200mm钻孔桩 第二道锚索 第三道锚索 第四道锚索 第一道锚索回 收 砼冠梁 锚 索 回 收 施 工 步 骤 示 意 图 抗拔桩 底板 立柱 竖墙 先顶 板后 外墙 施工 防水层 四 可回收式锚索 我部现采用的锚索是JCE Japan Conservation Engineers 回收 式锚索 该锚索是日本国土防灾株式会社的专利产品 它是在具有35年工 程应用经验的承压型永久锚索的基础上开发研制成功的 该锚索虽然在广 东深圳有所试验 但针对深圳地层的大面积使用还是首次 因而如何根据 深圳地层特点设计锚索参数 如何保证施工质量和施工速度 还没有经验 可供参考 五 课题
6、研究的意义 1 普通锚索的弊病 建筑基坑临时性支护 矿山开采巷道临时性支护 地铁及军事构筑物 的临时性支护采用普通锚索 杆 时 当临时性支护功能失效后 普通锚索 杆 无法进行回收 与所建筑的构筑物一起埋藏于地下 占用了大量地下空 间 形成地下垃圾 造成地下环境污染 给相邻地块的开发造成很大的影 响 2 可回收式锚索国内外现状 在国外 欧美等国家和地区早已在法律上明确规定土地使用者 建设者 对地块的使用范围 包括地上高度范围 地下深度范围 平面上长度 宽度范围等 也即平面上 地块的使用不得超越红线 范围 由于普通锚杆 索 会长期占据大量地下空间 故在国外部分 国家和地区使用己受到限制 在国内 人
7、们也越来越重视普通锚杆 索 对地下环境的影响问题 如香港就已经限制锚杆 索 在基坑支 护中超越红线范围 北京 广州也已开始推广可回收式锚索 3 可回收式锚索的发展 随着绿色环保意识在建筑领域的不断渗透 近年无论是建筑设 计理论 建筑材料 还是施工技术和施工管理 都在环保方面作了 许多改进和完善 回收式锚杆的开发研究和应用就是其中之一 可 回收锚杆 索 克服了常规锚杆 索 作为临时支护时的地下环境 污染 侵犯临近建筑的地下空间 成为后续工程的地下障碍物等弊 端 符合环保和可持续发展的时代特点 为此我国众多科研机构和 施工单位均进行了大量的研究与开发工作 并取得了良好的经济和 社会效益 4 国内研
8、究的成果 这些成果包括 原冶金部建筑研究总院主持研制的形回收式锚杆 重庆大 学资源与环境科学学院研究设计的适用于地下采矿工程 可根据巷道围岩压 力大小选用单 双锚头结构型式的可回收锚杆 陕西华煤岩土工程技术有限 公司研制生产的金属可回收锚杆 四川省华蓥山广能集团绿水洞煤矿的 双锚 头 可回收锚杆 北京市第三城市建设工程公司的握线式可回收锚杆等 20 世 纪 90年代初 我国矿务部门相继开发了几种用于采矿巷道临时性 支护的可回收锚杆 根据锚固端的结构形式不同 可分为麻花式可回收锚杆 偏楔式可回收锚杆及胀壳式可回收锚杆 这些工作直接节省支护材料及费 用 推动了回收式锚杆 索 在我国的研发和应用 创
9、造了较好的经济 社 会 安全效益 但是这些回收式锚杆都具有一定的适用条件 且不同程度地 存在一些缺点 如施工工艺繁杂 工人劳动强度大 回收所需的设备复杂笨 重 回收率较低等 5 JEC式锚索的特点 日本国土防灾株式会社在具有35年工程应用经验的承压型永久锚索的基 础上 成功地开发研制出JCE回收式锚索技术 其特点如下 1 吸取了其它锚杆的技术专长 施工结构可靠 施工简便 2 受拉构件由 钢绞线 傅力体 套管 水泥砂浆四部分构成 钢绞线在传力体端部处于压接状态 在套管内处于自由状态 3 拉伸荷载根据所使用的 钢绞线的公称直径及根数来决定 荷 载范围为30 100tf 4 传力构件的结构为端部压缩
10、型结构 其长度仅为1 5 2 5m左右 5 使用专用千斤顶回收 钢绞线 安全快速 工人劳动强度低 易回收 回收率高 6 被回收的 钢绞线能重复使用2 3次 因此整体价格低廉 能 充分利用资源 具有高 效环保的优点 JCE回收锚索的结构图 六 研究内容及解决的关键技术问题 针对本工程施工特点和难点 提出以下研究内容 1 深圳地层的物理力学参数试验和可回收锚索与地层摩擦阻力参数试 验研究 2 可回收锚索的作用机理和设计参数研究 3 可回收锚索快速施工技术研究 4 可回收锚索受力特征及变形监测 通过对锚索进行循环加 卸载试验 观察锚索的荷载 位移变化关 系 根据荷载位移数据分析锚索在不同荷载级别条件
11、下的位移特性 对其评 价指标表观自由长度进行计算 并对锚索锚固段位移的变化特征及其影响因 素进行初步分析 5 锚索回收方式和回收技术研究 中铁二局股份有限公司深圳地铁三号线3154标项目部 北端排桩 锚索支护 旋喷桩止水帷幕 全景图 现场施工图片 施工完成后 相片 施工完成后 相片 中铁二局股份有限公司深圳地铁三号线3154标项目部 承载体 注浆管 波纹套管 中铁二局股份有限公司深圳地铁三号线3154标项目部 套管内填充材料 羟甲基纤 维素 套管支架 中铁二局股份有限公司深圳地铁三号线3154标项目部 引 孔 全 套 管 跟 进 钻 孔 中铁二局股份有限公司深圳地铁三号线3154标项目部 可回收锚索张拉 中铁二局股份有限公司深圳地铁三号线3154标项目部 锁定后的锚头 张拉钢绞线 回收用未张 拉钢绞线 安装测力计的 锚头 锚索钢绞线 回收
