2）当围岩局部发生塑性变形、不支护会塌方或产生变形破坏，以及完整的软岩时，须采用喷混凝土-系统锚杆加钢筋网；当地下洞室跨度在20～25m时，则须浇筑混凝土衬砌。表1.5地下洞室规模、围岩类别与锚喷支护及其参数表续表......
2023-11-04
格八水电站边坡加固技术-贵州水电工程地质加固
【摘要】：图7.6断面法计算块体示意图边坡位于格八电站河床右岸，河谷走向165°，边坡走向174°，边坡平均坡度约60°～69°。锚杆施工方案采用水泥砂浆锚杆。危岩边坡锚喷加固效果。经采用5～7m长，φ25mm锚杆以及在边坡表面喷2～3cm砂浆，使格八水电站危岩边坡失稳的滑塌式破坏得以治理，运行2年多的锚喷支护观测，结果表明不仅防止了边坡危岩失稳，而且还能防止局部破碎岩体的风化、剥落、崩塌、掉块，能够有效地维护边坡危岩的稳定。
（1）工程概述。贵州格八水库位于紫云苗族布依族自治县城北33km的猫营镇格八寨，大坝坝址位于猫营河上游，控制流域面积146.7km2，建有浆砌石拱坝1座，坝高30.8m，总库容1000万m3。
近年来观测发现，水库大坝下游右侧进坝公路处岩体边坡出现了岩体局部失稳迹象，成为了危岩，危岩面积10.5m×11.7m，并且影响到周围围岩的稳定性。该处危岩下面是格八电站发电厂房，对电站的安全已造成潜在危害。
图7.6 断面法计算块体示意图
边坡位于格八电站河床右岸，河谷走向165°，边坡走向174°，边坡平均坡度约60°～69°。斜坡岩体岩性为浅灰色厚层灰岩、白云质灰岩。岩层产状285°∠55°，边坡为斜向坡。斜坡无断层构造发育，岩体整体稳定性好。岩体中发育3组裂隙：①走向75°，倾南，倾角63°；发育密度每米0.8条，此组裂隙构成危岩的左边界；②走向80°，倾北，倾角约80°，发育密度每米0.6条。此组裂隙控制危岩的右边界；③走向167°，倾向东，倾角56°，此组裂隙形成危岩的滑动面（见图7.6）。
（2）危岩锚喷设计施工。
1）设计计算。
根据E.Hock边坡稳定锚固力计算公式：
不计地震力，由上式推得：
式中 K——滑动安全系数；
C——滑动面上的粘聚力，kN/m2；
A——滑动面总面积，m2；
W——滑动岩体的重力，kN；
T——锚固力，kN；
TK——当安全系数K=1.5时的锚固力，kN；
β——滑动面与水平面的夹角，（°）；
θ——锚固角，取θ=15°；
φ——滑动面上的内摩擦角，（°）；
a——地震系数。(www.chuimin.cn)
锚杆施工方案采用水泥砂浆锚杆。锚杆选用φ25精轧螺纹钢，抗拉强度标准值335MPa，单根锚杆抗拔力164（kN），采用14根锚杆锚固。
在完整岩层中锚杆的抗拔力和最小锚固长度一般取决于砂浆的握固力。有资料表明，砂浆对于钢筋的握固力取决于砂浆与其周边以外砂浆之间的抗剪强度。而在锚孔内砂浆握固应力的分布是很复杂的，在实际计算中按平均分布考虑，则锚固段长度（L）为：
式中 D——锚杆直径，选用直径25mm的精轧螺纹钢；
TK——安全系数为1.5时的锚固力，kN；
c——水泥砂浆与锚杆的平均粘聚力。按砂浆标准抗压强度的10%取值，经验值取c=1.2MPa。
计算得锚杆锚固深度为1.65m。
另据有关资料，当采用φ25的钢筋作拉杆时，单根锚杆承受的荷载小于其抗拉强度时，锚固深度只要超过2m就足够了。考虑到锚固岩层中岩石裂隙发育情况、岩体风化等因素，参照规范要求，建议有效锚固深度4～4.5m。
2）锚头制作。锚杆头部是构筑物与拉杆的连接部分，必须保证锚头有足够的强度，又要将锚杆传来的集中力分散开，需对锚头进行必要的处理。锚头由台座、承压板和紧固器组成。
台座：若岩石面与拉杆方向不垂直时，要设置台座，台座为C30混凝土，承压面与拉杆方向垂直，岩石面需凿毛。
承压板：采用20mm厚的钢板，钢筋必须与承压板垂直。
紧固器：锚杆端部用φ25的螺丝杆与锚杆焊接，并作加固处理。
3）锚孔灌浆。采用一次灌浆工艺；灌浆压力50～500kPa；灰砂比：1∶1；水灰比：1∶0.4；砂浆强度等级M25；PP42.5普通硅酸盐水泥。
4）岩石面喷浆。喷浆程序：岩面清理→喷水清洗→喷浆。锚杆施工完成后，为防止岩石面风化，同时对周围破碎岩石进行加固，对岩石面进行水泥砂浆喷浆，喷射厚度2～3cm，喷射面积150m2。水泥为PP42.5普通硅酸盐水泥；骨料为细砂，粒径0.1～0.2mm。浆液配合比为水：水泥∶砂=1∶1∶1，浆液中掺速凝剂，其含量为水泥含量的3%，拌好的混合料要在20min内用完。
（3）危岩边坡锚喷加固效果。经采用5～7m长，φ25mm锚杆以及在边坡表面喷2～3cm砂浆，使格八水电站危岩边坡失稳的滑塌式破坏得以治理，运行2年多的锚喷支护观测，结果表明不仅防止了边坡危岩失稳，而且还能防止局部破碎岩体的风化、剥落、崩塌、掉块，能够有效地维护边坡危岩的稳定。
【注释】
[1]罗俊军，张孝松.龙滩水电站地下厂房主要洞室锚喷支护设计.水力发电，2003（10）
[2]朱东江，李正洪.三峡右岸地下厂房锚喷支护工程施工技术与质量控制.葛洲坝集团科技，2006（4）
[3]朱祖友.格八电站危岩稳定性分析及治理.岩土工程界，2007（9）
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