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岩体加固

作者:汇感百科  阅读:次  类别:中国百科

    采取一定的工程措施改善岩体的力学和水理性质及赋存环境,防止岩体发生破坏(见岩石和岩体)。岩体加固可分为永久性加固和临时性加固(它只在施工期起作用),有的加固方法(如喷锚支护)既具有临时的性质,又可成成永久加固的组成部分。

    加固对象  岩体加固是针对那些具有某种缺陷并可能对工程的正常工作造成威胁的岩体。所选择的加固方法应该是有效、可靠、易行和节省材料,加固后可以提高岩体的强度和均匀性,增强抵抗变形和渗透的能力,满足工程所提出的各种要求。

    加固方法  不同的工程要求,不同的岩体,应采用不同的加固方法。

    建筑物地基的加固  主要目的是提高地基抵抗变形的能力并使岩基各处的变形趋于一致,同时提高岩体的承载能力,以保证建筑物的安全。对坝基来说,还需要满足防渗要求,因为渗水可能导致淘刷破坏、产生浮托力和使基岩性质恶化并降低其强度,影响大坝的抗滑稳定性。采用灌浆法可以综合解决上述问题。当岩基渗透性较大时,采用水泥灌浆;当岩基渗透性较小时,采用化学浆液灌浆。灌浆效果的好坏,常用灌浆前后岩体吸水量和弹性模量的变化幅度表示。变化幅度的大小受岩体结构的影响,岩体愈破碎变化幅度愈大,愈完整变化幅度愈小。因此,裂隙发育的岩体,灌浆效果比较显著(见化学加固法)。

    坝基灌浆后可形成防渗帷幕。但在帷幕的后面仍需采取排水措施,以消除或减小渗水所产生的浮托力。近几十年来,为了提高大坝的抗滑稳定性,许多坝基采用了预应力锚索加固技术(图1),这是一种有效而经济易行的方法。

    

    岩质边坡的加固  常见的破坏形式是沿着软弱结构面的滑动,凡是可以避免滑动和提高稳定性的工程措施都被认为是对岩体进行了加固。如截断流向软弱结构面的水流,或者从中排除渗水;减少滑动面的上部重量(如削坡),或者增大其下部重量(如坡脚压重)。但常说的边坡加固,主要是指锚索加固(图2)和设置抗滑桩等措施。锚索由多根细钢筋或多股钢绞线组成,可对岩体施加几百吨乃至上千吨的压力,而且长度大,适用于大型加固工程。抗滑桩是在可能滑动面上设置一系列钢筋混凝土桩,增加抗滑力。

    

    地下洞室围岩的加固  凡是有可能失去稳定的围岩均可采用锚杆加固。若破坏范围较大,则采用锚索。比较破碎的围岩,采用喷锚支护。围岩中的地下水水压和水量较大时,可采用超前排水法,即在掌子面上向前方打若干个较深的钻孔把水引出,然后再进行开挖;或者采用超前灌浆法,即在掌子面上向前打向外倾斜的若干钻孔,并向孔中灌注水泥或化学浆液,挤出缝隙中的压力水并把破碎的岩块凝结成整体。当岩质软弱时,采用超前锚固法或预冻结法,将工作面前方的围岩预先进行锚固或冻结,开挖后再建造永久性的加固设施。对于内水压力较大的水工隧洞,可通过灌浆方法建造具有预压应力的衬砌层。灌浆孔穿过衬砌并进入围岩的一定深度,在隧洞某一区段范围内的整个断面上同时用高压力进行灌浆,既使围岩得到加固,又可使衬砌层获得一定数值的预压应力,从而提高隧洞的承载能力和安全运行的可靠性。