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【摘要】： 本文对在牛栏沟水电站左岸边坡堆积体地层中进行锚索成孔工艺进行了分析，提出了各种特殊情况的处理方法，并对堆积体锚索施工工艺进行了展望，总结出了一套施工方法稳妥、钻进速度较快的施工经验，使边坡治理更趋合理。
【关键词】：牛栏沟水电站左岸边坡堆积体锚索施工跟管钻进
1 工程概况
牛栏沟水电站位于云南省昭通市盐津县关河上，电站采用河床式开发方案，主要建筑物由混凝土闸坝、厂房等组成，最大坝高为28m，引用流量230m3/s，装机容量为24.8MW。电站开工以来，左边坡经开挖揭示在491～495m高程出现一层青灰色残坡积粘土，含角砾，局部有磨圆，具高压缩性，内摩擦角与内聚力均较小，有地下水出露，边坡稳定性较差。边坡在开挖时由于堆积土体应力释放，临空面产生多级裂缝并局部塌方，裂缝发展长度10m以上，每天以3～5mm的速度发展。初步分析认为边坡在未开挖扰动时处于极限平衡状态，开挖时临空面加大，在开挖至残坡积粘土后，粘土受压土体收缩，甚至在水与土压作用下产生流变，边坡沿该层土体剪出，前缘局部塌滑，并形成上部发生裂缝，土体产生牵引式变形、蠕滑和倾覆。
经补充勘察揭示，枢纽区左岸边坡堆积体属于规模巨大的堆积体，在特殊地形地貌、岩性、地质构造背景等条件下，长期复合成因作用堆积而成，堆积范围广，厚度大。堆积体范围：纵向长740m，高程下自古河床出露高程462m，上至040国道后边缘560m高程范围，宽200m以上，面积约14.8×104m2，总方量达740×104m3。
边坡的稳定性及其施工加固处理对工程而言至关重要，整个施工区包含200余根1000KN级锚索，全部为堆积体锚索。其锚索长度介于40m～70m之间，其中堆积体的厚度普遍介于35m~65m之间。工程区中堆积体成分极为复杂，存在块体风化程度不均，大小差异较大，地层极为松散，地层漏失较大等特点。局部区段甚至出现孔内渗水、涌水等现象，导致常规的锚索施工工艺在该施工区无法运用。
2锚索设计
2.1锚索类型选择
早在20世纪20年代开始将岩土的锚固技术应用于厂矿和水利建筑中，预应力锚固技术应用在我国是在20世纪的80年代，工程中最为常见的锚索为摩擦型拉力锚索，大量的实验和工程实践表明，在堆积体及破碎的岩体中，拉力型锚索的承载力很难获取较高的锚固力，因此，近几年出现了单孔复合型锚索，压力分散型锚索就是其中的一种。针对现场堆积体厚度及其特点，在本边坡治理中主要进行了压力分散型锚索设计。
压力分散型锚索是通过外锚头的张拉，将拉力首先传至下部的承载体上，利用p锚的作用最终把拉力转化为压力，每一级承载体分散了整个锚索的拉拔力，从压力分散型锚索可能产生的破坏形态的角度，提出了锚固体极限承载力的设计方法。即压力分散型锚索可能出现以下三种破坏：钢绞线的断裂破坏；注浆体压碎破坏以及沿注浆体-岩土体间的滑移破坏，因此，锚固体的极限承载力应同时满足以下三个条件：
P≤Fa•fptk(1)
式中P—— 锚索设计荷载，kN
Fa—— 钢绞线的截面积，
fptk —— 钢绞线的强度标准值。11
P≤ n•Fc•fc•а (2)
式中 n—— 承载体个数；
Fc—— 灌浆体受压面积；
fc ——灌浆体的抗压强度标准值；
а—— 灌浆体在局部承压及有侧限条件下．其抗压强度增高的系数。
P≤q1 π•D •Ll+q2π•D •L2
+……+ qnπ•D •Ln (3)
式中 q1 、q1 ……qn”—— 不同承载区段上的平均粘结摩阻强度标准值；
Ll 、L2……—— 不同承载区段长度；
D—— 锚固段灌浆体直径
2.2锚索的设计计算
锚索钢绞线根数：
(4)
式中：m1——钢绞线根数，根
A——钢绞线公称截面积，mm2
——强度级别，Mpa
当A=140 mm2， =1860 Mpa时，m1=6.4根，取整数值m1=7根
锚索的锚固长度同时地层对砂浆的粘结力和砂浆对砂浆对钢筋的握裹力要求锚索锚固体与地层的锚固长度应满足下列公式要求：
(5)
式中：la——锚固体长度，m；
D——锚固体直径，m；
frb——地层与锚固体粘结强度特征值，kPa
ε1——锚固体与地层粘结工作条件系数。
Ks——安全系数
其中，D=0.13m，frb=390 kPa，ε1=1.0，Ks=1.5计算所得：la=9.4m
锚索钢绞线与锚固砂浆间的锚固长度应满足下列公式要求：
(6)
式中：la——钢绞线与砂浆之间的锚固长度，m；
d——钢绞线直径，m；
n——钢绞线根数，根；
r0——边坡的重要性系数；
fb——钢绞线与锚固砂浆之间粘结强度特征值，kPa
ε3——钢绞线与砂浆粘结强度工作条件系数。
Ks——安全系数
其中，d=15.24mm，根数n=7根，r0=1.0，fb=2.95Mpa，ε3=0.6，计算所得到的la=2.6m。经过比较，最终取锚索的锚固长度为la=10m。
3锚索施工技术要求
根据设计与施工实际要求：锚索终孔孔径≥138mm，并且鉴于堆积体段内耗浆量将会很大，因此亦要求张拉段索体外包土工布及细帆布，并在锚固段与张拉段之间设置止浆包，以利进行分段灌浆，使索体最大直径增加到155mm，因此造孔孔径必须增加方能保证成孔后索体顺利下入孔内。
4 锚索造孔工艺问题的提出及现场试验
鉴于上述要求，并根据现场地层条件，认为只有采取φ168mm跟管钻进工艺钻至一定深度后，换用φ138mm直钎继续钻进至终孔方能满足设计要求，并在钻进过程中进行必要的固壁灌浆，以利于非跟管段的孔壁稳定，避免出现卡钻、埋钻等现象。据此进行了现场试验。
4.1锚索造孔现场试验
4.1.1试验设备及材料
本次试验采用的设备及材料如表1所列：
表1钻孔试验设备及材料表
序號 设备及材料名称 型号或规格 单位 数量 备注
1 空气压缩机 SPE1060H 台 1
2 冲击钻机 YG-80 台 1
3 冲击器 CIR170 套 1 用于开孔
4 冲击器 CIR110 套 1 用于跟管钻进
5 套管 φ168×7mm m 60
6 钻杆 φ89mm m 80
7 单钎头 φ185mm 个 1 用于开孔
8 偏心钻头 φ168mm 套 1
4.1.2大直钎开孔钻进试验
试验中首先采用了CIR170冲击器配φ185mm单钎头进行开孔，钻至孔内返风、返渣较为微弱，前后回进钻杆较为困难时取钻，并更换φ168mm“两件套”偏心钻头配130冲击器进行跟管钻进；单钎头开孔试验过程中采取了如下措施对所遇情况进行了处理：
①采用φ185mm单钎头钻进时，由于所配钻杆相对较细，因此导致孔内环状间隙较大，致使风速较小，携渣、排渣能力较差，因此钻进过程中必须不断地进行往返回程，以将孔内残渣排除干净，否则容易发生埋钻现象。
②采用φ185mm单钎头钻进时，因孔径较大，自稳能力差，因此钻机转速应调至低速档，避免出现甩动而导致孔壁坍塌，从而导致卡、埋钻事故的发生。
③采用φ185mm单钎头钻进时，因所配钻杆较细，在钻进过程中出现了“头重脚轻”的现象，因此应将钻压严格控制在2MPa以内，否则容易出现孔内偏斜、钻孔扭曲等现象。
④采用φ185mm單钎头钻进时，除对空压机输出风压进行调整，使其与冲击器最优使用风压相匹配外，还应对风量进行控制，以避免过大的风量对孔壁造成严重冲刷而导致孔内坍塌。
经采取上述控制措施后，采用φ185mm单钎头钻进的问题得到了较好的解决，单钎头开孔最大钻进深度达到18.1m。
φ185mm单钎头钻进结束后，首先用人工往孔内送入套管，在送管过程中，为避免孔内残渣夹住管壁而导致送管困难，现场采取了在套管前端绑上一根φ25mm风管的措施，在送管过程中开启轻微风，以将套管前的残渣吹到孔底。通过这种措施，送管的最大深度达到了5m左右，提高了钻进功效。
4.1.3偏心跟管钻进试验
送管结束后，换用CIR110冲击器配φ168mm“单件套”偏心钻头进行跟管钻进，钻进过程中出现了套管靴被打断而导致跟管失败的严重情况，经分析认为：导致套管靴被打断的直接原因是冲击器的冲击功太大，因此后期试验中均将其换成CIR110冲击器。
在使用CIR110冲击器进行跟管试验过程采用如下措施对所遇问题进行了处理：
①在φ185mm单钎头钻进过的地段中穿过时，应对空压机的输出风压及风量进行调整，风压较大时，冲击力增加，容易对孔壁产生较大的震动影响，从而诱发坍孔现象发生；风量较大时，容易对孔壁产生过量冲刷，也会诱发坍孔现象发生，因此在该段内穿过时，空压机所提供的风量及风压应为冲击器正常工作的下限值。
②该孔段穿过后，为保证孔内返渣，可适当地提高工作风量，但不宜提高风压，以避免冲击力过大而增加孔底阻力，导致偏心块脱销或扭断。另外，提高钻压还容易引起钻孔偏斜，导致孔内套管扭曲，对后期的拔管产生不利影响。
③跟管钻进过程中宜采用低速钻进，避免回转次数过多而导致钻头提前磨损而影响钻进效率。
④因偏心钻头锤体与CIR110冲击器的外径差异较大，容易在锤体后段累积残渣，因此在钻进了一定深度后，根据孔口返渣情况采取停钻吹渣或取钻吹渣等后续措施。
经采取上述控制措施后，采用偏心钻头跟管钻进的问题也得到了较好的解决，跟管的最大深度达到了45m。
4.2孔内固壁灌浆试验
由于跟管结束后仍有部分孔段位于堆积体内，需采取固壁灌浆措施方能保证正常穿过。
4.2.1试验设备及材料
试验中采用的设备和材料为：SGB6-10灌浆泵1台，φ25mm塑料灌浆管若干，φ50mm风管若干，φ89mm钻杆若干，袖阀喷浆管1根（大样见附图）。
4.2.2试验过程
①首先在风管与灌浆管的连接处设置一个三通，并分别在风管及喷浆管一段设置阀门。然后将袖阀喷浆管取代冲击器及钻头下入孔内，在下入的过程中，为避免孔内残渣将出浆口堵死，应开启小风；
②喷浆管下入到拟固壁段位后，将风关闭，并通过风管处的三通送入一定配比的浆液；
③当估计流入孔内的浆量已淹过袖阀喷浆管时，将三通处的风管阀门打开，同时启动钻机高速档，进行旋转喷护3～5min；
④继续往孔内放浆，并重复上述方法，同时观察灌浆泵的输出压力及输出流量，当出现灌浆管跳动或流量≤10L/min时，可停止灌入浆液；
在试验过程中，所采用的浆液配合比并不一定，而是根据待灌段的返风、岩粉状态、孔内透水等情况进行选择。同时，为保证能尽早扫孔，浆液中按1.2％掺入了YSP-III型早强减水剂。
4.2.3试验成果
经过上述试验,基本上解决了大部分孔段的坍孔问题，同时由于外加剂的掺入，一般无水的孔段均能保证在12h后进行扫孔，有水孔段也能保证在24h后进行扫孔。
5成孔后的洗孔试验
通过上述试验成孔后，为保证孔壁干净无残渣，现场首先采用了普通的高压风进行洗孔，但因地层漏失较大，此种方法效果并不明显，为此，现场专门制作了洗孔器，其大样如下：
这种洗孔器因人为改变了风的流向，并且由于出风口的设置，使风速加快，从而提高了携渣能力。另外由于该种洗孔器连接在钻杆上，可分段进行洗孔，从而确保了整个钻孔的干净。
通过上述试验，总结出了一套适合于深厚型堆积体冲击成孔的施工工艺，对后续锚索施工起到了指导作用。
6特殊情况的处理
在电站左岸边坡堆积体锚索施工过程中，由于堆积体本身的复杂性，各孔均出现了不同程度的孔口不返风、不返渣以及卡钻、埋钻等现象，有的孔段甚至出现了透水、涌水情况，极大地影响了施工进度。在此，专门为上述情况总结出如下施工经验：
⑴钻孔出现不返风、不返渣现象时，一般均是地层漏失太大引起的，因此应首先考虑采用固壁灌浆将裂隙封堵住，如效果仍不尽人意，则应采取钻进一段后取钻洗孔或捞渣的办法进行处理，以避免出现埋钻现象。
捞渣一般可用地质岩心管配弹簧钻头进行，当然也可采用地质取粉管进行，此处不再赘述。
⑵当孔内出现卡钻现象时，一般均是由于孔内掉块或出现“探头石”引起的，此时应调低钻机转速，慢慢往上提钻，然后再往下下钻，如此重复，以期将掉块或“探头石”扫掉，如无法提钻则应考虑到掉块或“探头石”已将钻具卡死，此时应考虑用千斤顶将钻具拔出；当出现埋钻现象时，也应调低转速并往上提钻，然后再往下下钻，以期将残渣挤往孔底。如无法提钻，则应考虑往孔内插入风管，并开强风将钻具上段的残渣吹出孔内。如遇孔口无返风时，则可考虑往孔内灌入水，以将钻具上段的埋渣冲到孔底。
⑶孔内出现渗水情况时，如孔口返风良好，仅出现不返渣现象，则可考虑用岩心管或取粉管进行捞渣处理；如孔口返风较差或不返风，则应考虑往孔内灌入大流量的水，当水灌至一定程度后突然开强风，以期利用水的暂时密封性将孔内积水带渣排除；孔内出现透水现象时，可通过钻进一定进尺后停风停钻几分钟，然后开启强力风将孔内积水带渣排出。
7施工工艺拓展
鉴于边坡堆积体锚索工程存在地层情况复杂、工期紧、任务重等特点，因此仅重点进行了上述试验。根据现场出现的各种情况分析，以下几种施工工艺也能达到目的，现提出如下：
7.1异径跟管工艺
由于堆积体厚度较大，一径跟管至理想深度的难度极大，因此考虑用异径跟管工艺。
首先应采用φ203mm单钎头进行开孔，然后换用φ194mm套管进行跟管钻进，当口径套管钻至难以为继后，换用φ168mm套管穿过φ194mm套管管靴继续跟管钻进。此种施工工艺的最大特点在于每一种口径的套管都不需要跟进太长的深度，减少了拔管的阻力，且总的跟管深度增加，减少了固壁灌浆次数，对提高功效有利。其缺点是如一期跟管较长时，二期套管难以穿过管靴。
7.2孔内切割管靴工艺
首先采用φ185mm单钎头开孔，然后换用168mm套管跟管钻进至难以为继时取钻，利用氧炔混合气体并配上摄像头对管靴进行切割，然后再插入φ146mm套管继续跟管钻进，最后再将φ146mm套管管靴割除，并更换单钎头继续钻进至孔底。此种工艺的特点与异径跟管工艺一样，其缺点是在切割过程中需往孔内吹入大量空气。
7.3助力跟管工艺
在跟管过程中往往会因为孔壁弯曲、坍塌严重、孔壁阻力太大、冲击器冲击功过大或管靴本身的质量缺陷等原因而导致管靴被打脱或被打掉在孔内。此时除优化选择各种材料及设备外，还可考虑在钻机导轨上加装一套冲击助力装置，该装置的主要设备为两套小功率冲击器，其通过钢板与动力头连在一起，可实现同步进退；在冲击器的另一端加工一副夹片将套管夹住，其伸出的两翼直接与小冲击器接触，当孔内冲击器冲击管靴时，孔外的冲击器亦冲击夹片，从而实现分段助力，共同推进的功效，更重要的是降低了套管前进的阻力，减少了管靴打脱或打断的几率。
8结语
堆积体锚索施工存在较大的复杂性和不可预见性，因此施工过程中应选择合理的施工工艺，同时应密切关注诸如钻压、进尺、返风、返渣、涌水等情况，以期取得更合理的施工参数，利于减少事故，提高功效。同时在施工中应注意分析各种现象，以增加对孔内情况的判断能力，进而促进施工工艺的改进，提高施工水平。
参考文献：
⑴ 陈瑞泽，王天一，边坡与滑坡工程治理新技术应用手册2009.
⑵ 程良奎，压力分散型（可拆芯式）锚索的研究与应用2000
⑶ 陈西台，压力分散型锚索在高边坡加固中的设计实践，2006
⑷ 李海民，大吨位压力分散型锚索的设计与应用研究
⑸ 滑坡防治工程设计与施工技术规范DZ/T0219-2006
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
【关键词】：牛栏沟水电站左岸边坡堆积体锚索施工跟管钻进
1 工程概况
牛栏沟水电站位于云南省昭通市盐津县关河上，电站采用河床式开发方案，主要建筑物由混凝土闸坝、厂房等组成，最大坝高为28m，引用流量230m3/s，装机容量为24.8MW。电站开工以来，左边坡经开挖揭示在491～495m高程出现一层青灰色残坡积粘土，含角砾，局部有磨圆，具高压缩性，内摩擦角与内聚力均较小，有地下水出露，边坡稳定性较差。边坡在开挖时由于堆积土体应力释放，临空面产生多级裂缝并局部塌方，裂缝发展长度10m以上，每天以3～5mm的速度发展。初步分析认为边坡在未开挖扰动时处于极限平衡状态，开挖时临空面加大，在开挖至残坡积粘土后，粘土受压土体收缩，甚至在水与土压作用下产生流变，边坡沿该层土体剪出，前缘局部塌滑，并形成上部发生裂缝，土体产生牵引式变形、蠕滑和倾覆。
经补充勘察揭示，枢纽区左岸边坡堆积体属于规模巨大的堆积体，在特殊地形地貌、岩性、地质构造背景等条件下，长期复合成因作用堆积而成，堆积范围广，厚度大。堆积体范围：纵向长740m，高程下自古河床出露高程462m，上至040国道后边缘560m高程范围，宽200m以上，面积约14.8×104m2，总方量达740×104m3。
边坡的稳定性及其施工加固处理对工程而言至关重要，整个施工区包含200余根1000KN级锚索，全部为堆积体锚索。其锚索长度介于40m～70m之间，其中堆积体的厚度普遍介于35m~65m之间。工程区中堆积体成分极为复杂，存在块体风化程度不均，大小差异较大，地层极为松散，地层漏失较大等特点。局部区段甚至出现孔内渗水、涌水等现象，导致常规的锚索施工工艺在该施工区无法运用。
2锚索设计
2.1锚索类型选择
早在20世纪20年代开始将岩土的锚固技术应用于厂矿和水利建筑中，预应力锚固技术应用在我国是在20世纪的80年代，工程中最为常见的锚索为摩擦型拉力锚索，大量的实验和工程实践表明，在堆积体及破碎的岩体中，拉力型锚索的承载力很难获取较高的锚固力，因此，近几年出现了单孔复合型锚索，压力分散型锚索就是其中的一种。针对现场堆积体厚度及其特点，在本边坡治理中主要进行了压力分散型锚索设计。
压力分散型锚索是通过外锚头的张拉，将拉力首先传至下部的承载体上，利用p锚的作用最终把拉力转化为压力，每一级承载体分散了整个锚索的拉拔力，从压力分散型锚索可能产生的破坏形态的角度，提出了锚固体极限承载力的设计方法。即压力分散型锚索可能出现以下三种破坏：钢绞线的断裂破坏；注浆体压碎破坏以及沿注浆体-岩土体间的滑移破坏，因此，锚固体的极限承载力应同时满足以下三个条件：
P≤Fa•fptk(1)
式中P—— 锚索设计荷载，kN
Fa—— 钢绞线的截面积，
fptk —— 钢绞线的强度标准值。11
P≤ n•Fc•fc•а (2)
式中 n—— 承载体个数；
Fc—— 灌浆体受压面积；
fc ——灌浆体的抗压强度标准值；
а—— 灌浆体在局部承压及有侧限条件下．其抗压强度增高的系数。
P≤q1 π•D •Ll+q2π•D •L2
+……+ qnπ•D •Ln (3)
式中 q1 、q1 ……qn”—— 不同承载区段上的平均粘结摩阻强度标准值；
Ll 、L2……—— 不同承载区段长度；
D—— 锚固段灌浆体直径
2.2锚索的设计计算
锚索钢绞线根数：
(4)
式中：m1——钢绞线根数，根
A——钢绞线公称截面积，mm2
——强度级别，Mpa
当A=140 mm2， =1860 Mpa时，m1=6.4根，取整数值m1=7根
锚索的锚固长度同时地层对砂浆的粘结力和砂浆对砂浆对钢筋的握裹力要求锚索锚固体与地层的锚固长度应满足下列公式要求：
(5)
式中：la——锚固体长度，m；
D——锚固体直径，m；
frb——地层与锚固体粘结强度特征值，kPa
ε1——锚固体与地层粘结工作条件系数。
Ks——安全系数
其中，D=0.13m，frb=390 kPa，ε1=1.0，Ks=1.5计算所得：la=9.4m
锚索钢绞线与锚固砂浆间的锚固长度应满足下列公式要求：
(6)
式中：la——钢绞线与砂浆之间的锚固长度，m；
d——钢绞线直径，m；
n——钢绞线根数，根；
r0——边坡的重要性系数；
fb——钢绞线与锚固砂浆之间粘结强度特征值，kPa
ε3——钢绞线与砂浆粘结强度工作条件系数。
Ks——安全系数
其中，d=15.24mm，根数n=7根，r0=1.0，fb=2.95Mpa，ε3=0.6，计算所得到的la=2.6m。经过比较，最终取锚索的锚固长度为la=10m。
3锚索施工技术要求
根据设计与施工实际要求：锚索终孔孔径≥138mm，并且鉴于堆积体段内耗浆量将会很大，因此亦要求张拉段索体外包土工布及细帆布，并在锚固段与张拉段之间设置止浆包，以利进行分段灌浆，使索体最大直径增加到155mm，因此造孔孔径必须增加方能保证成孔后索体顺利下入孔内。
4 锚索造孔工艺问题的提出及现场试验
鉴于上述要求，并根据现场地层条件，认为只有采取φ168mm跟管钻进工艺钻至一定深度后，换用φ138mm直钎继续钻进至终孔方能满足设计要求，并在钻进过程中进行必要的固壁灌浆，以利于非跟管段的孔壁稳定，避免出现卡钻、埋钻等现象。据此进行了现场试验。
4.1锚索造孔现场试验
4.1.1试验设备及材料
本次试验采用的设备及材料如表1所列：
表1钻孔试验设备及材料表
序號 设备及材料名称 型号或规格 单位 数量 备注
1 空气压缩机 SPE1060H 台 1
2 冲击钻机 YG-80 台 1
3 冲击器 CIR170 套 1 用于开孔
4 冲击器 CIR110 套 1 用于跟管钻进
5 套管 φ168×7mm m 60
6 钻杆 φ89mm m 80
7 单钎头 φ185mm 个 1 用于开孔
8 偏心钻头 φ168mm 套 1
4.1.2大直钎开孔钻进试验
试验中首先采用了CIR170冲击器配φ185mm单钎头进行开孔，钻至孔内返风、返渣较为微弱，前后回进钻杆较为困难时取钻，并更换φ168mm“两件套”偏心钻头配130冲击器进行跟管钻进；单钎头开孔试验过程中采取了如下措施对所遇情况进行了处理：
①采用φ185mm单钎头钻进时，由于所配钻杆相对较细，因此导致孔内环状间隙较大，致使风速较小，携渣、排渣能力较差，因此钻进过程中必须不断地进行往返回程，以将孔内残渣排除干净，否则容易发生埋钻现象。
②采用φ185mm单钎头钻进时，因孔径较大，自稳能力差，因此钻机转速应调至低速档，避免出现甩动而导致孔壁坍塌，从而导致卡、埋钻事故的发生。
③采用φ185mm单钎头钻进时，因所配钻杆较细，在钻进过程中出现了“头重脚轻”的现象，因此应将钻压严格控制在2MPa以内，否则容易出现孔内偏斜、钻孔扭曲等现象。
④采用φ185mm單钎头钻进时，除对空压机输出风压进行调整，使其与冲击器最优使用风压相匹配外，还应对风量进行控制，以避免过大的风量对孔壁造成严重冲刷而导致孔内坍塌。
经采取上述控制措施后，采用φ185mm单钎头钻进的问题得到了较好的解决，单钎头开孔最大钻进深度达到18.1m。
φ185mm单钎头钻进结束后，首先用人工往孔内送入套管，在送管过程中，为避免孔内残渣夹住管壁而导致送管困难，现场采取了在套管前端绑上一根φ25mm风管的措施，在送管过程中开启轻微风，以将套管前的残渣吹到孔底。通过这种措施，送管的最大深度达到了5m左右，提高了钻进功效。
4.1.3偏心跟管钻进试验
送管结束后，换用CIR110冲击器配φ168mm“单件套”偏心钻头进行跟管钻进，钻进过程中出现了套管靴被打断而导致跟管失败的严重情况，经分析认为：导致套管靴被打断的直接原因是冲击器的冲击功太大，因此后期试验中均将其换成CIR110冲击器。
在使用CIR110冲击器进行跟管试验过程采用如下措施对所遇问题进行了处理：
①在φ185mm单钎头钻进过的地段中穿过时，应对空压机的输出风压及风量进行调整，风压较大时，冲击力增加，容易对孔壁产生较大的震动影响，从而诱发坍孔现象发生；风量较大时，容易对孔壁产生过量冲刷，也会诱发坍孔现象发生，因此在该段内穿过时，空压机所提供的风量及风压应为冲击器正常工作的下限值。
②该孔段穿过后，为保证孔内返渣，可适当地提高工作风量，但不宜提高风压，以避免冲击力过大而增加孔底阻力，导致偏心块脱销或扭断。另外，提高钻压还容易引起钻孔偏斜，导致孔内套管扭曲，对后期的拔管产生不利影响。
③跟管钻进过程中宜采用低速钻进，避免回转次数过多而导致钻头提前磨损而影响钻进效率。
④因偏心钻头锤体与CIR110冲击器的外径差异较大，容易在锤体后段累积残渣，因此在钻进了一定深度后，根据孔口返渣情况采取停钻吹渣或取钻吹渣等后续措施。
经采取上述控制措施后，采用偏心钻头跟管钻进的问题也得到了较好的解决，跟管的最大深度达到了45m。
4.2孔内固壁灌浆试验
由于跟管结束后仍有部分孔段位于堆积体内，需采取固壁灌浆措施方能保证正常穿过。
4.2.1试验设备及材料
试验中采用的设备和材料为：SGB6-10灌浆泵1台，φ25mm塑料灌浆管若干，φ50mm风管若干，φ89mm钻杆若干，袖阀喷浆管1根（大样见附图）。
4.2.2试验过程
①首先在风管与灌浆管的连接处设置一个三通，并分别在风管及喷浆管一段设置阀门。然后将袖阀喷浆管取代冲击器及钻头下入孔内，在下入的过程中，为避免孔内残渣将出浆口堵死，应开启小风；
②喷浆管下入到拟固壁段位后，将风关闭，并通过风管处的三通送入一定配比的浆液；
③当估计流入孔内的浆量已淹过袖阀喷浆管时，将三通处的风管阀门打开，同时启动钻机高速档，进行旋转喷护3～5min；
④继续往孔内放浆，并重复上述方法，同时观察灌浆泵的输出压力及输出流量，当出现灌浆管跳动或流量≤10L/min时，可停止灌入浆液；
在试验过程中，所采用的浆液配合比并不一定，而是根据待灌段的返风、岩粉状态、孔内透水等情况进行选择。同时，为保证能尽早扫孔，浆液中按1.2％掺入了YSP-III型早强减水剂。
4.2.3试验成果
经过上述试验,基本上解决了大部分孔段的坍孔问题，同时由于外加剂的掺入，一般无水的孔段均能保证在12h后进行扫孔，有水孔段也能保证在24h后进行扫孔。
5成孔后的洗孔试验
通过上述试验成孔后，为保证孔壁干净无残渣，现场首先采用了普通的高压风进行洗孔，但因地层漏失较大，此种方法效果并不明显，为此，现场专门制作了洗孔器，其大样如下：
这种洗孔器因人为改变了风的流向，并且由于出风口的设置，使风速加快，从而提高了携渣能力。另外由于该种洗孔器连接在钻杆上，可分段进行洗孔，从而确保了整个钻孔的干净。
通过上述试验，总结出了一套适合于深厚型堆积体冲击成孔的施工工艺，对后续锚索施工起到了指导作用。
6特殊情况的处理
在电站左岸边坡堆积体锚索施工过程中，由于堆积体本身的复杂性，各孔均出现了不同程度的孔口不返风、不返渣以及卡钻、埋钻等现象，有的孔段甚至出现了透水、涌水情况，极大地影响了施工进度。在此，专门为上述情况总结出如下施工经验：
⑴钻孔出现不返风、不返渣现象时，一般均是地层漏失太大引起的，因此应首先考虑采用固壁灌浆将裂隙封堵住，如效果仍不尽人意，则应采取钻进一段后取钻洗孔或捞渣的办法进行处理，以避免出现埋钻现象。
捞渣一般可用地质岩心管配弹簧钻头进行，当然也可采用地质取粉管进行，此处不再赘述。
⑵当孔内出现卡钻现象时，一般均是由于孔内掉块或出现“探头石”引起的，此时应调低钻机转速，慢慢往上提钻，然后再往下下钻，如此重复，以期将掉块或“探头石”扫掉，如无法提钻则应考虑到掉块或“探头石”已将钻具卡死，此时应考虑用千斤顶将钻具拔出；当出现埋钻现象时，也应调低转速并往上提钻，然后再往下下钻，以期将残渣挤往孔底。如无法提钻，则应考虑往孔内插入风管，并开强风将钻具上段的残渣吹出孔内。如遇孔口无返风时，则可考虑往孔内灌入水，以将钻具上段的埋渣冲到孔底。
⑶孔内出现渗水情况时，如孔口返风良好，仅出现不返渣现象，则可考虑用岩心管或取粉管进行捞渣处理；如孔口返风较差或不返风，则应考虑往孔内灌入大流量的水，当水灌至一定程度后突然开强风，以期利用水的暂时密封性将孔内积水带渣排除；孔内出现透水现象时，可通过钻进一定进尺后停风停钻几分钟，然后开启强力风将孔内积水带渣排出。
7施工工艺拓展
鉴于边坡堆积体锚索工程存在地层情况复杂、工期紧、任务重等特点，因此仅重点进行了上述试验。根据现场出现的各种情况分析，以下几种施工工艺也能达到目的，现提出如下：
7.1异径跟管工艺
由于堆积体厚度较大，一径跟管至理想深度的难度极大，因此考虑用异径跟管工艺。
首先应采用φ203mm单钎头进行开孔，然后换用φ194mm套管进行跟管钻进，当口径套管钻至难以为继后，换用φ168mm套管穿过φ194mm套管管靴继续跟管钻进。此种施工工艺的最大特点在于每一种口径的套管都不需要跟进太长的深度，减少了拔管的阻力，且总的跟管深度增加，减少了固壁灌浆次数，对提高功效有利。其缺点是如一期跟管较长时，二期套管难以穿过管靴。
7.2孔内切割管靴工艺
首先采用φ185mm单钎头开孔，然后换用168mm套管跟管钻进至难以为继时取钻，利用氧炔混合气体并配上摄像头对管靴进行切割，然后再插入φ146mm套管继续跟管钻进，最后再将φ146mm套管管靴割除，并更换单钎头继续钻进至孔底。此种工艺的特点与异径跟管工艺一样，其缺点是在切割过程中需往孔内吹入大量空气。
7.3助力跟管工艺
在跟管过程中往往会因为孔壁弯曲、坍塌严重、孔壁阻力太大、冲击器冲击功过大或管靴本身的质量缺陷等原因而导致管靴被打脱或被打掉在孔内。此时除优化选择各种材料及设备外，还可考虑在钻机导轨上加装一套冲击助力装置，该装置的主要设备为两套小功率冲击器，其通过钢板与动力头连在一起，可实现同步进退；在冲击器的另一端加工一副夹片将套管夹住，其伸出的两翼直接与小冲击器接触，当孔内冲击器冲击管靴时，孔外的冲击器亦冲击夹片，从而实现分段助力，共同推进的功效，更重要的是降低了套管前进的阻力，减少了管靴打脱或打断的几率。
8结语
堆积体锚索施工存在较大的复杂性和不可预见性，因此施工过程中应选择合理的施工工艺，同时应密切关注诸如钻压、进尺、返风、返渣、涌水等情况，以期取得更合理的施工参数，利于减少事故，提高功效。同时在施工中应注意分析各种现象，以增加对孔内情况的判断能力，进而促进施工工艺的改进，提高施工水平。
参考文献：
⑴ 陈瑞泽，王天一，边坡与滑坡工程治理新技术应用手册2009.
⑵ 程良奎，压力分散型（可拆芯式）锚索的研究与应用2000
⑶ 陈西台，压力分散型锚索在高边坡加固中的设计实践，2006
⑷ 李海民，大吨位压力分散型锚索的设计与应用研究
⑸ 滑坡防治工程设计与施工技术规范DZ/T0219-2006
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。