富水粗砂層錨索施工涌水涌沙處理技術(shù) (1)

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1、富水粗砂層中錨索施工涌水涌砂處理技術(shù)中鐵十五局集團(tuán)城交公司韋尚坤【內(nèi)容摘要】深圳地鐵二號線東延線工程土建2224標(biāo)段[崗廈北站～華強(qiáng)北站]區(qū)間設(shè)一盾構(gòu)井（兼做軌排井），采用五道錨索支撐，錨索施工中出現(xiàn)涌水涌砂情況下，安全、順利地完成了施工任務(wù)。本文結(jié)合工程實(shí)例，詳細(xì)介紹了富水粗砂中錨索施工中涌水涌砂處理技術(shù)，為同類工程施工具有參考意義?！娟P(guān)鍵詞】粗砂層錨索施工涌水涌砂處理技術(shù)1工程概況深圳地鐵二號線東延線工程土建2224標(biāo)段[崗廈北站～華強(qiáng)北站]區(qū)間設(shè)一盾構(gòu)井（兼做軌排井），里程為YCK28＋049～YCK28＋

2、129，基坑長度為80m，深19米，工程位于深圳市中心公園內(nèi)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用800mm厚地下連續(xù)墻。盾構(gòu)井段第一、二、三道采用環(huán)框梁支撐，第四、五道采用鋼支撐，軌排井段采用五道錨索支撐。預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)選用1*7標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線，公稱直徑15.2mm，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860Mpa。錨索間水平間距2m，垂直間距4～4.5m。第一道錨索錨固段長度19m，自由段長度12m，第二道錨索錨固段長度20m，自由段長度11m，第三道錨索錨固段長度21.5m，自由段長度10m，第四道錨索錨固段長度22m，自由段長度8m，第五道錨索錨固段長

3、度17.5m，自由段長度5m。2工程地質(zhì)條件軌排井地質(zhì)情況從地面至基坑底分別為<1-4>雜填土，<5-2-4>粗砂層，<9-1>全風(fēng)化花崗巖和<9-2-1>半土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖地層，地下水埋深2.6m，以孔隙水為主，局部具有承壓性，地質(zhì)斷面如圖1所示：圖1軌排井地質(zhì)斷面圖軌排井地層分布特征見下表：軌排井主要地質(zhì)分層特征表（地面至基底）序號分層代號巖土層名稱平均層厚（m）地質(zhì)特點(diǎn)1<1-4>雜填土5主要成分為生活垃圾、粉質(zhì)粘土，碎石等，灰黃色，稍濕，疏松。2<5-2-4>粗砂層9.2灰黃、黃褐色，松散～中密，飽和。3

4、<9-1>全風(fēng)化花崗巖4.9黃褐色，裂隙極發(fā)育，原結(jié)構(gòu)基本破壞，遇水易軟化、崩解。4<9-2-1>半土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖5.6黃褐色，局部夾灰白、灰綠色，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，原巖結(jié)構(gòu)可辨析，遇水軟化、崩解。3錨索施工錨索施工設(shè)備采用履帶式全液壓錨索機(jī)，這種錨索機(jī)移動方便，操作靈活，能夠轉(zhuǎn)動各種角度，根據(jù)不同作業(yè)性質(zhì)的環(huán)境，可采用不同功率，并能控制套管上扣和卸扣，施工速度快，效率高。錨索施工工藝流程為：施工放線→連續(xù)墻開孔→施鉆錨索孔→制作束體并將其放入錨索孔→固定束體→進(jìn)行注漿→澆筑腰梁→安裝鋼錨墊板→張拉及鎖定→使束體產(chǎn)

5、生預(yù)應(yīng)力與腰梁、連續(xù)墻連接成整體。施工中遵循“分段分層、由上而下、先錨固、后開挖”的原則進(jìn)行錨索施工及基坑開挖，開挖土方至下道錨索位置后,進(jìn)行錨索施工，待腰梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求，錨索張拉完成后進(jìn)行下層土方開挖。3.1錨索施工重難點(diǎn)①由于本基坑地質(zhì)條件的特殊性，錨索內(nèi)力值較大，設(shè)計(jì)錨索孔徑為180mm?？讖酱?，為防止塌孔，采用全套管跟進(jìn)技術(shù)，不許采用泥漿護(hù)壁，這在廣東地區(qū)錨索施工中是非常少見的，并且是在粗砂層中，施工難度大，技術(shù)要求高，施工所用180mm鋼套管市場根本買不到，需要專門加工制作。②錨索施工中第三、四道

6、錨索要穿越富水粗砂層，如何解決錨索施工中涌水涌砂將是施工中的難點(diǎn)之一。③如何確保粗砂層中錨索施工質(zhì)量，是施工中又一大難點(diǎn)，也是確?；邮欠癜踩闹匾蛩?。3.2涌水涌砂原因根據(jù)地質(zhì)勘查資料，軌排井處存在厚度9.2m的粗砂層，且地下水壓力大，富存在各地層中，錨索施工中將連續(xù)墻打穿后，在壓力水流的作用下水和砂順著錨索孔流出，發(fā)生涌水涌砂現(xiàn)象，多次造成地面塌陷，危害基坑安全。3.3涌水涌砂處理措施錨索孔傾角值為20°,孔徑180mm，錨索施工前首先要將基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻錨索孔處連續(xù)墻打穿，當(dāng)施工第三道、第四道錨索時

7、，在打穿連續(xù)墻錨索孔時就出現(xiàn)了嚴(yán)重的涌水涌砂現(xiàn)象，沒多時就涌出幾立方水和砂,錨索成孔困難，有的錨索孔連打穿連續(xù)墻都很困難，給錨索施工帶來了極大困難，連續(xù)墻錨索孔施工如下圖2所示。要確保施工錨索過程中不出現(xiàn)涌水涌沙，就要降低基坑外水位到錨索孔口以下,這需要設(shè)大量的降水井,不僅要增加相當(dāng)大的投入，而且大量的降水會引起地面及周邊建筑物沉降。另外，地下水在基坑北側(cè)福田河的補(bǔ)給下，降水不一定起到效果。如果從地面對砂層加固，也不一定能達(dá)到效果，而且施工時間長。在施工工期、周邊環(huán)境、地4鋼套管施工方法由于將連續(xù)墻打通以后就會出

8、現(xiàn)涌水涌砂，施工中工序銜接及材料的準(zhǔn)備一定要到位，這樣才能將涌水涌砂量減小到最少，鋼套管施工步驟如下：①鋼套管準(zhǔn)備到現(xiàn)場錨索孔設(shè)計(jì)為φ180mm，連續(xù)墻的鉆孔為φ200mm，鋼套管采用φ190mm的無縫鋼管，根據(jù)基坑外水壓力計(jì)算，鋼套管長3m即可平衡基坑外的水壓力，所以，選用的鋼套管長3m。③連續(xù)墻取孔材料、人員準(zhǔn)備到位后，首先要將連續(xù)墻上的錨索孔采用鉆孔機(jī)將連續(xù)墻打穿，