深厚圆砾层中深基坑施工技术.docx

深厚圆砾层中深基坑施工技术【摘要】本文基于南宁地区深厚圆砾层中深基坑施工展开相应探讨，首先介 绍了工程概况（南宁市轨道交通的1号线），然后介绍了圆砾层特点及支护方案， 最后针对圆砾层的施工要点展开了重点分析关键词】圆砾层；深基坑；施工技术在南宁广大地区的地层中都分布着数量众多的圆砾层，圆砾层多是以灰色与 灰褐色为主，外形比较圆滑，基本为圆形或椭圆形，每一颗的半径约大于2m， 相互之间填充着粗砂，几乎没有粘土填充圆砾层的主要成分是石英与燧石密 度适中它的厚度变化很大，一般在6-18m之间随着南宁经济不断发展，城 市里的高层建筑也越来越多，每一个建筑体的基坑深度不断增大，也就会不断增 大碰到圆砾的几率在南宁地铁一号线基坑施工中就遇到有很厚的圆砾层1、 工程简介南宁市轨道交通的1号线是一条重要的线路，其中清川站地理位置在清川大 道和大学东路交叉口，该车站的建设周期要求较短，需要在施工中提高效率车 站围护结构主要是采用0.8米厚的地下连续墙与预应力锚索的支护结构结合的方 式，轨排井的范围内按深度高低不同共设置了 6道锚索，而在平面位置上设置 15道锚索，施工的方式主要为采用明挖法施工，平面总长278m，宽19m，深度 约为16m，规模相对适中。

本工程地层从上至下依次分别为：素填土层、粘土层与粉质粘土层，再往下 分别是粗砂层、圆砾层与泥岩、粉砂质泥岩层其中圆砾层需要进行重点关注本工程圆砾层情况基本如下，颜色多是以灰色为主，密度相对适中，只有在 部分区域内密度非常大，砾石结构为主要成分，平均半径在20毫米的颗粒占到 一半左右，最大的半径约为60毫米左右在颗粒中间主要填充着粗砂与砾砂 级配性良好，次圆形状的石英岩占主要成分石英颜色多呈浅黄色、白色，而硅 质岩多是以褐色、深灰色为主每一层的厚度大约为1-12米，平均取8米左右， 它的分布较为广泛2、 圆砾层特点（1） 厚度大、埋藏较深通过现场锚索实验施工，来看，圆砾层最厚处已超过15m，厚度很大2） 密度好，能够在多种介质中进行施工圆砾层的密实性非常好，在相互之间多以中粗砂为主，一般看不到粘土圆砾层的承受压力非常强，在已经建成的南宁多处建筑物施工中，以圆砾层作为基 础持力层的案例非常多，但在施工过程中同样也需要根据它的这种特点进行合理 施工不可直接使用挖斗机直接进行作业，同时由于它的脆性不如岩石强，所以 也不能使用冲击钻机进行成孔在使用冲击钻机时，冲击力很快将会向四处扩散， 而圆砾层则会不断密实，达不到施工效率要求。

目前，该领域一直探索，结论是 使用回转钻机与抓斗相互配合施工才能更加适合3） 具有强透水性经过多年的探索，发现圆砾层的半径变化大，骨架间粗砂进行充填，几乎没 有粘土，孔隙相对较多而南宁市部分地区具常年具有有承压水，承压水头高达 4到5m，所以渗透系数相对较大，根据实际勘测情况报告，南宁圆砾层中渗透 系数约为71m/d，可以定义为强透水性在该地区，具有地下水多的特点，地下 水和南湖水力联系密切，建筑基坑施工时圆砾层的防水工作很困难，我们传统施 工中使用的采用搅拌桩、旋喷桩等防水帷幕技术方法，在圆砾层中效果并不好4） 施工时坍孔问题圆砾层在地下连续墙施工过程中或钻孔过程都非常容易坍塌，所以需要在施 工中的设备选型、施工速度都需要控制相应的参数避免在施工过程中造成渗水 事故，酿成不必要的经济损失3、 支护方案（1） 围护体系结构通过多方式的分析比较，得出初步结论，在施工中要对需要圆砾层与砂层等 做好充分的防水工作，需要在基坑围护中设置连续墙，每两个工程地下连续墙厚 0.8米，穿过圆砾层进入不透水层不低于两米，连续墙的混凝土强度等级为C40， 抗渗等级为P8，通过多种方式增强连续墙在地下的整体稳定性与可靠性。

2） 支撑体系清川车站利用的施工方法是明挖顺做，这种方法有利于效率的提高它的主 体结构使用0.8米厚的连续墙作为支撑，部分又增加了预应力锚索采用明挖顺 做法施工中，主要的围护结构均采用0.8米厚的地下连续墙，内部又有3道内撑， 在部分区域还增加了预应力锚索在清川站的两端分别采用钢筋混凝土支撑结 构，间距一般为三米左右，端头为混凝土围檩，对撑采用钢筋混凝土支撑，端头 主要采用琵琶撑的方式，二三道支撑间距为4.5米，钢支撑端头为45#钢与工字 钢组合而成的围檀4、 圆砾层施工的要点分析4.1地下连续墙的施工要点(1) 地下连续墙的施工使用的是“钻抓结合”的方法来进行的，它的成槽效 率相对较高，在以往的圆砾层的成槽施工中，液压抓斗技术一般很难直接抓土， 就算成功，它的速度很慢，并不适合利用冲击式钻机来进行岩层施工的场合而 采用反循环回转钻机则是一种不错的手段，利用它，先成导向孔，之后用抓斗抓 成槽，这种施工方式速度相对快一些，导向孔的数量可以根据槽段长度变化来进 行设定3〜4个，需要注意的是导向孔间距最好不要超过抓斗的最大宽度，示意 图如下：(2) 避免圆砾层中成槽坍塌的措施：①选择合适的机械设备，通过采用“钻抓结合”的机械配置模式，冲击式钻机 对进行冲击易导致震动，并造成槽壁坍塌；②在圆砾层施工时，要不断补充泥浆， 不断放慢成槽的速度，保持稳定；③泥浆液面最好不低于导墙顶半米，同时保持 较高的泥浆压力；④成槽时要不断控制泥浆指标，泥浆密度要稍微加大，控制在 1.3kg/L 上下。

4.2锚索施工(1) 控制泥浆的指标，提高围护能力由于圆砾层的深度比较大，无法伸进如此长的套管，所以在锚索成孔中要严 格控制好泥浆指标，保持密度在1.4kg/L左右在下索时要不断减缓下降速度， 避免锚索对孔壁造成破环损伤从而有效保持顺利下放锚索2) 充分利用圆砾层中二次注浆上文提到，在南宁地区圆砾层骨架间，多是以砂砾为主，并不是泥质胶结， 孔隙数量非常多，这时第一次的注浆效果可能存在问题，所以需要二次高压注浆， 让水泥充分浆填满圆的砾孔隙，经过相关的实验数据显示，利用二次注浆的锚杆， 轴向拉力值会提高40%〜100%锚杆二次注浆压力和圆砾层的密实度有着直接 的关系，对于一些密实圆砾层时，二次注浆压力保持在4Mpa左右，而在相对松 散圆的砾层中进行施工时，二次注浆压力控制最好保持在2.5Mpa就可以了5、总结(1) 在圆砾层厚度较大的地质条件下，基坑深度最好超过12m围护结构使 用地下连续墙；(2) 在地下连续墙施工中，利用“钻抓结合”的成槽方法，施工效率高；(3) 地下连续墙的防水性与圆砾层的强透水性，围护后基坑的降水效果明 显，车站共计长度为278m长，设有11个降水井，水位能在较短时间内迅速降 低；(4) 在深厚圆砾层进行锚杆施工时，通过控制护壁泥浆的非常必要。

通过 二次高压注浆，可大大提高圆砾层与锚固体中间的锚阻力，从而提高锚杆的拉力， 满足设计要求，施工效果验证非常好；(5) 锚杆标高要设置在第二层地下水承压水头之上，避免锚杆孔涌水流砂 现象发生，或增大锚杆止水难度。