钻孔桩结合旋喷桩在深基坑支护工程中的应用
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钻孔桩结合旋喷桩在深基坑支护工程中的应用
摘要:结合工程实例,阐述了钻孔灌注桩结合旋喷桩在深基坑止水
帷幕支护工程中的成功应用。对类似工程可起到借鉴作用。
关键词:钻孔桩 旋喷桩 管式锚杆 深基坑 降水 止水帷幕
1 概述
钻孔桩结合旋喷桩在沿海地区深基坑止水帷幕支护工程中的应
用收到了良好的效果。下面以大连某工程深基坑止水帷幕支护工程为
例阐述其应用及分析。
1.1 工程地质情况
场地地层自上而下为:
1)杂填土(Q4ml):杂色,主要由建筑垃圾、生活垃圾、黏性土、碎
石、碎砖块、炉渣、杂物等组成,硬杂质含量40%左右,稍湿—湿—饱
和,松散—稍密状态。该填土层场地均有分布,回填时间大于10年。层
厚5.00～11.90m,层底标高-5.60～2.30m。
2)淤泥质土(Q4m):灰褐色—黑褐色,成份包括淤泥质粉质粘土、淤
泥质粉土,淤泥间夹薄层淤泥质粉砂等软弱土层,该层在水平和垂直方
向上分布有所差异,成份混杂,混有圆砾、角砾,土层下部砾石、砂明显
增多,该土层含有机质、贝壳及微生物残骸,有腥臭味,湿—饱和,软塑—
流塑状态。层厚0.70～6.60m,层底标高-9.33～1.00m。
3)砂卵石(Q4m):灰黄褐色,石英岩卵石含量为60%,一般粒径20～
50mm,钻探所见最大粒径60～80mm占20%,砂砾石充填,磨圆度较好,
分选级配差。饱和,稍密状态。层厚1.90～10.70m,层底标高-11.90～
6.45m。
4)强风化板岩(Zxhq):黄褐色,变余泥质结构,板状构造,岩石风化裂
隙发育,岩芯呈碎片状、片状,岩块手掰可碎,岩体破碎,岩体基本质量等
级为Ⅴ级。揭露层厚0.30～5.00m,揭露层底标高-12.18～7.50m。
5)中风化板岩(Zxhq):灰褐色—黄褐色,变余泥质结构,板状构造,岩
石节理裂隙略发育,岩芯呈片状、块状,岩体较完整,局部较破碎,夹石英
岩薄层,岩体基本质量等级Ⅳ级。揭露层顶埋深6.80～19.50m,揭露层
顶标高-12.18～6.50m。
6)、中风化石英岩(Zxhq):白色—黄褐色,岩石构造节理裂隙极发育,
胶结性差,岩芯呈碎块状、块状、少量短柱状,硬质岩石,岩质坚硬,岩体
较完整,局部较破碎,岩体基本质量等级Ⅲ级,揭露层顶埋深6.60～
7.40m,揭露层顶标高-9.53～8.92m。
1.2 地质构造
场地内未发现活动断层,该场地地质构造属于大连古老东西想倒
转背斜的北翼,基岩为中震旦系桥头组石英岩夹板岩。受莲花构造的
影响,岩体较破碎,构造节理裂隙极发育。
1.3 地下水情况
(1)松散岩类孔隙水
勘察期间,场地内所有钻孔均见有地下水,地下水主要赋存于杂填
土层中下部和砂卵石层中,属第四系孔隙潜水,略带承压性。容水性、
给水性、透水性好,涌水量大,地下水稳定水位埋深3.00～6.90m,场地
基坑已开挖,水位变化幅度不大,标高-.500～1.94m。
(2)层状板岩、石英岩裂隙水
此类地下水主要分布在基岩顶部中风化硬脆性石英岩层及板岩
层间隙与构造裂隙之中,裂隙多张开性,裂隙分布不均,容水性、给水
性、渗透性较弱,涌水量较小。
1.4 工程概况
拟建项目规划总用地面积10857m2,地上共51层,地下三层,结构
形式为框筒劲性混凝土结构,基坑开挖深度18-19m。
基坑支护止水帷幕结构形式采用:支护钻孔桩结合旋喷桩+锚杆
(预应力管式锚杆)+网喷砼的支护形式。
基坑降水采用管井降水与基坑内明排相结合的方式。
2 深基坑支护施工
2.1 支护钻孔桩及冠梁施工
1)支护桩采用机械成孔灌注桩,桩径1.0m,间距1.6m。沿基坑周边
布设一圈。
2)桩长除满足进入基坑底面以下3m外,还应满足进入中风化岩面
不小于2m。
3)桩施工按设计配制钢筋笼及灌注商品砼。
4)桩身砼采用水下导管灌注工艺。
5)支护桩采用间隔式施工,在灌注砼24h后进行临桩施工。
6)冠梁是锁住支护桩头的,应将支护桩头浮浆凿除清理干净再行
施工。
7)支护桩按设计要求施工,其施工质量控制要满足有关验收规范
要求。
2.2 旋喷桩施工
1)旋喷桩在每根支护桩间布设,主要起止水作用的。
2)旋喷桩施工是先用工程钻机钻孔,再用高压注浆泵,通过安在钻
杆端部的特殊装置,向周围土体喷射高压水泥浆,对周围土体进行切割
搅拌,促使一定范围内的土体结构遭到破坏,并强制与水泥浆混合搅拌
成水泥土体,钻杆边旋转边提升,最终形成旋喷桩。
3)旋喷桩施工直径0.8m,施工深度至中风化岩面。
4)旋喷桩采用的参数:喷嘴直径2.5mm,注浆压力大于26MPa,旋转
速度18～25r/min,提升速度不大于25cm/min,水灰比为1∶1,采用
P.O32.5级普通硅酸盐水泥,返浆试块强度不小于3.5MPa。
5)旋喷桩施工质量控制要满足有关验收规范要求。
2.3 预应力管式锚杆施工
1)淤泥层及砂砾层位易塌孔,故采用管式锚杆施工。
2)管式锚杆是采用专用锚杆钻机直接将地质钻杆植入地层内,钻
头及钻杆均布设了出浆眼,通过钻杆中心注浆至孔底,水泥浆与钻杆及
钻头一起形成的锚杆。
3)预应力管式锚杆钻头直径采用￠150mm,采用￠50mm地质钻
杆,壁厚6.5mm,极限抗拉强度标准值为570MPa。
4)管式锚杆锚固段底端设置两根花管,孔眼直径2mm,间距
300mm,交错布置。
5)管式锚杆锚固段与自由段交界处应设置止浆装置。
6)管式锚杆接头应特殊处理,确保等强度连接。
7)管式锚杆钻头前端应设置导向装置,钻头叶片直径不小于
150mm。
8)管式锚杆位置布设间距1.6m,位于两根支护桩中间,旋喷桩的中
心。旋喷桩为纯水泥浆与土搅拌的水泥土体,可以钻进。
9)锚杆的长度、倾角及每层的位置按设计要求施工。
10)锚杆注浆采用纯水泥浆,强度等级M30,并掺入一定量的外加
剂,并以配比单为准。
11)锚杆腰梁采用普通热轧槽钢,注浆体强度达到24MPa方可进
行张拉。
12)锚杆施工质量控制要满足有关验收规范要求。
2.4 挂网喷射砼施工
1)在支护桩间帷幕立面采用网喷砼施工,控制悬臂渗水。
2)网喷砼前,先把坡面不稳定碎块、残土清理干净。
3)钢筋网采用￠6.5mm@200mm×200mm,喷射砼强度为C20,厚度
100mm。
4)其他要求按设计及有关规范执行。
2.5 基坑降水
1)基坑降水采用降水井及基坑底边布设排水盲沟进行降水。
2)本工程共设28口降水井,井径0.8m,井深至基底以下5m,沿基坑
顶周边均匀布设。
3)排水设备采用潜水泵,排水量大于80m3/h,扬程大于30m。
4)施工中先施工支护桩后施工降水井,降水井与支护桩位置错开
布设。
5)基坑底周边排水系统采用排水盲沟或排水管道。
2.6 基坑监测
1)基坑工程施工前,由建设单位委托具备相应资质的第三方对基
坑工程实施现场监测,检测单位编制监测方案,监测方案经建设、设计、
监理等单位认可,必要时还需要市政道路、地下管线、人防等有关部
门协商一致后方可实施。
2)监测分阶段实施
第一阶段:施工前调差,场地内至少设置3个稳固的基准点,各监测
项目在基坑支护前测得稳定的初始值(不少于3次的稳定值的平均
值)。
第二阶段:施工开始至基坑回填。
3)各监测项目的监测位置、监测手段、精度、频率和报警值均按
设计要求及有关规范执行。
参考文献
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业出版社.1999.
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