【摘要】本文基于南寧地區(qū)深厚圓礫層中深基坑施工展開相應(yīng)探討，首先介紹了工程概況（南寧市軌道交通的1號(hào)線），然后介紹了圓礫層特點(diǎn)及支護(hù)方案，最后針對(duì)圓礫層的施工要點(diǎn)展開了重點(diǎn)分析。

【關(guān)鍵詞】圓礫層；深基坑；施工技術(shù)

在南寧廣大地區(qū)的地層中都分布著數(shù)量眾多的圓礫層，圓礫層多是以灰色與灰褐色為主，外形比較圓滑，基本為圓形或橢圓形，每一顆的半徑約大于2m，相互之間填充著粗砂，幾乎沒(méi)有粘土填充。圓礫層的主要成分是石英與燧石。密度適中。它的厚度變化很大，一般在6-18m之間。隨著南寧經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，城市里的高層建筑也越來(lái)越多，每一個(gè)建筑體的基坑深度不斷增大，也就會(huì)不斷增大碰到圓礫的幾率。在南寧地鐵一號(hào)線基坑施工中就遇到有很厚的圓礫層。

1、工程簡(jiǎn)介

南寧市軌道交通的1號(hào)線是一條重要的線路，其中清川站地理位置在清川大道和大學(xué)東路交叉口，該車站的建設(shè)周期要求較短，需要在施工中提高效率。車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要是采用0.8米厚的地下連續(xù)墻與預(yù)應(yīng)力錨索的支護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)合的方式，軌排井的范圍內(nèi)按深度高低不同共設(shè)置了6道錨索，而在平面位置上設(shè)置15道錨索，施工的方式主要為采用明挖法施工，平面總長(zhǎng)278m，寬19m，深度約為16m，規(guī)模相對(duì)適中。

本工程地層從上至下依次分別為：素填土層、粘土層與粉質(zhì)粘土層，再往下分別是粗砂層、圓礫層與泥巖、粉砂質(zhì)泥巖層。其中圓礫層需要進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。

本工程圓礫層情況基本如下，顏色多是以灰色為主，密度相對(duì)適中，只有在部分區(qū)域內(nèi)密度非常大，礫石結(jié)構(gòu)為主要成分，平均半徑在20毫米的顆粒占到一半左右，最大的半徑約為60毫米左右。在顆粒中間主要填充著粗砂與礫砂。級(jí)配性良好，次圓形狀的石英巖占主要成分。石英顏色多呈淺黃色、白色，而硅質(zhì)巖多是以褐色、深灰色為主。每一層的厚度大約為1-12米，平均取8米左右，它的分布較為廣泛。

2、圓礫層特點(diǎn)

（1）厚度大、埋藏較深

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)錨索實(shí)驗(yàn)施工，來(lái)看，圓礫層最厚處已超過(guò)15m，厚度很大。

（2）密度好，能夠在多種介質(zhì)中進(jìn)行施工

圓礫層的密實(shí)性非常好，在相互之間多以中粗砂為主，一般看不到粘土。圓礫層的承受壓力非常強(qiáng)，在已經(jīng)建成的南寧多處建筑物施工中，以圓礫層作為基礎(chǔ)持力層的案例非常多，但在施工過(guò)程中同樣也需要根據(jù)它的這種特點(diǎn)進(jìn)行合理施工。不可直接使用挖斗機(jī)直接進(jìn)行作業(yè)，同時(shí)由于它的脆性不如巖石強(qiáng)，所以也不能使用沖擊鉆機(jī)進(jìn)行成孔。在使用沖擊鉆機(jī)時(shí)，沖擊力很快將會(huì)向四處擴(kuò)散，而圓礫層則會(huì)不斷密實(shí)，達(dá)不到施工效率要求。目前，該領(lǐng)域一直探索，結(jié)論是使用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)與抓斗相互配合施工才能更加適合。

（3）具有強(qiáng)透水性

經(jīng)過(guò)多年的探索，發(fā)現(xiàn)圓礫層的半徑變化大，骨架間粗砂進(jìn)行充填，幾乎沒(méi)有粘土，孔隙相對(duì)較多。而南寧市部分地區(qū)具常年具有有承壓水，承壓水頭高達(dá)4到5m，所以滲透系數(shù)相對(duì)較大，根據(jù)實(shí)際勘測(cè)情況報(bào)告，南寧圓礫層中滲透系數(shù)約為71m/d，可以定義為強(qiáng)透水性。在該地區(qū)，具有地下水多的特點(diǎn)，地下水和南湖水力聯(lián)系密切，建筑基坑施工時(shí)圓礫層的防水工作很困難，我們傳統(tǒng)施工中使用的采用攪拌樁、旋噴樁等防水帷幕技術(shù)方法，在圓礫層中效果并不好。

（4）施工時(shí)坍孔問(wèn)題

圓礫層在地下連續(xù)墻施工過(guò)程中或鉆孔過(guò)程都非常容易坍塌，所以需要在施工中的設(shè)備選型、施工速度都需要控制相應(yīng)的參數(shù)。避免在施工過(guò)程中造成滲水事故，釀成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

3、支護(hù)方案

（1）圍護(hù)體系結(jié)構(gòu)

通過(guò)多方式的分析比較，得出初步結(jié)論，在施工中要對(duì)需要圓礫層與砂層等做好充分的防水工作，需要在基坑圍護(hù)中設(shè)置連續(xù)墻，每?jī)蓚€(gè)工程地下連續(xù)墻厚0.8米，穿過(guò)圓礫層進(jìn)入不透水層不低于兩米，連續(xù)墻的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，抗?jié)B等級(jí)為P8，通過(guò)多種方式增強(qiáng)連續(xù)墻在地下的整體穩(wěn)定性與可靠性。

（2）支撐體系

清川車站利用的施工方法是明挖順做，這種方法有利于效率的提高。它的主體結(jié)構(gòu)使用0.8米厚的連續(xù)墻作為支撐，部分又增加了預(yù)應(yīng)力錨索。采用明挖順做法施工中，主要的圍護(hù)結(jié)構(gòu)均采用0.8米厚的地下連續(xù)墻，內(nèi)部又有3道內(nèi)撐，在部分區(qū)域還增加了預(yù)應(yīng)力錨索。在清川站的兩端分別采用鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)，間距一般為三米左右，端頭為混凝土圍檁，對(duì)撐采用鋼筋混凝土支撐，端頭主要采用琵琶撐的方式，二三道支撐間距為4.5米，鋼支撐端頭為45#鋼與工字鋼組合而成的圍檀。

4、圓礫層施工的要點(diǎn)分析

4.1地下連續(xù)墻的施工要點(diǎn)

（1）地下連續(xù)墻的施工使用的是“鉆抓結(jié)合”的方法來(lái)進(jìn)行的，它的成槽效率相對(duì)較高，在以往的圓礫層的成槽施工中，液壓抓斗技術(shù)一般很難直接抓土，就算成功，它的速度很慢，并不適合利用沖擊式鉆機(jī)來(lái)進(jìn)行巖層施工的場(chǎng)合。而采用反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)則是一種不錯(cuò)的手段，利用它，先成導(dǎo)向孔，之后用抓斗抓成槽，這種施工方式速度相對(duì)快一些，導(dǎo)向孔的數(shù)量可以根據(jù)槽段長(zhǎng)度變化來(lái)進(jìn)行設(shè)定3～4個(gè)，需要注意的是導(dǎo)向孔間距最好不要超過(guò)抓斗的最大寬度，示意圖如下：

（2）避免圓礫層中成槽坍塌的措施：

①選擇合適的機(jī)械設(shè)備，通過(guò)采用“鉆抓結(jié)合”的機(jī)械配置模式，沖擊式鉆機(jī)對(duì)進(jìn)行沖擊易導(dǎo)致震動(dòng)，并造成槽壁坍塌；②在圓礫層施工時(shí)，要不斷補(bǔ)充泥漿，不斷放慢成槽的速度，保持穩(wěn)定；③泥漿液面最好不低于導(dǎo)墻頂半米，同時(shí)保持較高的泥漿壓力；④成槽時(shí)要不斷控制泥漿指標(biāo)，泥漿密度要稍微加大，控制在1.3kg/L上下。

4.2錨索施工

（1）控制泥漿的指標(biāo)，提高圍護(hù)能力

由于圓礫層的深度比較大，無(wú)法伸進(jìn)如此長(zhǎng)的套管，所以在錨索成孔中要嚴(yán)格控制好泥漿指標(biāo)，保持密度在1.4kg/L左右。在下索時(shí)要不斷減緩下降速度，避免錨索對(duì)孔壁造成破環(huán)損傷。從而有效保持順利下放錨索。

（2）充分利用圓礫層中二次注漿

上文提到，在南寧地區(qū)圓礫層骨架間，多是以砂礫為主，并不是泥質(zhì)膠結(jié)，孔隙數(shù)量非常多，這時(shí)第一次的注漿效果可能存在問(wèn)題，所以需要二次高壓注漿，讓水泥充分漿填滿圓的礫孔隙，經(jīng)過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，利用二次注漿的錨桿，軸向拉力值會(huì)提高40%～100%。錨桿二次注漿壓力和圓礫層的密實(shí)度有著直接的關(guān)系，對(duì)于一些密實(shí)圓礫層時(shí)，二次注漿壓力保持在4Mpa左右，而在相對(duì)松散圓的礫層中進(jìn)行施工時(shí)，二次注漿壓力控制最好保持在2.5Mpa就可以了。

5、總結(jié)

（1）在圓礫層厚度較大的地質(zhì)條件下，基坑深度最好超過(guò)12m圍護(hù)結(jié)構(gòu)使用地下連續(xù)墻；

（2）在地下連續(xù)墻施工中，利用“鉆抓結(jié)合”的成槽方法，施工效率高；

（3）地下連續(xù)墻的防水性與圓礫層的強(qiáng)透水性，圍護(hù)后基坑的降水效果明顯，車站共計(jì)長(zhǎng)度為278m長(zhǎng)，設(shè)有11個(gè)降水井，水位能在較短時(shí)間內(nèi)迅速降低；

（4）在深厚圓礫層進(jìn)行錨桿施工時(shí)，通過(guò)控制護(hù)壁泥漿的非常必要。通過(guò)二次高壓注漿，可大大提高圓礫層與錨固體中間的錨阻力，從而提高錨桿的拉力，滿足設(shè)計(jì)要求，施工效果驗(yàn)證非常好；

（5）錨桿標(biāo)高要設(shè)置在第二層地下水承壓水頭之上，避免錨桿孔涌水流砂現(xiàn)象發(fā)生，或增大錨桿止水難度。