馬杰朋，王永杰，吉正勇，楊海星，普健濤

四川志德巖土工程有限責(zé)任公司，四川 成都 610051

在一些軟土地區(qū)，為了避免地下水流失對(duì)周邊環(huán)境造成影響，基坑支護(hù)常采用止水帷幕控制地下水。錨拉排樁支護(hù)具有施工速度快、經(jīng)濟(jì)性高的優(yōu)點(diǎn)，目前，軟土地區(qū)很多基坑項(xiàng)目嘗試采用此支護(hù)方式。由于采用止水帷幕，基坑周邊地下水位通常很高，給錨索施工造成了很大的影響，特別是承壓水地段，粉土、粉砂等細(xì)顆粒土層區(qū)域，錨索施工難度更大，文章通過(guò)針對(duì)此類地層錨索施工技術(shù)的研究，總結(jié)出了一套適應(yīng)于此類地層的錨索施工方法。

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

擬建項(xiàng)目位于昆明市巫家壩舊機(jī)場(chǎng)內(nèi)，占地24933m2，基坑平面呈規(guī)則長(zhǎng)方形，周長(zhǎng)約545m，基底大面標(biāo)高1876.5m，基坑開(kāi)挖深度為14.13 ～16.5m，擬建建筑主要由低層商業(yè)、高層住宅、公寓、超高層寫(xiě)字樓組成?；又ёo(hù)形式采用錨拉排樁支護(hù)，樁頂5m 左右放坡噴錨，采用三軸深層攪拌樁止水。排樁直徑為1.2m，錨索孔徑為200mm，桿體為高強(qiáng)度、低松弛φ15.2mm 鋼絞線，錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為32.5 ～36.5m，拉力設(shè)計(jì)值為300kN。

2 項(xiàng)目地質(zhì)條件

項(xiàng)目場(chǎng)地處于昆明盆地東南部，屬于沖湖積盆地地貌，場(chǎng)地地層分布有素填土、黏土、泥炭質(zhì)土、粉質(zhì)黏土、粉土、有機(jī)質(zhì)土。其中，⑥1層粉土呈多層分布，厚0.5 ～6.5m，顏色呈灰色、淺藍(lán)灰色，飽和，密實(shí)狀，顆粒均勻，級(jí)配較差，搖振反應(yīng)慢，粉砂主要以透鏡體狀分布于粉質(zhì)黏土中，厚度一般不超過(guò)1m。根據(jù)勘察報(bào)告顯示，場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水類型主要為上層滯水、孔隙型潛水、基巖裂隙水；場(chǎng)地地下水埋深在地面標(biāo)高以下0.4 ～2.3m，黏性土為相對(duì)隔水層，地下水主要賦存于粉土、粉砂層中，水量較大，具有一定的承壓性。地質(zhì)剖面圖如圖1 所示。

3 錨索施工技術(shù)

3.1 預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝

該工程錨索施工涉及土層中含密實(shí)的粉土、可塑狀態(tài)黏土，且多位于地下水位以下施工，錨索成孔選用宇通履帶式DL-180 液壓鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔和套管護(hù)壁成孔工藝，跳打施工，張拉機(jī)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力后張拉。錨索施工前，詳細(xì)了解并查清周邊管線及周邊建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)的位置和埋深，逐根施工，避開(kāi)管線及相應(yīng)基礎(chǔ)。采用二次注漿工藝，錨索末端錨固段設(shè)置注漿孔，孔間距500 ～800mm，每個(gè)注漿截面設(shè)置注漿孔2 個(gè)，二次壓力注漿漿液宜采用水灰比為0.5 ～0.55 的水泥漿；二次注漿管固定在桿體上，注漿管的出漿口設(shè)置逆止構(gòu)造，二次壓力注漿在水泥漿初凝后、終凝前進(jìn)行，終止注漿壓力不小于1.5MPa。

圖1 典型地質(zhì)剖面圖

該工程在施工第5 排錨索時(shí)，當(dāng)鉆孔鉆穿雙排支護(hù)樁鉆至錨索設(shè)計(jì)標(biāo)高，鉆工拆除雙套管內(nèi)鉆桿后，由于土層與鉆孔之間存在水壓差，粉土中細(xì)顆粒粉砂在地下水滲流作用下從鉆桿套管中涌出，涌砂量較大、速度較快，長(zhǎng)度為36m、直徑為200mm 的套管被涌砂堵塞，細(xì)顆粒粉砂涌至孔口堆積，導(dǎo)致成孔后錨索束體無(wú)法放入孔內(nèi)。

結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地、地質(zhì)條件及工期等因素綜合考慮，無(wú)法通過(guò)修改錨索設(shè)計(jì)參數(shù)避開(kāi)粉土等細(xì)顆粒地層，項(xiàng)目部采取調(diào)整錨索施工角度、調(diào)整施工孔深、更換錨索鉆頭鉆具等措施分別進(jìn)行試驗(yàn)，錨索成孔角度由原設(shè)計(jì)25°調(diào)整為15°、30°，成孔深度由33.5m 調(diào)整至36m，根據(jù)調(diào)整進(jìn)行相關(guān)成孔試驗(yàn)后均存在涌水、涌砂現(xiàn)場(chǎng)?，F(xiàn)場(chǎng)涌水、涌砂照片如圖2 所示。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)涌水涌砂照片

3.2 錨索改進(jìn)技術(shù)

處理細(xì)顆粒土層施工涌水涌砂常規(guī)方法以引、排、堵、截為主，如采用引、排法，鉆孔停滯后涌水、涌砂量會(huì)持續(xù)增加，大量引排后可能會(huì)對(duì)上部已施工完成的4 道錨索錨固體造成破壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致地面下沉或塌陷，影響基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安全，故引、排法不宜采用，只能采用堵、截法，其中，注漿固結(jié)堵截法較為經(jīng)濟(jì)合理、快速高效、安全可靠；通過(guò)注漿固結(jié)壓制，達(dá)到快速封堵的效果。經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析論證和現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)試驗(yàn)實(shí)踐，最終采取在錨索鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔完成后沿內(nèi)鉆桿內(nèi)壁注漿封堵涌砂的方式，通過(guò)注漿減小粉土內(nèi)承壓水的流量及流速，待漿液在孔底初凝固結(jié)，達(dá)到壓制細(xì)顆粒土層涌水、涌砂的效果。

鉆孔采用全套管跟進(jìn)水沖法成孔，供水選用7.5kW 高功率增壓水泵，錨索鉆機(jī)就位后校正孔位，調(diào)整角度，安裝套管、鉆桿開(kāi)始鉆孔，鉆至錨索設(shè)計(jì)底標(biāo)高后超鉆0.5 ～0.8m（沉淀段）停鉆，停鉆后內(nèi)鉆桿不拆卸，鉆頭保持壓置于細(xì)顆粒土層上，利用內(nèi)鉆桿內(nèi)壁注水轉(zhuǎn)換接頭連接注漿機(jī)，注入水灰比為0.5 ∶1 的純水泥漿，注至孔口溢漿后保持繼續(xù)注入5 ～10min，確保返漿正常后停止注漿。鉆孔過(guò)程中需提前將水泥漿攪拌好，鉆孔完成后應(yīng)用清水反復(fù)清洗孔內(nèi)泥皮及沉渣，確保鉆孔孔內(nèi)清潔，孔壁無(wú)污染物，注漿時(shí)壓力不超過(guò)0.5MPa，注漿完成后快速拆除雙套管內(nèi)鉆桿，拆管時(shí)將制作完成的成品錨索抬至孔口，6 名鉆工將錨索置于孔口垂直方向，拆管完成后將成品錨索沿套管內(nèi)壁放入孔內(nèi)，放置過(guò)程需連貫迅速，確保入索一次性完成。改進(jìn)后錨索施工流程如圖3 所示。

圖3 改進(jìn)后錨索施工流程圖

3.3 錨索改進(jìn)施工效果

這種采用雙套管鉆桿內(nèi)壁注漿壓制封堵細(xì)顆粒土層涌水、涌砂方式在該工程取得了良好效果，在后續(xù)錨索成孔施工過(guò)程中均未再出現(xiàn)涌水、涌砂現(xiàn)象。通過(guò)雙套管鉆桿內(nèi)壁注漿，既減少了對(duì)細(xì)顆粒土層的擾動(dòng)，也對(duì)孔底進(jìn)行了加固，提高了錨固體拉拔力?；娱_(kāi)挖后經(jīng)項(xiàng)目部及第三方監(jiān)測(cè)單位監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)顯示周邊道路、地面沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)正常，錨索張拉力均達(dá)到設(shè)計(jì)鎖定值，錨索驗(yàn)收試驗(yàn)及蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果均無(wú)異常，錨索內(nèi)力監(jiān)測(cè)測(cè)試值滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)論

當(dāng)錨索設(shè)計(jì)鉆孔底標(biāo)高位于富水粉土（砂）層或施工穿越細(xì)顆粒土層時(shí)，常規(guī)采用單套管或雙套管護(hù)壁成孔方式無(wú)法避免粉土（砂）等細(xì)顆粒從套管端部進(jìn)入鉆孔中。實(shí)踐證明，采用雙套管成孔工藝在拆除雙套管內(nèi)鉆桿前通過(guò)鉆桿內(nèi)壁對(duì)鉆孔底部進(jìn)行注漿可以很好地封堵細(xì)顆粒土層涌水、涌砂，能夠取得良好工程效果，可以作為錨索穿越粉土（砂）等細(xì)顆粒土層中處理涌水、涌砂的施工工藝經(jīng)驗(yàn)。