APP下载

锚杆支护技术在深基坑工程中的应用

2019-10-21胡敏歆

河南科技 2019年29期
关键词:深基坑工程应用措施

胡敏歆

摘 要:在深基坑工程中,支护结构的设计与施工非常重要,直接决定深基坑工程的稳定性与强度。因此,在工程施工建设领域,应遵循与时俱进的工作原则,合理使用先进的锚杆支护技术,遵循因地制宜的技术原则,按照工程的施工特点与需求等,正确使用锚杆技术打造深基坑支护结构,改善传统的支护结构形式,为其后续发展夯实基础。

关键词:锚杆支护技术;深基坑工程;应用措施

中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2019)29-0108-03

Application of Bolt Support Technology in Deep Foundation Pit Engineering

HU Minxin

(Chenzhou Vocational and Technical College,Chenzhou Hunan 423000)

Abstract: In deep foundation pit engineering, the design and construction of support structure is very important, which directly determines the stability and strength of deep foundation pit engineering. Therefore, in the field of engineering construction, we should follow the principle of keeping pace with the times, make rational use of advanced bolt support technology, follow the technical principles of local conditions, follow the construction characteristics and requirements of the project, correctly use the bolt technology to create a deep foundation pit support structure, and improve the traditional support structure form, in order to lay a solid foundation for its subsequent development.

Keywords: bolt support technology;deep foundation pit project;application measures

在深基坑工程中,人们要合理使用锚杆支护技术,树立正确的观念,采用科学方式开展施工工作,按照工程的施工特点与需求,编制计划,全面提升深基坑工程的施工质量,增强各方面的工作效果,达到预期的施工目的。

1 工程概况

某工程占地面积1 800m2,南部区域距离开挖基坑边缘20m,西侧区域的楼层为11层,与基坑开挖边缘距离9m,在开挖之后,基坑壁上段挡土墙侧高度分别是8、10、12m。在没有进行挡土墙锚固处理之前,西部区域、南部区域与基坑开挖边缘的平均距离是5m,有著不同程度的开裂裂隙,宽度在4~7mm,在出现暴雨天气之后,裂隙的宽度会增加到710mm。该工程区域中岩土地质条件如表1所示,施工前应根据岩土的地质条件与特点等,编制规划内容与计划方案,以此提升工程的施工水平。另外,应正确研究作业场地的条件,当地的地面非常平坦,所露出的均属于粉质黏土,施工面是基坑壁中的挡土桩,因此需要进行高空作业。受天气因素的影响,3—5月均属于雨季,经常会出现暴雨,导致基坑底部区域呈现烂泥状态。

1.1 地面裂隙生成特点

工程区域的地面产生裂缝,原因是没有设计明渠,导致地表区域的水分渗入到挡土桩区域,而施工正处于雨季,坡体区域的土壤结构呈现出饱和状态,导致出现裂缝问题。首先,黏性土壤遇到雨水后会出现膨胀现象,最终出现裂隙。裂隙面的水分会形成润滑剂,导致内部摩擦角数量降低。其次,土壤浸入水分以后,孔隙中的水压力会有所提升,土体的重力也会逐渐提升,下滑力增高。最后,挡土桩属于临时性支护结构,所设计的安全系数很小,受到这些因素的影响,在工程施工中,应合理使用锚杆支护施工技术,提升深基坑工程的稳定性,为后续施工夯实基础。

1.2 锚杆支护技术在深基坑工程中的应用原理

在工程施工中,开挖深基坑会使得基坑内部、外部岩石以及土壤等作用力形成新的分布模式,与此同时,深基坑开挖也会使得挡土桩出现临空面,会导致深基坑接近临空面,出现倾覆风险与滑移风险,为工程施工埋下安全隐患。为更好地解决此类问题,人们通常使用锚杆支护技术,其工艺流程为:制作锚杆结构、锚梁结构,之后将其主筋区域与挡土桩的主筋区域有效衔接,将钢管材料预埋其中,设计锚孔;在完成锚梁施工以后,应使用已经制作完成的锚杆和锚梁进行锚固处理,使其与挡土桩有机整合,形成超静定结构。锚杆可以改变滑体的应力与稳定性能,使稳定性很差的滑体结构处于围压很高的三向应力状态,逐渐提升岩石结构与土壤结构的强度,改善深基坑坡体的岩土受力情况,增强岩土结构的稳定性。

2 锚杆支护结构设计

通常,在锚杆设计中,设计者应根据工程地质特点,按照国家标准,因地制宜地实施设计工作。经专业计算,该工程需要进行二排锚杆施工,一共有62个锚杆,第一排的结构与深基坑的地面距离为3.6m,第二排的结构与深基坑地面距离为6.6m。在两侧区域之内、南部接近挡土桩的施工区域之内设计两排锚杆,在南部区域的其他位置设计一排锚杆。在施工之前,应先开展试验工作,结合试验数据,调整锚杆长度。

设计前应正确使用试验法,测试锚杆结构、锚梁材料的性能,为设计工作夯实基础。

一是开展钻孔定位、制作安装和注浆设计工作。可将钻孔的直径设计为140mm,倾斜角度设计成30°,中心的偏差应在2%,进入强风化花岗岩3.1m,设计深度暂时定为31m,最后根据试验数值进行深度调整与设计;对于锚杆的制作、安装和灌浆而言,要将钢绞线的直径设计成15.3mm,使用M25规格的水泥砂浆原料,锚杆插入阶段不可以出现孔壁擦伤问题,锚杆区域应设计定位器,锚固段间隔应设计成20m,非锚固段的间隔长度是40m。锚固段和自由段的分界区域可以设计止浆器,预防自由段流入水泥砂浆,全面提升锚固段的水泥砂浆饱满度和强度。

二是在制作安装环节,主筋主要选择[8Φ20mm]Ⅱ级别的螺纹材料进行处理。在设计中,箍筋是直径8mm的圆钢,间隔是1m,对挡土桩体进行凿开处理后,锚梁设备和挡土桩结构的主筋相互衔接。

三是锚杆的自由段长度应该设计为:一排6m、二排4.6m。人们应该根据具体的试验结果,明确锚杆长度,设计值应该满足规定要求。

3 锚杆和锚梁的施工措施

3.1 合理布设锚杆场地

一是应正确布设钻孔施工面。沿挡土桩走向,在机械设备安装范围内,合理布设2 000mm×200mm×200mm规格的枕木,将间距设计成1m,枕木结构区域应该设计钢轨,将钻机设备和灌浆平台等合理安放于钢轨区域,如果钻孔位置很高,应该设计钢支架结构,结合钻孔施工、灌浆施工特点等,明确搭设高度,组建可移动平台。

二是对灌浆施工面进行布设处理,合理使用灌浆机械设备和钻孔设备,利用锚钉材料开展锚固工作。

三是合理布设锚梁作业面,开挖后的基坑壁上段挡土墙侧高度分别是8、11、14m,所以应该沿挡土桩走向,设计脚手架,将高度设计成10m。

当前,人们要正确设计排水结构,合理布设锚杆结构、锚梁材料与原材料场地。施工期间可以使用水泥、砂子、碎石、钢筋、钢绞线等,锚杆施工、锚梁施工场地应与原材料场地临近。锚杆钻孔环节很容易出现流泥或流砂现象,为提升工程施工的安全性,人们应该结合实际情况,设计集水坑结构和排水沟结构。

3.2 正确使用锚杆钻孔技术

一是合理开展定位工作。两个挡土桩中间应该进行钻孔定位处理,结合桩体基坑位置,测量钻孔位置,完成钻孔,最终实现定位目的。

二是明确钻孔的具体结构形式,将锚杆孔径设计成150mm,从初始位置钻孔直到底部位置,倾角均为30°。如果钻孔存在锚杆与桩基相互碰撞的风险,应该正确调整倾斜角。一般情况下,对于锚杆而言,倾斜角应该设计为25°~35°,以免锚杆发生交叉或碰撞。

三是应该明确具体的钻进方向,使用直径150mm规格的合金钻头设备,采用正循环的方式进行钻进处理。

当前,人们要合理使用护壁堵漏技术。土层含砂量很高,所以钻孔期间,土层加水后应该进行搅动处理。如果杂填土含有的碎石很多,就应该使用套管护壁。如果是黏性土壤,钻进时应合理使用泥浆护壁技术。经过试验,该工程使用的泥浆比重应设计为1.1~1.2,黏度设计为22.5,失水量应设计为20mL/h。

完成钻孔工作以后,应该使用泥浆进行循环清孔处理,保证含泥量在3%以内,这样才可以开展提钻工作。

4 锚杆的总体制作安装

4.1 合理选择原材料

对于钢绞线而言,主要选择[ΦS15.2mm]的原材料,伸长率要符合国家标准要求。

4.2 正确裁剪锚索结构

每一根锚索都需要结合试验结果进行调整,在合理进行长度处理以后,开展裁剪工作。

4.3 锚索的连接处理

一是使用三环或四环定位器开展锚索连接工作,锚固段的间距设计成2 100mm,非锚固段的间距设计成4 100mm。中间区域设计出一个环口的灌浆通道,与孔底的距离应设计成0.19m。

二是使用细铁线,捆扎灌浆胶管和锚索结构,结合实际情况开展松紧度调整工作,预防锚杆安装中出现胶管松脱现象,通常,胶管低端区域与锚索低端区域的距离应设计成0.19m。

三是完成锚杆结构安装后,应该使用喷浆泵与灌浆管送进清水,合理清洗,去掉孔壁中的污染物,保证孔内返出清水,然后开展灌浆工作。

5 灌浆措施

5.1 合理选择原材料

使用普通水泥材料、中粗砂材料,将自来水作为搅拌用水,如果使用地下水或天然水,应该开展水质量检验工作,保证水质量,预防其对材料产生腐蚀。

5.2 正确搅拌砂浆材料

一是明确配合比。按照M25规格的水泥砂浆强度标准,在工程建设之前,应开展配合比试验,明确砂浆配合比。一般情况下,水、水泥与砂的配合比应设计成1.51∶1∶1。二是在砂浆搅拌中应正确计量,结合重量比开展进料处理工作,进料构成为:水50kg、水泥100kg、砂100kg,然后使用搅拌机进行处理,时间设计为180s[1]。

5.3 合理进行灌浆

一是正确使用浇灌泵开展送浆工作,灌浆管和回浆管均使用高压风管,将外径设计成48mm,内径设计成33mm。二是锚固阶段应该开展灌浆工作,压力设计成0.4MPa,孔隙扩充率应设计为15%~19%。完成灌浆后,应该将管路拔出,待水泥砂浆初步凝固以后,合理插入灌浆管,长度为4.5m,使用清水代替钻孔内的砂浆,确保锚杆自由段长度符合要求。三是自由段的灌浆处理,在进行外锚头锁定处理以前,应该开展二次注浆工作,使用空气压缩机将气体喷出,使用清水清洗自由段的锚孔,之后开展水泥砂浆的二次灌注工作,在水泥固化以后,如果出现析水空间,锚梁区域上方位置应埋设两个分水管,反复开展灌注浆工作[2,3]。

6 结语

深基坑工程应使用先进的锚杆支护技术,遵循科学原则,制定工作计划,严格开展施工,充分发挥锚杆支护施工技术的优势与作用,提升工程的稳定性与强度,消除裂隙,达到预期的施工目标。

参考文献:

[1]于鹏涛,梅利芳.深基坑支護结构设计的优化方法[J].山东工业技术,2019(13):109-122.

[2]于明鑫,杨楠.某深基坑工程钢结构支护体系计算分析[J].山东工业技术,2019(13):110.

[3]丁国兵.深基坑支护施工中监理工作的控制要点分析[J].装饰装修天地,2019(10):132-199.

猜你喜欢

深基坑工程应用措施
城市深基坑工程施工对周边环境的影响及防治措施
SMW工法在深基坑工程中的施工流程及质量控制
电子设备防雷保护浅析
小组合作学习在高中数学教学中的应用
高中语文课堂中的分层教学研究
探析关于仪表编程自动化技术及应用
对话教学在数学教学中的应用分析
控制爆破技术在市区深基坑开挖施工中的应用
探析深基坑工程支护结构渗漏的防与治
论逆作法在深基坑工程中的实践应用及其施工监理