深厚填土区域采用自钻式锚杆支护施工的可行性研究

发表时间:2021/5/14   来源:《工程管理前沿》2021年2月4期   作者:宋娜
[导读] 山东正元地质资源勘查有限责任公司,250101,济南
        宋娜
        山东正元地质资源勘查有限责任公司,250101,济南
        摘要:本文针对深厚填土中锚杆和土钉成孔困难问题展开讨论,论证了击入式注浆花管施工的弊端,并通过实际工程案例验证了在深厚填土区域采用自钻式锚杆进行支护施工的可行性。
        关键词:深厚填土;深基坑支护;自钻式锚杆
        随着城市开发力度的加大,越来越多的基坑开挖过程中会遇到深厚的填土。填土一般分为杂填土和素填土两类。杂填土是人们在生活和生产活动中所遗留或堆放的垃圾土,这些垃圾土一般分为三类:即建筑垃圾土、生活垃圾土和工业生产垃圾土。杂填土的主要特点是无规划堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均、规律性差。素填土是由天然土经人工扰动和搬运堆填而成,不含杂质或含杂质很少,一般由碎石,砂或粉土,黏性土等一种或几种材料组成。按主要组成物质分为:碎石素填土;砂性素填土;粉性素填土;黏性素填土等,可在素填土的前面冠以其主要组成物质的定名,对素填土进一步分类。
        对于深厚填土区域的基坑支护措施很多人都进行过研究,可以采用桩锚支护、复合土钉墙等支护形式【1】。然而在深厚填土中进行锚杆和土钉成孔是困难的,因为填土的密实性差,且土中含有较多的杂质,成孔时塌孔严重。遇到这个问题时很多人会退而求其次采用击入式注浆花管代替锚杆和土钉。然而在深厚填土中施工击入式注浆花管是否可行呢?是否真的可以代替锚杆和土钉起到加固土体和提供锚固力的作用呢?笔者曾在工地见过杂填土中施工击入式花管时因花管遇到土中的块石导致击打困难,无法完成设计长度,继续击打花管导致其前端从土中反向折回,或从地面折回的情况,远远没有达到预想的效果。
        
                          图1  杂填土区域施工注浆花管的照片
        因在深厚杂填土区域中用注浆花管代替土钉或者锚杆的施工措施无法保证工程质量,本文提出了采用自钻式锚杆代替普通锚杆或土钉的施工工艺,并通过实际工程案例证明其可行性。
        1、工程概况及周边环境
        1.1工程概况
        拟建建筑物为综合办公楼,层数为4F、20F、25F,规划建筑面积99886m2,拟建建筑为框架、框剪结构,长度160.00m,宽度45.00m,基础形式为桩基或桩筏基础。基坑开挖深度北侧约为12.00m,其他段开挖深度约为15.00m,基坑支护总长度约为528.24m。
        1.2周边环境
        场区周边比较空旷,无建筑物,距离周围道路较远。场区南侧有一管道沟箱函(深约5.50m,宽约2.50m),南侧放坡后,管道沟箱函距基坑开挖顶边线约2.50m,开挖时应注意管线的安全。
        2、工程地质与水文地质
        2.1工程地质
        拟建场地原为采石坑,后由人工回填,场区属丘陵地貌单元,地形经人工改造相对平坦,地表相对高差4.39m。
        第(1)层杂填土:深灰色,稍密,稍湿,主要由碎石构成,混少量砖块和少量粘性土,碎石岩性为石灰岩,以棱角状为主,粒径3cm-8cm,偶见柱状岩芯,岩芯长度为5cm-8cm。场区普遍分布,厚度:10.70-21.40m,平均17.78m;
        第(2)层中风化石灰岩:深灰色,隐晶质结构,层状构造,节理裂隙较发育,裂隙间由方解石充填,岩心侧壁见溶蚀痕迹(或溶孔、溶槽发育),充填粘性土,岩芯多呈短柱状,柱状,长柱状(局部呈块状),岩芯长度为8-25cm,采取率约为76%。场区普遍分布,揭露最大厚度8.10m。
2.2水文地质
据区域水文地质资料,该场区地下水位埋深大于50m,勘察期间未见地下水位。
3、基坑支护方案
        
                                  图2 基坑支护平面示意图
        该工程根据基坑周边环境条件和基坑开挖深度综合考虑,最终采用了复合土钉墙支护形式。
        
                            图3  支护剖面示意图
4、结语
        该工程设计时充分考虑了深厚杂填土区域成孔困难的问题,采用自钻式锚杆代替普通的成孔锚杆和土钉。后期施工效果良好,基坑监测数据未达报警值。下部中风化石灰岩爆破时即使周边围墙被震裂,却未对基坑的稳定性造成丝毫影响。希望能为深厚杂填土区域土钉和锚杆无法成孔的工程提供借鉴。
        
        参考文献 :           
        [1]邵广彪、孙剑平、魏焕卫. 深厚杂填土场地基坑支护设计与施工技术. 建筑技术2011,42(8)

       
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