级配砂卵石反滤层处理，省去了选料、返运、铺设、整平、碾压、试验等施工过程，大大节 约了劳动力、费用和工期，经济效益突出。
[0133] 5. 2社会效益
[0134] 高压旋喷粧止水帷幕具有造价低、施工快速、安全可靠、施工灵活，工艺简单、可适 用范围广等优点，并能够多个钻机同时作业，使得操作人员较少，在节约了人工成本的同 时，也保证了施工进度和施工安全，同时采用高压旋喷粧止水帷幕施工技术，可有效的解决 兰州地区风化砂岩暴露不均匀且厚度大，裂隙水分布不均匀的复杂地质条件下深基坑开挖 止水及支护难题，有效阻止了超厚风化砂岩层的裂隙水及潜蚀现象，防止了基底软化及流 砂，综合效益明显，同时也为今后兰州地铁站点超深基坑支护工程提供可供借鉴的施工经 验。
【主权项】
1. 联合支护开挖大厚度强风化砂岩层深基坑的施工方法，其特征在于：是将强风化砂 岩层支护分为两部分，上部分砂岩层采用中空锚杆喷锚支护，在基底以上3米范围内采用 高压旋喷粧支护，包括以下步骤： ⑴、上层锚杆施工 ① 、开挖时分段进行，在基坑开挖至砂岩层时，每段开挖深度不超过2米，挖一段立即 用水泥砂浆喷射面层封闭一段； ② 、中空锚杆施工：中空锚杆施工以多功能作业台架为作业平台，用钻机钻孔、人工安 装，对需施工长锚杆的部分软岩采用锚杆钻机施工； ③ 、面层挂钢筋网：编网前，钢筋应调直，然后根据边坡形状尺寸下料，按网孔的规格编 织成钢筋网，分布均匀，绑扎牢固，相邻钢筋网片间的搭接长度不小于35d，并在钢筋端部作 180°的弯钩，在土钉端头要加加密网片，并与土钉端部进行焊接，以保证土钉与网片间的 传力可靠； ④ 、喷射面层砼：分两次进行，第一次为喷底，厚度30mm，然后在土钉、编网施工完后， 再进行一次喷浆施工，直至达到设计厚度； ⑵、下层高压旋喷粧施工 ① 、机械引孔松动：旋喷粧施工前先采用外径0450mm的螺旋钻机，多孔引松砂岩层， 引孔深度与旋喷粧设计深度相同，钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50_，砂岩层应 每粧至少3个孔位钻引孔，若粧径不同时根据砂岩风化程度安排引孔数量，必要时在喷射 过程中可再引孔，根据粧成型的完整性和连续性现场确定； ② 、旋喷粧施工：先进行试粧，之后钻机就位，并固定好粧机，插管，试管，旋喷高压注浆 作业，喷射结束及拔管，冲洗，移动机具，把机具设备移到新孔位上； ③ 、高压旋喷粧施工完后立即插筋，从粧顶至粧底插入三角形布置的钢筋或钢管，靠近 边坡外侧为2根钢筋或钢管，靠近基坑内侧为1根钢筋或钢管； ④ 、在粧顶设置C20钢筋砼冠梁，冠梁宽度同旋喷粧排宽，使各旋喷粧连接在一起，形 成一个整体； ⑤ 、旋喷粧施工完成后，放置14天后进行下部土体的开挖。 ⑶、基坑二次排水 ① 、在旋喷粧内侧设置盲沟，盲沟内铺卵石作为滤水层，通过卵石层、中空锚杆喷锚支 护层中的泄水孔，将上层留存多余地下水排至旋喷粧内侧盲沟内，并通过过在冠梁中的泄 水孔将内侧盲沟内水有组织引至坡角环形排水沟中，然后由集水坑排出； ② 、冠梁施工时，在其中部或底部设置花管泄水孔，泄水孔采用Φ 48花管，长度1米，伸 入内侧盲沟滤水层0.5米； ③ 、沿坡脚封闭设置环形排水沟，将由基坑内侧渗入的地下水及上部泄水孔排下的水 引入排水沟中，由排水沟集中至集水井中，在集水井中放入潜水栗，由水栗将集水井中的水 排出基坑，排水沟内填入砂卵石滤料，集水井采用埋置Φ 300水泥花管后外围填充砂卵石 滤料而成。2. 根据权利要求1所述的联合支护开挖大厚度强风化砂岩层深基坑的施工方法，其特 征在于：所述的中空锚杆施工，包括以下具体步骤： A、 布眼 系统锚杆按照设计间距，梅花形布置，锁脚锚杆在钢架拱脚处两侧各两根，钢架分 单元支撑时，每次要布置锚杆，根据设计要求定出锚杆孔位，作出标记，孔位允许偏差为 ±150mm ； B、 钻孔 钻孔应与砂岩壁面或其所在部位岩层的主要结构面垂直，钻杆采用长、短配套，中空锚 杆的钻孔直径应与杆体直径相匹配，钻头直径比锚杆直径大15_，将钻孔台架移至施工面， 两人操作一台钻机，一人掌钻，推进钻杆；一人掌钎，双手握钻杆对准眼位，控制方向；启动 时速度要慢，待钻杆进入一定深度且方向准确后掌钎人松手，钻眼速度方可加快，钻眼深度 较深时，先用短钎，达到一定深度后，换短钎为长钎； C、 中空锚杆注浆 锚杆入孔后，在外露锚杆头接上注浆嘴，注浆使用注浆罐及注浆管，直到孔口有浆液流 出为止，锚杆注浆料采用纯水泥浆或1 :1水泥砂浆，水灰比为0. 4~0. 5,孔口压力控制在 2. OMpa 以内。3. 根据权利要求2所述的中空锚杆施工，其特征在于：所述的中空锚杆注浆，注浆时注 浆管应插至距孔底50~100mm，随砂浆的注入缓慢匀速拔出，杆体插入后若孔口无砂浆溢 出，应及时补注，未达到设计强度的70%时，不得随意碰撞，三天内不得悬挂重物，锚杆安设 后，不得随意敲击，水泥砂浆随备随用，在砂浆初凝前必须使用完，安装托板和紧固螺帽应 在水泥浆体的强度达到IOMpa后进行。4. 根据权利要求1所述的联合支护开挖大厚度强风化砂岩层深基坑的施工方法，其特 征在于：所述的旋喷粧施工，包括以下具体步骤： A、 试粧及确定工艺参数 采用单管法喷射，进行试粧，注浆材料采用水泥净浆，水泥采用P. 0R42. 5级普通硅酸 盐水泥，水灰比1 :1，注浆压力为22MPa，喷头提升速度10-15cm/min，必要时进行反插，严格 控制拔杆速度； B、 钻机就位：将钻机安放在设计孔位上，使钻头对准孔位中心，纵横向偏差不得大于 20mm，为保证钻孔达到规范要求的垂直度偏差1 %以内，钻机就位后，必须作水平校正，使钻 杆轴线垂直对准孔位，并固定好粧机； C、 插管：将喷管插入地层预定的深度，在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、 边插管，水压力不超过IMPa; D、 试管：当注浆管插入预定深度后，应进行清水试压，到设备和管路情况正常后，则可 开始高压注浆作业； E、 旋喷高压注浆作业：当旋喷管插入预定深度后，立即按设计配合比搅拌浆液，浆液 采用水泥浆浆，指挥人员宣布旋喷开始时，旋转提升旋喷管，自下而上连续进行喷浆，值班 技术人员必须时刻注意检查注浆流量、风量、压力、旋转和提升速度等参数是否符合设计要 求，并且随时做好记录，绘制作业过程曲线； F、 喷射结束及时拔管：注浆至设计高度后，拔出喷浆管，注浆结束，浆液填入孔中，多余 的清除掉，拔管要及时，不可久留孔中； G、 冲洗：当旋喷提升到设计标高后，旋喷即告结束，施工完毕应把注浆管等机具设备冲 洗干净，管内机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆栗、注浆 管软管内的浆液全部排出； I、移动机具：把钻机等机具设备移到新孔位上。5. 根据权利要求1所述的联合支护开挖大厚度强风化砂岩层深基坑的施工方法，其特 征在于：所述的旋喷粧为1-3排。6. 根据权利要求1所述的联合支护开挖大厚度强风化砂岩层深基坑的施工方法，其特 征在于：所述的泄水孔设置在卵石层、中空锚杆喷锚支护层，每隔1. 5-2米用花管设置。
【专利摘要】本发明提供了联合支护开挖大厚度强风化砂岩层深基坑的施工方法，涉及建筑工程中复杂地质深基坑支护施工技术领域。该工法是将强风化砂岩层支护分为两部分，上部分砂岩层采用中空锚杆喷锚支护，在基底以上3米范围内采用高压旋喷桩支护。本发明有效的解决了强风化砂岩暴露不均匀且厚度大，裂隙水分布不均匀的复杂地质条件下深基坑开挖止水及支护难题，有效阻止了超厚风化砂岩层的裂隙水及潜蚀现象，防止了基底软化及流砂。
【IPC分类】E02D17/04
【公开号】CN105155550
【申请号】CN201510434806
【发明人】周岩, 戴宏, 阮立龙
【申请人】甘肃第六建设集团股份有限公司, 甘肃省地基基础有限责任公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月23日