抗浮锚杆在流砂、圆砾层中的施工论文

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1、抗浮锚杆在流砂、圆砾层中的施工论文.freelm；杆体钢筋36mm；砂浆强度：M30；抗拔力设计值291KN/根(安全系数取2，即2×291＝极限抗拔力)；锚杆倾角：90°；锚杆长度8m；锚杆数量：65根。2．2设计要求：成孔深度进入中风化粉质砂岩(2.5m、8.5m孔深)；注浆方式：采用中25mm镀锌管(插入式)注浆，注浆压力宜控制在0.3～0.5MPa。2．3锚杆完工一周后进行现场抗拔实验。2．4抗浮锚杆采用先插后注的施工程序。3工程地质条件000～0.10m为C10混凝土垫层；0.10～2.10m为砂层；2.10～4.20m为圆砾层(

2、挖桩取出的圆砾粒径为5～20cm)；4.20～5.50m为强风化粉质砂岩：5.50～8.0m为中风化粉质砂岩。砂层和圆砾层均为含水层，钻孔揭开C10砼垫层后见地下水，钻孔之间可互通泥浆。4主要施工设施XY-1工程钻机，YzB8—注浆泵，HJ200灰浆搅拌机以及171mm三翼无芯组合钻具。5砂浆配合比水泥：细砂水＝1:3.73:0.82水泥为P·O42.5普硅水泥，其加量为402kg/m。6存在的问题及解决办法根据锚杆设计口径，我们采用中171mm三翼无芯尖钻头泥浆钻孔。由于砂层和圆砾层无胶结性(施工前了解均含泥，具有胶结性)，钻穿砼垫层后即

3、遇砂层和地下水，在回转钻机的搅动下产生动水压力而形成流砂，砂层部位垮孔严重，砼垫层下部已形成无法丈量的大肚(坛)。同时圆砾层钻进时不是被钻碎，而是被三翼无芯尖钻头挤裂或挤开，当钻孔达到设计孔深起钻后，钻孔空间又被垮坍的流砂及滚动的圆砾石回填。经采用浓泥浆和水泥浆也无法护孔。如此反复钻进了一个星期末出任何成果，建设单位和监理单位均露出了极不信任的口风，我们的压力越来越大。在此情况下，我们建议业主加大一级钻孔孔径(由171mm变更为219mm)，用219mm钢管隔离砂层，以保证终孔孔径不变。然而，加大孔径和护壁套(钢)管无疑增加了成本，业主不同

4、意。我们只好另辟蹊径。在攻关会上，共找出下列几个问题：1、砂层的护壁问题：2、圆砾层的捞取问题；3、杆体钢筋的插入顺序问题(因杆头钢筋在井口按“7字形”成形后，其杆头横向长度有1m，钻孔终孔后若先下八成形钢筋杆体，锚杆注浆后砂层护壁套管口径小于钢筋杆头直径起不出来，务必造成每根锚杆都要一根套管井口护壁；若起出护壁套管后下人杆体钢筋，砂砾层将钻孔回填，镀锌注浆管和杆体钢筋无法插入，锚杆注浆工序无法完成)；4、采取何种方式注浆(是采取镀锌管插入式注浆，还是采取软管杆体绑扎埋人式注浆)；5、钻孔结构问题(若不加大一级钻孔孔径，砂层只能用设计口径的

5、套管护壁，不能保证锚杆的设计口径终孔；若加大一级钻孔孔径，砂层可用大于设计口径的套管护壁，并能保证锚杆的设计口径终孔，但成本过高，而且我们远离基地，短期内采购和加工大一级的219mm套管，工期也不允许)。针对上述问题，我们根据长沙市及其它地区的施工经验，经查看《工程地质勘察报告》中提供的单位面积摩阻力数据计算锚杆极限抗拔力后，向总承包单位、监理单位和建设单位申报了抗浮锚杆采用中171mm套管护壁、中130mm终孔和在垮坍砂砾层中进行埋人式注浆的施工方案，变更了抗浮锚杆的设计施工程序。监理单位和建设单位认为：埋人式注浆的有利因素是钻孔坍方无论

6、坍到何种程度，都可以保证注浆工序的完成；不利因素是钻孔的直径太小，坍方的砂砾石留在孔内，小级直径锚杆和孔内砂砾石残碴对锚杆的杆体强度有多大的影响，在他们心中无底，变更方案不予以批准。而我们认为：埋入式注浆不仅不会降低锚杆的抗拔力，反而会提高锚杆抗拔力。因为埋入式注浆的浆液是从井底压至井口，浆液上返时包裹了垮坍的砂砾石，使单纯的注浆砂浆变成了混凝土，并且垮坍越大，砂浆包裹的范围越大，形成的混凝土块体越大，杆体周侧的摩阻力增大，相应增大了锚杆直径，因此锚杆的整体强度得以提高。同时只要做好清孔工作，将砂砾石残碴的泥土清出孔外，就能保证锚杆的杆体强

7、度。在总承包单位的支持下，我们又向监理单位和建设单位递交了《工程质量保证书》和一切后果自负的承诺后方可继续施工。具体措施为1、验算锚杆极限抗拔力：根据垮坍大肚锚杆的特性，我们采用下列公式对小于设计值的(p)30mm终孔锚杆进行了极限抗拔力的验算：P＝F＋Q＝∏D3式中：P——锚杆极限抗拔力；F——锚固体周边极限摩阻力；Q——锚固体受压面的极限抗压力；D1——锚固体直径；D2——锚固体大肚直径；q——锚固体大肚部分受压强度；A——锚固体大肚部分受压面积；D3——深度z1、z2处单位面积摩阻力(抗剪强度)；L1、L2、Z1、Z3厂图示长度。经过

8、验算，锚杆的极限抗拔力大于600KN/根，在理论上获得了可靠的依据。2、用171mm三翼合金尖钻头泥浆钻穿砂层后，井口下入2.50m长的中168mm套管。3、改用小二级的130m