CN115492118A - 一种超大基坑富水砂层锚杆防流沙施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种超大基坑富水砂层锚杆防流沙施工方法,当基坑外地下水位标高高于支护锚杆位置时,基坑外流体会返流进入专用套管内并向专用套管上端溢流,本发明基于压差平衡原理,利用专用套管并配合降水与回灌,使得专用套管内的流体无法流出专用套管外,故基坑外土体不会因为支护锚杆施工而流入基坑内,能够克服成孔土体中地下水位高于成孔孔口标高时造成的流沙地面沉降问题,有效提高富水层锚杆施工效率,降低锚杆施工过程中出现流沙的概率,提高锚杆施工的适用范围,提高基坑的安全性和可靠性,降低基坑支护成本,同时还能减少因基坑支护施工对周边环境建筑的影响。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域,尤其涉及一种超大基坑富水砂层锚杆防流沙施工方法。
背景技术
锚杆支护是指在边坡、基坑等工程施工中采用的一种加固支护方式,是用钢筋、锚索或其他材料制成杆体,打入预先钻好的孔中,以达到支护的目的。锚杆支护多用于砂层、黏土等地质情况较好的基坑工程中,尤其是基坑面积超大的项目中,其支护形式不占用基坑内空间,且具有无须拆除等优点,有利于基坑工程的施工组织,有助于节约施工成本。
传统锚杆支护是采用锚杆钻机在基坑侧壁钻孔成孔后将杆体放入孔中并注入浆体,但是在成孔过程中,当成孔土体中地下水位高于成孔孔口标高时,基坑坑外水土会形成流体并从成孔孔口流至基坑内,进而会导致基坑外地面沉降并引发基坑安全问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明提供了一种超大基坑富水砂层锚杆防流沙施工方法,基于压差平衡原理,利用专用套管并配合降水与回灌,保证了基坑外土体不会因为支护锚杆施工而流入基坑内,有效提高了富水层锚杆施工效率,降低锚杆施工过程中出现流沙的概率,提高基坑的安全性和可靠性。
本发明通过以下技术手段实现上述技术目的。
一种超大基坑富水砂层锚杆防流沙施工方法,包括如下步骤:
步骤1:开挖围护桩周围土方,构建第一道支护锚杆钻机施工平台,利用锚杆钻机施工第一道支护锚杆;土方开挖时同步进行基坑内降水处理,利用水泵将基坑内的水通过降水管抽出至基坑外硬化道路上的可周转组合式线性钢质三级沉淀槽内;
步骤2:构建第二道支护锚杆钻机施工平台,在第二道支护锚杆钻机施工平台上设置呈“井”字型的竖向支撑限位支架;
步骤3:将第二道支护锚杆施工用的专用套管穿过步骤2建立的竖向支撑限位支架,并将该专用套管的嵌入端嵌入第二道支护锚杆设计标高处的桩间土中,嵌入端端口处嵌填密封麻丝,且该专用套管非嵌入端端口标高高于基坑外地下水位标高;
步骤4:锚杆钻机就位,将锚索套在锚杆钻机加长的钻杆上,加长的钻杆插入第二道支护锚杆施工用的专用套管中,然后启动锚杆钻机进行第二道支护锚杆施工,第二道支护锚杆的施工工艺与第一道支护锚杆相同;
步骤5:在基坑外设置多个降水观测管井和回灌观测管井;
步骤6:构建第三道支护锚杆钻机施工平台,在第三道支护锚杆钻机施工平台上设置呈“井”字型的竖向支撑限位支架,然后重复步骤3,将第三道支护锚杆施工用的专用套管安装到位;
步骤7:基坑外降水施工:将降水观测管井的降水管分散汇聚到沉淀槽,利用水泵将降水观测管井内的水抽出至沉淀槽,保证基坑外水位高度维持在指定值;从沉淀槽流出的水最终存于集水箱内;
步骤8:锚杆钻机就位,重复步骤4,进行第三道支护锚杆的施工;
步骤9:待第三道支护锚杆喷浆及围檩施工完成,第三道支护锚杆达到凝期后,将回灌观测管井井口焊接牢固,然后由集水箱向回灌观测管井注水,同时监测基坑内外降水观测管井水位,并做好记录。
进一步地,所述步骤1中,第一道支护锚杆钻机施工平台构建过程如下:
先开挖围护桩周围土方,挖至桩顶设计标高下150mm处,由技术员和测量人员确定钻孔桩位置,然后设置边坡,保证基坑内堆土高度不超过3m,堆土距坡顶不少于3m,放坡比例不大于1:1,坡底距支护桩边缘不少于10m。
进一步地,所述步骤1中,利用锚杆钻机施工第一道支护锚杆的过程如下:
钻孔施工:对开挖后的基坑壁进行修整喷锚处理,按设计要求的标高和水平间距,用水准仪和钢尺定出孔位并标记,然后在第一道支护锚杆钻机施工平台的支护锚杆工作面满铺钢板,锚杆钻机停放于钢板上,将锚杆钻机的钻杆加长并套设锚索,对准标记好的孔位,调整好角度后开钻;
扩孔施工:利用锚杆钻机再次进行钻进操作,钻进时用高压水泥浆由里向外对孔位进行旋喷扩孔,保证扩孔后的有效直径达到500mm以上;扩孔达到设计孔深后,开始退钻,退钻时留下锚索钢绞线及钻头,并采用水灰比0.8的纯水泥浆液由里向外进行旋喷注浆,形成第一道支护锚杆。
进一步地,所述第一道支护锚杆施工过程中,高压水泥浆采用水灰比0.8的纯水泥浆液,采用42.5级普通硅酸盐水泥,扩孔段水泥掺入量为350kg/m;旋喷扩孔压力为25Mpa,旋喷提升速度不大于15cm/min,连接高压注浆泵和锚杆钻机的输送高压喷射液体的高压管长度不大于50米;
旋喷扩孔过程中,锚杆钻机的第一节钻杆范围内应至少上下往返扩孔两遍,由上而下或由下而上进行高压喷射扩孔,喷射管分段提升或下沉的搭接长度不小于100mm。
进一步地,所述步骤2中,第二道支护锚杆钻机施工平台分为三段:锚杆孔检查段,专用套管固定段,钻机施工平台段;
锚杆孔检查段宽度1m;专用套管固定段的宽度结合第二道支护锚杆的最小锚杆倾角15°、最高地下水位-3.88m进行设计,第二道支护锚杆施工用的专用套管的 该专用套管的非嵌入段长度减去锚杆孔检查段宽度即为专用套管固定段的宽度,该专用套管固定段为斜坡结构,且采用1∶3放坡,斜坡水平投影长度为3.8m;钻机施工平台段用于停放锚杆钻机,宽度为5m。
进一步地,所述步骤2中,第二道支护锚杆钻机施工平台的专用套管固定段上沿宽度方向设置两道竖向支撑限位支架,竖向支撑限位支架采用多根直径48mm、壁厚2.7mm的钢管制成,且钢管之间通过旋转扣件连接固定,形成“井”字型;
竖向支撑限位支架底端埋入土中1~2m,第一道竖向支撑限位支架距离第二道支护锚杆钻机施工平台的钻机施工平台段1m,第二道竖向支撑限位支架距离第二道支护锚杆施工用的专用套管的嵌入端2m。
进一步地,所述步骤5中,基坑外3m位置处环绕基坑设置有多个降水观测管井,基坑外8m位置处环绕基坑设置有多个回灌观测管井,相邻降水观测管井以及相邻回灌观测管井的间距均为10m;
降水观测管井、回灌观测管井的井深均为20m,滤管均采用直径273mm、壁厚4mm的钢管,滤管外包两层60~80目锦纶滤网,滤料采用级配良好的粗砂充填,回填至滤管顶端以上2m,其上采用优质粘土回填至井口位置处。
进一步地,所述步骤6中,第三道支护锚杆钻机施工平台分为三段:锚杆孔检查段,专用套管固定段,钻机施工平台段;该锚杆孔检查段宽度1m;该专用套管固定段为斜坡结构,且斜坡采用1∶3放坡,斜坡水平投影长度为3.8m;该钻机施工平台段用于停放锚杆钻机,宽度为5m;第三道支护锚杆钻机施工平台总水平投影长度为10m。
进一步地,所述步骤7中,基坑外降水施工结合第三道支护锚杆设计标高以及第三道锚杆钻机施工平台标高进行,以最不利的条件来计算基坑外水位需维持的高度值,即以第三道支护锚杆倾角为15°、设计标高为-8.20m这两个条件来计算,则第三道支护锚杆钻机施工平台标高H1=(1+3.8)×tan 15°+(-8.2)≈-6.91m,即第三道支护锚杆施工用的专用套管的非嵌入端端口标高为-6.91m,据此将基坑外水位高度维持在该专用套管后端端口下0.5m处,即保证降水观测管井水位维持在[-6.91+(-0.5)]=-7.41m。
进一步地,所述专用套管的嵌入深度均为0.5~1m;基坑外降水施工在第三道支护锚杆施工前10~15天开始;由集水箱向回灌观测管井注水时,回灌量为3.0~5.0m3/h,回灌压力0.05Mpa。
本发明具有如下有益效果;
当基坑外地下水位标高高于支护锚杆位置时,基坑外流体会返流进入专用套管内并向专用套管上端溢流,本发明基于压差平衡原理,利用专用套管并配合降水与回灌,使得专用套管内的流体无法流出专用套管外,故基坑外土体不会因为支护锚杆施工而流入基坑内,能够克服成孔土体中地下水位高于成孔孔口标高时造成的流沙地面沉降问题,有效提高富水层锚杆施工效率,降低锚杆施工过程中出现流沙的概率,提高锚杆施工的适用范围,提高基坑的安全性和可靠性,降低基坑支护成本,同时还能减少因基坑支护施工对周边环境建筑的影响。
附图说明
图1为本发明所述第一道支护锚杆施工示意图;
图2为本发明所述第二道支护锚杆施工示意图;
图3为本发明所述第三道支护锚杆施工示意图;
图4为本发明所述专用套管正面安装示意图;
图5为本发明所述沉淀槽内部结构示意图。
图中:1-锚杆钻机;2-钻杆;3-第一道支护锚杆钻机施工平台;4-第二道支护锚杆钻机施工平台;5-第三道支护锚杆钻机施工平台;6-沉淀槽;7-竖向支撑限位支架;8-密封麻丝;9-专用套管;10-支护桩;11-降水观测管井;12-回灌观测管井。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
本发明所述的超大基坑富水砂层锚杆防流沙施工方法中,共需要施工三道支护锚杆,其中,第一道支护锚杆标高-3.10m,第二道支护锚杆标高-5.20m,第三道支护锚杆标高-8.20m;本实施例中,基坑外地下水位标高H0在-3.88~-4.35m之间,因此,第一道支护锚杆施工不需要做特殊处理,直接施工,第二道支护锚杆需配合专用套管施工,第三道支护锚杆在使用专用套管的基础上需配合基坑外降水进行施工;
三道支护锚杆的具体施工步骤如下:
步骤1:构建如图1所示的第一道支护锚杆钻机施工平台3:先开挖围护桩周围土方,挖至桩顶设计标高下150mm处,由技术员和测量人员确定钻孔桩位置,然后设置边坡,保证基坑内堆土高度不得超过3m,堆土距坡顶不得少于3m,放坡比例不得大于1:1,坡底距支护桩10边缘不得少于10m;
土方开挖时同步进行基坑内降水处理,利用水泵将基坑内若干小水井里的水通过降水管抽出至基坑外硬化道路上的可周转组合式线性钢质三级沉淀槽6内。
步骤2:第一道支护锚杆施工;
步骤2.1:钻孔施工:对开挖后的基坑壁进行修整喷锚处理,按设计要求的标高和水平间距,用水准仪和钢尺定出孔位,做好标记,然后在支护锚杆工作面满铺钢板,专用锚杆钻机1停放于钢板上,将锚杆钻机1的钻杆2加长并套设锚索,对准标记好的孔位,调整好角度,由质检员验收合格后准许开钻;其中,锚杆钻机1的选用硬质合金高压旋转钻头(喷头),钻头侧翼设置多个喷嘴进行高压旋转回转钻进工艺,保证钻孔深度不小于设计长度,也不大于设计长度500mm;
步骤2.2:扩孔施工:利用锚杆钻机1再次进行钻进操作,钻进时用高压水泥浆由里向外对孔位进行旋喷扩孔,保证扩孔后的有效直径达到500mm以上;
其中,高压水泥浆采用水灰比0.8的纯水泥浆液,采用42.5级普通硅酸盐水泥,扩孔段水泥掺入量为350kg/m;旋喷扩孔压力为25Mpa,旋喷提升速度不大于15cm/min,连接高压注浆泵和锚杆钻机1的输送高压喷射液体的高压管长度不大于50米;
旋喷扩孔过程中,锚杆钻机1的第一节钻杆2范围内应至少上下往返扩孔两遍,高压旋转钻头(喷头)应均匀旋转,即均匀提升或下沉,由上而下或由下而上进行高压喷射扩孔,喷射管分段提升或下沉的搭接长度不小于100mm;
在旋喷扩孔过程中,出现压力骤然上升或下降时,应查明原因并及时采取措施,施工中严格按照施工参数进行施工,如实做好各项记录;扩孔达到设计孔深后,开始退钻,退钻时留下锚索钢绞线及钻头,并采用水灰比0.8的纯水泥浆液由里向外进行旋喷注浆,形成第一道支护锚杆。
步骤3:构建如图2所示的第二道支护锚杆钻机施工平台4:本实施例中,第二道支护锚杆设计倾角15°/25°交错,第二道支护锚杆施工用的专用套管9安装角度须符合相应支护锚杆设计角度,且保证度误差≤3°;第二道支护锚杆钻机施工平台4分为三段:锚杆孔检查段,专用套管固定段,钻机施工平台段;
锚杆孔检查段宽度1m;专用套管固定段的宽度结合最小锚杆倾角15°、最高地下水位-3.88m进行考虑,专用套管9的专用套管9的非嵌入段长度减去锚杆孔检查段宽度即为专用套管固定段的宽度,专用套管固定段为斜坡结构,且采用1∶3放坡,斜坡水平投影长度约为3.8m;钻机施工平台段用于停放锚杆钻机1,宽度为5m。
步骤4:在专用套管固定段沿宽度方向设置两道如图4所示的呈“井”字型的竖向支撑限位支架7,其中,竖向支撑限位支架7均采用直径48mm、壁厚2.7mm的钢管制成,钢管之间通过旋转扣件连接固定,钢材强度等级均为Q235-A,钢管底端均埋入土中1~2m,第一道竖向支撑限位支架7距离钻机施工平台段1m,第二道竖向支撑限位支架7距离专用套管9的嵌入端2m;
两道竖向支撑限位支架7均施工完成后,在竖向支撑限位支架7表面与面层土接触位置处红漆划线标记,用于在施工过程中监测是否有沉降影响锚杆成孔角度;钢管与钢管之间固定采用旋转扣件固定。
步骤5:将第二道支护锚杆施工用的专用套管9穿过步骤4建立的竖向支撑限位支架7,并将该专用套管9的嵌入端(即前端)嵌入第二道支护锚杆设计标高处的桩间土中,嵌入深度0.5~1m,嵌入端端口处嵌填密封麻丝8,防止嵌入端端口处在施工过程中有流体流出。
步骤6:锚杆钻机1就位,将锚索套在锚杆钻机1加长的钻杆2上,加长的钻杆2插入专用套管9中,并保证钻杆2、第二道支护锚杆设计位置、专用套管9等轴线重合,专用套管9后端标高H2高于基坑外地下水位标高,然后启动锚杆钻机1进行第二道支护锚杆施工,第二道支护锚杆的施工工艺与第一道支护锚杆相同。
步骤7:在基坑围挡外3m位置处环绕基坑设置多个降水观测管井11,且相邻降水观测管井11间距10m,在基坑围挡外8m位置处环绕基坑设置多个回灌观测管井12,且相邻回灌观测管井12间距10m;其中,降水观测管井11、回灌观测管井12的井深均为20m,滤管均采用直径273mm、壁厚4mm的钢管,滤管外包两层60~80目锦纶滤网,滤料采用级配良好的粗砂充填,回填至滤管顶端以上2m,其上采用优质粘土回填至井口。
步骤8:构建如图3所示的第三道支护锚杆钻机施工平台5:本实施例中,第三道支护锚杆设计倾角15°/25°交错,第三道支护锚杆施工用的专用套管9安装角度须符合相应支护锚杆设计角度且角度误差≤3°;第三道支护锚杆钻机施工平台5分为三段:锚杆孔检查段,专用套管固定段,钻机施工平台段;
锚杆孔检查段宽度1m;专用套管固定段为斜坡结构,且斜坡采用1∶3放坡,斜坡水平投影长度约为3.8m;钻机施工平台段用于停放锚杆钻机1,宽度5m;第三道支护锚杆钻机施工平台5总水平投影长度约为10m。
步骤9:重复步骤4,在第三道支护锚杆钻机施工平台5的专用套管固定段设置竖向支撑限位支架7;然后将第三道支护锚杆施工用的专用套管9穿过该竖向支撑限位支架7,并嵌入第三道支护锚杆设计标高处的桩间土中,嵌入深度0.5~1m,嵌入端端口处嵌填密封麻丝8,防止嵌入端端口处在施工过程中有流体流出。
步骤10:基坑外降水施工:基坑外降水施工需参考第三道支护锚杆设计标高以及第三道锚杆钻机施工平台5标高进行,以最不利的条件考虑,第三道支护锚杆倾角为15°,设计标高为-8.20m,则第三道支护锚杆钻机施工平台5标高H1=(1+3.8)×tan 15°+(-8.2)≈-6.91m,即第三道支护锚杆施工用的专用套管9的非嵌入端(即后端)端口标高为-6.91m;
根据计算结果,利用降水观测管井11进行降水处理,保证基坑外水位高度维持在该专用套管9后端端口下0.5m处,即保证降水观测管井11水位需维持在[-6.91+(-0.5)]=-7.41m。
基坑外降水施工需在第三道支护锚杆施工前10~15天开始,降水试运行,运行前准确测定各井口、地面标高及地下水位;启动抽水设备,检查抽水设备、排水系统运转是否正常;抽水系统经检查符合要求后,开始抽水,每日定时进行水位测量,并做好水位记录。
步骤11:将基坑外的降水管分散汇聚到如图5所示的沉淀槽6内,沉淀槽6内设置多级不同高度挡板,用于过滤掉降水管中的杂质与泥沙,使得其满足排放标准,最终存于集水箱内,用于施工过程用水以及锚杆施工完成后对基坑外水位的回灌。
步骤12:将锚杆钻机1就位,将锚索套在锚杆钻机1加长的钻杆2上,加长的钻杆2插入第三道支护锚杆施工用的专用套管9中,并保证钻杆2、第三道支护锚杆设计位置、专用套管9等轴线重合,然后启动锚杆钻机1进行第三道支护锚杆施工,第三道支护锚杆的施工工艺与第一道支护锚杆相同。
步骤13:待第三道支护锚杆喷浆及围檩施工完成,第三道支护锚杆达到凝期后,将回灌观测管井12井口焊接牢固,防止在注水过程中脱落;然后由集水箱向回灌观测管井12注水,回灌量初定为3.0~5.0m3/h,为保证回灌效果,将回灌压力控制在0.05MPa左右,回灌过程中,对基坑内外降水观测管井11水位进行密切监控,每天观测水位不少于1次,并做好记录。
在钻孔过程中,当基坑外地下水位标高高于支护锚杆位置时,基坑外流体会返流进入专用套管9内并向专用套管9上端溢流,在压差平衡的原理下,利用坑外降水配合专用套管9上端标高高于基坑外地下水位标高,使得专用套管9内的流体无法流出专用套管9外,故基坑外土体不会因为支护锚杆施工而流入基坑内,同时,锚杆施工完成及时将水回灌,对项目周边环境及绿化影响较小。
所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种超大基坑富水砂层锚杆防流沙施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:开挖围护桩周围土方,构建第一道支护锚杆钻机施工平台(3),利用锚杆钻机(1)施工第一道支护锚杆;土方开挖时同步进行基坑内降水处理,利用水泵将基坑内的水通过降水管抽出至基坑外硬化道路上的可周转组合式线性钢质三级沉淀槽(6)内;
步骤2:构建第二道支护锚杆钻机施工平台(4),在第二道支护锚杆钻机施工平台(4)上设置呈“井”字型的竖向支撑限位支架(7);
步骤3:将第二道支护锚杆施工用的专用套管(9)穿过步骤2建立的竖向支撑限位支架(7),并将该专用套管(9)的嵌入端嵌入第二道支护锚杆设计标高处的桩间土中,嵌入端端口处嵌填密封麻丝(8),且该专用套管(9)非嵌入端端口标高高于基坑外地下水位标高;
步骤4:锚杆钻机(1)就位,将锚索套在锚杆钻机(1)加长的钻杆(2)上,加长的钻杆(2)插入第二道支护锚杆施工用的专用套管(9)中,然后启动锚杆钻机(1)进行第二道支护锚杆施工,第二道支护锚杆的施工工艺与第一道支护锚杆相同;
步骤5:在基坑外设置多个降水观测管井(11)和回灌观测管井(12);
步骤6:构建第三道支护锚杆钻机施工平台(5),在第三道支护锚杆钻机施工平台(5)上设置呈“井”字型的竖向支撑限位支架(7),然后重复步骤3,将第三道支护锚杆施工用的专用套管(9)安装到位;
步骤7:基坑外降水施工:将降水观测管井(11)的降水管分散汇聚到沉淀槽(6),利用水泵将降水观测管井(11)内的水抽出至沉淀槽(6),保证基坑外水位高度维持在指定值;从沉淀槽(6)流出的水最终存于集水箱内;
步骤8:锚杆钻机(1)就位,重复步骤4,进行第三道支护锚杆的施工;
步骤9:待第三道支护锚杆喷浆及围檩施工完成,第三道支护锚杆达到凝期后,将回灌观测管井(12)井口焊接牢固,然后由集水箱向回灌观测管井(12)注水,同时监测基坑内外降水观测管井(11)水位,并做好记录。
2.根据权利要求1所述的超大基坑富水砂层锚杆防流沙施工方法,其特征在于,所述步骤1中,第一道支护锚杆钻机施工平台(3)构建过程如下:
先开挖围护桩周围土方,挖至桩顶设计标高下150mm处,由技术员和测量人员确定钻孔桩位置,然后设置边坡,保证基坑内堆土高度不超过3m,堆土距坡顶不少于3m,放坡比例不大于1:1,坡底距支护桩(10)边缘不少于10m。
3.根据权利要求1所述的超大基坑富水砂层锚杆防流沙施工方法,其特征在于,所述步骤1中,利用锚杆钻机(1)施工第一道支护锚杆的过程如下:
钻孔施工:对开挖后的基坑壁进行修整喷锚处理,按设计要求的标高和水平间距,用水准仪和钢尺定出孔位并标记,然后在第一道支护锚杆钻机施工平台(3)的支护锚杆工作面满铺钢板,锚杆钻机(1)停放于钢板上,将锚杆钻机(1)的钻杆(2)加长并套设锚索,对准标记好的孔位,调整好角度后开钻;
扩孔施工:利用锚杆钻机(1)再次进行钻进操作,钻进时用高压水泥浆由里向外对孔位进行旋喷扩孔,保证扩孔后的有效直径达到500mm以上;扩孔达到设计孔深后,开始退钻,退钻时留下锚索钢绞线及钻头,并采用水灰比0.8的纯水泥浆液由里向外进行旋喷注浆,形成第一道支护锚杆。
4.根据权利要求3所述的超大基坑富水砂层锚杆防流沙施工方法,其特征在于,所述第一道支护锚杆施工过程中,高压水泥浆采用水灰比0.8的纯水泥浆液,采用42.5级普通硅酸盐水泥,扩孔段水泥掺入量为350kg/m;旋喷扩孔压力为25Mpa,旋喷提升速度不大于15cm/min,连接高压注浆泵和锚杆钻机(1)的输送高压喷射液体的高压管长度不大于50米;
旋喷扩孔过程中,锚杆钻机(1)的第一节钻杆(2)范围内应至少上下往返扩孔两遍,由上而下或由下而上进行高压喷射扩孔,喷射管分段提升或下沉的搭接长度不小于100mm。
6.根据权利要求5所述的超大基坑富水砂层锚杆防流沙施工方法,其特征在于,所述步骤2中,第二道支护锚杆钻机施工平台(4)的专用套管固定段上沿宽度方向设置两道竖向支撑限位支架(7),竖向支撑限位支架(7)采用多根直径48mm、壁厚2.7mm的钢管制成,且钢管之间通过旋转扣件连接固定,形成“井”字型;
竖向支撑限位支架(7)底端埋入土中1~2m,第一道竖向支撑限位支架(7)距离第二道支护锚杆钻机施工平台(4)的钻机施工平台段1m,第二道竖向支撑限位支架(7)距离第二道支护锚杆施工用的专用套管(9)的嵌入端2m。
7.根据权利要求1所述的超大基坑富水砂层锚杆防流沙施工方法,其特征在于,所述步骤5中,基坑外3m位置处环绕基坑设置有多个降水观测管井(11),基坑外8m位置处环绕基坑设置有多个回灌观测管井(12),相邻降水观测管井(11)以及相邻回灌观测管井(12)的间距均为10m;
降水观测管井(11)、回灌观测管井(12)的井深均为20m,滤管均采用直径273mm、壁厚4mm的钢管,滤管外包两层60~80目锦纶滤网,滤料采用级配良好的粗砂充填,回填至滤管顶端以上2m,其上采用优质粘土回填至井口位置处。
8.根据权利要求1所述的超大基坑富水砂层锚杆防流沙施工方法,其特征在于,所述步骤6中,第三道支护锚杆钻机施工平台(5)分为三段:锚杆孔检查段,专用套管固定段,钻机施工平台段;该锚杆孔检查段宽度1m;该专用套管固定段为斜坡结构,且斜坡采用1∶3放坡,斜坡水平投影长度为3.8m;该钻机施工平台段用于停放锚杆钻机(1),宽度为5m;第三道支护锚杆钻机施工平台(5)总水平投影长度为10m。
9.根据权利要求1所述的超大基坑富水砂层锚杆防流沙施工方法,其特征在于,所述步骤7的基坑外降水施工过程中,以最不利的条件来计算基坑外水位需维持的高度值,即以第三道支护锚杆的倾角为15°、设计标高为-8.20m这两个条件来计算,则第三道支护锚杆钻机施工平台(5)标高H1=(1+3.8)×tan15°+(-8.2)≈-6.91m,即第三道支护锚杆施工用的专用套管(9)的非嵌入端端口标高为-6.91m,据此将基坑外水位高度维持在该专用套管(9)非嵌入端端口下0.5m处,即保证降水观测管井(11)水位维持在[-6.91+(-0.5)]=-7.41m。
10.根据权利要求1所述的超大基坑富水砂层锚杆防流沙施工方法,其特征在于,所述专用套管(9)的嵌入深度均为0.5~1m;基坑外降水施工在第三道支护锚杆施工前10~15天开始;由集水箱向回灌观测管井(12)注水时,回灌量为3.0~5.0m3/h,回灌压力0.05Mpa;
第一道支护锚杆标高-3.10m,第二道支护锚杆标高-5.20m,第三道支护锚杆标高-8.20m,基坑外地下水位标高在-3.88~-4.35m之间;第二道支护锚杆、第三道支护锚杆的倾角均采用15°和25°交错设计。
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