二、场地岩土工程地质及水文条件
1、场地岩土工程地质
根据勘察资料,场地微观原始地貌单元属深圳湾海水区域。场地内分布的地层主要有人工填土层、第四系全新统海相沉积层、上更新统海陆交互相沉积层及中更新统残积层,下伏基岩为燕山晚期花岗岩。与基坑开挖相关地层其野外特征按自上而下的顺序描述如下:
⑴人工填土层
人工填土层(Q4ml):褐黄、褐红、褐灰等杂色;属素填土,20世纪90年代由人工填海造陆堆填而成,堆填时间已超过10a;地表为厚约2~5cm的混凝土层,其下主要由粘性土,碎石及粗砾砂等构成;呈湿,稍密状态。层顶标高介于-0.20~3.77m,层厚1.20~6.50m,平均厚度3.19m。
⑵第四系全新统海相沉积层
第四系全新统海相沉积层(Q4m)淤泥质粉质粘土:褐灰色;含有机质,具腥臭味,含贝壳、海螺等生物碎屑及未完全分解的植物残骸,局部发育粉细砂薄夹层;因20世纪90年代填海造陆后,已进行插板堆载预压地基处理,该层中残留有塑料排水板;呈很湿~饱和,软塑~可塑状态。层顶埋深介于1.20~6.50m,层顶标高介于-6.44~-0.79m,层厚6.00~14.20m,平均厚度9.85m。
⑶第四系上更新统海陆交互相沉积层
第四系上更新统海陆交互相沉积层(Q3mc)由粉质粘土、泥炭、粉土、细中砂、含卵石粗砾砂等5层构成。其中粉质粘土、泥炭、粉土等层在场地内呈透镜状或互层状产出。
粉质粘土:灰黄,浅黄,浅灰等色;不均匀混少量细砂,含少量有机质;很湿~饱和,软塑~可塑。层顶埋深介于10.30~15.80m,层顶标高介于-15.18~-10.20m。层厚1.00~6.00m,平均厚度3.07m。
泥炭:黑色;含有机质及大量未完全分解植物残骸,具腥臭味;结构松散,土质很轻,浸水体胀,易崩解,干缩现象明显。呈饱和,软塑状态。层顶埋深介于9.80~17.90m,层顶标高介于-17.37~-8.78m。层厚0.50~3.60m,平均厚度1.50m。
粉土:浅灰,浅黄色;不均匀混少量细砂,粘性土含量介于10.8~15.3%;湿~饱和,稍密,局部中密状态。层顶埋深介于12.10~18.50m,层顶标高介于-16.96~-8.90m。层厚0.40~3.90m,平均厚度1.81m。
细中砂:灰黄,浅灰,褐红等杂色;石英及长石质,含少量粘性土;呈饱和,松散~稍密状态。该层在场地内呈透镜状产出。层顶埋深介于12.00~20.00m,
1
层顶标高介于-18.31~-11.96m。层厚0.50~4.30m,平均厚度2.41m。
含卵石粗砾砂:灰白,浅黄色;成分为石英质,含少量粘性土,不均匀混20~40%圆砾及卵石;卵石成分为石英质,质坚硬,次棱角状~亚圆形,粒径一般为2~4cm,大者6~8cm;呈饱和,中密~密实状态。层顶埋深介于14.00~20.50m,层顶标高介于-18.81~-14.01m。层厚0.80~13.30m,平均厚度3.72m。
⑷第四系中更新统残积层
第四系中更新统残积(Q2el)砾质粘性土:浅灰、肉红色,系由花岗岩风化残积而成,原岩结构清晰可辨,残留20~30%石英颗粒。呈湿~稍湿,硬塑状态。其顶面埋深为16.40~24.00m,标高介于-22.02~-16.42m,层厚1.70~11.00m,平均厚度4.25m。
⑸燕山晚期花岗岩
燕山晚期花岗岩(γ53-1):肉红、浅灰、灰绿色,风化后呈褐红、灰黄色,主要由长石、石英及黑云母等矿物组成,含少量其他暗色蚀变矿物。粗粒结构,致密块状构造。基岩按风化程度可划分为全风化、强风化、中风化及微风化四带,具体描述如下。
全风化花岗岩:褐黄、褐红、灰黄色;绝大部分矿物已风化变质,其中钾长石风化后呈粉末状,手捻有砂感,岩芯呈土状。其顶面埋深17.50~31.90m,标高介于-29.77~-16.29m,层厚1.00~18.60m,平均厚度4.75m。因风化不均匀,该层中残留有强风化球状岩体或夹层。
强风化花岗岩:褐黄,褐红,灰绿色;大部分矿物已风化变质,石英及钾长石呈颗粒状及砂状,风化裂隙极发育,不均匀残留少量中风化岩块,芯多呈砂砾状及土夹碎块状。其顶面埋深17.50~31.00m,标高介于-32.32~-16.29m,层厚1.00~25.70m,平均厚度7.54m。因风化不均匀,该层中残留有强风化⑤-2-2球状岩体或夹层。
强风化花岗岩:褐黄,褐红,灰绿色;大部分矿物已风化变质,主要由砂砾状或碎块状强风化岩夹中风化岩块构成,风化裂隙极发育,岩芯多呈砂砾状、碎块状、块状。其顶面埋深23.30~54.20m,标高介于-54.16~-23.23m,层厚0.50~30.20m,平均厚度5.11m。因风化不均匀,该层中残留有中风化球状岩体或夹层。 2、水文地质条件
⑴地表水
在20世纪90年代,勘察场地内已开挖出深2~3m的基坑,基坑内已人工开挖多条深度介于20~25m、未灌注混凝土空桩。按照本次勘察结果,各空桩已穿过透水性强的砂层和其他各土层,桩端已进入强风化花岗岩中。又因本场地由填海造陆堆填而成,东侧和南侧邻近深圳湾,地下水易透过砂层入渗至本场地内,并与汇聚到现基坑内的地表水联通。2009年5月26日测得现状基坑内地表水水面标高为0.79m。
2
⑵地下水埋深条件、地下水类型及含水性
勘察期间,各钻孔均遇见地下水,赋存、运移于人工填土、第四系海陆交互相沉积粉土、细中砂、含卵石粗砾砂层、残积层及花岗岩各风化带的孔隙、裂隙中,地下水类型属上层滞水、承压水和基岩裂隙水。
上层滞水主要赋存于人工填土中,承压水主要赋存于粉土、细中砂、含卵石粗砾砂中,水量较大。均受大气降水及地表水补给,水位随季节性变化。其中粉土、细中砂、含卵石粗砾砂为本地区主要的透水性地层,赋存丰富的地下水,是场地内地下水运移的主要通道。花岗岩各风化带内所赋存的地下水属基岩裂隙水,受节理裂隙控制,未形成连续、稳定的水位面。根据地区工程经验及室内渗透试验结果,场地内除粉土、细中砂、含卵石粗砾砂属中~强透水层外,其他各地层均属弱透水~不透水性地层。由于场地内地下水与地表水已联通,而无法测得各层地下水的稳定水面标高。
3
三、锚索施工
1、施工技术要点
(1)本工程采用专用预应力锚杆套管跟进钻孔,不采用泥浆护壁。
(2)采用强度fptk=1860MPa的高强度低松弛无粘结钢绞线。
(3)设计拉力:锚索设计拉力如设计图所示,每孔4束7φ5预应力钢绞线。 (4)张拉基本要求:锚索张拉宜在锚固体强度大于20MPa或达到设计强度的80%后进行,锚索张拉顺序应避免相近锚索相互影响。
(5)锚索张拉力与锚固力:锚索采取分步张拉,分5级按设计荷载的25%、50%、75%、100%和110%进行施拉,每次持荷时间2~5min,最后一级持荷稳定观测10min以后按设计要求锁定,锁定值约为设计值的60%。
(6)预应力锚索的成孔孔径为φ150mm,孔位允许偏差为水平方向±50mm,垂直方向±50mm,预应力锚索钻孔倾角见设计图纸。倾斜度允许偏差为3%,孔深应超过设计长度0.5m,终孔后应认真清孔,直至孔内泥浆或岩渣被清理完毕为止。
(7)锚索应采用两次注浆工艺,采用水灰比约0.4~0.5的P.O.42.5水泥净浆,水泥可添加速凝剂。第一次为常压注浆,注浆压力0.5~0.8MPa,待第一次注浆完成初凝后立即进行第二次注浆,第二次注浆为高压注浆,注浆压力2.5MPa,主要控制注浆饱满度,注浆体强度不应低于30MPa。
(8)预应力锚索施工应有防涌(水、砂)措施,如跟管钻进等,并作好防渗漏工作。锚索成孔深度比设计的锚索长度大1m,由于锚索较长、较重、基坑较深,所以下锚必须集中人员,锚索入孔要慢,要让锚索慢慢送入,要求锚索在孔内平直不扭,锚索在扩张环支撑下居中,下锚过程中如遇塌孔,应拔出扫孔后再下入,为预防下锚过程中注浆管被土堵塞,也可连接注浆泵,开小水,边下锚边送水,锚索入孔深度不得小于设计长度的95%。
(9)基坑锚索施工前,应对周围管线进行现场定位(水平及竖向)量测复核,若锚索与土钉与周围管线位臵相冲突,应及时通知设计方,待设计方调整好设计方案后方可施工。
(10)正式施工锚索前,应按《建筑基坑支护技术规程JGJ120-99》进行锚索基本试验。
(11)应注意预留张拉段长度,安装前应认真清除锚索表面的油污和铁锈。 (12)预应力锚索的外露张拉段始终保留,不可截断。当预应力锚索出现明显的预应力损失或基坑位移过大时,进行二次补张拉。
2、锚索施工工艺流程
(1) 锚索施工工艺流程如下
施工准备 钻孔、锚索制作安 4
(2) 施工步骤及施工方法 ①施工准备
a.原材料进场、送检; b.机具进场、安装; c.质量、安全技术交底; d.锚索施工工作面清理 ②钻孔
a.施工机械及成孔直径
清孔,锚筋插入 浆液制作、注浆 第二次注浆 张拉锁定锚头安装 锚索施工工艺流程 用锚索钻机成孔,根据地质情况,在砂层中成孔应采用套管跟进,不宜采用泥浆护壁。实际钻孔深度应大于设计深度0.5~1.0m。 b.按图纸准确测放孔位,用小木桩标记。
c.钻机就位,按设计倾角钻孔,若用MD-60型锚杆钻机钻孔,加清水循环,钻孔毕亦已清孔毕,当钻至锚固段时,采用高压摆喷扩孔法,•依靠高压水从钻头上的小孔喷出,对锚孔周围的土产生切割,•使在锚固段上形成间隔1.5m的串状扩大头。实际钻孔深度应比设计深度深0.5-1.0m。
d.钻孔时如遇地下建筑物管桩应立即停止施工,重新调整角度或位臵施工,或采用其它方法。 ③清孔
用钻机成孔后,须用清水冲孔,•直到孔口流出的水含泥浆量极少为止。 ④锚索制作
5
锚索钢绞线制成,在锚固段每隔1.5m•绑扎一个支承架(定位器)。然后绑扎注浆管,因采用二次注浆,故绑扎注浆管两道,第一次注浆管伸至孔底,第二次注浆管离孔底1m左右,从孔底开始对第二次注浆管每隔1.5m•扎一对通小孔(2~3mm),扎8~10对孔左右,注意将小孔用胶纸封好,且第二次注浆管底端一定要用塞子塞好,自由段用塑料膜裹起来。•注浆管可选用内径25mm的胶管作导管。两道注浆管作不同的标记,制作锚索时注意外露长度0.8~1.5m左右。 ⑤插锚索
插锚索前须对锚固段进行除油脂处理;而自由段必须包裹塑料薄膜以与浆体隔离,达到“自由”的目的。 ⑥注浆 a.注浆材料
水泥可用P.O42.5普硅水泥,采用纯水泥浆。若因工期需要,可掺外加剂,但须先做试验。
b.•第一次注浆:将搅拌均匀的水泥浆通过第一次注浆管注入孔内,直到水泥浆流出孔口为止,并记录注浆量。
c.第二次注浆:在第一次注浆12小时后,即施加2.5MPa的压力通过第二次注浆管进行第二次注浆,并记下初始压力及注浆量。
⑦清洗:每次注浆完毕,应将注浆管、•水泥浆搅拌机等完全冲洗干净,以保证下次注浆的顺利进行。 ⑧安装锚头。 ⑨张拉锁定
a.用张拉千斤顶于锚头施加拉力,•张拉前须对张拉千斤顶设备进行标定。 b.锚索张拉须在孔内锚固体养护十天后,强度达到设计强度的80%时进行。 c.锚索张拉按0.10Nt(Nt为设计轴拉力)、0.25Nt、0.50Nt•(观测5分钟)的荷载等级张拉,最后锁定至锁定荷载,并作好记录。
6
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容