抗浮锚杆在流砂、圆砾层中的施工(一)

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摘要：文章阐述了抗震设计方法的转变，并介绍了两种不同设计方法的优缺点，对能量分析方法在抗震结构计算中的应用进行了分析。
　　关键词：推覆分析方法；结构能量反应分析，地震动三要素；耗散能量
　　
　　1前言
　　
　　某市新世界商业广场A区大厦设计为30层高，框架结构，地下室2层，其基础采用人工挖孔桩，经计算，基础抗浮不满足要求，采用锚杆抗浮方案。
　　
　　2抗浮锚杆的设计
　　
　　2．1设计参数：锚杆钻孔直径：171mm；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(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171 mm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)；