［摘要］为避免普通钻机在高水头淤泥质粘土、粉土或者粉细砂中的敏感地层中施工锚孔容易发生涌水涌砂现象，解决成孔困难、施工质量不能保证的问题，现采用一种合理的施钻工艺，形成钻孔、扩孔、注浆一体化施工技术，解决逐步进行的成孔、下锚、注浆后、拔套管过程中涌水涌砂的现象，保证不塌孔并在不扰动地层的情况下，使锚杆成孔扩孔顺利进行。 ［关键词］锚杆；扩孔；一体化 随着岩土工程技术的不断发展，锚杆支护工程经验的不断丰富，适用于不同地质条件的各种锚杆支护技术逐渐得到完善和发展，但在地下水位较高的淤泥质粘土、粉土或者粉细砂等敏感地层中施工时，常遇到涌水、涌泥（砂）等问题，采用普通锚杆进行支护时成孔后孔壁易坍塌，注浆可控性差，往往达不到设计的抗拔承载力，施工质量难以保证。施工过程中甚至会出现锚孔内涌水涌砂导致基坑周边地层下陷的情况，严重危害基坑周围其他设施（如道路、建筑物等）的安全，不可避免地造成一定的损失。所以，探寻一种安全、经济、有效的高水头敏感地层锚杆施工工艺，有效控制施工过程中的涌水涌砂现象，确保锚索的设计抗拔力，确保基坑及周边建（构）筑物的安全，降低支护工程造价，对今后的工程施工有一定的指导借鉴意义。 1工程概况 该工程位于济南市天桥区北园大街北侧约300m，山大二院西侧约50m，场地南侧、北侧、西侧为拆迁场地。基坑形状为矩形，基坑南北方向长度约198m，东西方向宽约120m，基坑周长约为612m，支护长度为904.98m。基坑设计深度为2.99~9.76m。基坑采用了型钢水泥土搅拌墙作止水帷幕和支护形式，支护锚索采用高压旋喷设备进行钻孔、扩孔、注浆一体化的施工工艺。 1.1场地工程地质条件（1）场地基坑支护深度范围内有关的土层特征及分布如下。1）杂填土：场地内普遍分布，杂色，稍湿，松散~稍密，主要成分为建筑垃圾，含少量粘性土，堆填时间约1~3年。厚度为1.50~4.00m，平均2.79m；层底埋深1.50~4.00m。2）粘土：场地内普遍分布，灰色，软塑，局部可塑。该层夹2–1层粉土，褐灰色，稍密，湿~很湿。厚度为1.00~4.50m，平均1.86m；层底埋深6.90~8.50m。3）粉质粘土：场地内普遍分布，灰黑色~褐灰色，可塑。厚度为3.50~7.50m，平均5.28m；层底埋深12.00~14.50m。4）粉质粘土：场地内普遍分布，灰黄色~褐黄色，可塑，局部硬塑，该层厚度为1.60~5.70m，平均3.66m；层底埋深15.00~19.00m。勘察范围内，场地地下水类型为第四系松散层孔隙潜水和闪长岩风化裂隙水，主要补给来源为大气降水、周边河流及地下径流。（2）勘察期间正值丰水期，从钻孔内测得地下水静止水位埋深为0.75~1.70m，平均为1.16m，稳定水位标高为23.170~23.420m，平均为23.300m。场地地下水整体流向为由南向北，根据调查附近工程经验及区域水文资料，历史最高地下水位约24.30m，近3~5年最高地下水位约24.00m，近5年地下水位变化幅度约1~2m，丰水期最高水位标高可按24.000m考虑。 1.2基坑支护方案基坑采用垂直开挖，用型钢水泥土搅拌墙+高压喷射扩体锚杆作止水帷幕和支护系统。型钢水泥土搅拌墙搅拌桩直径为850mm，桩间距为600mm，水泥土固结体的搭接宽度不小于250mm，桩长16.0m。内插型钢间距1.2m，长度15.0m，型钢底标高10.0m，型钢顶部高出冠梁顶面0.5m，型钢采用Q235B级钢，截面尺寸为H700mm×300mm×13mm×24mm（表1）。1.2.1高压旋喷锚索及槽钢腰梁旋喷锚索锚固段直径为500mm，自由段长6m，锚固段长10m，水泥掺入量40%，每米145kg。杆体材料采用2束15.2（1×7fptk=1860N/mm2）钢绞线。锚具采用YJM15-2型成品锚具。腰梁采用2根25a槽钢背向拼接。1.2.2冠梁冠梁截面尺寸宽×高=1200mm×700mm，配筋主筋为HRB400，箍筋为HPB300。冠梁混凝土强度等级为C30，主筋保护层厚度35mm。2钻扩注浆一体化囊式锚杆结构简述钻扩注浆一体化囊式锚杆结构主要为一钢管与钢端板焊接而成的整体结构，如图1所示。其意在将高压喷射钻杆插入钢管内部，穿出下部端板，利用高喷钻头轴承将安装完毕后的锚杆整体下放推进，达到钻孔、扩孔、成孔、注浆一体化施工。为加强锚杆承载力，该钻扩注浆一体化囊式锚杆端头绑扎囊袋，使锚杆端头注浆后形成一个扩大的水泥结实体（图2）。 3钻扩注浆一体化囊式锚杆工作原理 该钻扩注浆一体化囊式锚杆是将承载体与钻具有效连接，在钻进至一定设计深度后放慢速度，提高压力进行水泥浆旋喷扩孔，加大锚杆锚固段底部成孔直径，增大扩大段的表面积和断面积，提高其摩阻力和端阻力，形成端部扩体预应力锚杆，提高锚杆抗拔承载力。在扩孔的同时直接完成注浆，注浆完毕后退出钻杆，进行腰梁施工，最后进行张拉锁定锚杆，完成锚杆施工。通过以上施工流程形成钻孔、旋喷、注浆一体化施工，有效控制成孔、注浆及拔出套管过程中的涌水、涌砂现象，确保锚索的施工质量。并且，该锚杆技术中的承载体利用囊袋进行扩大结实体承压面积，可大幅减小锚固段旋喷注浆体的压力，能有效抑制在高张拉荷载条件下旋喷体的局部压碎和剪切破坏。 4钻扩注浆一体化囊式锚杆施工流程 （1）将该锚杆端头结构至高压喷射钻头，安装锚索，设备就位。（2）启动大流量泥浆泵，通过管路系统为钻进供应水泥浆，机械钻头开孔后高压喷射压力调至10MPa，水泥浆切割钻进。（3）钻进达到锚杆设计深度后喷射压力增至30MPa。（4）当钻进至设计深度后停止向下钻进，但要用大量水进行清孔，以确保引孔质量。（5）待扩体锚杆下放到锚孔的设计深度后，由泥浆泵将制配好的水泥浆压灌入挤扩囊体内，在孔底旋喷扩体段形成一形状规则的水泥结石体，强度高且性能稳定。（6）囊袋内注浆完成后提升钻杆进行孔内注浆，提升速度为15cm/min，水灰比为0.45~0.6（图3）。 5结束语 钻扩注浆一体化囊式锚杆采用合理的施钻工艺及一种新型端头扩大锚杆（索）结构，形成钻孔、旋喷、扩孔、注浆一体化施工，解决施工过程中涌水、涌砂问题，提高锚杆施工质量、降低成锚难度，为施工的顺利进行及缩短工期起到了很大作用，直接减少施工成本、提高经济效益。 参考文献 [1]高压喷射扩大头锚杆技术规程：JGJ/T282—2012[S]. [2]连相照.高压旋喷锚索在深基坑支护工程中的应用实例[J].低碳世界，2018（7）：224–225. [3]山东正元建设工程有限责任公司.一种纤维袋注浆扩体预应力锚杆及使用方法[P].2014–04–16. [4]大连交通大学.一种端头为扩体式结构的预应力锚杆：CN201721732436.5[P].2018–07–31. 作者:彭国斌 段昊 刘燕 单位:中国冶金地质总局山东局 山东正元建设工程有限责任公司