【摘要】本文基于南宁地区深厚圆砾层中深基坑施工展开相应探讨，首先介绍了工程概况（南宁市轨道交通的1号线），然后介绍了圆砾层特点及支护方案，最后针对圆砾层的施工要点展开了重点分析。
【关键词】圆砾层；深基坑；施工技术
在南宁广大地区的地层中都分布着数量众多的圆砾层，圆砾层多是以灰色与灰褐色为主，外形比较圆滑，基本为圆形或椭圆形，每一颗的半径约大于2m，相互之间填充着粗砂，几乎没有粘土填充。圆砾层的主要成分是石英与燧石。密度适中。它的厚度变化很大，一般在6-18m之间。随着南宁经济不断发展，城市里的高层建筑也越来越多，每一个建筑体的基坑深度不断增大，也就会不断增大碰到圆砾的几率。在南宁地铁一号线基坑施工中就遇到有很厚的圆砾层。
1、工程简介
南宁市轨道交通的1号线是一条重要的线路，其中清川站地理位置在清川大道和大学东路交叉口，该车站的建设周期要求较短，需要在施工中提高效率。车站围护结构主要是采用0.8米厚的地下连续墙与预应力锚索的支护结构结合的方式，轨排井的范围内按深度高低不同共设置了6道锚索，而在平面位置上设置15道锚索，施工的方式主要为采用明挖法施工，平面总长278m，宽19m，深度约为16m，规模相对适中。
本工程地层从上至下依次分别为：素填土层、粘土层与粉质粘土层，再往下分别是粗砂层、圆砾层与泥岩、粉砂质泥岩层。其中圆砾层需要进行重点关注。
本工程圆砾层情况基本如下，颜色多是以灰色为主，密度相对适中，只有在部分区域内密度非常大，砾石结构为主要成分，平均半径在20毫米的颗粒占到一半左右，最大的半径约为60毫米左右。在颗粒中间主要填充着粗砂与砾砂。级配性良好，次圆形状的石英岩占主要成分。石英颜色多呈浅黄色、白色，而硅质岩多是以褐色、深灰色为主。每一层的厚度大约为1-12米，平均取8米左右，它的分布较为广泛。
2、圆砾层特点
（1）厚度大、埋藏较深
通过现场锚索实验施工，来看，圆砾层最厚处已超过15m，厚度很大。
（2）密度好，能够在多种介质中进行施工
圆砾层的密实性非常好，在相互之间多以中粗砂为主，一般看不到粘土。圆砾层的承受压力非常强，在已经建成的南宁多处建筑物施工中，以圆砾层作为基础持力层的案例非常多，但在施工过程中同样也需要根据它的这种特点进行合理施工。不可直接使用挖斗机直接进行作业，同时由于它的脆性不如岩石强，所以也不能使用冲击钻机进行成孔。在使用冲击钻机时，冲击力很快将会向四处扩散，而圆砾层则会不断密实，达不到施工效率要求。目前，该领域一直探索，结论是使用回转钻机与抓斗相互配合施工才能更加适合。
（3）具有强透水性
经过多年的探索，发现圆砾层的半径变化大，骨架间粗砂进行充填，几乎没有粘土，孔隙相对较多。而南宁市部分地区具常年具有有承压水，承压水头高达4到5m，所以渗透系数相对较大，根据实际勘测情况报告，南宁圆砾层中渗透系数约为71m/d，可以定义为强透水性。在该地区，具有地下水多的特点，地下水和南湖水力联系密切，建筑基坑施工时圆砾层的防水工作很困难，我们传统施工中使用的采用搅拌桩、旋喷桩等防水帷幕技术方法，在圆砾层中效果并不好。
（4）施工时坍孔问题
圆砾层在地下连续墙施工过程中或钻孔过程都非常容易坍塌，所以需要在施工中的设备选型、施工速度都需要控制相应的参数。避免在施工过程中造成渗水事故，酿成不必要的经济损失。
3、支护方案
（1）围护体系结构
通过多方式的分析比较，得出初步结论，在施工中要对需要圆砾层与砂层等做好充分的防水工作，需要在基坑围护中设置连续墙，每两个工程地下连续墙厚0.8米，穿过圆砾层进入不透水层不低于两米，连续墙的混凝土强度等级为C40，抗渗等级为P8，通过多种方式增强连续墙在地下的整体稳定性与可靠性。
（2）支撑体系
清川车站利用的施工方法是明挖顺做，这种方法有利于效率的提高。它的主体结构使用0.8米厚的连续墙作为支撑，部分又增加了预应力锚索。采用明挖顺做法施工中，主要的围护结构均采用0.8米厚的地下连续墙，内部又有3道内撑，在部分区域还增加了预应力锚索。在清川站的两端分别采用钢筋混凝土支撑结构，间距一般为三米左右，端头为混凝土围檩，对撑采用钢筋混凝土支撑，端头主要采用琵琶撑的方式，二三道支撑间距为4.5米，钢支撑端头为45#钢与工字钢组合而成的围檀。
4、圆砾层施工的要点分析
4.1地下连续墙的施工要点
（1）地下连续墙的施工使用的是“钻抓结合”的方法来进行的，它的成槽效率相对较高，在以往的圆砾层的成槽施工中，液压抓斗技术一般很难直接抓土，就算成功，它的速度很慢，并不适合利用冲击式钻机来进行岩层施工的场合。而采用反循环回转钻机则是一种不错的手段，利用它，先成导向孔，之后用抓斗抓成槽，这种施工方式速度相对快一些，导向孔的数量可以根据槽段长度变化来进行设定3～4个，需要注意的是导向孔间距最好不要超过抓斗的最大宽度，示意图如下：
（2）避免圆砾层中成槽坍塌的措施：
①选择合适的机械设备，通过采用“钻抓结合”的机械配置模式，冲击式钻机对进行冲击易导致震动，并造成槽壁坍塌；②在圆砾层施工时，要不断补充泥浆，不断放慢成槽的速度，保持稳定；③泥浆液面最好不低于导墙顶半米，同时保持较高的泥浆压力；④成槽时要不断控制泥浆指标，泥浆密度要稍微加大，控制在1.3kg/L上下。
4.2锚索施工
（1）控制泥浆的指标，提高围护能力
由于圆砾层的深度比较大，无法伸进如此长的套管，所以在锚索成孔中要严格控制好泥浆指标，保持密度在1.4kg/L左右。在下索时要不断减缓下降速度，避免锚索对孔壁造成破环损伤。从而有效保持顺利下放锚索。
（2）充分利用圆砾层中二次注浆
上文提到，在南宁地区圆砾层骨架间，多是以砂砾为主，并不是泥质胶结，孔隙数量非常多，这时第一次的注浆效果可能存在问题，所以需要二次高压注浆，让水泥充分浆填满圆的砾孔隙，经过相关的实验数据显示，利用二次注浆的锚杆，轴向拉力值会提高40%～100%。锚杆二次注浆压力和圆砾层的密实度有着直接的关系，对于一些密实圆砾层时，二次注浆压力保持在4Mpa左右，而在相对松散圆的砾层中进行施工时，二次注浆压力控制最好保持在2.5Mpa就可以了。
5、总结
（1）在圆砾层厚度较大的地质条件下，基坑深度最好超过12m围护结构使用地下连续墙；
（2）在地下连续墙施工中，利用“钻抓结合”的成槽方法，施工效率高；
（3）地下连续墙的防水性与圆砾层的强透水性，围护后基坑的降水效果明显，车站共计长度为278m长，设有11个降水井，水位能在较短时间内迅速降低；
（4）在深厚圆砾层进行锚杆施工时，通过控制护壁泥浆的非常必要。通过二次高压注浆，可大大提高圆砾层与锚固体中间的锚阻力，从而提高锚杆的拉力，满足设计要求，施工效果验证非常好；
（5）锚杆标高要设置在第二层地下水承压水头之上，避免锚杆孔涌水流砂现象发生，或增大锚杆止水难度。
【关键词】圆砾层；深基坑；施工技术
在南宁广大地区的地层中都分布着数量众多的圆砾层，圆砾层多是以灰色与灰褐色为主，外形比较圆滑，基本为圆形或椭圆形，每一颗的半径约大于2m，相互之间填充着粗砂，几乎没有粘土填充。圆砾层的主要成分是石英与燧石。密度适中。它的厚度变化很大，一般在6-18m之间。随着南宁经济不断发展，城市里的高层建筑也越来越多，每一个建筑体的基坑深度不断增大，也就会不断增大碰到圆砾的几率。在南宁地铁一号线基坑施工中就遇到有很厚的圆砾层。
1、工程简介
南宁市轨道交通的1号线是一条重要的线路，其中清川站地理位置在清川大道和大学东路交叉口，该车站的建设周期要求较短，需要在施工中提高效率。车站围护结构主要是采用0.8米厚的地下连续墙与预应力锚索的支护结构结合的方式，轨排井的范围内按深度高低不同共设置了6道锚索，而在平面位置上设置15道锚索，施工的方式主要为采用明挖法施工，平面总长278m，宽19m，深度约为16m，规模相对适中。
本工程地层从上至下依次分别为：素填土层、粘土层与粉质粘土层，再往下分别是粗砂层、圆砾层与泥岩、粉砂质泥岩层。其中圆砾层需要进行重点关注。
本工程圆砾层情况基本如下，颜色多是以灰色为主，密度相对适中，只有在部分区域内密度非常大，砾石结构为主要成分，平均半径在20毫米的颗粒占到一半左右，最大的半径约为60毫米左右。在颗粒中间主要填充着粗砂与砾砂。级配性良好，次圆形状的石英岩占主要成分。石英颜色多呈浅黄色、白色，而硅质岩多是以褐色、深灰色为主。每一层的厚度大约为1-12米，平均取8米左右，它的分布较为广泛。
2、圆砾层特点
（1）厚度大、埋藏较深
通过现场锚索实验施工，来看，圆砾层最厚处已超过15m，厚度很大。
（2）密度好，能够在多种介质中进行施工
圆砾层的密实性非常好，在相互之间多以中粗砂为主，一般看不到粘土。圆砾层的承受压力非常强，在已经建成的南宁多处建筑物施工中，以圆砾层作为基础持力层的案例非常多，但在施工过程中同样也需要根据它的这种特点进行合理施工。不可直接使用挖斗机直接进行作业，同时由于它的脆性不如岩石强，所以也不能使用冲击钻机进行成孔。在使用冲击钻机时，冲击力很快将会向四处扩散，而圆砾层则会不断密实，达不到施工效率要求。目前，该领域一直探索，结论是使用回转钻机与抓斗相互配合施工才能更加适合。
（3）具有强透水性
经过多年的探索，发现圆砾层的半径变化大，骨架间粗砂进行充填，几乎没有粘土，孔隙相对较多。而南宁市部分地区具常年具有有承压水，承压水头高达4到5m，所以渗透系数相对较大，根据实际勘测情况报告，南宁圆砾层中渗透系数约为71m/d，可以定义为强透水性。在该地区，具有地下水多的特点，地下水和南湖水力联系密切，建筑基坑施工时圆砾层的防水工作很困难，我们传统施工中使用的采用搅拌桩、旋喷桩等防水帷幕技术方法，在圆砾层中效果并不好。
（4）施工时坍孔问题
圆砾层在地下连续墙施工过程中或钻孔过程都非常容易坍塌，所以需要在施工中的设备选型、施工速度都需要控制相应的参数。避免在施工过程中造成渗水事故，酿成不必要的经济损失。
3、支护方案
（1）围护体系结构
通过多方式的分析比较，得出初步结论，在施工中要对需要圆砾层与砂层等做好充分的防水工作，需要在基坑围护中设置连续墙，每两个工程地下连续墙厚0.8米，穿过圆砾层进入不透水层不低于两米，连续墙的混凝土强度等级为C40，抗渗等级为P8，通过多种方式增强连续墙在地下的整体稳定性与可靠性。
（2）支撑体系
清川车站利用的施工方法是明挖顺做，这种方法有利于效率的提高。它的主体结构使用0.8米厚的连续墙作为支撑，部分又增加了预应力锚索。采用明挖顺做法施工中，主要的围护结构均采用0.8米厚的地下连续墙，内部又有3道内撑，在部分区域还增加了预应力锚索。在清川站的两端分别采用钢筋混凝土支撑结构，间距一般为三米左右，端头为混凝土围檩，对撑采用钢筋混凝土支撑，端头主要采用琵琶撑的方式，二三道支撑间距为4.5米，钢支撑端头为45#钢与工字钢组合而成的围檀。
4、圆砾层施工的要点分析
4.1地下连续墙的施工要点
（1）地下连续墙的施工使用的是“钻抓结合”的方法来进行的，它的成槽效率相对较高，在以往的圆砾层的成槽施工中，液压抓斗技术一般很难直接抓土，就算成功，它的速度很慢，并不适合利用冲击式钻机来进行岩层施工的场合。而采用反循环回转钻机则是一种不错的手段，利用它，先成导向孔，之后用抓斗抓成槽，这种施工方式速度相对快一些，导向孔的数量可以根据槽段长度变化来进行设定3～4个，需要注意的是导向孔间距最好不要超过抓斗的最大宽度，示意图如下：
（2）避免圆砾层中成槽坍塌的措施：
①选择合适的机械设备，通过采用“钻抓结合”的机械配置模式，冲击式钻机对进行冲击易导致震动，并造成槽壁坍塌；②在圆砾层施工时，要不断补充泥浆，不断放慢成槽的速度，保持稳定；③泥浆液面最好不低于导墙顶半米，同时保持较高的泥浆压力；④成槽时要不断控制泥浆指标，泥浆密度要稍微加大，控制在1.3kg/L上下。
4.2锚索施工
（1）控制泥浆的指标，提高围护能力
由于圆砾层的深度比较大，无法伸进如此长的套管，所以在锚索成孔中要严格控制好泥浆指标，保持密度在1.4kg/L左右。在下索时要不断减缓下降速度，避免锚索对孔壁造成破环损伤。从而有效保持顺利下放锚索。
（2）充分利用圆砾层中二次注浆
上文提到，在南宁地区圆砾层骨架间，多是以砂砾为主，并不是泥质胶结，孔隙数量非常多，这时第一次的注浆效果可能存在问题，所以需要二次高压注浆，让水泥充分浆填满圆的砾孔隙，经过相关的实验数据显示，利用二次注浆的锚杆，轴向拉力值会提高40%～100%。锚杆二次注浆压力和圆砾层的密实度有着直接的关系，对于一些密实圆砾层时，二次注浆压力保持在4Mpa左右，而在相对松散圆的砾层中进行施工时，二次注浆压力控制最好保持在2.5Mpa就可以了。
5、总结
（1）在圆砾层厚度较大的地质条件下，基坑深度最好超过12m围护结构使用地下连续墙；
（2）在地下连续墙施工中，利用“钻抓结合”的成槽方法，施工效率高；
（3）地下连续墙的防水性与圆砾层的强透水性，围护后基坑的降水效果明显，车站共计长度为278m长，设有11个降水井，水位能在较短时间内迅速降低；
（4）在深厚圆砾层进行锚杆施工时，通过控制护壁泥浆的非常必要。通过二次高压注浆，可大大提高圆砾层与锚固体中间的锚阻力，从而提高锚杆的拉力，满足设计要求，施工效果验证非常好；
（5）锚杆标高要设置在第二层地下水承压水头之上，避免锚杆孔涌水流砂现象发生，或增大锚杆止水难度。
