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抗浮锚桩应用的若干问题探讨论文 　　提要：抗浮锚桩(以往经常称为抗浮锚杆或锚杆)是介于桩和锚杆之间的受力构件，其受力状态与抗拔桩同，但施工工艺与锚杆类似，故其侧阻力的形成和变化与土中锚杆或边坡支护的土钉类似。抗浮锚桩设计要建筑物或地下构筑物设计基准期，故检讨目前抗浮锚桩的设计方法和施工工艺，使之体现抗浮锚桩的受力特性是本文的目的。可供参考。 　　关键词：抗浮锚桩，施工工艺 　　抗浮锚桩协助地下结构抗浮使一些地下结构设计合理并经济，尤其是大空间大跨度的地下结构。大空间的地下结构使用抗浮锚桩是比较合理和经济的选择。 　　厦门市工人文化宫的地下影剧院和下沉广场地下室采用抗浮锚桩协助抗浮取得了较好的效果。抗浮锚桩与锚杆的不同之处是除了锚杆由自由段和锚固段二段组成、有的锚杆在锚固段抗拔试验后对自由段进行再次注浆，而抗浮锚桩为一段整孔注浆外，其它施工方法基本相同；而在与桩的差别上主要是埋置方式相同。锚杆在各类工程应用较多，有许多成熟的经验，并有一些锚杆方面的设计施工规程，但用于抗浮设计的抗浮锚桩尚无规程或条文规定，只能按有关规程和参照有关文献进行设计施工，很不方便。 　　1抗浮锚桩的荷载 　　用抗浮锚桩替代难以承担水压力的地下结构形式(如大空间地下结构)抗浮和承载可以化解设计困难，也可以用于解决建筑物和构筑物自重（即恒载，含它们上面的覆土和可用于抗浮的准永久荷载）不足以抵抗地下水浮力的抗浮问题，也可以承担压力。其荷载计算在文献有规定，设计水位对地下结构产生的水压力和浮力的最大值分别为pWmax、SFwmax，算式为： 　　pWmax=gamma;hmax(1) 　　SFWmax=CWpWmax或gamma;Ahmax(2) 　　抗浮锚桩的拔力计算式： 　　SZH=SFWmax-sum;CGigamma;GiGik(3) 　　式中：gamma;是水容重，hmax为地下水计算深度，A为抗浮锚桩的承载面积，gamma;Gi分项系数，CW、CGi分别为水压力、永久荷载的荷载效应系数，下标W代表地下水、G代表永久荷载，i代表第i个永久荷载，k代表荷载标准值。 　　由例题可求出抗浮锚桩的最大拔力SZHmax： 　　SZHmax=pWmaxab-gamma;Gigab-gamma;GigLa-NG 　　式中NG和g是柱或墙传来的荷载。当抗浮锚桩承受荷载的单元上没有这些荷载时可令其为0。g和脚标G表示恒载。 　　2抗浮锚桩与锚杆、抗拔桩的差别和抗浮锚桩抗力计算与验算式 　　抗浮锚桩是小直径钻孔桩，一般只承受拔力。只有在地下水位变低，地下室底板以上的荷载可以满足抗浮要求时才承担反向的压力荷载。出现这种情况时一般地基土大多满足承载要求。所以仅在这里参考抗拔桩和锚杆的有关资料研究抗浮锚桩承载力计算式。 　　比较抗拔桩和锚杆与抗浮锚桩的设计目的及施工方法可以归纳出抗浮锚桩在土中的埋置同桩，工作状态介于二者之间更靠近桩，荷载条件与二者有差异，因此计算式主要是解决分项系数或安全系数问题。 　　2.1抗浮锚桩的侧阻力引起地面土层松动问题 　　文献[2]的条文和说明介绍的抗压、抗拔桩侧阻力实测对比资料表明lambda;与L/d(L为桩长、d为桩径)有关。L/d的值小，表明相对入土深度浅，lambda;值也小。采用长桩抗拔较合理，起因是桩的上拔量。 　　桩顶上拔量可以分为两部分：一部分是将桩身视为刚体时的上拔量，反映为抗拔桩底的上拔量；另一部分是桩身受拉变形引起的桩顶上拔量。后者由于桩侧阻力的作用其桩身的应变自桩顶往下是逐渐减小，桩身各段的伸长量也是自桩顶往下是逐渐减小。假定桩足够长，在某一深度桩的内拉力为0，则该深度以上的桩侧阻力与桩顶拔力平衡，该深度以下的桩身没有上拔量，桩顶则只有桩身受拉变形引起的上拔量。 　　由此可知桩侧阻力抵消桩内拉力的速度与桩顶上拔量有关系：由n根小直径桩与1根大直径桩的截面面积和配筋相等关系可导出n(n=2、3、4hellip;)根小直径桩的周长之和是1根大直径桩周长的n0.5倍，也即桩侧表面积增加了n0.5倍。说明小直径桩加大了L/d，实际上加快了桩侧阻力抵消桩内拉力的速度，减小了桩顶的上拔量。进而可以把引起地表土层松动的桩身临界上拔量的位置控制在尽可能浅的地方。 　　长桩桩身受拉变形的桩顶上拔量可以以桩身自上往下的最下面一条裂缝为界分两段近似估算。下段可按材料力学的方法积分计算。该估算且忽略了桩底的上拔量。进行本文研究感到遗憾的是做抗浮锚桩检测时没意识到要测量地表土层松动的几何数据和地表面处的钢筋上拔数据用于分析锚桩上层土松动的临界上拔量。但根据现场观察分析松动土层的破裂底面呈倒圆台体。破坏的土体超出地表的破裂线，并有裂隙或呈碎块状，这是因为倒圆台体的斜面径线大于平面径线，地表土体