桩锚支护在某工程中的设计应用.docVIP

桩-锚复合支护技术 在建筑基坑边坡工程中的应用 摘要：本文结合工程实例和工程地质状况与周边环境，针对某建设小区一建筑基坑边坡支护方案 进行了分析比较与论证。在此基础上，对本工程采用的桩- 锚复合支护方案验算与施工技术以及施工 监测信息化管理等进行了详细阐述。因此，经过论证与验算及实践检验，桩- 锚复合支护技术对处理 较复杂的建筑基坑边坡支护比较有利。 关键词：支护方案；相关验算；施工技术；监测与测试 1 引言 为了确保建筑基坑边坡稳定和周边现有建筑安全， 在深入掌握现有场地条件基础上进行多方案分析研究， 运用土力学原理和钢筋混凝土结构力学理论进行结构 验算是工程安全保障的关键。本文针对最佳方案采用可 靠施工工艺与施工方法，引入信息化管理机制进行施工 监测和动态管理，同时采用科学而合理的测试方法作为 有力的保障手段，以期达到有效控制建筑基坑边坡变形 的目的。以下就处理较复杂的建筑基坑边坡作一些理论 与初实践探讨。 2 工程概况 湖南长沙紫金苑项目工程场地东南角西侧一建筑 基坑边坡，其长度约50m，坡顶高10.30m，其中上部 5.1m 高范围是现有重力式毛石挡土墙，下部基坑开挖 深度为5.20m，现有重力式毛石挡土墙坡顶紧邻车道，且5.6m 处现有五层砖混结构住宅楼(条形基础，基础埋 深2～3m)，平面布置见图1。 根据地质勘探报告得知，场地地基土覆土层由人工 填土，中粗砂砾、粉质粘土、强风化岩组成，场地下伏基 岩强风化岩，埋置较深,各土层参数见表1。 表1 各土层参数 3 基坑边坡支护方案 3.1 基坑支护方案的选择 由于边坡较高，且临近车道与五层砖混结构住宅， 还紧连现有重力式毛石挡土墙，根据本工程特点，可以 选用的基坑边坡支护型式有：钻孔支护桩加设混凝土内 支撑、复合型锚喷墙支护、复合土钉墙支护及挖孔灌注 桩- 锚复合支护方案。 钻孔支护桩加设混凝土内支撑方案能确保基坑结 构安全，位移小，对周边环境影响小，但内支撑装拆工序 多，增加工期和造价，且内支撑影响地下室施工和土方 开挖；复合型锚喷墙支护方案，砂层中施工采用钢管作 为锚杆，设置预应力锚杆控制基坑位移，该方案造价比 其他方案低，但本工程周边为重要建筑物与道路、现有 重力式毛石挡土墙，对支护结构的变形要求严格；而复 合式土钉墙的支护结构变形一般较大，对周边环境造成 极不利影响。因此，基坑支护方案论证选型时否定了以 上三种方案。由于桩- 锚复合支护方案能利用现有重力 式毛石挡土墙（不需拆除），还能利用部分工程桩，有效降低工程造价，工期较短，结构较安全稳定，且不影响周 边环境，适合本工程施工。因此，该工程确定下部采用人 工挖孔灌注桩（利用部分工程桩）加锚杆，上部现有重力 式毛石挡土墙采用锚杆肋梁两种复合支护方案。 3.2 基坑支护方案的技术要求 本工程上部现有重力式毛石挡土墙要求采用锚杆 加肋梁作永久性边坡支护，设置2 排锚杆，锚杆水平间 距2m，垂直间距2.5m；现有重力式毛石挡土墙坡脚以下 部分高5.2m，车道部分垂直开挖，其余放坡开挖，放坡 坡角75 度，均采用桩- 锚联合支护，单排人工挖孔桩， 桩径Φ1000mm，桩长8～10m，桩芯砼强度等级为C25， 桩间距为2.2～4.2m。人工挖孔桩施工各技术参数允许 偏差为：桩径偏差：±5mm，垂直度：0.5%，主筋间距：±10mm。 桩顶设置一道压顶圈梁，使整排护坡桩合为一体，尺寸 为1000×800 mm（h×b），砼标号为C25，桩主筋入圈梁 40d。在迎土侧设置一至四排锚杆，水平间距1.50m，垂 直间距0.8～1.4m，见图2、3。 ⑴锚杆采用φ25～φ32 钢筋作为锚杆，长度为 6～19m，倾角10°，压力灌浆，注浆孔附近的混凝土应 具有抵抗注浆引起的压力扩散作用； ⑵钢筋焊接长度：单面10d，双面5d；确保对中，不 能错位； ⑶坡面采用挂钢筋网喷射混凝土，钢筋网采用 6@200×200，骨架钢筋采用2φ16，按设计要求沿锚杆位置布置。喷射混凝土总厚度100mm，强度等级为C20， 见图4、5； ⑷喷锚强度均大于设计强度的70%，方可进行下一 层的土方开挖； ⑸在上层锚杆注浆完成一定时间后，再进行下一层 的土方开挖。 3.3 基坑支护方案的结构相关验算 3.3.1 锚杆验算：（2- 2 剖面） 土压力系数计算： Ka=tan2(45°-22°/2)=0.456 Kp=tan2(45°+30°/2)=3.00 计算锚杆水平力T： 主动土压力引起： Ea=1/2×γ×H2×Ka=813.40kN/m 上部匀布荷q 引起：Eq=q×h×Ka=90.97KN/m 被动土压力引起：Ep=1/2×γ×H2×Kp=317.29kN/m 则根据力学平衡方程：T=Ea+Eq-Ep=586.58kN/m 考虑到锚杆水平间距1.5m