某工程基坑支护设计施工探析

某工程基坑支护设计施工探析

王瑜

王瑜云南瑞石建筑工程有限公司云南昆明650217

摘要：锚杆支护作为一种支护方式，可以主动地加固岩土体，有效地控制其变形，防止坍塌的发生。本文介绍了扩孔式预应力锚杆在某工程基坑支护工程中的应用。该基坑设计深度13m，采用SMW工法桩+扩孔锚杆支护形式，锚杆设计抗拔力350kN，设定锁定力175kN。

关键词:扩孔式预应力锚杆；基坑支护；抗拔力；监测

Aprojectdesignandconstructionofthefoundationpitsupportinganalysis

WangYuyunnanredsidebuildingsfacingeachotherengineeringco.,LTD.650217kunminginyunnanprovince

Abstract:asakindofboltingsupportingmethod,canactivelystrengtheningrockbody,effectivelycontrolthedeformationandpreventtheoccurrenceofcollapse.Thispaperintroducestheexpandingtypeprestressedanchorinacertainengineeringfoundationpitsupportingtheapplicationintheengineering.Thefoundationpitdesigndepth13m,zhujiangr.stationpile+reamerboltingform,anchordesignpull-outresistance350kn,setlockingforce175kn.

Keywords:expandingtypepre-stressanchor;Foundationpitsupporting,Pull-outresistance;monitoring

1基坑工程设计概况

某工程基坑工程，现场地拆除平整后，较为宽敞、平坦。场地主要土层自上而下依次为：①杂填土：褐黄色，主要成份为碎砖、碎石、粘性土等，未经过压实处理，尚未完成自重固结，层厚0.20～5.10m；②粉质粘土：褐黄色,软塑～可塑,以粉质粘土为主，少量为粘土。层厚0.60～3.80m；③淤泥：深灰色，流塑，以淤泥为主，部分为淤泥质土，下部夹有部分薄层淤泥。层厚2.40～23.00m；④细中砂：灰白、浅黄色，中密为主，部分为松散~稍密，以中砂为主，局部为细砂、粉砂，层厚0.50～14.40m；⑤细中砂夹薄层淤泥：灰白、浅黄色，中密为主，部分为松散~稍密，以中砂为主，局部为细砂、粉砂，层厚1.00～23.85m；⑥粉质粘土：褐黄色，可塑～硬塑，含高岭土、氧化铁、石英等，层厚0.80～18.20m；⑦淤泥质土：深灰色，流塑，含高岭土、氧化铁、石英等，含较多有机质、腐殖质等。层厚0.60～8.80m；⑧粉砂：灰黄色，中密为主，局部为稍密和密实，以粉砂为主，局部为细砂或中砂，含细砂颗粒等，层厚3.60～12.50m。

各土层有关力学参数见下表1。

表1岩土体物理力学指标

该工程地面以上为10栋高层建筑及附楼组成，为框架、框剪结构，采用桩基础，设有3个两层地下室。基坑开挖设计深度13m。该工程地质条件较差,软土深度(人工填土与淤泥层)较大,土层自稳能力差;在基坑深度范围内有一层强透水的中砂,地下水丰富;基坑四周紧邻市政道路及各种地下管线,因此,基坑支护采用SMW工法桩+扩孔锚杆支护形式,典型设计剖面见图1。

图1基坑典型设计剖面图

2施工要点

本工程基坑施工顺序为：场平平整→分层分段土方开挖第一级至平台处、土钉分道施工→三轴搅拌桩、H型钢桩、第一道锚杆、钢筋砼梁、降水井施工→分层分段土方开挖至第二道锚杆处→施工第二道锚杆→分级土方开挖至基坑底设计标高→地下室结构施工至地下二层→地下室结构施工至+0.00→H型钢拔桩回收→土方回填。本工程中扩孔锚杆施工中应注意的是在第二道扩孔锚杆施工时，要在坑外进行一级降水，将水位降到扩孔锚杆施工标高以下。

3锚杆抗拔力检测

锚杆和冠梁及圈梁施工完毕后,由业主和监理单位随机取样5根进行锚杆抗拔力验收试验,试验荷载按规范③取1.2倍设计抗拔力即420kN。试验结果见图2(图中S为千斤顶伸长量)。

图2锚杆试验Q-S曲线

张拉锁定时,按1.0倍设计拉力值对每根锚杆的抗拔力进行了确认。MG1型锚杆设计根数为238条,由于场地原因,MG-13，54，115,178，189，210未施工，另增加了一条锚杆(补1)。从抗拔力验收试验和张拉锁定情况来看,每一根锚杆都能达到设计抗拔力,扩孔效果显著,比普通杆可靠性高。

4基坑位移监测

2010年7月10日锚杆锁定完毕,从7月13日开始开挖基坑,同时进行位移观测。基坑开挖的深度由设计的13.0m全部加深为13.7m。由于扩孔锚杆施工质量好、可靠性高,因此,对基坑加深没有采取任何加固措施。位移观测采用偏角观测法,东、南、西、北四侧中部观测点W1、W2、W3、W44点的观测结果见图3。根据第三方位移观测结果,在土方开挖的30天内,基坑位移在基坑深度的0.2%以内;在基础桩的施工过程中,基坑位移基本在0.3%以内。与该地区相同地质条件相同深度的基坑相比,本案采用扩孔式预应力锚杆与采用多排普通二次高压注浆预应力锚杆的排桩支护相比,基坑位移约减小50%左右。

图3锚杆位移时间曲线

5结论与建议

根据某工程基坑扩孔预应力锚杆的设计、施工、试验检测等情况,可以得到如下结论:

(1)高压喷射扩孔法技术先进、工艺成熟,能有效地按设计要求对锚杆段进行扩孔施工,完全可以适用于大规模的工程施工,有实用推广价值。

(2)扩孔锚杆的抗拔力比普通锚杆显著提高,可靠性也比普通锚杆高。

（3）扩孔锚杆的变形比普通锚杆小,施加较高的锁定拉力后能更好地限制基坑变形,减小基坑位移。

(4)由于受工期、经费、场地使用等方面的限制,关于扩孔锚杆的应力、应变分布规律、破坏模型以及抗拔力计算公式等理论方面的问题,目前还是一个空白,还有待于进一步的研究。