土层可拆型锚杆在深基坑支护中的应用

ＧＥ０ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＢＩＮＧ　ＦＩＥＬＤ　ＶＯＬ　５　Ｎｏ　５　土层可拆型锚杆在深基坑支护中的应用　田向阳　（１河南农业大学摘要申金生　２河南省建筑科学研究院）　在高层建筑的深基坑支护中，经常采用普通锚杆，以解决基坑及周边环境的安全稳定难题，而土　层可拆型锚杆则很少应用。本文通过工程实例，对土层可拆型锚杆应用到深基坑支护中的有关　原理及施工中应注意的有关同题进行了说明和阐述。　关键词深基坑承载体土层可拆型锚杆　深基坑支护技术．是建设部２００１年度重点研究　和推广的重要技术之一　随着现代化城市建设和旧　城改造的速度加快及土地资源的日益匮乏．深基坑　支护工程往往在建筑物密集地带施工，场地狭窄，周　边环境复杂．通常有必须保护的永久性建筑物以及　地下各种管线和重要的市政公用设施。因此，在深　基坑支护的设计和施工时，不仅要确保深基坑的安　全和建筑物基础的顺利施工，而且要确保基坑周边　环境的安全稳定。　锚杆支护技术以其造价低、支护稳定性好和基　础施工便利等优点，已成为深基坑支护工程中的常　用技术。而在实际应用中，普通锚杆技术也面临一　个不可回避的问题，就是普通锚杆永久地埋在地下．　既会发生侵犯他人地权（地下空间）行为，也会给后　续工程地下结构设施的施工带来许多困难，这不仅　造成不必要的经济损失，而且会导致法律上的纠纷。　土层可拆型锚杆是一种新型的锚杆技术，它的　制作是沿拉筋全长四周涂以油脂，并套上胶管使之　间距过小时．可调整锚杆倾角来避免群锚效应。　（２）倾角以１５。～３５。为宜。　（３）锚固体上有效范围的覆土平均厚度不小于　４．０　ｉｌｃ　（４）锚杆必须为“ｕ”型。　（５）锚杆端部承载体一般为半圆弧形。　１．２设计程序　调查有关技术资料一计算有关力学指标一锚杆　的设计一现场拉拔实验一修改设计一确定初期张拉　力一锚杆头部设计。　１　３锚ｔＳｉｉ－算　（１）钢绞线　ｎ兰Ｋ‘Ⅳ．／（Ａ　－　）　其中：ｎ为钢绞线束数（取兰ｎ的最小的偶数．　由于是“ｕ”型锚杆，　必须为偶数）；　。为单束钢绞　线的面积（ｉｌ　）；ｆＶ．一轴拉力（设计、ｋＮ）；　为安全系　数（永久锚杆取１．８—２．２，临时锚杆取１．４～１．８）：　．　分离，拉杆受力后，外力通过无粘结拉杆直接传至锚　固体根部，当基础施工完成后，用千斤顶将其回收。　同时，它具有较高的可靠性、稳定性和造价低廉的优　点；它与普通锚杆在受力状态和引起土体变形等方　面有着截然不同的特点：普通锚杆与土体相互作用　时，传力顺序是先外后内，由浅而深，土体摩阻力发　为钢绞线强度标准值（ｋＰａ）。　（２）有效锚杆长度　Ｌ　＝Ｋ‘Ⅳ．／（ｗ・ｄ・ｑ　）　其中：　为锚杆的有效锚固长度；ｄ为锚固段　的水泥注浆柱体的直径；ｑ　为土体与锚杆锚固段之　间的粘结强度值。　（３）承载体、锚固端设计　选择合适的承载体型号和锚具型号，并将其加　工成系列标准件。　挥是外大内小，土体变形是外部土体变形较大，而土　层深处的土体变形较小；可拆型锚杆与土体相互作　用时，传力顺序是先内后外，由深而浅，土体摩阻力　发挥是大小内外，土体变形是外部土体变形较小，而　土层深处的土体变形较大。　２土层可拆型锚杆的施工与监测　２　１锚杆的施工　施工应严格按照图纸设计要求和《土层锚杆设　计与施工规范》（ＣＥＣＳ２２：９９）中的有关规定进行。　２．２土层可拆型锚杆的监测　（１）监测程序　１土层可拆型锚杆的设计　１．１一般构造要求　（１）锚杆间距：上下排间距不宜大于２．５　ｍ，且　不宜小于１．５　ｍ，水平问距不宜小于２．０　ｉｌｌ，若水平　［收稿日期：２１３０２—０３—１５　５２　维普资讯 http://www.cqvip.com

岩土工程界第５卷第５期　施工监测设计一确定和埋设测点一跟踪监测一　数据处理一判定安全性一实施应急措施　（２）监测内容　支护结构的内力、变形、支撑轴力、相Ｉ临建筑物　或地下管线的位移，基坑土体的变形和地下水位的　测量　１４７０　ＭＰａ；锚杆间距：１．１０　ｉ＂Ｉ１（一桩一锚），２．２０　ｍ　（二桩一锚）；锚固体直径：１６０．００　ｍｍ；锚杆始端距　自然地坪的距离：２．０　ｉ＂Ｉ１；锚杆倾角：２７。（一桩一锚　按２ｌ。、２７。交错布置）；锚杆轴拉力：２３０　ｋＮ。　３．４土层可拆型锚杆的施工　（１）工艺流程　定位一成孔一预应力锚杆制作和安放一注浆一　连梁安放一张拉与锁定一拆除回收。　（２）施工要点　（３）监测范围　监测范围可根据工程性质、地质条件及周边环　境的具体情况和有关规范的规定而确定　（４）监测点的布置　在施工现场的实际监测中，应科学合理地确定　监测范围和监测点的布置，并埋设必要的仪器。通　过获得的数据，并根据施工进度进行跟踪监测，做到　信息化管理和施工　定位成孔前根据设计要求和场地条件定出孔　位，作出标记。　成孔采用ＹＭ一１６０步履式套管钻机钻进。　预应力锚杆制作和安放可拆型无粘结锚杆应　按设计要求进行制作和安放。　注浆注浆采用二次高压注浆工艺，浆液采用　掺人２％早强剂，水灰比０．６的纯水泥浆。第一次　注浆压力为０．５　ＭＰａ，第二次注浆压力为１．５　ＭＰａ。　连梁连粱采用两根［１６草槽钢，应焊接一体。　张拉与锁定　当水泥浆的强度达到１５　ＮＰａ时，　对锚杆进行张拉；张拉时按规程要求分级加荷。张　拉锁定荷载为设计拉力的５０％。　拆除回收当建筑物的地下工程完工后，采用　改进型千斤顶将钢绞线拆除回收。　３工程实例　３．１工程概况　某高层住宅位于郑州黄河路与政六街交叉口　处，该建筑地上３Ｏ层，地下１层，基础埋深一６．５　ｍ，　地下水位一１．５　ｉ＂Ｉ１。东距政六街约５．０　ｍ，西距６层　１１　住宅楼３．５　ｍ，南北为续建的大型地下停车场。　３．２工程地质岩性　第①层素填土，褐红色，由粉质粘土等组成，含　有较多的灰渣、砖块等物。层厚１．５—２．０　ｍ。　第②层粉质粘土，褐黄色，软，可塑，属高压缩　性土。层底埋深４．２～１．６　ｍ．层厚３．３～３．６　ｉ＂１１。　第③层粉土，饱和，均质，稍密，夹粉质粘土透　镜体，黄褐色，可塑，属中压缩性土，层底埋深５．２～　４．４　ｍ．层厚３．６—４．２　ｍ。　３．５基坑变形的监测　根据可行的基坑支护方案，结合本工程的实际　情况，在基坑的东西两侧和南北各埋设了７个监测　点，分别对可拆型锚杆和普通锚杆的位移变化监测：　５０天时，南北两侧的桩顶最大位移为２４　ｍｍ，而东西　两侧的桩顶最大位移为７０　ｍｍ。　第④层粉质粘土，褐色、黄褐色及灰白色，可　塑，含有较多钙质结核，局部粉土，该层厚度不均匀，　属中偏高压缩性土。层底埋深７．１—５．６　ｍ，层厚　２．０～２．７　ｉ＂Ｉ１。　４结语　（１）采用土层可拆型锚杆对高层建筑物的深基　坑进行支护，不仅避免了对临近建筑物的地下设施　第⑤层粉土，褐黄色，饱和，中密一密实．含有　少许钙质结核，局部接近粉质粘土，属中压缩性土。　层底埋深８．７～６．９　ｍ，层厚４．５～１．２ｉ＂Ｉ１。　３．３　后续施工的危害和对非自有土地的非法占用，而且　合理地利用了地下空间，节约工程费用。以本工程　与类似工程比较分析，采用可拆型锚杆相对采用普　通型锚杆可节约１５％的费用。　（２）可拆型锚杆的设计，目前因无可参照的规　范，在实际应用时，常参照普通锚杆的有关规范进行　设计。由于可拆型锚杆的受力机理与普通锚杆的差　根据岩土工程地质报告提供的有关技术参数、　基坑开挖深度及基坑周边环境的实际情况，考虑基　坑受力和变形的要求，依照安全可靠、造价经济、便　于土方施工和缩短工期的原则．经综合比较和方案　优化，其支护方案采用全封闭锚拉式支护结构。该　方案是冠梁连接的排桩式钻孔灌注桩、深层搅拌桩　（局部高压旋喷桩）并施加预应力锚杆连接的支挡　体系。东西两侧采用普通型预应力锚杆，而南北两　侧，考虑将建造大型地下停车场，故采用可拆型锚　杆。其主要技术参数：　锚杆用钢绞线：ｄ＝１５　ｍｍ（７　５）；强度值：　异，其设计时宜采用多组承载体以分散压力．避免因　局部压力太大而导致承载体将水泥柱体压碎。　（３）可拆型锚杆的施工．应严格控制成孔的质　量，避免有塌孔、缩径等不良现象的发生，否则，将直　接影响可拆型锚杆的抗拔力。为此，具体施工时，应　结合工程的实际情况，进行二次注浆。　第一作者通讯地址：河南省郑州市文化路９５号，河南农业走　学基建处　邮编：４５０００２　５３