深基坑锚杆支护技术的应用探讨

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发布时间：2011-06-13 09:38:30  更新时间：2023-07-06 10:32:44

深基坑锚杆支护技术的应用探讨
陈伟祥
摘要：锚杆支护技术是土木工程施工中的一项实用技术，它是将一种新型受拉杆件的一端固定在边坡或地基的岩层或土层中，称为锚固段，另一端与挡墙连接，可以承受由土压力、水压力施加在挡墙上的推力，从而利用地层的锚固力维持挡墙在开挖基坑过程中的稳定。本文结合实例，就深基坑锚杆支护技术的应用进行了探讨，以供类似工程参考。
关键词： 锚杆支护； 深基坑； 测试

1 前 言
在城建工程中经常会遇到因建筑物周围有居民楼、街道或其他建筑物使得施工场地十分狭窄的情况，因此进行深基坑开挖时必须采取支护措施，以确保周围建筑物的安全运营及深基坑开挖坑壁的稳定性，在此过程中，合理选择支护方案是施工的关键。锚杆支护技术是土木工程施工中的一项实用技术，它是将一种新型受拉杆件的一端固定在边坡或地基的岩层或土层中，称为锚固段，另一端与挡墙连接，可以承受由土压力、水压力施加在挡墙上的推力，从而利用地层的锚固力维持挡墙在开挖基坑过程中的稳定。用锚杆固定挡土桩(墙)应用,实现了深基坑工程施工效率高、工期短、造价低的优越性,由于以上的优点,因而适用于城区内高层建筑物深基坑的支护。近几年工程实践证明,深基坑支护的主体结构成功率很高,其锚杆加固挡土桩起到至关重要的作用。本文结合实例，就深基坑锚杆支护技术的应用进行了探讨，以供类似工程参考。

2 工程地质概况
某大厦拟建场地周围有8层和12居民楼，基坑边距居民楼仅为0.8m，东侧为一条主要大街，场地狭窄；大厦主楼为22层，裙楼4层，采用框架结构，占地面积为3600m2； 基坑开挖深度分别为-13.0m和-8.7m。基坑主要地层工程地质条件如表1 所示。

3 基坑支护设计方案与设计参数
鉴于该建筑物场地相当狭窄的情况， 深基坑开挖时必须采取支护措施。经过多种方案分析比较后， 确定该工程采用钻孔桩与锚杆支护方案， 其对周围环境不会造成破坏， 护坡桩之间土层采用挂网喷浆维护。该方案的主要技术参数为：a）裙楼-8.7m基坑护坡桩：规格为￠600@1100，长度L=10.6m，桩顶标高为-1.90m； 锚杆： 规格为￠130@2200，设在-5.1m处，长度L=23m，锚杆倾角为15°，非锚固段长4.4m， 锚杆设计荷载为344kN；
b）主楼-13.0m基坑护坡桩：规格为￠600@1100，长度L=14.9m，桩顶标高为-1.90m； 锚杆：第一层锚杆规格为￠130@2200，设在-5.1m处，长度L=21m，倾角为15°，非锚固段长6.5m，锚杆设计荷载为320kN；第二层锚杆规格为￠130@1100，设在-9.1m处，长度L=16m，倾角为15°和20°交错布置，非锚固段长3m，锚杆设计荷载为316kN； 锚杆拉筋：规格为2￠28，锚头丝杆为￠36，45＃碳素钢。
在-1.9m处设砖砌370挡土墙，每隔4m设350×350构造柱；在桩顶处设400×700钢筋混凝土帽梁，桩顶钢筋嵌入帽梁0.7m。工程量：共完成￠600钻孔灌注桩234根， 土层锚杆289根，400×700混凝土梁265米，挡土墙95m，挂网喷浆512m2等。裙楼基坑支护剖面图如图1所示。

4 施工工艺与质量控制
4.1 施工工艺
先进行￠600支护桩施工，然后将场地开挖到桩顶设计标高处，浇筑混凝土帽梁并进行砖砌挡土墙施工，再开挖基坑至5.1m处打设第一层锚杆，并进行锚杆抗拔试验，安装锚头及腰梁，张拉锁定第一层锚杆，然后将主楼基坑开挖至9.1m处，打设第二层锚杆，并进行第二层锚杆抗拔试验，安置腰梁、张拉锚定第二层锚杆，腰梁与护坡桩连成整体，至此形成基坑锚杆支护结构。
4.2 施工质量控制
具体的施工质量控制措施如下：a）保证护坡桩桩长、桩径、桩身强度满足设计要求， 混凝土标号为C25， 坍落度为15cm～18cm；桩长允许误差为±100mm， 桩垂直误差应小于1%；b）保证锚杆倾角、锚筋强度、锚杆长度、灌浆压力、水泥浆配比满足设计要求；锚杆钻孔直径为130mm，注浆前钻孔不得坍塌； 锚杆拉筋时设置定位器， 间距为2m；c）先做试验锚杆，经验证抗拔力达到设计要求后，方可正式施工工程锚杆；d）待锚杆水泥浆凝固7d后，对锚杆进行张拉锚固，预加荷载为设计荷载的80%；e）严格控制腰梁材质，在锚杆张拉后将腰梁与护坡桩连成整体；f）护坡桩之间土层的稳定性采用挂网喷浆维护。

5 质量检验及加固效果
5.1 锚杆抗拔试验
为检验锚杆设计数据的可靠性及锚杆施工工艺的可行性，随机抽取5组进行锚杆抗拔试验。试验分十级加荷，每级48kN，用百分表测位移量，每级荷载的稳定标准为连续三次（加荷后每隔5min读数一次，每级荷载读数三次）百分表读数累计位移量不超过0.1mm，试验结果如表1所示。

 

试验结果表明，锚杆抗拔力都超过了设计荷载，并且基坑开挖后未出现锚杆抗拔力不足而被拔出的现象，说明锚杆的设计与施工技术可行，安全可靠。
5.2 桩顶位移观测
在帽梁上设置15个观测点用于观测桩的位移。桩顶位移观测分三个阶段：基坑开挖阶段观测3次，开挖至坑底时观测1次，底板混凝土浇捣后观测1次。观测结果显示， 除基坑的北侧开挖到坑底有7.2mm位移（满足设计要求）外，其他各边桩顶均未发生位移。

6 结 语
在深基坑施工锚杆常规的操作方法是, 均应先开挖到锚杆设计位置的高度,再进行施工, 若为多排锚杆, 就要边开挖边施工,而当搭设钻孔、灌桨可移动平台后, 施工不受地形的限制,可实现机械化开挖深基坑一次到位,采用钻孔桩与锚杆支护方案获得了良好的效果, 达到支护的深基坑安全、可靠、稳定的设计目的。

参考文献
[1]黄强.深基坑支护工程设计技术[M].北京:中国建材出版社,2005