桩锚支护在某工程中的设计应用

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1、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

2、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

3、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

4、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

5、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1000×800mm（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

6、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)=0.456Kp=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/

7、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，则剖面锚杆水平力：T总=586.55×1.5=879.87kN锚杆倾角θ=10°，故锚杆轴力：N=879.87/cos10°=893.44kN设计为竖向6排锚杆：3φ25+2φ28+1φ32，其抗拉强度设计值：