1、排桩预应力锚拉杆支护结构工程实例分析【摘 要】本文结合工程实例介绍了排桩预应力锚拉杆支护结构的设计、计算，并对施工监测结论与计算 结果进行了对比。 【关键词】排桩；预应力；锚拉杆；支护 1、工程概况 某大厦位于兰州市张掖路南侧，基坑开挖深 11m，长 180m，宽31.2m，基坑周围现有建筑物较多，地下水位较高，地质状况复杂，土层分布及土层的物理力学参数见表 1。由于基坑尺寸较大，周围环境复杂，最近建筑物离基坑边仅 6m，且为浅基础，因此，对基坑开挖提出了很高的要求，仅允许基坑边产生 20mm 的水平位移，基坑周围竖向沉降量必须控制在最小范围，根据现场情况、基坑地质资料和对基坑变形的要求，决定
2、采用排桩预应力锚拉杆支护结构。 表 1 各层土的物理力学参数 土的种类 土层厚度（m） 摩擦角 （0） 粘聚力 C（kPa） 重度（kN/m3） 杂填土 4.5 21 11 16.5 卵石 5 43 0 18 红砂岩 10 37 8 17.5 2、基坑边坡支护方案 基坑采用桩径为 800mm，桩间距为 2000mm，单排钢筋混凝土桩加单层锚杆的基坑支护结构，锚杆加在桩顶下 1m 处，锚杆材料采用 HRB335钢筋，采用超张拉，并在桩顶设置冠梁，边坡土体上部 2.5m 作砖砌挡墙，本基坑按安全等级为一级支护结构设计，支护结构初步设计图见图 1。 3、支护结构的设计计算 考虑基坑边有 堆载，基坑上
3、部 2.5m 厚土层作为荷载作用在支护结构上部，并假定桩插入基坑的深度为 ，简化的排桩预应力锚拉杆计算简图，作用在支护结构上的荷载和土压力分布图见图 2。经计算弯矩零点在距坑底 处，此处主动土压力和被动土压力相等，且等于 41.27kN/m，假定加预应力时，锚杆所处位置位移为零，即可按上述方法计算锚杆和桩的内力以及支护结构顶部的水平位移，其求解过程叙述如下： 图 1 排桩预应力锚拉杆基坑支护初步设计图 图 2 排桩预应力锚拉杆支护结构计算简图 由于桩间距为 2m，排桩预应力锚拉杆结构体系取为平面结构计算问题，每个桩需要支挡的土体为 2m 厚度范围，锚杆为单层，因此，排桩加锚杆为一静定结构。现以
4、弯矩零点为距心，可求得锚杆拉力为： 锚杆用 32 钢筋，进行强度验算： ，满足强度要求。 进行抗倾覆稳定性验算： ，满足。 施加预应力大小，预应力损失及基坑水平位移计算： 锚杆计算长度计算为： 张拉力： 预应力损失： 锚具回缩 应力松弛 锚固体蠕变 总应力损失为 。 则预拉力为 ，计算锚杆作用点的水平位移为： 基坑边沿产生的刚性位移为： 本工程对现场基坑边水平位移进行了观测，测试开始于加预应力锚拉杆前的 9 月 21 日，基坑施工结束于 10 月 31 日，位移值变化情况见下表 2，由于测点布置在 2.5m 高砖砌挡墙上部，实测最小位移值为 5mm，最大位移值为 8 mm，平均为 6.4mm，桩顶实测位移在 35mm 与计算结果相近。 表 2 测点水平位移变化情况 测点 9 月 21 日 9 月 26 日 10 月 8 日 10 月 16 日 10 月 31 日 11 月30 日 1 0 -4. -2 4 7 7 2 0 -7 -4 3 6 6 3 0 -3 -3 6 6 5 4 0 -5 -3 3 5 8 5 0 -3 -1 5 5 6
