1、某深基坑桩锚联合支护分析摘要:某深基坑深约 16.219.2 米,东西两侧有高层建筑。本文结合该基坑讲述排桩+预应力锚索联合支护在深基坑中的应用,以期能给基坑支护设计者提供一些有用的建议和参考。 关键词:基坑支护;排桩;预应力锚索 中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号: 1、引言 随着经济的发展和城市的大规模建,城市中出现了大量的深基坑工程。深基坑支护在整个建筑工程中显得越来越重要。目前,深基坑支护主要存在如下难题:施工空间狭小,不具备自由放坡条件;周围存在高大建筑物,在基坑支护过程和使用中要保证周围建筑物的安全;业主对工程造价的严格控制。 深基坑支护应该结合工程特点、工程地质
2、条件、水文地质条件、周围建筑物环境、施工工艺方法等综合确定。目前基坑支护结构形式很多,常见的有排桩、地下连续墙、土钉墙、预应力锚索、放坡及上述形式的组合。 结合本地区经验及本工程的特点综合考虑,本工程支护形式采用排桩+预应力锚索联合支护。本文结合工程实例,探讨采用排桩+预应力锚索联合支护在深基坑中的应用,对以后类似工程的深基坑支护设计具有借鉴意义。 2、工程概况 某深基坑支护总长度约 356.3 米,东侧距基坑 2 米为已有 17 层大厦,西侧距离基坑 3 米为已有 25 层大厦。南北两侧距离基坑 10 米为既有公路。基坑开挖深度约 16.219.2 米。基坑支护为临时性支护,期限为 1年。
3、3、岩土工程条件及参数 场地地下水为潜水,稳定水位标高 13.2 米。场地地层及地层厚度从上至下依次为:素填土 2 米,粘性土 2 米,强风化岩石 7 米,底部为中风化岩石。根据本工程勘察报告,基坑支护范围内场地地层及设计参数见下表: 基坑支护设计参数表 4、支基坑支护设计 4.1 基坑支护设计方法 综合考虑本工程特点及周围环境等情况,本基坑采用两种支护方案:南北两侧具备一定放坡条件,所以顶部 5 米范围内采取自由放坡支护(素填土放坡坡比 1:1.5,粘性土放坡坡比 1:1,强风化岩放坡坡比1:0.75) ,底部采用排桩+预应力锚索联合支护;东西两侧无放坡条件且与高层建筑相邻,为确保本基坑及相
4、邻建筑物的安全,支护形式采用排桩+预应力锚索联合支护。排桩:桩身混凝土强度 C30,桩直径 1 米,桩间距 1.8 米,桩底嵌岩 2 米。预应力锚索采用无粘结的 75 钢绞线束,钢绞线设计强度 1320N/mm2,底部为挤压锚。 东西两侧基坑支护剖面图见下图: 东西侧基坑支护剖面图 东西两侧基坑支护立面图见下图: 东西侧基坑支护立面图 4.2、基坑稳定性验算 4.2.1、整体稳定性计算: 整体稳定安全系数:KS=Mr/MS 式子:MS作用于危险滑裂面上的总滑动力矩,KN?m; Mr作用于危险滑裂面上的抗滑力矩,KN?m。 经计算,整体稳定安全系数 Ks = 1.957 S1.2,满足规范要求。
5、 4.2.2、抗倾覆稳定性验算: 抗倾覆安全系数: KS=Mp/Ma Mp被动土压力及支点力对桩底的弯矩, 对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。 Ma主动土压力对桩底的弯矩; 经计算,抗倾覆安全系数 Ks = 2.261 1.200, 满足规范要求。 4.2.3、基坑底部土体抗隆起验算: 参照 Prandtl(普朗德尔)的地基承载力方式,抗隆起稳定性采用下式验算: 经计算,Ks = 6.181 1.2, 满足规范要求。 4.3、支护结构施工顺序及要点 4.3.1 施工顺序 排桩+预应力锚索联合支护。具体做法为:首先进行桩的定位、施工,
6、桩顶设置冠梁,再分层开挖土石方;开挖后桩间土先喷射一层 50mm 厚的素混凝土,然后进行预应力锚索定位、钻孔下锚索及注浆;进行钢筋网喷射混凝土的施工;设置腰梁;进行预应力锚索张拉及锁定;直至开挖至设计标高。 4.3.2 施工要点 、为防止支护桩成孔爆破产生的振动影响周边建筑物地基的稳定性,支护桩成孔方式采用旋挖设备成孔。 、桩身混凝土采用商品混凝土一次浇筑完成。严格控制成桩质量。、锚索注浆液采用纯水泥浆。注浆水泥采用 42.5Mpa 普通硅酸盐水泥。水泥浆强度等级为 M30。 、待混凝土和水泥浆达到 80%设计强度后方可进行锚索张拉。 、锚索在大规模张拉前,应进行拉拔试验。 、排水:预计本场地
7、地下水为基岩裂隙水,且水量不大,基坑开挖施工过程中应及时做好基坑降排水,基坑降排水可采用集水明排等方式。泄水孔与锚孔交错布置,泄水孔施工要严格保证质量,泄水孔布置情况见立面图。 采取本方案支护该深基坑,确保了在整个基坑开挖和地下室施工过程中基坑的稳定性,满足了安全、造价、施工工期等多个目标的要求。 5、结论: (1)实践表明,该基坑采取本支护方式取得了良好的支护效果,保证了基坑及周围建筑物的安全。 (2)基坑支护方案设计选择时,应根据基坑本身特点及周围环境条件不同,把一个基坑分成若干区段分别考虑设计方案,以达到既安全可靠又经济合理的支护效果。 参考文献:建筑基坑设计规程 JGJ 120-99 中华人民共和国行业标准。