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論關(guān)于預(yù)應(yīng)力錨管在復(fù)合土釘墻中應(yīng)用的工程技術(shù)總結(jié)學(xué)術(shù)論文
復(fù)合土釘支護(hù)就是把土釘與其他支護(hù)形式或施工措施聯(lián)合應(yīng)用， 在保證支護(hù)體系安全穩(wěn)定的同時(shí)滿足某種特殊的工程需要的支護(hù)方式。如限制基坑上部的變形、阻止邊坡士體內(nèi)水的滲出、解決開挖面的自立性或阻止基坑地面隆起等。現(xiàn)在基坑支護(hù)采用復(fù)合土釘墻的支護(hù)方式的越來越多。本人設(shè)計(jì)的《雍景灣基坑支護(hù)工程》中采用了預(yù)應(yīng)力錨管+攪拌樁+微型樁的復(fù)合土釘墻的支護(hù)方式取得成功。該基坑采用預(yù)應(yīng)力錨管替代預(yù)應(yīng)力錨索來控制基坑變形， 該方案對整個(gè)基坑支護(hù)工程的造價(jià)的節(jié)省起到了顯著的作用。
1 工程概況
雍景灣工程位于深圳市南山區(qū)蛇口，愛榕路、工業(yè)七路與荔園路之間。設(shè)有一～二層地下室。基坑深約3.03～9.03m，基坑底開挖長度約871m，基坑底開挖面積約33659m2�；颖眰�(cè)離荔園路較遠(yuǎn)，周邊較空曠;東側(cè)臨近近海路，局部離路較近;南側(cè)距離工業(yè)七路較遠(yuǎn)，周邊較空曠;西側(cè)距離愛榕路較遠(yuǎn)，周邊較空曠，局部靠近中集大廈，基坑底距其主樓約18m。
2 地下水處理
基坑主要開挖地層有素填土、淤泥、礫砂、粘土及礫質(zhì)粘性土等，淤泥質(zhì)細(xì)砂及礫砂層為強(qiáng)透水層，砂層埋深及厚度較大，因此對基坑的地下水采取雙排攪拌樁隔水帷幕止水，隔水帷幕沿基坑邊全場設(shè)置，在基坑內(nèi)采用明溝排水等措施。土方開挖時(shí)需先進(jìn)行坑內(nèi)地下室的抽排， 將地下水水位降低至開挖面以下。
3 基坑支護(hù)方案比選
本場地原始地貌為濱海灘涂帶，工程地質(zhì)條件復(fù)雜，基坑支護(hù)范圍內(nèi)主要土層有人工填土、淤泥、淤泥質(zhì)土、兩層礫砂、粘土及礫質(zhì)粘性土等，局部填土及淤泥層較厚。基坑底主要位于第二層砂層內(nèi)。前期方案設(shè)計(jì)時(shí)，考慮局部開挖深度約7.5~9.0m 段的基坑，由于基坑放坡空間不夠，且需止水，采用上部放坡、中間放一平臺(tái)、下部預(yù)應(yīng)力錨索+攪拌樁+微型樁的復(fù)合土釘墻的支護(hù)方式， 預(yù)應(yīng)力錨索用控制基坑變形。形成方案后，經(jīng)過造價(jià)預(yù)算，基坑支護(hù)費(fèi)用較高�？紤]降低基坑支護(hù)費(fèi)用，另考慮到基坑中有較厚的砂土層，如采用一般的預(yù)應(yīng)力錨索作為錨拉物件，則在施工中會(huì)遇到塌孔、涌砂等問題并引起基坑周邊地面下沉甚至開裂，造成工程危險(xiǎn)。經(jīng)過討論，考慮采用預(yù)應(yīng)力錨管替代預(yù)應(yīng)力錨索以降低工程造價(jià)。最后確定采用土釘墻、上部放坡下部攪拌樁+微型樁+土釘?shù)膹?fù)合土釘墻以及上部放坡下部預(yù)應(yīng)力錨管+攪拌樁+微型樁的復(fù)合土釘墻的支護(hù)方式。典型的支護(hù)剖面如圖1
4 預(yù)應(yīng)力錨管技術(shù)參數(shù)
(1)預(yù)應(yīng)力錨管采用機(jī)械擊入式成管。對于局部難以打入的采用機(jī)械成孔的方式。
(2)錨管孔距水平方向允許偏差10cm，垂直方向允許偏差5cm，傾角偏差3%。
(3)錨管桿體采用準(zhǔn)57 壁厚5.0mm 的鋼管，每隔1.50m設(shè)置一個(gè)倒刺，以增加摩阻力。鋼管接長采用3準(zhǔn)16 螺紋鋼幫焊，單面焊連接，每側(cè)焊縫長度為10d;或者直接采用等長準(zhǔn)57 壁厚5.0mm 的鋼管對開剖開后幫焊連接。
(4)注漿錨固體采用水灰比0.45～0.50 的純水泥漿，水泥為42.5R 普通硅酸鹽水泥， 外加0.03%水泥用量的三乙醇胺作早強(qiáng)劑，漿體抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度M25，注漿壓力0.6～1.0MPa，孔口溢漿即停止注漿。
(5)錨管張拉應(yīng)在達(dá)到錨固體設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%，且大于15MPa后方可進(jìn)行。
5 施工中預(yù)應(yīng)力錨管所遇到的問題及解決方法
為確保預(yù)應(yīng)力錨管的施工質(zhì)量， 考慮到場地地質(zhì)條件復(fù)雜， 要求預(yù)應(yīng)力錨管作抗拔力基本試驗(yàn)后方可進(jìn)行工程錨管的施工，試驗(yàn)條數(shù)為3 根。
施工過程中， 施工方在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨管施工前，5 根長度15m、錨固段10m 及設(shè)計(jì)拉力120kN 的預(yù)應(yīng)力錨管進(jìn)行了抗拔力基本試驗(yàn)， 試驗(yàn)結(jié)果抗拔力分別為213kN、165kN、172kN、185kN 及158kN。根據(jù)《深圳地區(qū)建筑深基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(SJG05-96)對于錨桿抗拔力基本試驗(yàn)的規(guī)定，其試驗(yàn)結(jié)果為極限抗拔力， 且根據(jù)其規(guī)定錨桿極限抗拔力為設(shè)計(jì)拉力值的1.6 倍，為192kN。因此僅一根預(yù)應(yīng)力錨管極限抗拔力滿足要求。
通過計(jì)算，從以下幾方面進(jìn)行調(diào)整，以保證預(yù)應(yīng)力錨管抗拔力滿足要求：
(1)預(yù)應(yīng)力錨管總長度及錨固段長度調(diào)整
對原長度為15m、錨固段為10m 及設(shè)計(jì)拉力為120kN 的預(yù)應(yīng)力錨管，現(xiàn)增加其錨固段長度2m，即長度改為17m、錨固段為12m; 對原長度為15m、錨固段為10m 及設(shè)計(jì)拉力為140kN 的預(yù)應(yīng)力錨管，現(xiàn)增加其錨固段長度3m，即長度改為18m、錨固段為13m。
(2)預(yù)應(yīng)力錨管注漿參數(shù)及張拉時(shí)間的調(diào)整
預(yù)應(yīng)力錨管注漿， 注漿壓力為1.0MPa。預(yù)應(yīng)力錨管張拉應(yīng)在達(dá)到錨固體設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%， 且大于15MPa 后方可進(jìn)行。預(yù)應(yīng)力錨管張拉時(shí)應(yīng)張拉至設(shè)計(jì)拉力的1.1 倍時(shí)，保持10(砂土)~15min(粘性土)，觀察其變位趨于穩(wěn)定時(shí)，然后卸荷至錨鎖荷載進(jìn)行錨鎖。
(3)錨管倒刺設(shè)置及注漿孔設(shè)置的調(diào)整
錨管桿體采用準(zhǔn)57 壁厚5.0mm 的鋼管，每隔0.50m 設(shè)置一個(gè)倒刺，以增加摩阻力。鋼管接長采用3準(zhǔn)16 螺紋鋼幫焊，單面焊連接，每側(cè)焊縫長度為10d;或者直接采用等長準(zhǔn)57 壁厚5.0mm 的鋼管對開剖開后幫焊連接。錨管僅在錨管底部1/3錨管長度段開設(shè)注漿孔。
通過對預(yù)應(yīng)力錨管相關(guān)參數(shù)的調(diào)整， 施工完畢后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨管抗拔力檢測，預(yù)應(yīng)力錨管抗拔力均滿足設(shè)計(jì)要求。且在施工過程中及基坑使用過程中基坑的變形沉降以及周邊建筑物的沉降等均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
6 結(jié)束語
復(fù)合土釘墻能合理利用土體承載力， 將土體作為支護(hù)結(jié)構(gòu)不可分割的部分，具有結(jié)構(gòu)輕，柔性大，適用范圍廣、造價(jià)低、工期短、施工簡便、安全可靠等特點(diǎn)，支護(hù)能力強(qiáng)，可根據(jù)不同工程需要作超前支護(hù)，并兼?zhèn)渲ёo(hù)、截水、控制變形等效果。在實(shí)際工程中，組成復(fù)合土釘墻的各項(xiàng)技術(shù)可根據(jù)工程需要進(jìn)行靈活的有機(jī)結(jié)合，形式多樣，復(fù)合土釘墻是一項(xiàng)技術(shù)先進(jìn)、施工簡便、經(jīng)濟(jì)合理、綜合性能突出的基坑支護(hù)技術(shù)。在復(fù)合土釘墻中采用預(yù)應(yīng)力錨管替代預(yù)應(yīng)力錨索具有造價(jià)低、施工方便、對于砂層較厚基坑采用預(yù)應(yīng)力錨管對基坑的安全性有利等特點(diǎn)。相對于預(yù)應(yīng)力錨索，預(yù)應(yīng)力錨管承載力較低，遇土質(zhì)較硬地層難以打入增加施工難度。對于基坑支護(hù)要求預(yù)應(yīng)力錨管承載力稍高時(shí)， 可考慮采用袖閥管注漿來提高預(yù)應(yīng)力錨管的承載力，以滿足支護(hù)計(jì)算的需求。
綜上所述，對于預(yù)應(yīng)力錨管的使用應(yīng)結(jié)合基坑開挖地層、深度以及基坑周邊環(huán)境等因素綜合考慮�；娱_挖深度較淺，土質(zhì)條件不太差的、砂層較厚的、周邊環(huán)境較簡單的復(fù)合土釘墻支護(hù)方式的基坑考慮采用預(yù)應(yīng)力錨管替代預(yù)應(yīng)力錨索，可以取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
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