预应力钢索锚杆在深基坑支护中的应用

摘要：吴江市恒达广场商业及地下车库基坑围护工程位于吴江市城南规划区，西侧为鲈乡南路，紧靠吴家港河，北侧紧邻苏州河路，东侧为中山南路，南侧为学院路，地理位置优越，交通便捷。

关键词：深基坑，预应力锚杆，基坑监测

中图分类号：P624文献标识码： A文章编号：

一、地质情况

根据本工程地质勘察报告查明，本工程基坑底土层为2号淤泥质土，工程性能差。基坑侧壁土层为1-1、素填土，1、粉质粘土，2、淤泥质土，3、粘土，4、粉质粘土，5-1、粉土，5、粉质粘土，6-1粉质粘土。为了确保本工程安全施工，按期早日竣工，因此，确定本工程基坑安全等级为贰级，基坑侧壁重要性系数γ0=1.0。工程地质条件如图：

二、围护体系的选择

1基坑围护的重要性

由于本场地2号土层均为淤泥质粉质粘土，淤泥质土呈流塑状态，土的工程性能较差，并且场地周边均有已建房及施工临时道路。当基坑开挖后，基底可能发生隆起，极易引起边坡土移，造成边坡坍塌，工程桩桩移倾斜甚至折断，严重时可能造成周边道路开损坏等危害；本场地表层的1-1素填土为新近填土，主要由粘性土组成，含砖块碎石，堆积年限在1至2年，底部夹有淤泥，含贝类及腐植物，欠固结，较松软，成分杂乱，透水性较强，性质不均匀，几乎无结构联结。若基坑围护及止水不当，将造成土体滑移、深层土体滑动或大面积蠕动、坑底隆起等等，将对周边建筑物产生极其严重的影响。

基坑围护体系的选择

本工程场地土质较差，基坑底部均位于2层淤泥质粉质粘土层上，淤泥土层较厚，含水量较高，工程性能差，基坑开挖后极易出现坑底土隆起，从而造成周边地面下沉，严重时还影响工程桩的质量和地下室的正常施工。因此在基坑围护设计中必须重视这层土的不利影响，设计中应确保坑底抗隆起稳定和整体稳定，同时将围护结构的变形控制在合理的并且符合基坑安全位移值的范围内。

3．排水系统。

根据“经济、合理、安全、方便施工”的原则，本工程采用钻孔灌注桩排桩结合预应力钢索锚杆进行基坑围护，灌注桩桩顶采用土体放坡挂网喷砼围护体系，该方案比较经济、合理，施工工艺相对采用灌注桩+内支撑梁简单、经济，挖土施工方便，工期短等优点，灌注桩+斜拉钢索锚杆可有效的增加土体抗倾覆能力，可防止围护结构整体变形，确保基坑安全。

三、围护施工及重点控制

在银座工程的围护方案中，该方案的成败关键在于围护桩的施工质量和预应力混凝土锚杆的质量以及三轴止水桩是否能止水。在方案成功的前提下只要保证这三道工序的施工质量，就可以保证基坑的安全。 1、控制好混凝土质量的和易性，防止出现堵管、埋管，引起断桩事故； 2、控制导管埋深2-4m，使砼面处于垂直顶升状，不使浮浆、泥浆卷入砼，防止提漏引起断桩事故。

3、预应力混凝土锚杆质量控制。a）预应力锚杆的质量控制首先控制好原材料的质量，刚绞线的质量，水泥浆体的质量均应满足要求。b）成孔。在预应力锚杆钻机就位后，应保持钻机平稳，导杆与钻杆倾角一致，并在同一轴线上。在钻进过程中，应精心操作，集中精神，合理掌握钻进速度，防止埋钻、卡钻等成孔事故。钻孔完成后，用清水把孔底沉渣冲洗干净，直至孔口清水泛出。c）按设计要求制作锚杆，在锚杆上每隔1.5米设置一个隔离架，保证锚杆处于钻孔中心。d）注浆时宜边灌注边拔出注浆管。要注意注浆管始终应处于浆面以下，待浆液溢处孔口是全部拔出。e）张拉与锁定，按设计要求安装好腰梁和支承平台。待锚固体与支承平台强度达到后（注浆后至少7天养护期）进行张拉。张拉前先施加一级荷载（1/10的锚拉力）使锚体完全平直。锚杆张拉至110%的设计值时保持10分钟。观察张拉数值是否有较大幅度的下降，若下降超过设计规定则重新加载，然后卸载至锁定荷载进行锁定作业。施工完成后，锚杆的自由端应图油或防腐漆再包裹塑料布进行简易防腐措施。

四、基坑监测

1、基坑监测内容

1）、基坑的水平位移，主要监测围护桩体及墙顶的水平位移。

2）、地层的垂直沉降。

3）、地表的裂缝发展情况（包括位置、缝宽、裂向）的观察。

4）、基坑侧壁的渗、漏水状况。

5）、自然环境及天气变化。

2、基坑位移、沉降监测点的布置

1）、根据本工程基坑周边的情况，土方开挖前及时布置位移观测和沉降点观测点。

2）、在墙顶面层施工结束后，基坑土方开挖前，在墙顶砼面上设置位移监测及沉降监测点。

3）、在基坑坡边外侧设置位移基准监测点与沉降基准监测点；基准监测点距坑边最小距离不少于10m，并做好原始点保护工作。

3、基坑监测设备及监测方法

现场监测以仪器监测为主，并结合目测，进行观测；使用的监测设备由J-6型经纬仪和DSZ-3型水准仪，监测精度必须符合基坑位移、沉降监测要求。

4、监测时间及基坑位移

测量定位放线后，即可设置监测基准点，在基坑开挖前在墙顶设置沉降监测点，在墙顶设置位移监测点。在基坑开挖前进行测量至少两次，以便取得初始值。

1）水平位移：用经纬仪和前视点形成测量基线，测量桩顶各监测点和基线的距离变化。

2）周边地面的沉降：在基准点用水准仪测出各沉降监测点的标高，其变化值与上次测量时间内的沉降值。

3）测点位置应设置在变形最大或局部地质条件最为不利的地段，测点间距不宜大于30m。

5、监测数据记录及处理

1）在基坑监测时，应做好施工过程中对基坑四周墙顶及地面监测，密切关注坑周地面变形情况，对出现的地面变形裂缝，渗水等情况及时处理。

2）监测过程中根据实测位移值及时绘制位移随时间变化的关系曲线图和沉降时间变化关系曲线图，当发现观测点观测数值变化异常时，及时上报监理与建设单位，分析原因，以便于采用应急措施，杜绝或减小工程事故的发生。

3）每次监测数值，必须有详细的原始记录，监测时间、天气情况、监测点号等位移、沉降数据每天上报监理部。

6、基坑围护注意事项

1）当围护结构超过监控警戒值时，立即进行卸载土方回填或道渣压实，稳定坡脚等措施，然后采取相应的加固措施，后再行下步施工；

2）坚持定期进行坡面位移，沉降量观测，遇突况及时处理，对位移变化明显的区段（或坡面、坡顶有裂缝）及时增设斜拉锚或钢管支撑；

3）定期检查坡面渗水情况，渗水严重处及时开孔疏通积水；

4）坡顶10米范围内严禁超载；挖土时挖机严禁坐立在冠梁及喷锚支护坡顶上；

5）坡顶、坡体、坡脚出现滑移时，可采取：坡顶卸荷、坡顶注浆、坡体加撑、坡脚增打木桩或草包装土堆砌压脚等措施。

五、总结

钻孔灌注桩加预应力钢索锚杆这种施工工艺在基坑围护中还属于较为新型的施工工艺。但实际上在路桥及大型土石方工程中已经广泛使用了，这种工艺省掉了支撑的施工和拆除时间，施工时间短，造价更省。但是对地质条件有一定的要求，因此在地质条件满足要求的前提下应该加强推广这种施工工艺。只要在施工中着重控制好锚杆的施工质量，使锚杆能完全受力，这种工艺将完全满足现行的深基坑围护，并节约大量的社会资源。

六、参考文献：

[1] 蒋曙光.预应力土层锚杆在深基坑支护中的几个问题[J]. 发明与创新(综合版). 2006(05)

[2] 孙喜民.预应力锚杆边坡支护技术在深基坑中的应用[J]. 城市道桥与防洪. 2010(10)

[3] 林丽辉.浅谈预应力土层锚杆在深基坑支护中存在的问题[J]. 装备制造. 2009(05)

[4] 饶强.预应力锚索在深基坑支护中的应用[J]. 工业建筑. 2010(S1)