某深基坑桩锚联合支护分析

摘要：某深基坑深约16.2～19.2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16.2～19.2米。基坑支护为临时性支护，期限为1年。

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：①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；②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7Φ5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 S＞1.2，满足规范要求。

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，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

⑴、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。

⑵、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。

⑶、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。

⑷、待混凝土和水泥浆达到80%设计强度后方可进行锚索张拉。

⑸、锚索在大规模张拉前，应进行拉拔试验。

⑹、排水：①预计本场地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。②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。