某錨索支護基坑監測分析

齊志敏

預應力錨索是預應力技術的一種新發展，近年來，預應力錨索廣泛應用于邊坡、地下工程、壩體、深基坑等土木工程的多個領域。預應力錨索是通過對錨索施加預應力以加固巖土體使其達到穩定狀態或改善內部應力狀態的支擋結構;它能夠充分發揮巖體的自承能力，調節和提高巖土的自身強度和自穩能力，減輕支護結構的自重，節約工程材料，通過施加的預應力，能夠主動控制巖土體變形，調整巖土體的應力狀態，保證施工安全與穩定［2，3］。

1 工程概況

常營站沿朝陽北路東西向跨路設置，位于朝陽北路與規劃的雙橋東路交叉口下。中央綠化帶南側有6 360×2 100的雨水管溝，沿朝陽北路敷設，并有一部分處于中央綠化帶內，深度約2.15 m;南側隔離帶北側有一根φ1 200的上水管，沿朝陽北路敷設，深度約3 m;北側隔離帶南側有一根φ500的中壓天然氣管、一根φ700超高壓天然氣管，沿朝陽北路敷設，深度約2.5 m;一根φ700污水管，覆土深度約4.5 m。車站為地下兩層三柱四跨雙島式站臺車站，站臺寬度10 m+10 m，車站標準段總寬度為36.7 m，總長為394 m，有效站臺長度為158 m。車站主體采用明挖順筑法施工，圍護結構形式采用鉆孔灌注樁+錨桿方案。標準段基坑開挖深度約為18.5 m，覆土約為3.8 m ～4.8 m。

2 地質簡況

本車站場地主要為粘性土、粉土及砂卵石土，可分為人工填土層、第四紀全新世沖洪積層、第四紀晚更新世沖洪積層三大類。根據勘察報告，最深鉆孔深度為50 m，自上而下主要包含以下土層:①填土層、①1雜填土層、③粉土層、③1粉質粘土層、④粉質粘土層、④2粉土層、④3粉細砂層、⑤1中粗砂層、⑤2粉細砂層、⑥粉質粘土層、⑥2粉土層、⑦2粉細砂層、⑦3粉質粘土層、⑧粉質粘土層、⑨2粉細砂層、⑩粉質粘土層等。根據地下水位情況，本站底板位于④2粉土層，施工時無需進行降水處理。

3 監測項目和監測分析

常營站的監測項目為:1)樁頂水平位移監測;2)樁體變形監測;3)錨桿拉力監測;4)道路及地表沉降;5)地下管線沉降;6)鋼支撐軸力。

基坑樁頂水平位移與樁體－0.5 m位移對比見表1。

1)樁頂位移和相應測斜－0.5 m位置的位移不對應，有個別跟測斜反方向，是由于測斜假定樁底是穩定不動的，而實際上樁底是會有位移的。一般規定樁頂水平位移的控制值為30 mm［1］，設計一般規定測斜位移控制值為30 mm和樁長的1.5%取小者，監測中要注意樁頂位移過大，有可能測斜整體位移(即兩個數值的差值)接近或超過控制值，應當引起重視。ZQT-04測斜數據曲線圖見圖1。

表1 基坑樁頂水平位移與樁體-0.5 m位移對比表 mm

圖1 ZQT-04測斜數據曲線圖

2)數據反映的測斜位移隨基坑開挖逐漸增大，但是相應位置的錨索拉力并未發生相應的增值，這說明可能錨索應力有所損失或者失效。ZQT-04相應位置各層錨桿拉力時程圖見圖2。本車站土層主要為硬塑性粘性土，該土質含水量大后會變為可塑狀態，滲水量大并伴有砂子，這是導致安裝后錨索應力損失的重要原因。可能導致滲水的原因:a.少量層間滯水;b.填土層滲水能力強，大氣降水或者其他水源都會造成土層含水量增加;c.附近管線的滲漏水。

3)測斜一般從樁頂開始起測，而不是擋土墻頂，根據設計應當是在距樁頂5.8 m，10.3 m，13.7 m 處均安裝錨索，錨索位置見圖3。測斜位移圖中只有位于5.8 m處的錨索對狀體及側壁真正起到了作用，從數值上反映的就是錨索拉力從開始的260 kN增加約40 kN。第三層鋼支撐軸力初期上升了25 kN后基本保持480 kN，最下面一層錨索拉力安裝后不久拉力從243 kN下降了10 kN后保持在235 kN左右，從測斜曲線上反映這兩層錨索作用不大。

圖2 ZQT-04相應位置各層錨桿拉力時程圖

圖3 圍護結構錨索位置圖

4 結論和建議

1)地鐵監測成果的分析是監控量測工作的重要環節，它需要正確掌握基坑的地質情況、地表下沉、結構變形、支護的受力大小和對數據進行綜合分析。通過對各項監測成果的分析，可以對風險源進行重點分析，確保工程安全，規避即將發生的安全風險和對其進行指導施工。2)該站設計的鋼圍檁為簡支梁連接，長基坑中間1/3位置最為危險，應注意加強監測。3)當土層中含水量較大時，錨索錨在砂層中的情況會比粘土中安全很多，砂層不會因為含水量增大變為可塑或導致C，Φ急劇變化，所以錨索的拉力損失相對較小。4)錨索拉力的監測是這類基坑的關鍵，錨索拉力值長期不變要檢查設備是否失效破壞。錨索拉力損失原因有可能是人為安裝造成、土體含水量增大產生錨索滑移導致的錨索拉力損失、錨索鋼絞線斷裂或者鋼圍檁背后樁體位移大而導致錨索拉力損失。所以要時刻注意錨索拉力、樁體位移數值和滲水情況，避免事故發生，保證安全施工。

［1］ GB 50497-2009，建筑基坑工程監測技術規范［S］.

［2］ 杜 斌，李 勇，孔思麗.預應力錨索抗滑樁中錨索預應力損失的試驗研究［J］.巖土工程界，2006，9(1):74-76.

［3］ 李海光.新型支擋結構設計與工程實例［M］.北京:人民交通出版社，2004:318.

［4］ GB 50157-2003，地鐵設計規范［S］.

［5］ GB 50299-1999，地下鐵道工程施工及驗收規范［S］.