鋼管樁與預應力錨索在深基坑支護中的應用

徐建軍　李德龍　周向國（.山東巖土勘測設計研究院有限公司，山東　煙臺　64000；.煙臺毓璜頂醫院，山東　煙臺　64000；.廣東天信電力工程檢測有限公司，廣東　廣州　50000）

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鋼管樁與預應力錨索在深基坑支護中的應用

徐建軍1李德龍2周向國3
（1.山東巖土勘測設計研究院有限公司，山東煙臺264000；2.煙臺毓璜頂醫院，山東煙臺264000；
3.廣東天信電力工程檢測有限公司，廣東廣州510000）

摘要：通過對某工程基坑土層、周邊環境及開挖條件的分析，選用鋼管樁+預應力錨索支護體系施工，并對樁（坡）頂水平及豎向位移進行了監測，結果表明該支護體系安全、環保、施工速度快，值得推廣應用。

關鍵詞：基坑，鋼管樁，預應力錨索，支護結構，監測數據

0　引言

隨著我國經濟實力不斷提升，城市建設不斷發展，人類社會對地下空間資源的需求也越來越高。尤其是在老城區的新建高層建筑呈現向高空和地下發展的趨勢，該區域內基坑具有基坑深度大、支護費用高、基坑周邊環境復雜、項目周邊對基坑施工影響要求高等特點，因此合理選用支護形式，協調好安全、經濟、環境影響、工期等因素之間關系，是此類深基坑支護設計的關鍵。

1　工程概況

1.1概述

本工程位于煙臺市中心區域，項目包括1棟33層高層住宅、1棟25層商務辦公綜合樓及附屬4層裙房，設有2層～5層地下車庫，場區總用地面積8 920.76 m2，總建筑面積約10.4萬m2。

基坑周長約370.0 m，面積約7 000 m2，開挖深度9.6 m～20.2 m，基坑底設計標高-2.210 m。

現場地形南高北低，南北地面高差約10.6 m；西高東低，東西地面高差約3.0 m。

1.2周邊環境關系

基坑周邊環境關系見表1。

1.3工程地質和水文地質條件

根據勘察結果，自上而下揭露的地層依次為：

①素填土：黃褐色，松散狀態，干～稍濕，以碎石、混凝土塊、磚塊、塊石為主；中下部多以黏性土及風化巖屑為主。②粉質黏土：黃褐色～紅褐色，可塑，切面光滑，韌性良好，含礫石較多，力學性質較好。③-1強風化云母片巖（上）：灰綠～淺黃色，鱗片變晶結構，片理構造，主要礦物成分為云母，粒狀礦物以長石為主，含少量石英，巖芯多呈粉末狀、碎塊狀，易掰碎。③-2強風化云母片巖（下）：灰綠～淺黃色，鱗片變晶結構，片理構造，主要礦物成分為云母，粒狀礦物以長石為主，含少量石英，巖芯多呈碎塊狀、短柱狀，不易掰碎。④中風化云母片巖：該層主要在擬建場區部分揭露，花白色～青灰色，鱗片變晶結構，片理構造，主要礦物成分為云母，粒狀礦物以長石為主，含少量石英，巖芯多呈短柱狀～柱狀，巖石破碎，屬軟巖～較軟巖，破碎，巖體基本質量等級為Ⅴ級。

表1　基坑周邊環境關系一覽表

其中現場風化云母片巖產狀：170°∠50°。

根據現場鉆探揭露情況，場區地下水為基巖裂隙水，基巖裂隙水滲透性能受控于其裂隙性質及發育程度，基巖裂隙水水位變化較大，分布不均勻。

2　基坑支護方案

支護方式選型如下：擬建建筑物距既有建筑物距離較近，無法滿足放坡要求。

項目位于市中心，周邊臨近居民區、公共服務場所，對施工噪聲要求較高。

場區周邊既有市政道路及地下管線（燃氣、電纜及水管等）對基坑變形要求較高，須保證基坑施工期間道路及各類管線的正常使用。

綜合考慮基坑土層、周邊環境及開挖條件等因素，通過方案比選后，基坑總體采用鋼管樁+預應力噴索支護結構，東側利用原有支護樁+自然放坡。

支護剖面詳見圖1，圖2。

圖1　基坑支護剖面圖（一）

3　主要監測數據

本工程主要監測對象為支護結構、深層水平位移、既有建（構）筑物等等，限于篇幅，現本文僅對主要監測結果進行簡單分析。

文中選取P1，P8，Z3，Z7 4個監測點，根據監測數據圖3和圖4可知，樁（坡）頂水平/豎向位移隨土方開挖逐漸增大，70 d后土方開挖及回填完成，樁（坡）頂水平/豎向位移趨于穩定。樁頂放坡段最大水平位移12.6 mm，樁頂最大水平位移7 mm；樁頂放坡段最大豎向位移12.4 mm，樁頂最大豎向位移8 mm，均能滿足支護結構使用要求，可見鋼管樁+預應力錨索支護結構在控制基坑水平/豎向位移方面能夠取得較好效果。

圖2　基坑支護剖面圖（二）

4　結語

通過上述監測數據分析，鋼管樁+預應力錨索支護體系可靠，具有如下優勢：

圖3　樁（坡）頂水平位移曲線圖

圖4　樁（坡）頂豎向位移曲線圖

1）安全。

基坑局部開挖深度較大，臨既有市政道路及地下管線較近。支護采用鋼管樁+預應力錨索支護形式，支護結構受力簡單明確且位移變形可控。

2）環保。

基坑周邊為居民區、醫院及商場等公共服務場所，周邊環境對施工噪聲要求較高，本方案采用潛孔錘干成孔施工工藝，施工噪聲較小，對周邊環境干擾較小，干成孔與泥漿護壁施工工藝相比，施工場區干凈整潔，無泥漿污染。

3）施工速度快。

鋼管樁+預應力錨索施工速度快，較其他樁（灌注樁）錨支護結構工期短。

綜上所述，鋼管樁+預應力錨索支護體系在場地條件受限下能夠起到較好的支護效果，為本地區類似工程積累了可靠數據，具有較大的工程推廣價值。

參考文獻：

［1］JGJ 120—2012，建筑基坑支護技術規范［S］.

［2］GB 50007—2012，建筑地基基礎設計規范［S］.

［3］劉國彬，王衛東.基坑工程手冊［M］.第2版.北京：中國建筑工業出版社，2009：30-32，429-440，514-551.

［4］袁守文，張良全.預應力錨索微型樁在深基坑支護中的應用［J］.施工技術，2009（6）：123-125.

On application of steel pipe pile and
prestressed anchor cable in deep foundation pit support

Xu Jianjun1Li Delong2Zhou Xiangguo3
（1.Shandong Geotechnical Survey and Design Research Institute，Yantai 264000，China；
2.Yantai Yuhuangding Hospital，Yantai 264000，China；
3.Guangdong Tianxin Electric Power Engineering Testing Co.，Ltd，Guangzhou 510000，China）

Abstract：According to the analysis of the foundation pit stratum，surrounding environment，and excavation conditions of some project，the paper selects the steel pipe pile and prestressed anchor cable support system，supervises the pile top horizontal and vertical displacements，and proves by the result that the support system is safe and environment-friendly and speedy construction，so it can further extended.

Key words：foundation pit，steel pipe pile，prestressed anchor cable，support structure，supervision data

中圖分類號：TU463

文獻標識碼：A

文章編號：1009-6825（2016）06-0075-02

收稿日期：2015-12-18

作者簡介：徐建軍（1982-），男，工程師；李德龍（1989-），男，助理工程師；周向國（1981-），男，工程師