樁錨支護結構在基坑支護中的應用

張晟 路思明 鄧志強

摘 要：本文以某高層寫字樓基坑支護方案設計為實例，綜合考慮場地周邊建筑物、地下管線以及地下水等對基坑穩定性的影響，利用理正深基坑軟件進行具體支護方案設計及穩定性驗算，得出運用排樁+錨索作為支護結構，可作為一個合理的基坑支護設計方案。

關鍵詞：基坑支護;樁錨;穩定性驗算;支護結構

Absrtact：The Foundation pit support is to ensure the construction of underground structure and the safety of the surrounding environment of foundation pit， and to use the support， reinforcement and protection measures for the side wall and surrounding environment of foundation pit. Under the influence of buildings， underground pipelines and groundwater around the site， it is necessary to choose a reasonable and effective support structure in order to ensure the safety in the construction process. Taking the design of foundation pit support scheme of a high-rise office building in Nanchang as an example， this paper uses the software of the deep Foundation pit to carry out the concrete support scheme design and the stability test to calculate that the construction safety can be better ensured by using the pile anchor as the support structure.

Key words： Foundation pit support; pile anchor; stability checking calculation;Support structure

1.前言

當前，我國各類工程建設的蓬勃發展，尤其是城市中的高層及超高層建筑猶如雨后春筍，而基坑工程是高層及超高層建筑設計和施工中的重要環節。現今基坑工程發展的特點是越來越深，越來越大，越來越復雜。[1-2] 樁錨支護結構是將基坑支護樁體與錨桿、錨索相結合，一端受拉構件（錨桿或錨索）錨固段嵌入基坑外穩定的巖土層中，另一端與樁體聯接的一種組合支護形式，經過工程實踐驗證，具有良好的安全性和經濟性[3] 。當今市面上各種支護結構設計軟件種類繁多，各有優缺點，理正深基坑支護結構設計軟件吸納了最新的國家和地方規范，在工程實踐中使用廣泛。

2.工程概括

2.1工程簡介

地下室范圍主體建筑：該項目主要建筑物包括1棟高層23層寫字樓，1棟9層酒店，整體2層地下室，擬建建筑物概況詳見下表2-1。

基坑規模：本基坑在平面上總體上呈現四邊形，各邊總長320.0米左右，面積6750 平方米。設計地面高程20.75米，平整后為20.00米，基坑開挖至10.20米高程，深度9.80米。

2.2周邊環境概括

根據收集的資料結合現場踏勘結果，自地下室邊線至3倍基坑開挖深度范圍內，主要建、構筑物、市政道路、地下管線等周邊條件如圖2.1。

基坑北側為市政主干道，人行道的寬度6米，主路的寬度13.0米，路下埋深1.5米有污水管，與地下室邊線的距離將近11米，管徑DN400。

基坑南側為市政主干道，人行道寬5.3米，路緣石距離擬建地下室邊線11.0米，道路主路寬約14.4米。金環路主路路緣石邊埋設有地下管線，距離地下室邊線最近的為電力管線。

基坑西側為高層建筑，擬建地下室邊線與已有建筑物基礎相距約50米，人行道下方埋設有電力管線。

基坑東側為高架橋，距離較遠，本基坑開挖對其影響較小。

2.3工程地質條件

場地為沖積平原，地貌單元為沖積階地，地形較平坦，地下水較豐富。地層從上而下依次為①第四系人工填土層（Q4ml）、②全新統沖積層（Q4al）、③第三系泥質粉砂巖（E）。各地層相關地質參數見表3-1。

3.支護結構設計

3.1設計方案

本基坑在平面上為總體呈四邊形，支護周長約320.0m。根據基坑周邊建筑物、地下管線、地層變化等方面，將基坑分為四段，分段圖如圖3.1。

設計方案如下：

AB、BC、CD、DA四段上部2.0m均進行坡率為1：1的放坡，掛鋼筋網并噴射混凝土護面，坡下平臺階梯面寬度為0.5米，下部8.1m采用單排樁+錨索進行支護，排樁樁頂設置一冠梁，梁寬1.0m，梁高0.8m。

AB、BC、CD段在距坡頂豎向距離分別為2.5m，5.5m各設置一排可回收錨索，錨索水平間距為1.2m。兩道錨索入射角均為15°，成孔直徑為150mm。

DA段在距坡頂豎向距離分別為2.5m，5.0m，7.5m各設置一排可回收錨索，錨索水平間距為1.2m。三道錨索入射角均為15°，成孔直徑為150mm。

3.2設計計算

以AB段計算進行詳細介紹。AB段地層分布情況為：0～3.5m為素填土，3.5～4.3m為淤泥質粉質黏土，4.3～8.4m為細砂，8.4～18.7m為粗砂，18.7～20.4m為強風化泥質粉砂巖，20.4m以下為中風化泥質粉砂巖。依據場地周邊環境條件、工程地質條件及水文地質條件等初步建立計算模型簡圖見圖3.2，支護結構內力及位移計算結果見圖3.3。

4.結語

本基坑用排樁+錨索的形式進行支護，基坑周圍的變形控制良好，整體穩定性滿足要求，可作為一個合理的基坑支護設計方案。考慮到場地地下水水位較高且與周邊水體聯系密切，可采用三軸攪拌樁或高壓旋噴樁結合支護樁進行止水，同時在基坑內設置管井等進行降水。

參考文獻：

[1]羅曉生，竇玉東等.超大規模深基坑鉆孔咬合樁施工工藝研究[J].施工技術，2017.04：58-62.

[2]黃清.濱海公路復雜地質條件下的深基坑支護分析與探討. [J].江西建材：2017年17期：186-187.

[3]陳萬立.深基坑在我國發展的現狀及主要支護方式[J].工程與建設：2009年03期：387-388.