軟土深基坑中預應力擴體錨索現場試驗研究

山東正元建設工程有限責任公司 山東濟南 250101

深基坑樁錨支護對基坑側壁的穩定尤為關鍵，而錨桿抗拔承載力是保證樁錨支護效果的重要指標。濟南清河地區具有較厚的淤泥質軟土，其具有強度低、壓縮性高、靈敏度高、固結周期長、穩定性較差等特點。傳統錨桿抗拔力主要由土層摩阻力、錨固段直徑及錨固長度決定[1]。在土層摩阻力較低、且錨桿長度受到限制的情況下很難達到設計承載力要求，而采用擴大錨桿錨固段直徑的方式，能在有效錨固長度范圍內提供較大的錨桿抗拔力。這種新的結構型式（公司專利），適用于淤泥質軟土基坑支護，具有施工便捷、造價低廉、抗拔承載力大等優點[2]。本文針對該類錨索施工前的現場工藝試驗進行了研究。

1 工程概況

某項目位于濟南清河地區，交通條件便利。該工程由9 棟33層住宅樓、沿街商業及地下2 層車庫組成。結構形式剪力墻結構，基礎型式為平板式樁筏基礎。

擬建場地地勢較平坦，基坑開挖形狀似矩形，基坑東西長約280.00m，南北寬約140.00m，基坑開挖深度為6.00-12.00m，屬深基坑。場地工程地質條件較差，上部7.00m 范圍為雜填土、淤泥質軟土、稍密粉土等，地下水埋深較淺，基坑周邊環境較復雜，基坑四周需垂直開挖，支護設計采用樁錨支護方案，地下水采用四周止水帷幕+管井排水的地下水控制方案。

2 錨索試驗設計及施工要求

綜合考慮基坑周邊環境、開挖深度、場地地層等條件，按照設計方案及相關規范要求進行基本試驗。選取場地西南區地塊作為試驗區域，選用9 根錨索，設計參數見表1。

3 試驗資料分析

根據現場試驗數據結合Q-s 曲線統計情況，錨索基本試驗結果見表2：

根據試驗數據統計結果：1#、2#、3# 試驗最大加載到500kN，錨頭最大位移量12.10-14.44mm；4#、5#、6#試驗最大加載到510kN，錨頭最大位移量12.46-13.35mm；7#、8#、9#試驗最大加載到630kN，錨頭最大位移量11.39-11.83mm；由此可以確定1-9#試驗錨索最后均達到了試驗要求的相應荷載，位移量均滿足規范[3]要求，且試驗過程順利，未出現墊板變形及錐形夾具滑動現象,判定該試驗9 根錨索的抗拔承載力均滿足設計要求。

表1 錨索設計參數

通過試驗，結合以往類似工程施工經驗，總結出以下幾點技術性問題，便于下步工作開展：

（1）施工中必須保證錨索擴孔段的質量，這是保證錨索抗拔力的關鍵所在。目前，現場采用改裝過的擴體鉆頭進行機械擴孔。

（2）由于錨索靠擴大頭部分與周圍土體間產生較大的摩阻力，因此應滿足注漿量的要求，才能提供桿體與注漿體之間的握裹力，避免影響后期張拉效果。

（3）為保證錨索體自身具有足夠的強度，除錨索錨固段、自由段長度滿足設計要求外，在錨索制作、搬運、下放等環節還應加強對錨索的保護。

（4）根據以往的工程經驗，淤泥質地層越往下，土層參數會越好，因此根據實際情況適當增大錨索的傾角至20-30°。在基坑陽角部位，為防止錨索間的交叉影響，相鄰一定距離內的錨索應上下錯開角度施工。

4 結語

（1）試驗結果分析表明1-9#試驗錨索，最后均達到了試驗要求的相應荷載，位移量均滿足規范要求，判定該試驗9 根錨索的抗拔承載力均滿足設計要求。

表2 錨索基本試驗結果表

（2）試驗結果證明：預應力擴體錨索顯著提高錨索抗拔承載力，克服了普通錨索在軟土地層中抗拔力不高的弱點，在今后軟土基坑工程支護中應得到越來越廣泛的應用。

（3）預應力擴體錨索成功應用的關鍵在于錨索擴大頭部分的實現，因此需根據土層情況，選擇合適的施工工藝和鉆具進行擴孔和清孔，對錨索施工質量影響很大。