扩大头锚索在软土地层基坑支护中的应用

发表时间:2021/5/7   来源:《工程管理前沿》2021年1月3期   作者:郭小凤
[导读] 在软土地层的基坑支护中,桩锚支护是最常见也是最广范被业内认可的支护型式
        郭小凤
        广东和协建设工程检测有限公司  广东东莞523000
        摘 要:在软土地层的基坑支护中,桩锚支护是最常见也是最广范被业内认可的支护型式,但往往由于地质条件差,锚杆的锚固段必须锚固在能提供足够大摩阻力的地层中,锚杆长度经常长达三四十米甚至更长,增大了施工难度;扩大头锚索通过增大锚索灌注混凝土与土体的接触面积,有效加大了土体与灌注混凝土之间的摩阻力,缩短了预应力锚索的长度,降低了施工难度。
        关键词:扩大头锚索;软土地基;基坑支护
一、基坑概要
        海逸豪庭G1b/G2a期住宅发展项目(尚都)第四区位于东莞市厚街镇,项目规划总用地面积约为28875.713m2,总建筑面积136109.296m2。本次拟建建筑为5栋高层住宅,建筑层数均为21层,建筑高度均为65.00m,整体设地下室2~3层;本地下室基坑内面积24753m 2,基坑坑内边线总周长约987m,基坑最大挖深为12.05m。基坑支护安全等级为一级,有效使用期限至基坑开挖到设计标高后为一年。
二、场地周边环境及工程地质条件
2.1基坑周边环境
(1)基坑东侧为第一区、第二区已建住宅。
(2)基坑北侧为第三区已建住宅。
(3)基坑西侧为硬化的道路,道路下无管线。
(4)基础南侧为空地。
2.2工程地质条件
        在钻孔控制深度范围内,与基坑支护开挖有关的地层有填土层(Q4ml)、第四系坡积层(Qal)、第四系冲积层(Qal)、第四系残积层(Qel)及震旦系基岩(Z),各岩土层工程地质特征如下:
(1)素填土(层序号1):场地内连续分布,于各个钻孔均有揭露。
褐黄色、黄褐色,湿,稍湿,松散状,主要由粘性土及砂组成,不均
匀夹碎石及风化岩块,局部夹水泥板及混凝土,多为新近填土,欠压
实。揭示层厚0.80~19.20m,平均9.53m。
(2)粉质粘土(层序号2-1):灰黄色、褐黄色,湿,可塑状,主要由粉粘粒组成,粘性较强,干强度较高。揭示层厚1.40~8.40m,平均3.02m。
(3)淤泥质土(层序号 2-2):灰褐色、灰黑色,饱和,软塑,主要由粘粒组成,粘性较强,韧性较好,干强度一般,局部夹少量腐木。揭示层厚 1.10~8.50m,平均 4.07m。
(4)粉质粘土(层序号 3):灰黄色、褐黄色,湿,可塑状,主要由粉粘粒组成,粘性一般,干强度一般,局部地段含砂。揭示层厚 1.20~16.20m,平均 5.76m。
(5)砂质粘性土(层序号 4):黄褐色、褐黄色,湿,可~硬塑状,主要由粉粘粒组成,为基岩风化残积土,岩芯遇水易软化、崩解,揭示层厚 1.10~28.40m,平均 15.3m。
(6)全风化花岗岩(层序号 5-1):黄褐色、褐黄色,岩石已完全风化呈坚硬土状,原岩结构清晰可辨,干钻可钻进,岩芯遇水易软化、崩解,局部钻孔夹半岩半土状强风化岩,主要集中于拟建 89 号住宅附近。揭露厚度 2.30~38.40m,平均 13.90m。
(7)强风化花岗岩(层序号 5-2):褐黄色、灰褐色,岩石强烈风化,风化不均匀,岩芯主要呈土状、半岩半土状,岩质软,岩芯遇水易软化、崩解,碎块状稍硬,局部风化不均匀,有中风化岩夹层,主要集中于拟建 89 号住宅附近。揭露厚度 4.60~57.00m,平均 19.93m。
三、基坑支护设计方案比较
3.1普通桩锚支护
        由于基坑地质条件差,淤泥层厚,而且二侧有房屋、一侧有道路,基坑为一级基坑,支护型式选用桩锚支护,由于表层均覆盖有 10 米左右的素填土,故上部按 1:0.5 放坡,放坡高度为 2m,下部垂直开挖,沿基坑边 线设单排φ1200@1400 旋挖桩,上设冠梁 ,设三排 4×7φ5 预应力锚索,基坑内壁挂φ8@200×200 钢筋网,喷射 C20 细石砼 100 厚。旋挖桩之间用φ600 水泥搅拌桩止水,水平间距 1400,为了让锚索尽快进入强风化泥岩层,锚索倾角设计为规范最大取值 45 度,长达 32 米,入残积土 5 米以上,成孔直径为 150mm,32 米主要在流塑状淤泥和填土中的钻孔给施工带来不便,成孔困难,工期延长。且锚索已侵入已建建筑工程桩下面,对工程桩造成一定的负面影响,施工不当还会破坏工程桩。
        
3.2旋挖桩扩大头锚索支护
        上部按 1:0.5 放坡,放坡高度为 2m,下部垂直开挖,支护型式与普通桩锚支护相同,只是预应力锚索成孔直径增大为 600mm,灌注混凝土与土体的接触面增大 16 倍,提供与普通桩锚支护预应力锚索跟土层 16 倍的摩阻力,因此大大的缩短了锚索的长度,从原来的 32 米缩短到 15 米,缩短了 17 米。降低了成孔难度,加快了施工速度。且锚索不侵入已建建筑工程桩下面,对工程桩无负面影响。
        
四、结束语
          经过以上二种支护型式的比选,最后从本领域发展的角度和工期的角度出发,选择了旋挖桩扩大头锚索支护型式,现基坑已完成施工,实践证明,当时的选择是正确的,基坑是安全的,质量是可靠的,而且缩短了工期20天。
参考文献
[1]《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)
[2]《建筑基坑支护工程技术规程》(DBJ/T15-20-97)
[3]《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)
[4]《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)
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