钢管桩与预应力锚索在深基坑支护中的应用

徐建军　李德龙　周向国（.山东岩土勘测设计研究院有限公司，山东　烟台　64000；.烟台毓璜顶医院，山东　烟台　64000；.广东天信电力工程检测有限公司，广东　广州　50000）



钢管桩与预应力锚索在深基坑支护中的应用

徐建军1李德龙2周向国3
（1.山东岩土勘测设计研究院有限公司，山东烟台264000；2.烟台毓璜顶医院，山东烟台264000；
3.广东天信电力工程检测有限公司，广东广州510000）

摘要：通过对某工程基坑土层、周边环境及开挖条件的分析，选用钢管桩+预应力锚索支护体系施工，并对桩（坡）顶水平及竖向位移进行了监测，结果表明该支护体系安全、环保、施工速度快，值得推广应用。

关键词：基坑，钢管桩，预应力锚索，支护结构，监测数据

0　引言

随着我国经济实力不断提升，城市建设不断发展，人类社会对地下空间资源的需求也越来越高。尤其是在老城区的新建高层建筑呈现向高空和地下发展的趋势，该区域内基坑具有基坑深度大、支护费用高、基坑周边环境复杂、项目周边对基坑施工影响要求高等特点，因此合理选用支护形式，协调好安全、经济、环境影响、工期等因素之间关系，是此类深基坑支护设计的关键。

1　工程概况

1.1概述

本工程位于烟台市中心区域，项目包括1栋33层高层住宅、1栋25层商务办公综合楼及附属4层裙房，设有2层～5层地下车库，场区总用地面积8 920.76 m2，总建筑面积约10.4万m2。

基坑周长约370.0 m，面积约7 000 m2，开挖深度9.6 m～20.2 m，基坑底设计标高-2.210 m。

现场地形南高北低，南北地面高差约10.6 m；西高东低，东西地面高差约3.0 m。

1.2周边环境关系

基坑周边环境关系见表1。

1.3工程地质和水文地质条件

根据勘察结果，自上而下揭露的地层依次为：

①素填土：黄褐色，松散状态，干～稍湿，以碎石、混凝土块、砖块、块石为主；中下部多以黏性土及风化岩屑为主。②粉质黏土：黄褐色～红褐色，可塑，切面光滑，韧性良好，含砾石较多，力学性质较好。③-1强风化云母片岩（上）：灰绿～浅黄色，鳞片变晶结构，片理构造，主要矿物成分为云母，粒状矿物以长石为主，含少量石英，岩芯多呈粉末状、碎块状，易掰碎。③-2强风化云母片岩（下）：灰绿～浅黄色，鳞片变晶结构，片理构造，主要矿物成分为云母，粒状矿物以长石为主，含少量石英，岩芯多呈碎块状、短柱状，不易掰碎。④中风化云母片岩：该层主要在拟建场区部分揭露，花白色～青灰色，鳞片变晶结构，片理构造，主要矿物成分为云母，粒状矿物以长石为主，含少量石英，岩芯多呈短柱状～柱状，岩石破碎，属软岩～较软岩，破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

表1　基坑周边环境关系一览表

其中现场风化云母片岩产状：170°∠50°。

根据现场钻探揭露情况，场区地下水为基岩裂隙水，基岩裂隙水渗透性能受控于其裂隙性质及发育程度，基岩裂隙水水位变化较大，分布不均匀。

2　基坑支护方案

支护方式选型如下：拟建建筑物距既有建筑物距离较近，无法满足放坡要求。

项目位于市中心，周边临近居民区、公共服务场所，对施工噪声要求较高。

场区周边既有市政道路及地下管线（燃气、电缆及水管等）对基坑变形要求较高，须保证基坑施工期间道路及各类管线的正常使用。

综合考虑基坑土层、周边环境及开挖条件等因素，通过方案比选后，基坑总体采用钢管桩+预应力喷索支护结构，东侧利用原有支护桩+自然放坡。

支护剖面详见图1，图2。

图1　基坑支护剖面图（一）

3　主要监测数据

本工程主要监测对象为支护结构、深层水平位移、既有建（构）筑物等等，限于篇幅，现本文仅对主要监测结果进行简单分析。

文中选取P1，P8，Z3，Z7 4个监测点，根据监测数据图3和图4可知，桩（坡）顶水平/竖向位移随土方开挖逐渐增大，70 d后土方开挖及回填完成，桩（坡）顶水平/竖向位移趋于稳定。桩顶放坡段最大水平位移12.6 mm，桩顶最大水平位移7 mm；桩顶放坡段最大竖向位移12.4 mm，桩顶最大竖向位移8 mm，均能满足支护结构使用要求，可见钢管桩+预应力锚索支护结构在控制基坑水平/竖向位移方面能够取得较好效果。

图2　基坑支护剖面图（二）

4　结语

通过上述监测数据分析，钢管桩+预应力锚索支护体系可靠，具有如下优势：

图3　桩（坡）顶水平位移曲线图

图4　桩（坡）顶竖向位移曲线图

1）安全。

基坑局部开挖深度较大，临既有市政道路及地下管线较近。支护采用钢管桩+预应力锚索支护形式，支护结构受力简单明确且位移变形可控。

2）环保。

基坑周边为居民区、医院及商场等公共服务场所，周边环境对施工噪声要求较高，本方案采用潜孔锤干成孔施工工艺，施工噪声较小，对周边环境干扰较小，干成孔与泥浆护壁施工工艺相比，施工场区干净整洁，无泥浆污染。

3）施工速度快。

钢管桩+预应力锚索施工速度快，较其他桩（灌注桩）锚支护结构工期短。

综上所述，钢管桩+预应力锚索支护体系在场地条件受限下能够起到较好的支护效果，为本地区类似工程积累了可靠数据，具有较大的工程推广价值。

参考文献：

［1］JGJ 120—2012，建筑基坑支护技术规范［S］.

［2］GB 50007—2012，建筑地基基础设计规范［S］.

［3］刘国彬，王卫东.基坑工程手册［M］.第2版.北京：中国建筑工业出版社，2009：30-32，429-440，514-551.

［4］袁守文，张良全.预应力锚索微型桩在深基坑支护中的应用［J］.施工技术，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

中图分类号：TU463

文献标识码：A

文章编号：1009-6825（2016）06-0075-02

收稿日期：2015-12-18

作者简介：徐建军（1982-），男，工程师；李德龙（1989-），男，助理工程师；周向国（1981-），男，工程师