桩锚支护结构在基坑支护中的应用

张晟 路思明 邓志强

摘 要：本文以某高层写字楼基坑支护方案设计为实例，综合考虑场地周边建筑物、地下管线以及地下水等对基坑稳定性的影响，利用理正深基坑软件进行具体支护方案设计及稳定性验算，得出运用排桩+锚索作为支护结构，可作为一个合理的基坑支护设计方案。

关键词：基坑支护;桩锚;稳定性验算;支护结构

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

当前，我国各类工程建设的蓬勃发展，尤其是城市中的高层及超高层建筑犹如雨后春笋，而基坑工程是高层及超高层建筑设计和施工中的重要环节。现今基坑工程发展的特点是越来越深，越来越大，越来越复杂。[1-2] 桩锚支护结构是将基坑支护桩体与锚杆、锚索相结合，一端受拉构件（锚杆或锚索）锚固段嵌入基坑外稳定的岩土层中，另一端与桩体联接的一种组合支护形式，经过工程实践验证，具有良好的安全性和经济性[3] 。当今市面上各种支护结构设计软件种类繁多，各有优缺点，理正深基坑支护结构设计软件吸纳了最新的国家和地方规范，在工程实践中使用广泛。

2.工程概括

2.1工程简介

地下室范围主体建筑：该项目主要建筑物包括1栋高层23层写字楼，1栋9层酒店，整体2层地下室，拟建建筑物概况详见下表2-1。

基坑规模：本基坑在平面上总体上呈现四边形，各边总长320.0米左右，面积6750 平方米。设计地面高程20.75米，平整后为20.00米，基坑开挖至10.20米高程，深度9.80米。

2.2周邊环境概括

根据收集的资料结合现场踏勘结果，自地下室边线至3倍基坑开挖深度范围内，主要建、构筑物、市政道路、地下管线等周边条件如图2.1。

基坑北侧为市政主干道，人行道的宽度6米，主路的宽度13.0米，路下埋深1.5米有污水管，与地下室边线的距离将近11米，管径DN400。

基坑南侧为市政主干道，人行道宽5.3米，路缘石距离拟建地下室边线11.0米，道路主路宽约14.4米。金环路主路路缘石边埋设有地下管线，距离地下室边线最近的为电力管线。

基坑西侧为高层建筑，拟建地下室边线与已有建筑物基础相距约50米，人行道下方埋设有电力管线。

基坑东侧为高架桥，距离较远，本基坑开挖对其影响较小。

2.3工程地质条件

场地为冲积平原，地貌单元为冲积阶地，地形较平坦，地下水较丰富。地层从上而下依次为①第四系人工填土层（Q4ml）、②全新统冲积层（Q4al）、③第三系泥质粉砂岩（E）。各地层相关地质参数见表3-1。

3.支护结构设计

3.1设计方案

本基坑在平面上为总体呈四边形，支护周长约320.0m。根据基坑周边建筑物、地下管线、地层变化等方面，将基坑分为四段，分段图如图3.1。

设计方案如下：

AB、BC、CD、DA四段上部2.0m均进行坡率为1：1的放坡，挂钢筋网并喷射混凝土护面，坡下平台阶梯面宽度为0.5米，下部8.1m采用单排桩+锚索进行支护，排桩桩顶设置一冠梁，梁宽1.0m，梁高0.8m。

AB、BC、CD段在距坡顶竖向距离分别为2.5m，5.5m各设置一排可回收锚索，锚索水平间距为1.2m。两道锚索入射角均为15°，成孔直径为150mm。

DA段在距坡顶竖向距离分别为2.5m，5.0m，7.5m各设置一排可回收锚索，锚索水平间距为1.2m。三道锚索入射角均为15°，成孔直径为150mm。

3.2设计计算

以AB段计算进行详细介绍。AB段地层分布情况为：0～3.5m为素填土，3.5～4.3m为淤泥质粉质黏土，4.3～8.4m为细砂，8.4～18.7m为粗砂，18.7～20.4m为强风化泥质粉砂岩，20.4m以下为中风化泥质粉砂岩。依据场地周边环境条件、工程地质条件及水文地质条件等初步建立计算模型简图见图3.2，支护结构内力及位移计算结果见图3.3。

4.结语

本基坑用排桩+锚索的形式进行支护，基坑周围的变形控制良好，整体稳定性满足要求，可作为一个合理的基坑支护设计方案。考虑到场地地下水水位较高且与周边水体联系密切，可采用三轴搅拌桩或高压旋喷桩结合支护桩进行止水，同时在基坑内设置管井等进行降水。

参考文献：

[1]罗晓生，窦玉东等.超大规模深基坑钻孔咬合桩施工工艺研究[J].施工技术，2017.04：58-62.

[2]黄清.滨海公路复杂地质条件下的深基坑支护分析与探讨. [J].江西建材：2017年17期：186-187.

[3]陈万立.深基坑在我国发展的现状及主要支护方式[J].工程与建设：2009年03期：387-388.