预应力土层锚杆在深基坑支护施工中的应用
预应力锚索在深基坑支护中的施工技术
预应力锚索在深基坑支护中的施工技术Construction Technology of Prestressed Anchor Cable in Deep Foundation Pit Support邪涛(云南省设计院集团勘察院有限公司,昆明650228)XING Tao(Investigation Institute ofYunnan Design Institute Group Co. Ltd., Kunming 650228, China)【摘要】在深基坑工程中,预应力锚索是一项重要的加固技术,尤其是在地下水充沛的地层中,可以与支护桩相结合组成内支撑体 系,有效地防止基坑周围土方的位移和沉降,确保基坑支护稳定:根据预应力锚索施工技术的原理,论文介绍了预应力锚索用于桩 锚支护施工的准备工作,对其施工技术要点进行了论述,并从钻、清孔、制作、安装、注浆等方面对其施工工艺进行了探讨,得出该工 艺安全可靠、经济方便,值得推广应用。
【Abstract 】 In deep foundation pit engineering, prestressed anchor cable is an important reinforcement technology, especially in the groundwith abundant groundwater, it can be combined with supporting piles to form an internal support system, which can effectively prevent the displacement and settlement of earthwork around the foundation pit, and ensure the stability of foundation pit support. According to the principle of p restressed anchor cable construction technology, this paper introduces the preparation work of p restressed anchor cable used in pile anchor support construction, discusses its construction technology points and its construction technology, and probes into drilling, hole cleaning, production, installation, grouting and other aspects, and points out that it is safe, reliable, economical and convenient, which is worthy of p opularization and application.【关键词】基坑;预应力锚索;支护工程;施工工艺【Keywords 】foundation pit; supporting engineering; prestressed anchor cable; construction technology【中图分类号】TV94+2;TV757.2【文献标志码】B【文章编号】1007-9467 (2021) 04-0085-03[DOI] 10.13616/ki.gcjsysj.2021.04.231工程施工技术Construction Technology1引言近几年来,随着建筑结构技术的迅速发展,深基坑工程的 大量增加,预应力锚索和钻孔灌注桩联合支护技术在深基坑 边坡稳定施工中的应用越来越广泛。
锚杆施工技术在深基坑工程中的应用分析论文
锚杆施工技术在深基坑工程中的应用分析【摘要】本文结合笔者对土层锚杆施工的有关经验与规律,对锚杆施工的稳钻,成孔,拉杆制作及防腐,注浆,张拉锁定等施工要点进行了分析与总结,谨供大家作参考之用。
【关键词】土层锚杆;成孔;拉杆;灌浆;张拉锁定【中图分类号】tu681【文献标识码】【文章编号】1674-3954(2011)03-0038-01前言深基坑支护是近十年来涉及的施工难题,是地下建筑工程施工中十分重要的工序,土层锚杆支护是解决深基坑支护施工难题安全、经济的方法,它的施工质量优劣直接影响到工程的施工质量、施工进度以及相邻建筑物的保护程度。
本文主要就锚杆施工时的稳钻、成孔、拉杆制作及防腐、注浆、张拉锁定等施工工艺进行了阐述。
一、稳钻及成孔钻机移至设计点位后,将钻机调至设计倾角,对准点位,并对倾角和稳点情况进行检查直到符合设计为止。
锚杆的成孔工艺,直接影响土层锚杆的承载力,施工效率和整个支护工程的造价。
按成孔方法的不同,可分为干作业法和湿作业法,湿作业法即为压水钻进法,可把成孔过程中的钻进、出渣、清孔等工序一次完成。
可防止塌孔:不留残土,能适用于各种软硬土层,水压力控制在0.15-0.30mpa。
注水应保持连续,始终保持孔口水位,到达设计深度后,应彻底清孔,直到流出清水为止。
二、拉杆的制安和防腐1、拉杆的制作(1)钢筋拉杆用变形钢筋制作锚拉杆时,首先要除锈,有时为了承受荷载需要采用的拉杆是两根以上组成的钢筋束时,应将所需长度的拉杆点焊成束,间隔2-3m点焊一点,为了使拉杆钢筋能放置在钻孔的中心以便于插入,以及为了保证拉杆有足够厚度的水泥浆保护层,在拉杆下部焊船形支架,或在拉杆表面上设定位器,间隔1.5-2.0m 一个(非锚固段4m一个),同时为了插入钻孔时不至于从孔壁带入大量土体到孔底,可在拉杆尾端放置圆形锚靴。
(2)钢绞线和钢丝束拉杆拉杆也可用钢绞线和钢丝束构成,是在工地工棚里现场装配,因此,首先要决定锚索的总长,并将各钢束切断至该长度,由于锚索通常涂油脂和包装物保护的形式送到现场,为此,钢束切断后应清除有效锚固段的防护层,并用溶剂或蒸气清除防护油脂,如果锚索是由若干根钢丝束构成,则必须沿锚索长度使用和安装可靠的间隔块以使各钢丝束来保持平行,间隔块间距2-4m,这些间隔块必须是坚固耐用的,使用的材料能经受住装卸和安装就位时的强度,并能保证对锚索钢材无有害的影响。
深基坑的支护方案
深基坑的支护方案引言深基坑是指深度超过一定限度(一般指15m以上)的地下基坑工程。
由于基坑深度较大,土壤的自重和侧面土压力对基坑的稳定性产生较大影响,因此需要采取有效的支护措施来确保基坑工程的安全和顺利进行。
本文将介绍几种常见的深基坑支护方案。
基础支护方案1.土钉墙土钉墙是一种常见的基础支护方案,通过在土体中钻孔插入钢筋,再注入混凝土,形成钢筋混凝土墙体。
土钉墙主要用于软弱土层的基础支护,能够有效控制土体滑移和侧面变形。
土钉墙施工简单、成本低,适用于大多数基坑工程。
2.钢支撑钢支撑是一种常用的基础支护方案,通过钢材制作承重结构,支撑和固定基坑周边土体。
钢支撑能够承受较大的荷载,对土体变形的控制效果明显。
钢支撑可以按需安装和拆除,适用于多次使用的基坑工程。
地面支护方案1.桩墙桩墙是一种常见的地面支护方案,通过在土体中打入一系列的桩,再将桩之间的空隙灌注混凝土形成墙体。
桩墙能够有效控制土体塌方和侧方滑移的发生,是较为常用的地面支护方法之一。
桩墙施工工艺复杂,但对基坑的围护效果较好。
2.桩-板组合支护桩-板组合支护是以桩墙为主体,结合横向连接板进行支撑。
这种支护方式既能够充分发挥桩墙的围护效果,又能够增强土体整体的刚度和稳定性。
桩-板组合支护可以适应不同地质条件和基坑尺寸的需求,是一种较为灵活和有效的地面支护方案。
深层支护方案1.圆筒挤土桩圆筒挤土桩是一种深层支护方案,通过挖坑后,将套管桩降入到坑底土层,随后再以挤土方式将套管桩驱入土层。
圆筒挤土桩能够提供较大的承载力和刚度,能够有效抵抗土体坍塌和桩身侧移。
圆筒挤土桩适用于大坑深挖工程,对土层的开挖和支护效果显著。
2.预应力锚杆预应力锚杆是一种常用的深层支护方案,通过在土体中灌注锚杆,并施加预应力力量,使土体形成一个稳定的整体。
预应力锚杆能够有效抵抗土体的变形和滑移,对深基坑的支撑效果较好。
预应力锚杆适用于复杂地质条件和大围护深度的基坑工程。
结论深基坑的支护方案需要根据具体工程的地质条件和基坑深度来选择。
预应力锚杆在北京地铁深基坑支护中的应用
察 ,0 6 3 ( ) 20 ,2 6
() 6 在临时支墩正式使 用后 , 可对碗扣式 支架及
基 础进行 沉 降 、 位移 等参 数 的观测 , 以确保碗 扣式 支架
的安 全 。
[ 】 G 5 0 1 0 1 岩土工程勘察规范[ 】 5 B 02 —2 o s
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预应力锚杆在北京地铁深基坑支护中的应用 : 国锋 汪
李志星
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预应 力锚 杆 在 北 京 地铁 深基 坑 支 护 中的应 用
汪国锋 李志星 ’ 夏柏如
( .中国地质大学 , 1 北京 10 8 ; . 京市 公路 桥梁 建设 公司,北京 00 3 2 北 3 .北京市轨道交通建设管理有限公司 , 北京 10 3 ) 00 4 10 7 : 0 0 3
浆 采用 P C注 浆 管 , 一 次 注 浆 完 毕 后 缓 慢 拔 出孔 V 第
源——小关街 2号居民楼。按轨道设备 安装 的要求 , 此处不能采用钢管横撑且在相当长的一段时间内基坑
暴 露在 外不 能 回填 。考 虑 到基坑 安全 和后续 工程 的顺 利进 行 , 决定 此处 采用 预应力 锚杆 对基 坑进 行支护 。 本 工程标 段位 于 永定 河 冲积 扇 中下 部 , 层 为 第 浅 四纪 沉积 的黏性 土 、 土 , 部 为 砂类 土 薄 层 ; 下 为 粉 局 其 第 四纪 的黏性 土 、 土 、 类 土 碎 石类 土 互 层 , 盖 层 粉 砂 覆 厚 度约 为 10I。受线路 南 侧 6 0 n 0I 的小 月河 影 响 , n处 场 区地 下水位 较 高 , 深 约 为 20~75I, 下 为 地 埋 . . 其 n 下潜 水 和承压 水 , 大气 降水对 地下 水位影 响 明显 。
深基坑支护中锚杆的预应力与摩阻力试验
第6卷第5期2007年10月 江南大学学报(自然科学版)Journal of Jiangnan U niversity(N atural Science Edition) Vol.6 No.5Oct. 2007 文章编号:1671-7147(2007)05-0588-05 收稿日期:2006-05-02; 修订日期:2006-08-20. 基金项目:国家自然科学基金项目(50678158). 作者简介:王景春(1968-),男,河北隆尧人,教授.主要从事岩土工程方面的教学与研究.Email :wjc36295@深基坑支护中锚杆的预应力与摩阻力试验王景春1, 徐日庆1, 侯卫红2(1.浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室,浙江杭州310027;2.石家庄铁道学院土木分院,河北石家庄050043)摘 要:锚杆支护在国内深基坑开挖和支护中得到了广泛应用,但对其工作机理和计算方法的研究尚不够完善.以1个预应力锚杆支护的深基坑工程为实例,对工程锚杆进行了试验.通过试验,测试了锚固体在岩土中摩阻力的分布规律及其锚杆中的预应力变化,校验了锚杆的设计数据,为工程提供了设计依据.测试结果表明,锚固体与岩土体间的摩阻力沿锚杆长度不是均匀分布的,其分布规律与摩阻力水平有关,在孔口附近最大,从孔口沿锚杆长度逐渐衰减.锚杆的预应力随着时间变化,其变化与注浆量、锚杆的位置及其锁定荷载有关.锚杆杆体的受力变化对基坑开挖较为敏感,同时围护墙体的水平位移对其有一定的影响.关键词:锚杆;深基坑;试验;抗拔;摩阻力;预应力中图分类号:TU 45文献标识码:AExperimental R esearch on Prestress and FrictionForce of Anchors for Deep ExcavationWAN G Jing 2chun 1, XU Ri 2qing 1, HOU Wei 2hong 2(1.Key Laboratory of Soft Soils and Ceoenvironmental Engineering ,Ministry of Education ,Zhejiang University ,Hangzhou 310027,China ; 2.Department of Civil Engineering ,Shijiazhuang Railway Institute ,Shijiazhuang 050043,China )Abstract :The retaining of anchors is widely used in China ,but t he p rinciple and calculating met hod for soil anchor are not so perfect.In t his paper ,t he researches and test on soil anchors is carried out based on a deep excavation.The dist ribution of t he f riction force on t he interface between soil and mortar and t he variation of p ret ress in anchors are obtained t hrough test.The result shows t he distribution of t he f riction force is not uniform and t he stress attenuates along t he lengt h of anchor ,which is t he maximal in t he orifice of hole and related to t he level of f riction force.The p ret ress in anchor varies in time and is correlative to t he grouting amount ,location for it self and locking load.The p ullout resistance of anchor is sensitive to t he excavating for deep excavatio n ,and t he displacement of retaining wall is influenced in certain degree when applying p restress on t he anchor.K ey w ords :soil anchor ;deep excavation ;site test ;p ullout resistance ;f riction force ;prest ress 锚杆排桩支护结构(或桩锚式支护结构)或锚杆支护地下连续墙支护结构是深基坑支护的常用结构,它适用于基坑周围施工宽度狭小、且邻近无深基础建筑物的工程[1].使用锚杆,可以充分发挥岩土体自身的稳定能力,且可代替内支撑,直接扩大作业空间.随着锚固技术的发展,锚杆在深基坑工程中的应用日益广泛,对锚固理论的研究也日益深入,主要集中在锚固荷载传递机理和加固效应两大内容上[224].但总的来说,对它的工作机理和计算方法研究尚不完善,对它实际受力情况也尚不十分了解[526].在基坑开挖过程中,锚杆的加入改变了围护结构的受力状态,约束了基坑边坡位移的发展,锚杆的受力又反映了基坑的稳定状态和锚杆支护的工作性能.锚杆的现场试验可以提供一种手段,使设计人员能够检验所作的设计和假设,验证解析解和数值模型[7].文中以一个预应力锚杆支护的深基坑工程为实例,进行了锚杆的现场试验,测试结果有助于揭示锚杆支护的作用机理,较全面分析其工作性能,为设计与施工的改进提供指导和帮助.1 工程概况与支护结构方案 某商厦由主楼和裙楼构成,其中48层的主楼为商业中心,为筒中筒结构;裙楼为8层的购物中心,框架结构,地下2层(局部3层),占地面积约为18000m2,基坑开挖深度为9m.该建筑地处闹市区,四面临街,因而对基坑围护结构的要求较高.该工程的地质状况如图1所示.其土层分布自上而下依次为Ⅰ层素填土、Ⅱ层粉质粘土、Ⅲ层粉质粘土与粉土、Ⅳ层细砂、Ⅴ层粉质粘土.整体来看场地的土层较均匀,基础采用箱基+桩基.该场地的地下水较丰富,地下水位在地面以下2.0m,水随季节变化有所升降,年变幅为0.5~1.0m.图1 地质剖面与围护结构简图Fig.1 Sketch for geological section and retaining structu re 基坑平面为不规则抹角长方形(160m×90 m),采用地下连续墙+预应力锚杆围护结构(见图1).地下连续墙厚0.7m,高18m,墙入基底9.0m.预应力锚杆长23m,位于地面下2.3m,间距0.80 m.采用20°和15°相间隔的倾角,锚杆锚固段长18 m,采用3根25的20MnSi钢.锚固土层为粉质粘土,天然容重为19.8kN/m3,固结快剪强度指标为c=15.4kPa,φ=19.2°2 锚杆的试验结果与分析2.1 锚杆的抗拔试验通常认为锚杆的破坏形态有:1)注浆体与岩土体间剪切破坏;2)锚杆杆体抗拉强度破坏;3)锚杆杆体与注浆体界面破坏;4)锚杆埋入稳定地层能够使地层呈锥体拔出.一般情况下第4种破坏不会发生,锚杆杆体的强度也很容易计算和控制,而对软岩和土层情况,锚杆的承载力通常不由杆体与注浆体间握裹力控制,而由注浆体与岩土体间极限剪切强度确定.根据《土层锚杆设计与施工规范》(CCES222 90)[8],需对锚杆进行抗拔试验,以确定锚杆的施工质量,检验锚杆是否达到设计要求.根据场区的岩土情况,进行了2组6根锚杆的破坏性试验.试验锚杆分布在场区的不同位置.锚孔的直径130,使用425R普通硅酸盐水泥,水灰比为0.45,锚杆的自由段长5m且不注浆.典型锚杆的基本试验曲线(Q2S 曲线)见图2.图2 锚杆的Q2S曲线Fig.2 The representative Q2S curves of anchor 根据现场拉拔试验,6根锚杆的承载力分别为372、414、427、367、408和397kN,满足了锚杆在粉质粘土中工作荷载要求达到350kN的设计要求. 2.2 锚杆杆体的受力变化规律研究锚杆杆体受力分布规律的试验,是通过在杆体的不同位置粘贴电阻应变片进行的.试验在对985 第5期王景春等:深基坑支护中锚杆的预应力与摩阻力试验锚杆施加预应力并锁定后开始,共进行了3根锚杆的实测,应变片的贴片位置见图3.但在施工过程中其中2根被损坏,所以测试结果仅列了1根锚杆的测试数据,试验结果见图4.单位:m图3 电阻应变片布置图Fig.3 The layout of strain gauges 随试验时间和开挖深度的增加,锚杆钢筋传力的位置和大小由图4可以一目了然.通过曲线显示,在基坑开挖深度不变的时间段里(即基坑不挖土),杆体不同位置处钢筋的受力变化比较均匀或者说没有突变(第7点破坏,没有反应);当基坑开挖时(基坑挖至3m 时安装锚杆,图4中第45d 进行土体开挖,挖至6m ,第89d 再次开挖直到基底,110d 底板浇注完成),随着开挖深度增加,由图4可以明显地表现为曲线的陡升,这一现象说明杆体的受力变化对基坑的开挖比较敏感,其敏感性的大小与程度视一次的开挖深度而定.当然,另一个表现敏感性的因素,是一次开挖基坑的宽度,随着基坑开挖宽度的增大,杆体各部位的受力也在增加,但是增加的幅度不大.图4 锚杆的应变随时间的变化曲线Fig.4 The curve betw een strain of anchor and time2.3 摩阻力的计算与变化规律锚杆在外荷载作用下,任一截面上的内力等于钢筋内力与注浆体内力之和,而两截面内力之差即为该区间注浆体与岩土间的剪切力,剪切力除以该区间注浆体表面积即为该区间的平均剪应力.锚杆任一截面的内力为N i =E g A g εgi +E c A c εci =(E g A g +E c A c )εi (1)区间平均剪应力τ=(N i -N i-1)/πD Δl(2)将式(1)代入式(2)得τ=(E g A g +E c A c )(εi -εi-1)/πDΔl (3)式中,E g ,E c 分别为钢筋和注浆体的弹性模量;A g ,A c 分别为钢筋和注浆体的截面积;εi 为任一截面i的应变值;Δl 为两测点之间的距离;D 为锚固体的直径,可用钻孔直径代替.根据式(3)计算出摩阻力随时间的变化规律,绘于图5中.从图5可以看出:1)在任一时间内(一级荷载作用下),锚固体与岩土体间的剪应力沿锚杆长度分布是不均匀的,在孔口附近最大,从孔口沿锚杆长度逐渐衰减.2)随着时间的延长,锚杆锚固体与土体之间的摩阻力是逐渐提高的.但是,锚杆的摩阻力在不同的位置其增长的峰值却不是同时出现的.在基坑开挖到底、底板打好后,此时的摩阻力基本趋于稳定.图5 摩阻力随时间的变化规律Fig.5 V ariation of friction versus time 摩阻力在同一天的时间内,沿杆体锚固段的摩阻力分布规律见图6.图6中曲线1为较低摩阻力时的前期分布,曲线2为摩阻力水平高时的后期分布.曲线1、2之间有1个转换过程,曲线的形状由凸形变为凹形,则在曲线1、2之间一定有1个直线分布,即摩阻力沿锚固长度逐渐递减的分布规律.但是,在锚固段末端的摩阻力水平并不趋于零,而是存在有一定数值大小的摩阻力.图6 沿锚固长度锚固体与土体之间的摩阻力分布Fig.6The distribution of friction force along anchoring length95 江南大学学报(自然科学版) 第6卷 2.4 锚杆的预应力随时间的变化规律锚杆的预应力采用GMS 型锚索测力计进行测试,以检查锚杆的预应力变化,确认锚杆的长期工作性能.共进行了5根锚杆的预应力监测,预应力的变化见表1.典型的监测曲线见图7.图7 锚杆预应力随时间的变化规律Fig.7 V ariation of prestress in anchors versus time表1 锚杆中的预应力变化T ab.1 V ariation of prestress in anchors锚杆锁定荷载/kN预应力损失/%基底垫层打好,预应力增长/%注浆量/kg 二次高压注浆量/kgy 12057.3(25d )39.01500450y 221010.5(25d )18.61150750y 3150 1.33(2d )18.2600300y 42017.0(24d )59.7900300y 52266.2(2d )60.6950600 从表1和图7可以看出:对锚杆施加的预应力越高,其在开挖前的预应力损失也越大;在土体开挖到基底后,预应力的增长幅度则不能确定.预应力在后期基坑开挖过程中的增长,主要和基坑的开挖方式、开挖速度有关.同时还和锚杆的位置有关,如Y 4和Y 5两根锚杆分别位于基坑两长边的墙体近中间位置,故基坑开挖到底后,其受力肯定较其余3根位于两短边墙体的锚杆不同.在相同的预应力水平下,后期的预应力增长幅度前者要比后者大许多.此外,锚杆的注浆量对锚杆的预应力也有影响.锚杆的注浆量越大,其预应力损失则稍偏高,但第二次高压注浆量越多,锚杆的预应力损失却稍偏低.究其原因,第一次注浆后,初步形成了锚杆的锚固体,对周围的土体进行一次挤压和向土中扩散浆液,加固了土体,使土体的固结度提高;二次高压注浆后,进一步向土体中扩散浆液,使土体、锚固体更加密实.由此不难看出,二次高压注浆量越大,地层的固结越高,反映到锚杆上则预应力损失较小.2.5 注浆对锚杆承载力的影响为研究注浆对锚杆承载力的影响,本工程对其中2根锚杆进行了二次常压注浆与二次高压注浆的对比试验,其中一次注浆的压力均为0.9M PA ,试验结果见表2.表2 注浆方式对承载力的锚杆影响T ab.2 E ffect of grouting mode on pull resistance of anchor注浆方式最大注浆压力/MPa注浆量/Kg 一次二次承载力/kN二次高压 3.78005004273.5900350408二次常压1.010*********.9120050282 比较二者的极限承载力,可以看出二次高压注浆的极限承载力平均可以提高1.4倍,二次常压注浆甚至达不到设计工作荷载,可见注浆方式对锚村的承载力的影响不可忽视.究其原因,常压(0.5~1.0M Pa )注浆主要是充填钻孔掏空或天然沉积溶空,这时基本上没有多大的阻力.二次高压(3.0~5.0M Pa )注浆,是在一次充填完成的基础上进行的,一次注浆形成的注浆体已有一定的强度.高压对原水泥浆进行了沿锚杆杆体不同位置的劈裂,这样浆液在土中沿部分土层的层理界面对土体进行挤压、扩散,形成层状、板块状和脉动状分布,构成土体的骨架.随着注浆的连续进行,注浆压力增大,土层的吃浆量、吃浆速度逐渐减小,层面裂隙不断填满,土层被压密,土颗粒被移动、重新排列、水气排出,这样起到加固土体的作用,从而提高锚杆的承载力.2.6 锚杆对墙顶水平位移的影响为反映工程信息,及时采取工程措施,在该基坑施工时进行了现场监测,图8为锚杆所在连续墙墙顶位移随时间的变化曲线.图8 连续墙墙顶水平位移随时间的变化Fig.8 Displacement on diaphragm top versus time195 第5期王景春等:深基坑支护中锚杆的预应力与摩阻力试验从图8中可以看出:1)施加锚杆前位移-时间的变化速率比施加锚杆后位移-时间的变化速率大.2)锚杆张拉完毕后(第41d),由于预应力的作用,可以将连续墙回拉2~4mm.3)在基坑开挖到设计深度,底板浇注完成后,连续墙的位移会较为稳定、近于不变,且连续墙的位移对基坑突然的开挖较为敏感.这与锚杆在同一时间内的受力变化相似.3 结 语 1)对于本工程来说,锚杆的设计是合理的,达到了设计的承载力.锚杆对地下连续墙的水平位移有一定的影响,锚杆杆体的受力变化对基坑的开挖比较敏感.2)锚固体与土体间摩阻力沿锚杆长度的分布是不均匀的,在孔口附近最大,沿锚杆长度从孔口向孔底衰减.根据本试验的情况说明,随着时间的延长,锚杆锚固体与土体之间的摩阻力是逐渐提高的,但是锚杆的摩阻力在不同位置时,其增长的峰值却不是同时出现的.所以摩阻力的分布规律与摩阻力水平有关.3)锚杆预应力随时间的变化有损失,对本工程来说,其损失程度在6%~10%之间.锚杆内的预应力变化与锚杆的位置、注浆量和锁定荷载有关,锚杆内的预应力对基坑的开挖非常敏感.参考文献:[1]刘建航,侯学渊.深基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.[2]张乐文,王稔.岩土锚固理论研究之现状[J].岩土力学,2002,23(5):6272631.ZHAN G Le2wen,WAN G Ren.Research on status quo of anchorage theory of rock and soil[J].Rock and Soil Mechanics,2002,23(5):6272631(in Chinese).[3]程良奎.岩土锚固的现状与展望[J].土木工程学报,2001,34(3):7212.CH EN G Liang2kui.Present status and development of ground anchorages[J].China Civil Engineering Journal,2001,34(3):7212(in Chinese).[4]贾金青.复杂地层深基坑支护的方法与实践[J].岩土锚固工程,2000(2):48252.J IA Jin2qing.Method and practice for retaining of deep excavation in complex ground[J].Engineering of Anchorage of Rock and Soil,2000(2):48252(in Chinese).[5]高永涛,吴顺川,孙金海.预应力锚杆锚固段应力分布规律及应用[J].北京科技大学学报,2002,24(4):3872390.GAO Y ong2tao,WU 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深基坑支护施工“桩锚支护形式”与管理措施
深基坑支护施工“桩锚支护形式”与管理措施深基坑支护施工中的桩锚支护形式以及相应的管理措施是确保施工质量和安全的重要部分。
深基坑支护施工通常用于城市建设中,如地下停车场、地铁站等。
下面将介绍几种常见的桩锚支护形式以及相应的管理措施。
1. 桩锚支护形式桩锚支护是深基坑支护中常用的一种形式,主要包括预应力锚杆和拉拔桩两种形式。
预应力锚杆:通过将钢筋混凝土锚杆预应力,将施工压力转移到岩土层或钢结构中,增加了支护的稳定性和承载力。
预应力锚杆施工需要严格控制锚杆的张拉力和锚固长度,确保施工质量。
拉拔桩:拉拔桩是将钢筋混凝土桩杆埋入地下,通过拉拔拉索或者一个锚杆与桩杆形成一个稳定的支护系统。
拉拔桩的施工需要严格控制桩杆的竖直度和平面位置,确保桩与桩之间的间距均匀,并且桩杆埋入的深度符合设计要求。
2. 管理措施为保证深基坑支护施工的安全和质量,需要采取一系列的管理措施。
人员管理:对参与施工的工人进行安全教育和技术培训,提高他们的安全意识和操作技能。
确保施工人员持证上岗,按照规定佩戴防护装备,并严格执行工地安全规定。
施工方案管理:在施工前设计施工方案,并按照方案施工。
方案中需要包括桩锚支护的具体形式、施工步骤、施工工艺以及相应的控制措施等。
施工过程中需要严格按照方案要求进行施工,确保施工的安全性和有效性。
质量检查管理:建立相应的质量检查机制,对施工过程进行全程检查。
对桩锚支护的材料、工艺、计算等进行检查,确保各项指标符合要求。
进行验收工作,确保施工质量。
安全监控管理:通过安装安全监控设备,对施工现场进行实时监控,及时发现和处理施工中的安全隐患。
安全监控设备可以包括摄像头、温度传感器、振动传感器等,以及相应的报警系统。
锚杆基坑支护施工方案
锚杆基坑支护施工方案1. 引言基坑支护是工程建设中非常重要的一环,特别是在高层建筑和地下结构工程中。
锚杆基坑支护施工方案是在深基坑挖掘过程中,为了保证基坑周围土体的稳定性和施工安全,采取的一种支护方式。
本文将详细介绍锚杆基坑支护施工方案的设计原则、施工步骤和技术要点等内容。
2. 设计原则在设计锚杆基坑支护施工方案时,应考虑以下几个原则: - 安全性原则:保证工程施工期间的安全,防止基坑塌方等事故的发生。
- 经济性原则:满足工程的需求,同时尽可能减少施工成本。
- 可行性原则:支护方案应是可行的,材料易于获取,施工工艺和设备要求合理。
- 环保性原则:施工所产生的废料和废水应得到合理处理,不对环境造成污染。
3. 施工步骤3.1 基坑挖掘•根据设计要求,进行基坑标定,确定基坑的尺寸和形状。
•使用挖掘机等施工设备进行基坑的挖掘,同时进行土方的料场设置和排水设施的设置。
•在挖掘过程中,根据土质情况进行必要的加固和处理,保证基坑的稳定性。
3.2 预应力锚杆施工•在基坑周边设置锚杆洞口,在洞口设置嵌固钢套筒,用来锚固锚杆。
•根据设计要求,设置锚杆的材料、直径、长度和锚固位置等参数。
•钻孔施工完成后,将锚杆沿钻孔方向插入钢套筒中,使用液压泵将锚杆锚固在岩土层中。
•按照设计要求,设置锚杆的预紧力,保证其对周围土体的约束力。
3.3 排水系统施工•根据基坑周边的地下水位和土质情况,设置合适的排水系统。
•进行排水设施的布置,包括水井、排水管道等。
•启用排水系统,将基坑内的地下水及时排泄,保证基坑施工的干燥。
3.4 基础处理与支撑结构施工•根据基坑底部的情况,进行必要的基础处理,包括基础夯实、沉降观测等。
•根据设计要求,设置支撑结构的类型、材料和布置方式等参数。
•进行支撑结构的施工,包括地锚、水平支撑、立柱支撑等。
3.5 监测与维护•在施工过程中,进行对基坑及支撑结构的监测,包括沉降观测、位移观测等。
•根据监测结果,及时采取维护措施,保证基坑支护结构的稳定性和安全性。
深基坑桩锚支护工程预应力锚索施工
深基坑桩锚支护工程预应力锚索施工【摘要】文章首先对山西某深基坑桩锚支护工程进行简单的介绍,再从钻孔与清孔、锚索制作、锚索安装、锚索注浆、腰梁安装、锚索张力锁定、封锚、锚索张力监测八个方面对预应力锚索施工工艺进行探讨,以期能够为同行带来一些启发。
【关键词】深基坑;桩锚支护;预应力锚索;施工一、工程概述(一)工程简介山西某深基坑桩锚支护工程的基坑深度是14m,0m-15m都是粉土粉质粘土,15m-24m是细砂夹粉土,地下水位最高是-2.7m。
各方讨论之后,表示该深基坑支护工程应用桩—锚支护体系,排桩通过预应力锚索实现张拉,锚索注浆则是采取分二次注浆的工艺。
在具体施工过程中应用该施工工艺,不但能够为工程施工建设提供安全保障,而且还能大幅降低施工成本,缩短施工时间,最重要的就是不会对当地环境造成太大的影响。
(二)工程原理在对基坑进行预应力锚索加固过程中,锚索的一端固定在稳定性较高的岩层内,增强锚固力;通过锚头部分把另一端固定在基坑的坑壁上,再对锚索施加一定程度的预应力,基坑的坑壁就会受到主动应力,基坑整体的稳定性就得到提升,并且利用二次注浆能够加强预应力锚索的强度。
二、深基坑桩锚支护工程施工工艺(一)预应力锚索的结构及施工流程预应力锚索的组成部分有:索头、张拉段和锚固段。
其中,该工程具体施工流程可以参见图1。
图1 预应力锚索施工流程图(二)预应力锚索施工技术1、钻孔与清孔钻孔可以选择环状钻头的钻具或者锚杆钻机长螺旋钻,在钻孔前需要对钻机进行安装,安装必须严格遵循“平、正、稳、固”的要求。
钻孔时,则需要做到“清水钻孔,跟进套管”,保证倾斜角度为15°,施工时需采用跳打法进行。
在应用锚杆钻机的时候,需要不断用清水来清理孔,切勿使用泥浆循环清孔。
若是土层容易出现塌附的话,就必须加快钻孔的速度,如有必要,可以下入套管护壁。
而且钻孔深度半径必须达到相关的设计与技术要求。
完成钻孔后,需要仔细记录成孔数据,若是孔内存在外流水时,需要对其进行疏导,做好外排工作;若是发生松土掉落的现象,必须立刻采取一定的措施,对其进行加固。
预应力土层锚杆在深基坑支护中的几个问题
( ) 应力锚杆 参数的确 定 3预
由预应力值 , 结合勘 查的土
不 是 越 大越 好 呢 ? 并非 如 此 , 主要 有 以下 几 个 问题 : () 地 层 特 性 、 应 力锚 杆 及 锚 具 的 力 学 性 能 限 制 , 加 1受 预 预 应力值不可能无限增大;
性 参 数 , 定 锚 杆 参 数 , 括 锚 杆 长 度 , 由段 长 度 , 应 力 筋 确 包 自 预 个 数 , 斜 角等 。 倾
、 坷
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( ) 坑稳 定性是 否满足要求 4基
各参 数计算 结束后 , 再对
() 2 张拉值过大 , 使锚杆处于高强度工作状态 , 容易引起筋
体 的蠕 变 , 而 导致 预 应 力 的 损伤 ; 进 () 大 的张 拉 值 , 应 力 集 中现 象 更 明 显 , 3过 使 也容 易 引 起 面 板 的裂 缝 与 破 坏 。 但 张 拉 值 也 不能 过 小 , 则 不 能完 全 发 挥 预 应 力 的作 用 。 否 笔 者 认 为 , 拉 应 控 制 在 设 计 值 的 10 左 右 , 样 考 虑 锁 张 1% 这 定 时 夹 片 回缩 力 损 失 ,张 拉 锁 定 的 有 效 应 力 基 本 与 设 计 值 相
数。
3 补偿 张 拉 . 有 深 坑 支 护 中 , 于土 体 蠕 变 , 凝 土 面 板 的 徐 变 以及 预 由 混
() 拔力确定 2抗
通 过 抗 拔 实 验 , 出 锚 杆 的 极 限承 载 力 , 得
预应力锚杆在深基坑支护中的应用
预应力锚杆在深基坑支护中的应用【摘要】由于预应力锚杆边坡支护技术的经济、实用、可靠,在深基坑工程中得到了广泛的使用。
笔者根据多年的施工经验,本文主要对预应力锚索、深基坑支护、质量控制、施工监测进行了简单的进行了分析仅供参考。
【关键词】预应力锚杆,深基坑支护,质量控制,施工监测一.前言目前,随着城市建设的迅速发展,城市用地越来越紧张,为了充分提高地下空间的利用率,高层建筑地下部分也不断增加,基坑也越来越大,越来越深。
预应力土层锚杆技术是一种高效、经济的岩土体加固技术,已在建筑的深基坑工程中得到广泛应用。
深基坑支护施工除了要求必须满足自身结构的安全、保证地下室施工安全顺利进行、确保周边环境与建筑物、道路管线的安全外,同时还必须实现施工对周边的环境影响最少,降低地下污染、降低造价的目的。
而预应力土层锚杆技术,其不仅可以决定支挡结构的稳定性,而且还能有效控制基坑变形,在深基坑支护中起着相当重要的作用。
因此,本文将主要对预应力土层锚杆在深基坑支护中的应用进行一些探讨。
二.预应力锚杆的基本介绍1、预应力锚杆的受力机理预应力锚杆根据主动滑动面分为锚固段和非锚固段或者称自由段。
锚杆受力时,首先拉力通过拉杆与锚固段内水泥砂浆锚固体间的握裹力传递给锚固体,然后锚固体通过与土层孔壁间的摩阻力传递到整个锚固的土层中。
很显然,土层锚杆的承载能力与受拉杆件的强度、拉杆与锚固体之间的握裹力、锚固体和孔壁间的摩阻力等因素有关。
2、锚杆的发展情况(一)第一代有粘结无保护预应力锚杆:这一类型锚杆体系由内锚固段、自由段和外锚固段组成。
自由段的钢绞线用油脂保护,由于其防锈可靠性较差,几乎所有的工程最后都通过灌浆将自由段封死,因而此类锚杆最终变为有粘结无保护型。
(二)第二代无粘结双层保护锚杆第二代锚杆采用填充防锈油脂的聚氯乙稀套管保护钢绞线,内锚固段和自由段一次灌浆;同时内锚固段还用波纹套管保护,以达到全程防水效果。
(三)压力型和分散型无粘结新型锚杆研究表明,锚杆的内锚头在受拉时将在某一段内产生应力集中,同时内锚头在拔出时产生的剪胀会导致内锚段砂浆体开裂破坏。
论述对深基坑锚杆支护技术的应用与
施工技术摘要:高层建筑物的深基坑开挖受到地形、施工场地的限制,因而锚杆大量的用于深基坑挡土桩、挡土墙的支护,解决了地下室机械化挖土的困难。
而锚杆固定挡土桩(墙)应用,实现了深基坑工程施工效率高、工期短、造价低的优越性,由于以上的优点,因而适用于城区内高层建筑物深基坑的支护。
本文作者就深基坑锚杆支护技术的应用进行了探讨。
关键词:锚杆支护 深基坑 测试1 前言在城建工程中经常会遇到因建筑物周围有居民楼、街道或其他建筑物使得施工场地十分狭窄的情况,因此进行深基坑开挖时必须采取支护措施,以确保周围建筑物的安全运营及深基坑开挖坑壁的稳定性,在此过程中,合理选择支护方案是施工的关键。
锚杆支护技术是土木工程施工中的一项实用技术,它是将一种新型受拉杆件的一端固定在边坡或地基的岩层或土层中,称为锚固段(或锚固端),另一端与挡墙连接,可以承受由土压力、水压力施加在挡墙上的推力,从而利用地层的锚固力维持挡墙在开挖基坑过程中的稳定。
土层锚杆是由1958年联邦德国的宝尔(Bauer)在岩石锚杆的基础上发展起来的,并在深基坑施工时,固定挡土墙取得了成功。
在1990年以后,广东珠江三角洲一带经济高速的发展,由于高层建筑物的深基坑开挖受到地形、施工场地的限制,因而锚杆大量的用于深基坑挡土桩、挡土墙的支护,解决了地下室机械化挖土的困难。
而锚杆固定挡土桩(墙)应用,实现了深基坑工程施工效率高、工期短、造价低的优越性,由于以上的优点,因而适用于城区内高层建筑物深基坑的支护。
2 工程地质概况某大厦拟建场地周围有8层和12居民楼,基坑边距居民楼仅为0.8m ,东侧为一条主要大街,场地狭窄;大厦主楼为22层,裙楼4层,采用框架结构,占地面积为3600m 2;基坑开挖深度分别为-13.0m 和-8.7m 。
基坑主要地层工程地质条件如表1所示。
3 基坑支护设计方案与设计参数鉴于该建筑物场地相当狭窄的情况,深基坑开挖时必须采取支护措施。
经过多种方案分析比较后,确定该工程采用钻孔桩与锚杆支护方案,其对周围环境不会造成破坏,护坡桩之间土层采用挂网喷浆维护。
关于深基坑支护中预应力锚索施工工艺研究
关于深基坑支护中预应力锚索施工工艺研究摘要:根据某建设项目,介绍锚索、面层喷混凝土施工工艺流程。
该项目深基坑周边开挖深度为21.35~21.65m,基坑平面大致呈矩形,南北最大宽度约70m,东西最大长度约120m,拟建车库及主楼基底标高为109.35m。
关键词:深基坑;预应力锚索;桩锚支护;腰梁一、工程背景某建设项目的基坑平面大致呈矩形,南北最大宽度约70m,东西最大长度约120m,拟建车库及主楼基底标高为109.35m。
基坑支护施工前基坑周边地面清理至130.7~131.0m,基坑周边开挖深度为21.35~21.65m。
基坑安全等级:本基坑边坡侧壁安全等级为一级。
安全重要性系数取支护概况,根据工程地质条件,周边环境条件,充分考虑安全、经济、施工可行性等因素。
按照支护设计方案采用以下支护措施。
上部分:采用普通土钉墙;下部分:采用桩锚支护。
具体支护剖面及参数见基坑支护专项图纸设计。
基坑深度21.65m的剖面为1-1剖,上部采用土钉墙支护,下部采用钻孔灌注桩加预应力锚索支护。
土钉水平间距1.5米(第一排离地表1.4米)、垂直间距均为1.4米。
护坡采用钻孔灌注桩,中心间距1.5米,桩顶用冠梁连接。
预应力锚索竖向间距3米、水平间距1.5米。
面层铺设采用一级钢6.5间距250×250钢筋网片,面层加强筋为三级钢14间距1500×1500。
二、预应力锚索施工工艺流程图(1)坡面平整边坡修整采用机械结合人工清理,首先采用反铲挖土机清理坡面,预留0.3m 保护层厚度以保护围护桩和防止桩间土扰动,然后采用人工修整坡面,清理至围护桩桩身外露一部分,桩间土坡面达到平整、垂直。
为确保喷射砼面层的平整,此工序必须挂线定位。
对于土层含水量较大的边坡,重点设置泄水管,以便排除混凝土面层后的积水。
坡面修整需要通过搭设脚手架完成。
土方清理至设计锚索标高以下1.0m。
(2)测量、放线按照设计图纸由测量员准确放出每个锚索孔位,预应力锚索竖向间距3.0m、水平间距1.4m(1.5m)。
市政工程深基坑支护的重难点及应对策略
市政工程深基坑支护的重难点及应对策略摘要:近年来,伴随我国现代化城镇建设的不断推进,市政工程施工数量持续增加,其施工效率与施工质量深受国家与人民的密切关注。
而深基坑作为市政工程高品质施工的重要前提,因此人们对深基坑支护提出了更为严格的要求。
在市政工程具体施工阶段,唯有确保基坑具有良好的承载力,方可保证整个市政工程施工的稳定性、安全性,防止因为基坑承载力较差而出现各种安全事故。
基于此,本文将对市政工程深基坑支护的重难点进行深入探究,并提出几点有效解决对策,以供为相关人士提供些许参考。
关键词:市政工程;深基坑支护;重难点;应对对策1、市政工程深基坑支护施工的重难点分析1.1降水排水处理在市政工程深基坑支护施工过程中,降水排水是其中最为关键的一个问题。
在深基坑支护施工环节,降水排水处理技术的应用极为重要,如果该技术的应用存在不科学、不合理的情况,便会为深基坑支护挡土结构带来严重损坏,使其难以实现有效支撑,在大幅度降低地表整体承载力的同时,还会引发众多安全问题的出现,从而为后续施工的顺利、高效开展造成巨大消极影响[1]。
现阶段,在市政工程施工中,所运用的深基坑支护施工技术通常为轻型或者是喷射井点等方法展开降水排水处理,但此种操作手段较为滞后,在具体应用阶段不可避免的会出现众多问题,例如降水速度较快会引发地面沉降,为工程施工周边的环境与水质造成严重破坏。
鉴于此,施工单位需对降水排水环节予以密切关注,结合市政工程深基坑支护施工的实际情况,选用恰当的施工工艺,以便为后续工程施工的正常开展,打造良好基础。
1.2工程施工阶段针对市政工程深基坑支护施工而言,每一个工程项目均有其不同之处,具有一定的独特性。
但目前我国一些深基坑支护施工单位在进行基坑支护专项施工规划环节,不但并未对工程施工区域的水文地质、地形地貌、周边构筑物以及自然环境等因素进行全面了解,同时也没有对工程施工规划图纸进行深入分析,在此情况下,则使市政工程深基坑专项规划缺少一定的实用性、可行性[2]。
预应力锚杆施工工法
预应力锚杆施工工法预应力锚杆是一种有效的岩土锚固技术,广泛应用于边坡加固、深基坑支护、隧道衬砌等工程领域。
它通过在岩土体中设置锚杆,并施加预应力,提高岩土体的稳定性和承载能力。
下面将详细介绍预应力锚杆的施工工法。
一、施工准备1、技术准备(1)熟悉施工图纸和地质勘察报告,了解工程地质条件和设计要求。
(2)编制施工方案,包括施工工艺流程、施工技术参数、质量控制标准等。
(3)进行技术交底,使施工人员掌握施工要点和质量要求。
2、材料准备(1)锚杆:一般采用高强度螺纹钢筋或钢绞线,其性能应符合设计要求。
(2)锚具:包括锚垫板、夹片、锚头等,应与锚杆配套使用,并具有足够的强度和耐久性。
(3)水泥浆:采用普通硅酸盐水泥,强度等级不低于 425,水灰比根据试验确定。
3、设备准备(1)钻孔设备:根据地质条件和锚杆长度,选择合适的钻孔机械,如潜孔钻、地质钻等。
(2)张拉设备:采用专用的千斤顶和油泵,其额定拉力应大于锚杆的设计拉力。
(3)注浆设备:包括搅拌机、注浆泵等。
4、场地准备(1)清理施工场地,平整场地,确保施工设备和人员通行顺畅。
(2)设置排水系统,排除场地内的积水。
二、钻孔1、孔位布置根据设计要求,在施工面上放出锚杆孔位,并做好标记。
孔位偏差不得大于 100mm。
2、钻孔方法(1)根据地质条件和锚杆长度,选择合适的钻孔方法。
对于软岩和土层,可采用螺旋钻或洛阳铲钻孔;对于硬岩,可采用潜孔钻或地质钻钻孔。
(2)钻孔时应保持钻孔垂直,倾斜度不得大于锚杆长度的 2%。
3、钻孔深度钻孔深度应超过锚杆设计长度 05m 以上,以确保锚杆的锚固效果。
4、清孔钻孔完成后,用高压风或水将孔内的岩屑和泥土清除干净,确保孔内清洁。
三、锚杆制作与安装1、锚杆制作(1)根据设计要求,将锚杆钢筋或钢绞线切割成所需长度。
(2)在锚杆上设置定位支架,间距一般为 2m 左右,以确保锚杆在孔内居中。
2、锚杆安装(1)将制作好的锚杆缓慢插入孔内,避免锚杆弯曲或损坏。
深基坑土层锚杆施工技术
深基坑土层锚杆施工技术1. 简介随着城市建设的不断发展,天然地形不利于建筑物建设,因此,越来越多的建筑设计需要对土层进行加固处理,以确保建筑物的稳定性和安全性。
而在土层加固的施工中,锚杆技术被广泛应用。
在深基坑的施工中,土体结构稳定性是保证基坑安全稳定施工的最基本要求。
土层的强度、稳定性和水固力是决定是否可以使用锚杆来提高土体支撑力和限制土体基悬壁发生的主要因素。
2. 锚杆施工原理锚杆是一种利用杆件的搭接力和磨蚀力,将锚杆深入土层,使其承受轴向拉力,从而明显地增强土层的支撑力和稳定性的一种加固技术。
锚杆施工的过程包括钻孔、注浆、装筋、膨胀锚固和组装拉拔杆等多个步骤。
其中,钻孔是整个锚杆施工的起点,钻孔后将注入混凝土或特定材料。
装筋是在锚杆孔内预留钢筋支模,使钢筋与注入材料同时浇注,并将锚杆固定在钢筋末端,以确保锚杆的强度和质量。
锚固则是通过特制的波纹管在锚杆孔内为钢筋承力,并使其得到膨胀,以达到固定锚杆的目的。
3. 设计原则在选择锚杆施工技术的时候,需要根据实际情况进行设计。
以下是几项设计原则:•确定锚杆的数量和位置,包括锚杆的长度、直径、间距和深度。
•选择合适的锚杆材料,不能因为成本问题而选用低质量的材料,而是需要根据实际情况选择强度高的材料。
•锚杆的施工应该严格按照设计施工图进行操作,不允许随意改变施工参数,确保锚杆的质量。
•锚杆施工应该遵守安全施工的原则,保证工人的安全。
4. 施工现场注意事项在深基坑土层锚杆施工的现场需要注意以下事项:•施工前需要对锚杆现场进行检查,确保材料、施工图和施工质量符合要求。
•施工现场应该按照安全规范进行操作,严格遵守安全操作规程和穿着要求。
•钻孔过程中,需要注意钻孔进度,钻孔的位移量应该在设计要求范围内,并及时排除孔内的泥沙。
•在注浆、装筋和锚固过程中,需要确保注浆物质能够充分渗透填充钻孔内,钢筋可以按照设计要求放置,并且波纹管贴紧钢筋承受锚固的拉力。
5.深基坑土层锚杆施工技术是一种有效的土体加固技术,在基坑施工中应该得到广泛应用。
锚杆(索)支护在基坑工程中的应用
锚杆(索)支护在基坑工程中的应用摘要:随着城市建设的迅速发展,城市用地越来越紧张,为了充分提高地下空间的利用率,高层建筑地下部分也不断增加,基坑也越来越大,越来越深。
深基坑支护施工除了要求必须满足自身结构的安全、保证地下室施工安全顺利进行、确保周边环境与建筑物、道路管线的安全外,同时还必须实现施工对周边的环境影响最少,降低地下污染、降低造价的目的。
本文通过对边坡支护中普遍使用锚索这种施工方法,其施工方法主要通过利用强度比较高的砂浆低端进行锚孔,然后和四周的岩石组成强度较高的锚固体,最后通过锚索施加预应力的方法,把稳定边坡和不稳定边坡组成整体,从而避免裂缝进一步扩大,起到防护的目的。
关键词:深基坑支护;锚杆(索)支护施工;技术探讨引言锚索工程在边坡支护中应用广泛,它是利用锚索周围地层岩土的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖面的自身稳定,由于锚杆、锚索的使用,使锚固地层产生压应力区并对加固地层起到加筋作用;可以增强地层的强度,改善地层的力学性能,可以使结构与地层连锁在一起,形成一种共同工作的复合体,使其能有效地承受拉力和剪力,并能提高潜在滑移而上的抗剪强度,有效地阻止坡体位移。
这是一般支挡结构所不具备的力学作用。
由于预应力锚索技术能减轻结构物的自重、节约工程材料并确保工程的安全和稳定,具有显著的经济效益和社会效益,因而目前在工程中得到极其广泛的应用。
1.锚杆(索)施工前的准备工作施工前的准备工作包括施工前的调查和施工组织设计两部分。
施工前的调查是为施工组织设计提供必要资料,其内容有:(1)锚固工程计划、设计图、边坡岩土性状等资料是否齐全;(2)施工场地调查,施工对交通的影响情况;(3)施工用水、用电条件调查;(4)边坡工程周边可能对施工造成影响的各种状态调查;(5)掌握作业限制、环保法规或地方法令对施工造成的影响;(6)其他条件的调查,如施工用便道、气象、安全等条件。
2.锚杆(索)施工工艺流程测量放线→坡面机械修整→搭设施工脚手架、工作平台→人工修整坡面→场外加工锚杆杆体→布设锚杆孔位、成孔→清孔→安装锚杆→注浆2.1测量放样依据设计图纸放出孔位和孔向,孔位用油漆在岩石上画出标记,孔向在钻机支架上量测方向,并增加支撑,最后刚性固定支架,以便钻机开孔时振动而改变孔位和方向。
地连墙止水帷幕及可拆除预应力锚索体系在深基坑支护中的应用
J IAN SHE YAN JIU技术应用186地连墙止水帷幕及可拆除预应力 锚索体系在深基坑支护中的应用Di lian qiang zhi shui wei mu ji ke chai chu yu ying limao suo ti xi zai shen ji keng zhi hu zhong de ying yong白专宇随着超高层建筑技术的快速发展,城市人口日益增多,空间利用率越来越高,基坑深度越来越深。
为避免基坑支护对周边后续地下工程的影响,可拆卸预应力锚索在繁华都市深基坑支护中的优势日益凸显,可拆卸预应力锚索可使用在临时性基坑支护方面。
在技术上具有安全快速,工人劳动强度低,易用性、拆卸率高。
被拆卸的钢绞线能重复使用,以能充分利用资源高效环保为优点。
Havelock City商业发展项目地处南亚斯里兰卡首都科伦坡市区,地质条件复杂,地下水位高,周边环境复杂。
施工场地狭小,基坑面积大。
针对于此,提出了地下连续墙加可拆除预应力锚索支护体系。
工程实践证明,该方案经济合理,便于施工,节省工期,可在类似项目中推广应用。
可拆卸预应力锚索具有安全有效经济合理等优势,在斯里兰卡深基坑支护工程得以迅速推广应用。
一、工程背景斯里兰卡Havelock City商业发展项目建筑面积16万平方米,地下2层,地上5层裙房及49层办公塔楼,建筑高度203.05m,结构形式为框架剪力墙体系。
该工程位于首都科伦坡繁华地段,基坑北侧15m为内河,东侧紧靠市政主干道,南侧紧靠市政路,西侧为住宅小区。
周边环境复杂,宗教繁多。
工程基坑开挖深度为9.5m,局部开挖深度14m。
根据工程地质勘查报告,场地内约30m深度范围内土层按成因主要分为3个大层。
第1层:杂填土,土质不均匀,含砖块碎石等建筑垃圾;以及粘性土为主的素填土,含石子,少量有机质。
第2层:粘土砂,上硬下软,为流塑状态,非压缩性粘土砂;第3层:灰色淤泥,为流塑状态,可塑性差,非压缩性土。
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预应力土层锚杆在深基坑支护施工中的应用
摘要:随着科学技术的不断进步和创新,建筑工程中的深基坑的支护施工技术也逐渐的增多,其中由于预应力土层锚杆技术在地基加固工程中具有一定的高效性,而且运用成本比较高,因此在工程深基坑建设的时候,运用得十分的广泛。
本文通过预应力土层锚杆技术的工作原理进行简要的介绍,讨论了当前在工程施工当中的应用,以供相关人士参考。
关键词:预应力土层锚杆;深基坑支护
目前,由于社会的不断发展,人们的生活水平也在逐步的提高。
对城市空间也在进行不断的建设,而且为了增大人们的活动范围。
人们也开始对地下空间进行一定的改造,当前,在进行高层建筑施工的时候,我们通常都会对地下空间进行一定程度的设定,因此这就需要人们对建筑基础进行深度的挖掘,以保障建工程的地下空间可以进行正常的使用。
但是,在进行地基工程施工的时候,由于是进行的深基坑挖掘,这就需要稳定性比较强的支护结构。
而且我们除了对支护结构的稳定性进行严格的要求以外,我们还要对施工周围环境的影响和地下的污染以及工程的成本进行考虑,因此预应力锚杆不断是周围的环境影响较小,而且还有着较强的稳定性,并且对成本的要求不高,因此受到广大人民群众的青睐。
一、预应力土层锚杆技术的工作机理
所谓的预应力土层锚杆技术,就是指通过土层锚杆施工设备,将基坑工程的挡土设施和地基的土层进行一定的链接,然后再通过锚
固灌浆技术向锚固段的设备灌入水泥砂浆,使得土层锚杆达到一定的施工强度,使其可以支持挡土结构和地基土层的相互作用力,从而起到一定的支护作用,让建筑基坑工程可以顺利的进行。
二、预应力锚杆的作用
预应力锚杆主要采用钢绞线作为锚杆的预应力筋,而且这种材料有着较好的收缩力和较强的强度,给深基坑工程的支护有着极强的稳定性,使得深基坑工程可以正常的进行,因此预应力锚杆的作用主要是由两个方面进行表现的,一方面就是在对其施加预应力是可以很好的实现荷载的平衡,这主要是因为在进行预应力作用的时候,主要是通过锚杆两端的作用力,而达到的一种相对平衡的现象,而且荷载的平衡条件是要根据预应力的大小、锚杆的形态变化等方面进行分析要求的,而且我们也可以通过对这些数据进行分析和计算,来确认支护结构是否处于一个稳定的阶段;另一方面则是预应力锚杆可以使得土层地基和锚杆设备一体化,从而起到一定的加固作用,这主要因为在通过施加预应力时,对土层的自由段处进行施压,从而是的原有的土压力发生一定的变化,从而阻碍了土层的滑落,市防雷土层中存在的压力,对土体的变形进行了有效的控制,起到了一定的加固作用。
使得地基的稳定性得以增强。
三、基坑支护结构的设计要求
1支护结构的设计
(1)基坑支护结构应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周边环境的水平和竖向变形的影响。
(2)基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算,计算内容包括:根据基坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性计算;基坑支护结构的受压、受弯、受剪承载力计算;当有锚杆或支撑时,应对其进行承载力计算和稳定性验算。
(3)当场地内有地下水时,应对地下水控制进行计算,如对其抗渗透稳定性验算、基坑底突涌稳定性验算、以支护结构设计要求进行地下水控制计算等。
2预应力锚杆的设计
(1)设计计算。
锚杆预应力值的确定对于锚杆的应用起决定性作用,它不仅要考虑安全与经济性,而且对变形的控制尤为重要。
因此,预应力锚杆在设计计算时,锚杆预应力值应满足基坑支挡结构的稳定力;在支护体系中,锚杆预应力值应由支挡结构各部位所承受的土压力(采用土钉支护时,土压力用抗拔力代替)乘以安全系数计算而来;预应力锚杆参数(锚杆长度、自由段长度、预应力筋个数、倾斜角等)应由预应力值和所勘察的土性参数结合而确定;当基坑稳定性满足各锚杆参数计算后,再对整体进行稳定计算,如满足要求,则进行下一步工作。
(2)试验资料。
由于深基坑支护时,开挖后与勘察资料不尽相同,为此,在施工前应先进行现场试验,以获得完整的试验资料,如通过分级加载下锚头的位移值,了解预应力锚杆的受力变化特性;通过抗拔实验,得出锚杆的极限承载力,使其荷载比β≤0.55,以最大限度发挥预应力锚杆的锚固作用;通过试验了解预应力设计
值与极限承载力的关系,从而了解支护结构的安全可靠性。
四、施工工艺
1钻孔
(1)在钻进过程中应合理掌握钻进参数和钻进速度,防止出现埋钻、卡钻等各种孔内事故;对土层锚杆的自由段钻进速度可稍快,对锚固段则应稍慢一点。
(2)采用干作业法钻孔时,要注意钻进速度,避免“别钻”;钻孔完毕后,为减少孔内虚土,应先将孔内土充分倒出,再拔钻杆。
(3)采用湿作业法成孔时,要注意钻进时要不断供水冲洗,始终保持孔口水位,并根据地质条件控制钻进速度,一般以300
mm/min~400 mm/min为宜,每节钻杆钻进后在接钻杆前,一定要用水反复冲洗孔底沉渣,直至溢出清水为止,然后拔出钻杆。
2预应力筋的制作与安装
(1)预应力筋应平直、顺直、除油除锈,并做防腐处理;对钢筋拉杆,先涂一层环氧防腐漆冷底子油,待干燥后,在涂一层环氧玻璃钢,待其固化后,再缠绕两层聚乙烯塑料薄膜;对自由段的钢绞线,要套聚丙烯防护套。
(2)钢绞线如涂有油脂,在固定段要仔细加以清理,以免影响与锚固体的黏结;除锈后要尽快放入钻孔并灌浆,以免再生锈。
3灌浆
(1)一次灌浆法
一次灌浆宜选用灰砂比1∶1~1∶2,水灰比0.38~0.45的水泥
砂浆;灌浆时,将灌浆管推入拉杆孔内,在拉杆孔端注入锚浆,并以0.4 mpa左右的灌注压力开始灌浆;在灌浆的过程中,应逐步将灌浆管向外拔出,但灌浆口应始终处于浆面以下;待孔口溢出浆液时,可停止注浆,拔出灌浆管
(2)二次灌浆法
二次灌浆时,应先灌注锚固段,待所灌注的水泥浆具备一定强度后,对其进行张拉,然后再灌注非锚固段;灌浆时,对靠近地表面的土层锚杆,避免引起地表面膨胀隆起,其灌浆压力控制在0.22 mpa 左右;对垂直孔或倾斜度大的孔,可采用人工填塞捣实法进行灌浆。
五、施工注意事项
不过,我们在进行工程施工的时候,有可能会出现一些问题,而这些问题对整个深基坑建筑施工工程有着一定的影响,因此我们在进行施工的时候要注意以下几点:
第一、在进行预应力锚杆设备安装的时候,要将设备的张拉部位和设备连接部位进行一定的固定,防止在进行安装的时候,这些部位发生脱落,影响工程的进度,而且还要对灌浆管道进行一定的检测,一定要保证管道的畅通。
第二、各种电气设施都要进行接地处理,保证工程施工项目的安全用电,以免在施工过程中出现意外事故。
第三、对于施工工程中的泥浆水要进行严格的处理,否则不但对工程进度有着一定的影响,而且还对施工环境带来不便。
第四、在进行预应力锚杆施工中,还要对锚杆的一些特定部位,
如锚头部分,进行一定的防腐处理,以保证锚杆的正常使用,而且对不同功能的锚杆进行不同程度的防腐处理,以保障工程的顺利竣工。
参考文献
[1] 蒋曙光. 预应力土层锚杆在深基坑支护中的几个问题[j]发明与创新2006(05)
[2] 林丽辉. 浅谈预应力土层锚杆在深基坑支护中存在的问题[j]. 装备制造. 2009(05)。