预应力锚索微型钻孔桩在深基坑支护中的应用分析

■栗心辉

（深圳市岩土综合勘察设计有限公司 广东深圳 518172）

预应力锚索微型钻孔桩在深基坑支护中的应用分析

■栗心辉

（深圳市岩土综合勘察设计有限公司 广东深圳 518172）

本文根据深圳东部地区的工程地质和水文地质条件，结合本地区深基坑支护形式设计施工经验，采用预应力锚索微型钻孔桩支护结构应用于本工程基坑支护。工程实施后取得了预期的经济和工程效益，该支护方案具有在本地区借鉴意义。

深基坑支护预应力锚索微型钻孔桩

0 引言

随着我国沿海城市的经济快速稳健发展，城市基坑工程建设的数量日益增多。基坑工程建设环境复杂，设计施工难度增大，建设造价的增加，进而需要进行基坑支护方案优化[1]。通过方案优化在保证工程质量安全的前提下，提高施工速度、节约工程成本、降低施工对周边环境的影响[2]。文章运用实际工程案例论述预应力锚索微型钻孔桩基坑支护方案。

1 工程概况

1.1 工程位置及周边环境条件

拟建的深圳龙岗区某工程位于深圳市龙岗区中心城，设计地下室两层，拟采用片筏基础，基坑开挖深度约为9m。为保证基坑的顺利开挖及周围建筑物的安全，必须采取支护措施。场地西南侧为市政道路，北侧为空地，东侧与5层办公楼接壤，用地红线与其办公楼相距约15m。

1.2 场地岩土工程条件

1.2.1 地层划分

根据钻探揭露，勘察场地内的地层自上而下分布有人工填土层、第四系坡积层及残积层，下伏基岩为石炭系测水组细砂岩。各层特征分述如下：

（1）人工填土：黄褐色，主要由粉质粘土堆填而成，局部含砖块、瓷片等建筑垃圾，结构松散～稍密状。厚度介于0.40m～2.70m，平均0.96 m。

（2）第四系含砾粘土层：土黄色夹砖红色、黄色，稍湿，硬塑。含约15～30%的砂铁质结核，粒径5～15mm不等，分布不均，土质粘性一般。层厚介于0.70m～4.00m，平均2.18m。

（3）第四系粘性土层：砖红色夹浅黄色，湿，可塑～硬塑。光滑，无摇震反应，干强度高，由细砂岩风化残积而成，原岩结构可辨，含少量风化碎块，用手可捏碎。层厚介于4.20m～14.40m，平均6.57m。

（4）石炭系测水组细砂岩

①全风化细砂岩：灰色、灰褐色、黄褐色，原岩结构尚可辨认，岩芯呈坚硬土状，含少量碎块，碎块用手可捏碎，岩芯泡水易软化，合金钻进较易。揭露厚度介于0.90m～12.50m，平均4.31m。

②强风化细砂岩：黄褐色、褐红色，岩芯主要呈碎块混土状、碎块状，碎块大多用手可折断，风化裂隙极发育，含中风化岩碎块约10～30%，分布不均，局部含量较高。该层场地内各钻孔均有揭露，揭露厚度介于1.00m～48.35m，平均24.29m。

③中风化细砂岩：浅灰色、灰色、黄褐色、褐红色，岩芯主要呈碎块状、块状，风化裂隙较发育，碎块锤击声较脆，难碎，含有强风化岩碎块，分布不均。揭露厚度介于1.00m～14.40m，平均4.74m。

1.2.2 土层物理力学性质指标

根据勘察结果，参照《深圳市地基基础勘察设计规范》(SJG 01-2010)及其它有关规范规程，初步提供各岩土层承载力设计参数建议值见表1。

表1 各岩、土层承载力特征值及强度指标建议值

2 基坑支护设计

2.1 支护方案选择

本基坑工程开挖深度约在9m，基坑周边环境复杂程度一般。根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012），基坑安全等级定为二级。根据场地的地质条件，考虑周围环境的制约因素，该基坑支护设计的总体考虑采用桩锚结构。以现有整平地面标高(48.6m)作为桩顶标高，北侧充分利用现有地形条件，48.6m以上标高采用放坡及喷锚支护的方式，基坑主体部分采用桩锚结构；西南侧为市政道路，道路地坪约为48.6m，直接采用桩锚结构即可；东面场地与办公楼之间有一道混凝土结构场内路面，而且对基坑支护比较有利，通过土压力计算理论计算采用微型桩支护满足基坑支护安全系数要求。综合上述条件，设计采用预应力锚索微型钻孔桩支护方案，同时本工程采用微型钻孔桩的经济效益明显优于普通钻孔灌注桩。

2.2 基坑支护结构

从经济及技术上综合考虑，针对于本工程的边界条件及周边建筑物状况，本支护工程采用微型钻孔桩加锚索、放坡及喷锚挂网等联合支护方案，具体支护方式如下：采用微型钻孔桩加锚索方式加强支护。在地下室坡道处(即：下坡方向坡道左侧)，设置一排微型钻孔桩，桩径为φ400mm，桩长为18.0m，桩身强度为C25，桩中心距为800mm， 通 长 配 筋 ， 主 筋 为 8HRB335D20mm， 箍 筋 为HRB235D8@200，加强箍为HRB335D14@2000。坡道两侧均设置多排锚杆和锚索，锚索采用3根7Φ5钢绞线，锚索长25～28m，其中锚固段18～21m，自由段7m；锚杆采用Φ48.0δ3.25钢花管锚杆，长12.0～15.0m，排距0.7～1.3m，水平间距1.2～1.6m。坡顶、坡底设截、排水沟，坡顶、坡脚均设置一圈排水沟，排水沟采用砖砌构造，尺寸为：300mm×300mm×300mm（顶宽×底宽×高）。

3 结论

（1）本支护结构在复杂地质条件下的深基坑支护是安全可靠的，具有变形小、节约成本、施工效率高等特点。

（2）本支护方法是一种新型支护方法，对于相互协调性，要从单个构件的受力协调和变形来考虑。由设计理论值与实测结果比较，采用本支护方法既能满足主动支护、控制变形的目的，又达到预期的经济效益。

[1]孔德森，吴燕开.基坑支护工程 [M].北京：冶金工业出版社，2012

[2]刘国彬，王卫东.基坑工程手册 (第二版) [M].北京：中国建筑工业出版社，2009.

TU470[文献码]A

1000-405X（2015）-10-379-1