LXK法锚杆在基坑围护结构设计中的应用
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锚杆支护适用范围
锚杆支护是一种在地质条件复杂、地形变化多样的岩土工程中广
泛应用的支护技术,它可以解决地下工程中的巨大工程难题,如隧道
开挖、矿井下沉、基坑围护等。
锚杆支护应用范围广泛,在岩土、采矿、交通、水电等行业中得到了广泛的应用。
岩土工程中锚杆支护广泛应用于隧道开挖、地下室建设、土体边
坡加固、地铁工程建设等领域。
特别是在隧道开挖中,由于地质条件
复杂,支护难度大,需要在快速地面沉降和洞壁失稳的情况下,保持
隧道的稳定性。
锚杆支护采用钢管预埋的方式将锚杆固定在岩石中,
形成一个强大的拉力支撑系统,能有效地控制岩石的变形和破坏。
在采矿业中,锚杆支护广泛应用于开采隧道、深孔爆破、岩层支
护等领域。
在深度开采过程中,地质条件的复杂性和工作面的固定性,使得传统支护方法无法解决难题。
而锚杆支护的杆身预埋在岩石中,
能够提供强大的拉力以支撑岩石和地表的力,并能消除地面沉降和岩
石的变位,提高矿区的开采效率。
在道路、铁路、水利等交通工程中,锚杆支护广泛用于高边坡、隧道、桥梁、大坝、村镇等各种工程建设中。
水电工程中,锚杆支护也具有广泛的应用,如水坝的围岩支护、水处理厂的地面支护、隧道的岩层支护等。
总的来说,锚杆支护的应用范围极为广泛,不仅可以支护各种岩土工程,还可以用于各种行业的地下工程建设。
它不仅能够保证工程的安全性和高效性,还可以节约人力、物力和时间成本,具有显著的经济效益和社会效益。
锚杆支护在基坑工程中的应用研究【摘要】:本文根据锚杆支护结构体系以及锚杆对基坑土体的作用方式,从基坑开挖后土体应力状态出发,分析了基坑锚杆支护机理,得到锚杆对基坑土体出了支护作用外,还具有加固作用。
并结合苏州某基坑工程,结合具体工程地质概况及施工工艺,并通过现场测试,说明锚杆支护的可靠性,可为基坑锚杆支护工程设计和研究提供参考。
【关键词】:锚杆支护,基坑,机理,应力状态,施工工艺abstract : according to the supporting structure system and the mode of the anchor to the soil of foundation pit, from the foundation pit excavation stress state of soils, we analyzed the mechanism of the bolt supporting of foundation pit, get out of the soil of foundation pit supporting role outside, and have reinforcement effect. and combined with suzhou a foundation pit engineering, with specific engineering geology survey and the construction technology, and through the field test, explain the reliability of the bolt supporting, bolt support for foundation pit engineering design and research to provide the reference.key words: anchoring bolt, foundation pit, mechanism, the stress state, the construction technology中图分类号:u455.7+1 文献标识码:a 文章编号:1 引言由于锚杆支护的经济技术优越性,已经成为岩土工程支护的主要形式,对岩土工程结构稳定性起着至关重要的作用,锚杆支护是以锚杆为主体的支护结构的总称。
围护结构施工方案(锚杆)一、前言围护结构施工中,锚杆作为一种重要的支护方式,在保证工程施工安全和顺利进行的同时,发挥着关键作用。
本文将从锚杆施工方案的制定、施工准备、施工工艺等方面展开详细介绍,旨在为围护结构施工提供指导和参考。
二、锚杆施工方案的制定1. 工程概况分析在确定施工方案前,首先应对工程的概况进行详细分析。
包括土质情况、地质条件、周边环境等因素,以便制定合理的施工方案。
2. 锚杆支护设计要求根据设计图纸与规范要求,明确锚杆支护的技术指标、工程量计算等内容,为施工方案的制定提供依据。
3. 施工计划制定制定详细的施工计划,包括施工工期、施工队伍组织、材料准备等内容,确保施工按照提前设定的时间节点有序进行。
三、施工准备1. 施工人员和设备准备组建符合工程要求的施工队伍,确保人员具备相关证书和经验。
同时准备必要的施工设备与工具,包括钻机、测量仪器等。
2. 施工材料准备准备好各类锚杆及相关配件,保证施工过程中材料供应充足,同时做好材料的检查验收工作。
3. 安全防护准备制定针对锚杆支护工程的安全防护方案,落实安全措施和应急预案,保障施工现场人员和设备的安全。
四、施工工艺1. 钻孔施工根据设计要求,在围护结构需要支护的位置进行钻孔作业,选择合适的孔径和深度。
2. 锚杆安装将预制好的锚杆通过钻孔送入孔内,确保锚杆的垂直度和水平度,同时对锚杆进行张拉预应力。
3. 固结浆料灌注进行固结浆料的灌注作业,填充钻孔空隙,达到固定锚杆以及支护结构的目的。
4. 检验验收经过锚杆施工后,要进行验收工作,检验支护效果是否符合设计要求,确保工程质量。
五、施工质量控制1. 合格检测对施工工艺的每个环节都要严格把控,进行质量检测和验收,确保施工质量符合相关标准。
2. 质量管理设立质量管理控制点,建立质量档案,及时记录施工过程数据和质量检测结果,确保施工质量可追溯。
六、总结围护结构施工方案中的锚杆施工是工程安全与质量的保障。
本文从施工方案的制定、施工准备、施工工艺以及质量控制等方面进行了阐述,希望能对相关从业人员提供实用指导。
科技情报开发与经济SCI-TECHINFORMATIONDEVELOPMENT&ECONOMY2007年第17卷第19期1设计在设计中,对于最大弯矩和最大剪力的选取是采用等值梁法进行计算。
这种方法适用于带有支锚的桩墙支护结构的嵌固深度的计算,与实际工程更符合,一般可分为单支点结构的等值梁法和多支点结构的等值梁法。
对于锚杆处支点反力的求取,采用分段等值梁法进行计算,其计算方法是根据实际施工,按每层支撑受力后不因下阶段支撑及开挖而改变数值原理进行的[1]。
等值梁法是一种极限平衡法,它是假定支护结构上的土压力和结构横向支撑力的作用达到平衡,利用力和力矩的平衡条件求出护坡桩的嵌固深度和锚杆的锚固力。
用这种方法计算护坡桩受力时,首先应确定正负弯矩转折点的位置,即弯矩为零的点。
由于护坡桩地面下土压力等于零的位置很接近于正负弯矩的转折点,为了简化计算,就用土压力等于零的点的位置来代替它。
根据护坡桩前的被动土压力强度等于护坡桩后的主动土压力强度,就可以算出这个点的位置。
1.1土压力计算根据勘察报告所给的土层的物理力学性质,分层计算护坡桩桩身所受到的土压力强度,并画出分布图。
《建筑基坑支护技术规程》中第3.4,3.5节规定土压力计算,作用于基坑面以上的支护侧壁的土压力按朗肯理论计算;对于基坑面以下的土压力,按弹性方法计算时,取基坑底面标高处的水平荷载作为基坑底面以下支护的荷载。
当按以上规定计算的基坑开挖面以上水平荷载标准值小于零时,应取零。
所涉及的公式主要有:eajk=σajkKai-2cikKai!(1)式中:Kai为第i层的主动土压力系数;σajk为作用于深度zj处的竖向应力标准值,kPa;cik为三轴试验(当有可靠经验时可采用直接剪切试验)确定的第i层土固结不排水(快)剪黏聚力标准值,kPa;zj为计算点深度,m。
Kai=tan2(45°-φik2)(2)式中:φik为三轴试验(当有可靠经验时可采用直接剪切试验)确定的第i层土固结不排水(快)剪内摩擦角标准值,(°)。
加筋水泥土桩锚在深基坑支护中的应用摘要:随着工程建设的需要,基坑支护的应用越来越来广泛,特别是加筋水泥土桩锚支护结构。
本文结合工程实例,介绍了加筋水泥土桩锚支护的施工方法,并针对施工质量问题提出了施工质量控制措施。
实践证明采用加筋水泥土桩锚在深基坑支护中的应用,技术合理、安全可靠、节约投资。
关键词:加筋水泥土桩锚;基坑支护;lxk工法;孔位定位;注浆;质量控制近几年,随着科学技术的发展,一种新型的基坑支护形式加筋水泥土桩锚支护得到广泛应用,将传统的深层搅拌技术、高压旋喷技术、土层锚杆技术进行了有机的结合与创新,具有施工占地小、邻近土体扰动少、工期短、造价省等诸多优点,同时该技术在施工过程中容易出现的质量问题。
1施工概况1.1工程概况某建筑工程9幢20多层的高层商住楼及大底盘式1层地下室组成,总建筑面积约12万m2,主体结构采用剪力墙结构,基坑开挖深度4.75m,基坑底部落在淤泥层上,开挖方量约96000m3。
根据场地水文地质条件和现场的实际情况,本工程基坑支护结构体系设计采用预应力管桩结合水平加筋水泥土桩锚支护。
1.2本工程基坑支护结构体系本工程基坑支护结构体系设计采用预应力管桩结合水平加筋水泥土桩锚支护。
支护局部断、剖面如图1所示。
图1加筋水泥土桩锚剖面图2加筋水泥土桩锚工艺简介本工程加筋水泥土桩锚基坑支护施工采用“lxk”工法技术,是一种挡土、止水的专利技术。
适用广泛的建筑基坑支护新技术,主要适用于地下人防工程、建筑物深基坑。
近几年来该工法在深圳、珠海、广州等大中城市上百个深基坑支护工程得到了应用,取得了良好的社会效益和经济效益。
高压旋喷水泥土桩锚工艺是:是用锚桩通过可拆卸的方式将带有锚筋的锚杆钻头装配到钻杆的前段,一边通过旋转上述转杆,在土体中进行钻孔,一边将锚杆钻头带入土体,直至设计深度,将上述钻杆前段与钻头拆开,通过钻杆的中空通道,向该孔高压旋喷注浆,形成从底到上的水泥土圆柱锚固体,必要时可施作水泥土地锚用护孔器施作地锚的扩大头,以增加地锚的抗拔力,自由段的水泥柱还有分担土体压力、抗滑移的作用。
LXK工法在横琴总部大厦基坑支护中的应用摘要:横琴作为“一国两制”下探索粤港澳合作新模式的示范区、深化改革开放和科技创新的先行区和促进珠江口西岸地区产业升级的新平台,战略地位十分重要,现在已经进入到开发攻坚阶段,总高四百余米的横琴总部大厦是港珠澳地区的新兴地标性建筑。
然而横琴地区原始地貌单元为滨海平原地貌,第四系淤泥层较为发育,淤泥层较厚,在此地基上建造超高层建筑,其地基处理及基坑支护条件均极为恶劣,且由于场地周边部分道路已经形成,没有足够的空间进行卸载、采用设置多阶台的占地较大的支护形式,针对这一实际情况,提出一种能够设置直立支护面的深基坑支护专利技术,适应这一项目的基坑开挖安全、占地较少。
针对传统的刚性支护桩、预应力锚索的桩锚支护方案进行一系列改造,提出一种新的支护思路,减少了土方开挖及占地,缩短工期并节约了造价,有较大的比较优势。
关键词:基坑支护LXK工法桩锚支护1、工程概况珠海横琴总部大厦项目总用地面积8万多平方米,总建筑面积约为41万平方米。
拟建主体建筑包括两座办公用塔楼(23层,96.4米)、一座综合性主楼(102层,442米)和多幢多层商业建筑物。
建筑红线范围内设有4层满堂地下室,地下室高度为18.0米(开挖深度19.5m)。
项目地处横琴新区口岸服务区,东距十字门水道约80米,西距银鑫花园住宅小区约100米,南侧紧邻顺景路,距横琴口岸与莲花大桥约300米,北侧紧邻珠海国开投资有限公司开发的美丽之冠梧桐树大厦项目用地(项目在建)。
原始地貌单元为滨海平原地貌,原地势低洼,后经人工填土整平,现场地较为平坦,勘察时钻孔孔口标高变化介于2.23~4.43米之间。
据调查,场地中间除分布一条地下光缆(拟施工前移走)外,场地及周边无地下管线分布,场地上空无高压电线分布。
2、地质条件建设场地上部为冲填砂,其下为淤泥及淤泥质土,间夹粉质粘土,总厚度约20m,为本场地软弱层,下覆淤泥质粘土、粘土、中砂层等;一期基坑支护工程开挖面积约为3.5万㎡,开挖深度约19.5米(四层地下室),基底位于淤泥质土层中。
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。
高层建筑基坑中的锚杆支护技术与应用伴随科学技术的发展,我国人民生活水平不断提升,现有的居住环境已经适应不了新时期的建筑要求,因此各种高层建筑拔地而起。
在高层建筑中,基坑施工是非常关键的一个环节,对于整个高层建筑的建设质量有着举足轻重的影响,因此必须要强化高层建筑的基坑建设。
基坑施工历来都是建筑工程中的一个难点,都为了基坑的稳固与安全使用了各种技术和方式,其中锚杆支护技术就是为了提升基坑施工的安全而使用的一项技术。
锚杆施工技术需要施工人员具备一定的专业施工水平,了解锚杆施工的流程与步骤,这样才能保障锚杆支护技术在基坑施工中发挥重要的作用,从而提升高层建筑的施工水平以及建设质量。
下面文章本文就对高层建筑基坑中的锚杆支护技术进行应用探究。
标签:高层建筑;基坑施工;锚杆支护技术;应用前言新时期高层建筑是未来建筑行业的一个主流,建筑企业要想提升自身的竞争力就必须要着重提升基坑施工技术的安全性与科学性,这样才能最大化的保障建筑企业自身的经济效益与社会影响力。
传统的很多基坑支护技术无法全面的协调周围的环境,导致很多不可控的未知安全威胁存在,锚杆支护技术在基坑施工中的应用是新时期建筑工程施工的要求,对于基坑工程的稳固与安全发挥着重要的作用,因此建筑企业必须要提升锚杆支护技术的施工水平,切实保障高层建筑基坑施工的安全与稳固。
一、高层建筑基坑中锚杆施工技术要点分析在高层建筑基坑施工中,安全一直是施工中非常大的一个问题。
虽然锚杆可以在一定程度上稳固高层建筑基坑,但是施工单位也需要注意在锚杆钻孔施工的时候会出现一些震动隐患给高层建筑产生不小的影响。
因此,建筑施工单位必须要通过注意下面几点才能更好的使锚杆支护发挥自身的价值与作用,提升高层建筑基坑施工的安全。
一是,要通过质量上乘的英格索兰双套管锚杆机械进行钻孔作业,保障机械钻孔的质量与水平,防治孔壁坍塌,降低锚杆支护钻孔作业对高层建筑基坑的影响;其次,就是施工单位在进行施工的过程中,一定要通过“隔孔跳打”的措施,避免基坑由于震动幅度过大出现安全事故,也能有效预防后期基坑发生沉降现象;最后,就是锚杆支护一定要通过后期的劈裂注浆方式实现,这样才能从根本上提升锚杆的支护强度,保障高层建筑基坑的安全与稳固。
LXK法锚杆在基坑围护结构设计中的应用
摘要:结合工程实例,介绍了LXK法锚杆在基坑围护结构设计中的计算假定、计算方法及计算结果,简述了LXK法锚杆的施工。
关键词:LXK法锚杆;基坑围护;结构设计
1 工程概况
磨碟沙站是广州市地铁二号线首期工程东部线路的第3个车站,位于海珠区新港东路华南路立交桥以西,赤岗以东路段的道路中心附近。
车站东距新港东站1569.5m,西距赤岗站770m。
车站为地下浅埋单层车站,侧式站台。
总建筑面积10914m2,主体建筑面积8902m2,区间隧道风机房及活塞风道的面积2012m2,车站外包总长194.8m,宽度为24.0~93.2m。
站址两侧是密集的建筑物,且离车站主体结构较近。
车站北面有两栋9层住宅楼、广州市蔬菜研究所办公宿舍区及实验田;南面有新建19层住宅楼、拟建10层办公楼、加油站及6层办公楼。
车站主体位于城市主干道下,纵向中心线与现有道路中心线基本重合。
站址两侧密集的建筑物给基坑围护结构的施工带来了一定的困难。
2 工程地质
根据地质报告反映,磨碟沙站基坑范围内从上到下依次为人工填土层;陆交互相沉积层;砂层;残积层;岩石全风化带;岩石强风化带;岩石微风化带。
根据磨碟沙站工程地质特征和基坑开挖深度,其基坑围护结构宜采用桩式围护结构或地下连续墙。
3 基坑围护设计方案比较
基坑围护设计在初步设计阶段已经进行了多种方案的比较,后经广州市建设科学委员会办公室主持的基坑审查会审查通过的初步设计阶段围护结构为钢支撑方案,此方案围护结构是沿着主体结构外边线每隔1.15m设置1根Ф1000的钻孔灌注桩,桩顶高程为8.3~8.5m,桩底高程考虑防水要求,按进入相对不透水层(强、中风化岩层)进行设计,桩底高程为-7~-11.8m,桩长14.5~20.3m。
桩间采用三重管高压摆喷桩止水,基坑内侧设置2层Ф600钢支撑的方案。
由于钢支撑方案中选用的型材与业主提供的型材不同,需耗用的钢材量较大,且对施工时土方开挖、混凝土浇筑等过程影响较大,业主和施工单位希望在保证安全可靠,技术可行,经济合理,施工方便的前提下,要求钢支撑方案改为锚杆方案,加快施工进度。
经比较后, Ф1000的钻孔灌注桩不变,在宽24m内的基坑,仍然保持2层Ф600钢管支撑方案;在宽93.2m内的基坑,采用了一种方法简便、护挡结合、造价较低的建筑基坑支护新技术———LXK法锚杆。
LXK法锚杆布置采用二桩一锚,在平面上每隔2300mm布置一排锚杆,立面上每隔2000mm或1500mm 布置一层,锚杆的锚固体直径选用350mm,锚杆入射角为20°,即锚固体是一个斜向Ф350mm的搅拌桩。
锚杆采用7Ф5钢铰线,按普通锚杆计算,钢铰线与锚固体的握裹力难以满足设计要求,通过调查和现场考察,了解到LXK法锚杆的施工工艺在钢铰线的端部设有特殊的防滑装置,其装置为一个三角形钻头和一块厚约
10mm,直径约200mm的钢板组合而成,可以保证钢铰线在锚固体中不会滑移。
锚固体强度要求达到1500kPa,锚杆腰梁采用2根14号工字钢。
4 LXK锚杆施工与基坑开挖要求
当基坑开挖到第一层锚杆以下0.5m时,必须进行第一层锚杆的施工,并安装腰梁,腰梁与钻孔桩间的空隙必须充填C20碎石混凝土,在锚固体及腰梁充填混凝土达到70%强度后,可进行锚杆的预加拉力,每根锚杆施加预拉力100kN,锁定后方可继续开挖第二层锚杆以下0.5m处,进行第二层锚杆施工,依此类推,直到开挖设计高程。
若上层锚杆还没有施工完毕,不得向下开挖。
5 基坑围护设计
(1)基坑侧壁安全等级为一级,基坑重要性系数γ0取1.0,支护结构(包括侧墙)最大水平位移不得大于30mm。
(2)基坑围护结构设计岩土物理力学指标取值如表1所列。
(3)计算假定
①将钻孔桩假定为1000mm厚,强度混凝土标号为C25的混凝土墙,取1000mm宽度作为计算单元。
②基坑开挖时,由于存在“围护桩先位移后支撑”的实际工况,故墙体计算中考虑了墙体的先期位移。
③土压力按朗肯公式计算,且土压力、水压力分别计算,地下水位按地面以下2m计。
④桩墙外地面活荷载按20kN/m2计。
⑤锚杆腰梁计算按连续梁进行。
采用《广州地区建筑基坑技术规范》中的公式:
M=αql2
(4)计算方法
计算分析采用北京理正软件研究所的《深基坑支撑结构计算程序》,计算分析以下4种情况。
①抗倾覆计算
式中:M p———被动土压力、水压力及支撑轴力对桩底的弯矩;
M a———主动土压力、水压力对桩底的弯矩;
K———抗倾安全系数,K≥1.1。
②整体稳定计算
整体稳定计算采用圆弧面条分法(瑞典条分法)滑动面经过桩底,取整体稳定计算安全系数K Z≥1.3。
③抗隆起稳定验算
式中:Ks———抗隆起稳定计算安全系数,取Ks=1.5;
γ1———基坑面到桩底面处土层的加权平均重度;
γ2———桩顶面至桩底面处土层的加权平均重度;
D———桩的入土深度;
H———基坑开挖深度;
q———桩墙外侧地面活荷载;
N q、N c———地基极限承载力系数。
④抗管涌计算
式中:K w———抗管涌计算安全系数,取K w=1.5;
γ′———土层在D和hw范围内的加权平均重度;
h w———地下水位到基坑开挖面的距离;
D———桩的入土深度;
γw———水的重度。
(5)计算结果
①安全系数计算结果如表2所例
②从基坑开挖过程各钻孔灌注桩锚杆内力图中可以看出,基坑深度为14.3m,采用LXK法锚杆锚固,墙体最大正负弯矩发生在施工完第7层锚杆,开挖到设计高程(地面以下14.3m)的工况,最大弯矩发生在地面以下17.83m处,Mmax=1370.5kN·m,最大负弯矩发生在地面以下10.8m处,Mmin=-1185.7kN·m。
钻孔桩内外侧配筋分别为99.6cm2和86.1cm2,满足强度需要,钻孔桩安全。
③各层锚杆内力如表3所列
6 结论
磨碟沙站基坑围护结构于2001年底施工完毕,车站主体结构也于2002年6月施工完毕。
由于采用了LXK法新技术,比钢支撑方案节省投资170.30万元,给基坑开挖、主体结构施工带来了方便,有利于加快施工进度,缩短工期,节约投资。