桩锚支护体系在深基坑工程中的应用

浅析深基坑支护工程中的桩锚支护

摘要：阐述基坑支护工程中桩锚支护的特点及应用

关键词：基坑支护，高压喷射注浆桩，锚杆

近年来随着我国现代化建设的迅猛发展，以及在金融危机背景下，国家实施扩大内需调控政策，在基础设施建设上加大投入，因此一些高层建筑等大型工程大量的涌现。当代城市建筑密度较大，许多建筑都有1～3层的地下室或地下车库，相应带来的基坑开挖深度都很大，而在没有相邻建筑物或者地下结构物时选择传统的放坡开挖在现实情况下就很难实施；并且放坡开挖随着基坑深度的增加，开挖土方量也随之增大，在高效经济的角度已不是很适用。随着科学技术手段的日新月异，支护开挖技术目前得到了广泛应用，它不仅解决了施工场地狭小问题，在工程安全和经济效率方面也有了更加有力的保证。

支护开挖是由地面向下开挖的一个地下空间，四周为垂直的挡土结构，常用的挡土材料有混凝土、钢、木等。目前，在施工中被广泛采用的深基坑支护方法有护坡桩支护、土钉墙支护、地下连续墙支护、桩锚支护等。而这几种支护方式在近些年来的工程实践中对其安全性、工期、设备投入和成本方面都有了综合性的比较，如下：

从以上对比可以明显看出，纯土钉墙支护虽然在工期、投入、成本方面占有优势，但其安全性最差；护坡桩支护、护坡桩与预应力锚杆结合的组合支护以及地下连续墙支护安全性均最高，但相对来说，地下连续墙成本与设备投入较大，因此综合比较，桩锚支护在各个方面的指标占有较大优势，也是现在处理周边环境复杂的深基坑支护中最常用的方式，因为这种支护方式兼有隔水和挡土两种功能，大大的解决了施工中出现的疑难问题。

桩锚支护中的护坡桩常用的是高压喷射注浆桩，所谓高压喷射注浆桩就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入至土层预订的深度后，以20～40Mpa的压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层结构强度时，土颗粒便从土层中剥落下来，一部分细粒土随浆液或水冒出地面，其余土颗粒在射流的冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律的重新排列。这样注入的浆液将冲下的部分土混合凝结成加固体，从而达到加固土体的目的。它具有增大地基强度、提高地基承载力、止水防渗、减少支挡结构物的土压力、防止砂土液化和降低土的含水量等多种功能。因此，其具有以下优势：

文章编号：1009-6825（2012）22-0079-02

桩锚支护体系在砂土地质深基坑施工中的应用

收稿日期：2012-05-11作者简介：许建林（1963-），男，高级工程师许建林

（山西省第三建筑工程公司，山西长治046011）

摘要：结合某工程桩锚支护体系在深基坑施工中的成功应用，从桩锚支护体系方案的选择和工程的施工角度出发，对桩锚支护

体系在砂土地质深基坑施工中的成功应用进行了分析和探讨，对于类似工程的施工有一定的指导作用。

关键词：深基坑施工，砂土地质，护坡桩，预应力锚索

中图分类号：TU463文献标识码：A

1工程概况

1．1工程简况

大同永和地块商务写字楼工程，位于迎宾街与永泰南路交汇

处东南角，西北侧紧邻城市道路、东南侧紧邻建筑。东西长约

81．5m，南北宽约68．4m；主楼25层（其中：配套群楼5层），高

98．0m，地下3层，总高度108m。占地面积约5000m2，总建筑面

积68985m2，基坑深度13．5m。

1．2工程地质情况

勘察钻孔最大深度为50．0m，影响本工程的地质为：①杂填

土（Qml4）：该层厚度1．3m～2．8m；②中砂（Qal+pl3）：该层厚度

2．4m～4．9m；③粉土（Qal+pl3）：该层厚度0．3m～3．7m；④粗

砂（Qal+pl3）：该层厚度7．1m～20．1m，由此可见本工程的地质以

砂土地质为主。勘察深度内未见地下水，地下水位埋深大于

60m。

2基坑支护方案的确立

2．1方案选型

根据本工程地质情况及基坑开挖施工中可能对场地周边邻近

建筑物、永久道路、地下管线等产生的危害，基坑支护选型如下：

1）场地东侧、南侧距现有建筑物较近，放坡场地较小，为确保

建筑物安全，该两侧采用两道预应力锚杆+直径800mm护坡桩

进行支护。

2）场地西侧、北侧周边场地较宽裕，有放坡场地，结合工程具

体情况，该两侧采用上部4．2m按1∶0．3放坡土钉墙，下部采用两

道预应力锚杆+直径800mm护坡桩进行支护。

3）基坑支护施工中，注意土方开挖面不能过大过深，必须按

建材与装饰２０１０年０８月　施工技术　

桩锚支护技术在深基坑施工过程中的应用　

何茂清　

摘要：本工程利用了基于显式三维快速拉格朗日算法的ＦＬＡＣ３Ｄ程序，并且结合某基坑开挖支护工程实例，对基坑边坡土体的变　形问题进行了分析，并且对桩顶的位移，受力与锚杆的受力进行了初步探讨。　关键词：桩锚支护；基坑：ＦＬＡＣ３Ｄ：数值模拟　

现在高层或者超高层建筑大量出现，高层建筑密度也增大，　

大型深基坑工程也越来越多。有些基坑工程紧邻城市主干道或　

者其他建筑物，基坑周围环境日益严峻。尤其是软弱地基的深基　

坑工程，由于软土侧压力系数大、开挖深度大时会产生很大的主　

动土压力。　深基坑工程中主要采用的支护形式有：水泥土搅拌桩、土钉　

墙、钻孔灌注桩、预应力锚杆、地下连续墙及其组合形式等。　

本文以在岩土工程界得到广泛应用的ＦＬＡＣ３Ｄ数值计算程　序为背景，对桩、锚杆两结构单元相互作用时的连接方法进行讨　

论，利用了该程序对采用桩锚支护系统的深基坑开挖工程进行　

模拟分析，以探讨支护结构的受力、变形特性。　

ＦＬＡＣ３Ｄ软件是用来分析和解决工程力学问题的三维显式　差分法程序，它还使用显式拉格朗日算法及混合一离散分区技　

术，还能有效地模拟岩土体与其他材料结构的工程力学行为。　

ＦＬＡＣ３Ｄ中的结构单元可以通过节点相互作用，而且节点　

又通过连接与网格点相互作用。因此，结构单元连接提供了结构　

单元与网格点相互作用的唯一方式。每个连接都是把节点连接　

到一个单元实体上。连接方式有两种：①节点一区域进行连接，主　

要是把节点连接到区域中（不是简单地连接到网格点上）；⑦节　

点一节点进行连接，主要是把节点连接到其他的节点上。而在本　

文中所采用的连接方式为是第一种连接方式，即把节点连接到　

区域中。　

１工程概况　

１．１工程地质条件及土层参数　

本工程施工场地地形平坦，但场地周围有需要保护的已有　

建筑物和地下管线。根据勘察报告，场地内的地层属于人工堆积　

与一般的第四纪沉积层，按照土的物理力学性质的不同分为６　

建材发展导向２０１１年０２月　施工技术　

桩锚组合支护结构在某工程深基坑中的应用探讨　

许奎南　

摘要：通过介绍某公寓深基坑支护方案设计、基坑支护结构施工和基坑安全监测，为桩锚组合式基坑支护形式在深厚砂层中的应　用获取了经验；并对桩锚支护结构在周边环境复杂、道路建筑物较多的地区的应用提出了一些建议。　关键词：支护方案设计；支护结构施工；基坑安全监测　

１工程概况　

某公寓建筑面积为２５８９７ｍ２，是一座智能化商住建筑，主楼　

１６层，２层地下室。基坑总体开挖深度为９．２０ｍ，电梯井位置开　

挖深度达１１．５ｍ。　

２地质及水文状况　

场地地基土上覆土层由人工填土，第四系冲积层的淤泥质　

土、粉（细）砂、中（粗）砂、粉砂夹粉土、粉质粘土及第四系残积土　层组成。砂层埋深较深，最深达到了２３ｍ。地下水主要赋存于粉　

细砂层和粗砂层中，含水量丰富，渗透性强。部分地段的地下水　

属于承压水。　

周边均为道路与建筑物，场地内地下水位较高，地下水丰　

富，开挖范围内土层为杂填土、淤泥质土以及粉细砂层。工程砂　

层厚，埋深大，而且砂层较密实。　

３基坑支护方案设计　

３．１支护结构选型　

根据本工程特点，可以选用的基坑支护型式有钻孔支护桩　

加设混凝土内支撑、桩锚式支护结构、逆作法、复合型土钉墙支　护方案等。　

钻孑Ｌ支护桩加设混凝土内支撑方案能确基坑结构安全，位　

移小，对周边环境影响小，但内支撑装拆工序多，增加工程工期　

和工程造价，且内支撑影响地下室施工和土方开挖，工期很长。　而逆作法造价高，工艺复杂，工期长。复合型锚喷墙支护方案，砂　

层中施工采用钢管作为锚杆，设置预应力锚杆控制基坑位移，止　水帷幕可以考虑采用上部深层搅拌桩下部摆喷桩作为止水帷　

幕，该方案造价与其他方案比较较低，但本工程周边均为重要建　

筑物与道路、管线，对支护结构的变形要求严格，而复合式土钉　

墙的支护结构变形一般较大，且土钉施工过程中会造成大量地　

下水土流失，对周边环境造成极不利影响。因此支护结构选型时