【摘要】樁墻一錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)通常由樁或地下連續(xù)墻、腰梁、錨桿三部分組成受力體系。當(dāng)采用地下連續(xù)墻時，錨桿可以直接錨固在地下連續(xù)墻的墻面上。采用護(hù)坡樁時，第一層錨桿也可以錨固在護(hù)坡樁的冠梁上。
樁墻一錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)通常由樁或地下連續(xù)墻、腰梁、錨桿三部分組成受力體系。當(dāng)采用地下連續(xù)墻時，錨桿可以直接錨固在地下連續(xù)墻的墻面上。采用護(hù)坡樁時，第一層錨桿也可以錨固在護(hù)坡樁的冠梁上。樁墻一錨桿支護(hù)方法施工便利，大大提高了工程的安全穩(wěn)定。
1樁墻一錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
常用的護(hù)坡樁包括鉆孔灌注樁、挖孔樁、沉管灌注樁、沖孔樁等，由于護(hù)坡樁主要是承受彎矩，為保證具有足夠的受彎能力，樁徑一般在600mm以上。通常采用的腰梁由兩根槽鋼或工字鋼，用鋼板焊接或格構(gòu)鋼梁，也可以用鋼筋混凝土腰梁。腰梁應(yīng)和樁或地下連續(xù)墻連接牢固，以傳遞剪力。腰梁尺寸按受彎構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計。
錨桿錨固在穩(wěn)定土層以獲得足夠的軸向抗拔力。錨桿主要包括成束的受拉鋼絞線或鋼筋、注漿水泥固結(jié)體和連接腰梁的錨頭三個基本部分。鋼絞線用專門的錨具連接，鋼筋用對焊在鋼筋端部的螺扣連接。一般可看作桿件進(jìn)行計算和設(shè)計。受彎構(gòu)件按彎矩設(shè)計斷面尺寸和配筋，要比承受豎向荷載的樁所用的配筋量大的多。錨桿為軸心受拉構(gòu)件，從受力上沿錨桿長度分為自由段和錨固段，對錨桿承載力起作用的是錨固段。影響錨桿承載力大小的有三個控制條件：錨固段錨固體與周圍土體的摩阻力；錨固體對鋼筋或鋼絞線的握裹力；鋼筋或鋼絞線的抗拉強(qiáng)度。
對于土層錨桿，握裹力一般大于鋼筋或鋼絞線與土之間的摩阻力，因此承載力主要由摩阻力和鋼筋或鋼絞線的強(qiáng)度控制，可由摩阻力條件確定了錨桿承載力后，再根據(jù)承載力設(shè)計鋼筋或鋼絞線的截面。根據(jù)受力的材料，腰梁按鋼結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)有關(guān)設(shè)計規(guī)范設(shè)計。
2樁墻一錨桿支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)
2.1提高錨桿承載力的方法
樁墻—錨桿支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵是錨桿，而錨桿的作用是提供足夠的抗拔力。錨桿的種類很多，從拉桿材料上可分為鋼絞線錨桿和鋼筋錨桿。一般鋼絞線錨桿用于較高抗拔承載力的情況，鋼筋錨桿用于抗拔承載力相對較低的情況。從成孔鉆進(jìn)工藝上劃分，國內(nèi)一般常用螺旋鉆桿鉆進(jìn)和可帶套管跟進(jìn)的旋轉(zhuǎn)沖擊鉆進(jìn)。在砂土、軟土和有地下水的情況下，套管跟進(jìn)成孔可防止鉆孔塌孔、縮頸。從注漿方法上劃分，可分為一次注漿、二次高壓注漿、重復(fù)高壓注漿等。
2.2錨桿安全系數(shù)的取值
在實(shí)際工程應(yīng)用中，錨桿承載力確定的標(biāo)準(zhǔn)有兩套體系，一種是和結(jié)構(gòu)設(shè)計接軌的國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的方法，另一種是傳統(tǒng)的安全系數(shù)表達(dá)方法，如中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會推薦性標(biāo)準(zhǔn)《土層錨桿設(shè)計與施工規(guī)范》采用的方法。這兩種方法對荷載和承載力的定義和量值不同，但安全效果是基本接近的，應(yīng)注意實(shí)際應(yīng)用中不可混用。
2.3錨桿預(yù)加軸力的取值
樁墻—錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力錨桿，錨桿預(yù)加軸力取值大小對支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移有較明顯的影響，預(yù)加軸力大時位移小，預(yù)加軸力小時位移大。按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》錨桿預(yù)加軸力宜為錨桿受拉承載力設(shè)計值的0.50～0.65倍，按《土層錨桿設(shè)計與施工規(guī)范》臨時錨桿張拉控制應(yīng)力不應(yīng)超0.65倍的預(yù)應(yīng)力筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。
雖然加大錨桿預(yù)加軸力能減小支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移，但并不是越大越好，應(yīng)結(jié)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的預(yù)計位移來決定。因?yàn)轭A(yù)加軸力增加，會使在基坑開挖后的實(shí)際拉力增加，當(dāng)超過設(shè)計的拉力時，其安全度會降低而造成不安全的因素。
2.4錨桿長度的合理范圍
據(jù)一些資料分析認(rèn)為，錨桿長度不宜超出一個合理、經(jīng)濟(jì)的范圍，設(shè)計的錨桿自由段不能太短，不能小于滑裂面內(nèi)的長度，否則真正錨固在穩(wěn)定土層的錨固段會減小，而達(dá)不到設(shè)計要求的錨固力。有些資料認(rèn)為錨固段設(shè)計的過長，會使摩阻力不能沿錨固段長度的范圍內(nèi)同時發(fā)揮，因此增加錨桿長度不能明顯提高錨桿的承載力，從經(jīng)濟(jì)合理角度上講，一般認(rèn)為錨固段長度不應(yīng)超過10～15m。
2.5護(hù)坡樁的合理配筋問題
護(hù)坡樁的受力計算簡圖可看作梁旋轉(zhuǎn)90°后的受力簡圖，護(hù)坡樁直徑與配筋由彎矩控制，為受彎構(gòu)件。與主要由混凝土承受受壓荷載的基礎(chǔ)樁相比，樁截面受拉區(qū)由鋼筋承受拉應(yīng)力。因而護(hù)坡樁配筋量比承受受壓荷載的基礎(chǔ)樁配筋量要大的多，而且鋼筋要通長到底。
2.6樁頂以上的護(hù)坡問題
除有特殊要求外，一般工程應(yīng)用上護(hù)坡樁頂應(yīng)低于自然地面。一方面因接近地面處土壓力不大，稍作放坡或砌筑磚墻等簡單方法就能解決護(hù)坡問題，護(hù)坡樁頂降低可節(jié)省一些工程造價；另一方面地表以下常有主體結(jié)構(gòu)的室內(nèi)外管線接口和埋設(shè)室外管線，護(hù)坡樁太高將成為管線施工的障礙。從近期支護(hù)工程實(shí)例看，樁頂標(biāo)高還有逐漸降低的趨勢。但一般地表下土層常為填土，承載力不高，離散性大。因周邊建筑物下水管線的滲漏產(chǎn)生的滯水也主要影響上層土，水的滲漏會使土的承載力降低。假如對這些問題未引起注意，遇到大雨可能造成樁頂以上邊坡的坍塌，影響周邊道路、地下管線或施工臨建等。這方面也是有一些工程教訓(xùn)的。
2.7樁墻嵌固深度
基坑支護(hù)嵌固深度應(yīng)滿足抗傾覆、抗踢腳破壞、抗隆起、滑弧整體穩(wěn)定等條件，這些條件都與土的抗剪強(qiáng)度有關(guān)，傳統(tǒng)設(shè)計方法一般按極限平衡法確定樁墻的嵌固深度，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行抗隆起、滑弧整體穩(wěn)定等與嵌固深度有關(guān)的驗(yàn)算。在軟土地區(qū)也有先按抗隆起要求計算嵌固深度，再驗(yàn)算其他條件能否滿足。當(dāng)達(dá)到各項(xiàng)驗(yàn)算條件所規(guī)定的安全系數(shù)時，其嵌固深度值可作為設(shè)計嵌固深度。有時對這些驗(yàn)算條件考慮不周時，滿足了一些條件，但不能滿足另一些條件，尤其是憑已往經(jīng)驗(yàn)照搬到不同的基坑條件的工程上，有時會潛在事故隱患。嵌固深度過短，有可能出現(xiàn)樁墻結(jié)構(gòu)的踢腳、整體滑動、基坑隆起等形式的破壞，因此設(shè)計上應(yīng)保證各種破壞形式的驗(yàn)算都能過關(guān)。
2.8應(yīng)考慮基坑開挖的各工況
樁墻—錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)，錨桿施工是跟隨土方交叉施工的，挖土到每層錨桿施工面后進(jìn)行該層錨桿施工。土方開挖到每一層錨桿施工面時和基坑土方完成并施工地下室時拆除錨桿后時，都要保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載力、位移和穩(wěn)定滿足要求。最危險的工況不一定是基坑開挖到底時的工況。更應(yīng)該防止錨桿尚未完成就向下繼續(xù)挖土而造成超挖狀態(tài)或提前拆除錨桿。
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