加筋錨桿支護(hù)方案

1、加筋水泥土錨樁支護(hù)在工程中的應(yīng)用摘要：通過介紹加筋水泥錨樁支護(hù)的應(yīng)用研究與實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，探討和創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，以期達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)的目的。通過工程實(shí)例，結(jié)合工程周邊環(huán)境、地質(zhì)水文情況，對(duì)加筋水泥錨樁支護(hù)的結(jié)構(gòu)形式和施工工藝進(jìn)行深入的闡述，并與工法樁進(jìn)行對(duì)比分析。并對(duì)基坑進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，基坑位移及地面沉降等各項(xiàng)數(shù)據(jù)都在控制值范圍之內(nèi)，從而驗(yàn)證了基坑的安全性。關(guān)鍵詞：加筋水泥土錨樁 施工工藝 監(jiān)控 一、支護(hù)新技術(shù)介紹加筋水泥土樁錨支護(hù)是一種有效的土體支護(hù)與加固新技術(shù)，其特點(diǎn)是鉆孔、旋噴、攪拌和加筋一次完成，適用于砂土、粘土、粉土、雜填土、黃土、飽和土、淤泥質(zhì)等土層的支護(hù)與加固。和常規(guī)的樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)不同，大

2、直徑加筋水泥土斜向錨樁與豎直錨樁或常規(guī)樁墻組合構(gòu)成的加固與支護(hù)結(jié)構(gòu)是主動(dòng)支護(hù)體系，他們能有效地增強(qiáng)地基本身的穩(wěn)定性和承載力，大大約束地基及邊坡的變形。由于加筋水泥土樁錨形成的“人字形”、“門字形”、“彡字形”或拱形擋土結(jié)構(gòu)，對(duì)土體的強(qiáng)化與加固作用機(jī)理，使結(jié)構(gòu)體內(nèi)的土體被抱箍，與加固的樁錨體形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，共同抵抗水土壓力作用。二、新技術(shù)在隧道開挖支護(hù)中的應(yīng)用（一）、文陵路隧道工程概況1、地形地貌蘇州文陵路隧道位于太湖沖積平原區(qū)，地勢(shì)平坦，地表水系發(fā)育，第四系覆蓋層厚度較大，各土層水平向分布較穩(wěn)定。2、地基土層情況該施工段位于文陵路隧道k0+350k0+390段，基坑挖深約為5.5m7.1m左

3、右。該段埋深40m以上各層土的固結(jié)快剪指標(biāo)C、值（峰值）和其力學(xué)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值見表1。三軸與固結(jié)快剪指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表 表1力學(xué)分層號(hào)巖性三軸（UU）固結(jié)快剪（峰值）C（KPa）（度）C（KPa）（度）素填土30.338.732-a粘土450.344.7010.032-b粉質(zhì)粘土370.531.8913.292粘土540.559.5012.883-1粉質(zhì)粘土410.440.3314.183-2粉質(zhì)粘土330.630.0014.664-1粉質(zhì)粘土370.824.5312.474-2粉質(zhì)夾粉質(zhì)粘土421.013.3824.935粉質(zhì)粘土290.625.0710.946粘土820.567.0014.143、水文

4、地質(zhì)情況該段表層地下水屬于孔隙潛水類型，以大氣降水補(bǔ)給，蒸發(fā)形式排泄為主，水位隨季節(jié)略有變化。地下水位年變化幅度一般在0.51.0m左右。實(shí)測(cè)水位如下：初見水位標(biāo)高1.321.42m，穩(wěn)定水位埋深一般為標(biāo)高1.481.62m。基本與河水位一致。根據(jù)勘察原狀土樣室內(nèi)滲透試驗(yàn)結(jié)果，隧道所在位置淺部各層土（綜合統(tǒng)計(jì)）的滲透系數(shù)如表2淺層地基土滲透性表 表2力學(xué)分層號(hào)巖性垂直滲透系數(shù)水平滲透系數(shù)2-a粘土5.1E-71.1E-62-b粉質(zhì)粘土2.2E-63.4E-52粘土2.3E-77.2E-73-1粉質(zhì)粘土5.9E-73.3E-63-2粉質(zhì)粘土6.3E-64.4E-54-1粉質(zhì)粘土1.3E-61.5

5、E-54-2粉質(zhì)夾粉質(zhì)粘土1.5E-44.3E-45粉質(zhì)粘土1.3E-66.4E-66粘土2.8E-76.6E-7（二）、支護(hù)結(jié)構(gòu)形式與施工技術(shù)1、施工參數(shù)鉆桿的鉆進(jìn)速度（0.30.5 m/min），退出速度（0.50.6 m/min）；鉆桿（軸）的回轉(zhuǎn)速度（2050r/min）；施工樁徑（500mm）、水平間距（1500mm）；錨長(zhǎng)（0.7m）；水泥漿液配合比：水泥：水=1：0.551：1；灰漿攪拌機(jī)內(nèi)每次投入量：水泥量+水量=0.25t+0.1375或0.25t；每根錨樁水泥漿液用量（每米水泥用量是5075kg）；錨樁允許偏差項(xiàng)目表 表3項(xiàng)目允許偏差孔深±100mm長(zhǎng)度±

6、;100mm鉆孔偏斜率1%水平間距50mm垂直間距50mm2、加筋水泥土錨樁施工工藝加筋水泥土錨樁采用旋噴樁，注漿材料采用Pc32.5級(jí)復(fù)合硅酸鹽水泥凈漿，水灰比為0.7，旋噴攪拌的壓力在1018MPa。旋噴樁施工完后立即插入2根15.2鋼絞線（施工圖見附圖）。其工藝流程：定位漿液配制送漿鉆進(jìn)噴漿攪拌提升攪拌噴漿重復(fù)鉆進(jìn)噴漿攪拌重復(fù)提升攪拌噴漿至深度插入加筋材料移位進(jìn)入下一流程3、加筋水泥土錨樁的具體施工過程加筋水泥土錨樁成孔采用GXY-IB型旋噴鉆機(jī)，成孔直徑為500，錨筋施工應(yīng)與土方開挖緊密配合，先在基坑周圍挖出錨筋施工工作面，約4m寬以上的邊槽。錨筋采用1×75預(yù)應(yīng)力鋼絞線制作

7、，其強(qiáng)度為1860級(jí)。施工圖見附圖，具體施工工藝如下：（1）定位加筋水泥土錨樁施工須按照分段分層開挖，分段長(zhǎng)度不宜大于35m，在上層養(yǎng)護(hù)48小時(shí)后才可施工下層錨樁。土方開挖邊槽后，應(yīng)測(cè)量標(biāo)高，并在圍護(hù)樁上拉線做記號(hào)。鉆機(jī)就位時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確，底座應(yīng)墊平，鉆桿的傾斜角度應(yīng)用羅盤校核，角度偏差不大于3°，高差不超過5cm。成孔施工前應(yīng)在場(chǎng)地中挖好排水溝及循環(huán)漿池，以避免因泥漿隨意排放而影響施工。（2）成孔旋噴水泥土錨樁采用GXY-IB型旋噴鉆機(jī)成孔。施工中若遇堅(jiān)硬土層則采用沖擊成孔（空壓機(jī)帶動(dòng)），其余土層采用濕式成孔。成孔至設(shè)計(jì)深度后，進(jìn)行旋噴壓漿，壓力為1018MPa，旋噴成孔后立即安裝鋼絞線

8、于旋噴樁中軸線上。（3）頂梁和腰梁制作 頂梁尺寸為800×400mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25；鋼筋保護(hù)層厚度（上、左、右）為30mm，下面層為50mm。腰梁安裝前，在安裝位置的水泥攪拌樁上開一個(gè)寬200mm，深150mm的槽，是腰梁安裝后不突出于豎向水泥土攪拌樁的外輪廓線。腰梁采用2根10號(hào)工字鋼與若干扁鐵焊接而成。腰梁對(duì)焊時(shí)，兩根工字鋼之間的連接焊縫間距不應(yīng)小于2m。施工圖如下：圖一 加筋水泥土樁錨施工圖（4）錨筋制作及張拉鎖定錨筋體采用15.2鋼絞線，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860MPa，每根鋼絞線由7根鋼絲鉸合而成，樁外留0.7m以便張拉。錨筋張拉鎖定在錨筋施工結(jié)束72小時(shí)后進(jìn)行，錨具為

9、OM錨具，采用YC-100高壓油泵和60噸穿芯式千斤頂進(jìn)行張拉鎖定。正式張拉前先用20%鎖定荷載預(yù)張拉兩次，再以50%、100%的鎖定荷載分級(jí)張拉，然后張拉至105%鎖定荷載，在超張拉荷載下保持5分鐘，觀測(cè)貓頭無(wú)位移現(xiàn)象后再按鎖定荷載鎖定。鎖定值為80KN。（三）施工中的質(zhì)量控制1、鉆進(jìn)速度嚴(yán)格應(yīng)在0.30.5m/min，回轉(zhuǎn)速度2050r/min，防止速度過快引起旋噴攪拌不均勻，漿液過少。2、注漿用水、水泥及其添加劑注意氯化物與硫酸鹽的含量，以防對(duì)鋼絞線的腐蝕。3、鋼絞線應(yīng)除油污、除銹并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)尺寸下料，每股長(zhǎng)度誤差不大于50mm。鋼絞線應(yīng)該按一定規(guī)律平直排列。4、張拉前，應(yīng)對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行

10、標(biāo)定。錨固體養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不小于72h，才可以進(jìn)行張拉。張拉應(yīng)按一定程序進(jìn)行，錨樁張拉順序，應(yīng)考慮鄰近錨樁的相互影響。（四）基坑安全監(jiān)測(cè) 基坑監(jiān)測(cè)由業(yè)主單獨(dú)招標(biāo)，監(jiān)測(cè)單位為南京東大巖土工程有限公司。在該施工段沉降最大累計(jì)偏差為0.7mm，位移最大累計(jì)偏差為4mm，均符合基坑開挖安全的要求。具體沉降、位移偏差和報(bào)告數(shù)值見附表。（五）、工法樁開挖的比較1、工程支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性比較加筋水泥土樁錨支護(hù)是一種主動(dòng)的土體支護(hù)與加固技術(shù)，通過在被加固的土體中，經(jīng)高壓旋噴、攪拌、加筋形成斜向大直徑水泥土錨樁，當(dāng)該錨樁在被加固的土體中按梅花狀，成排成列地布置時(shí)，便形成了一個(gè)厚度達(dá)整個(gè)斜錨樁水平向長(zhǎng)度的重力式擋土結(jié)構(gòu)

11、。與工法段的鋼支撐相比（工法段施工圖見附圖）：圖二 第一道鋼支撐施工圖·圖三 第二道鋼支撐施工圖圖四 拆撐施工圖加筋水泥土樁錨具有下列特點(diǎn)：（1）每一根都施加預(yù)應(yīng)力的錨筋能將斜錨樁沿長(zhǎng)度范圍內(nèi)的水泥土性能給予的改善，增強(qiáng)了他的抗彎與抗剪性能。對(duì)每一根斜錨樁都施加預(yù)應(yīng)力（80KN），可有效地檢驗(yàn)錨樁的施工質(zhì)量和錨固效果，從而確保了支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全；（2）大直徑的水泥土樁，加入帶有錨錠板的錨筋體形錨樁，使錨筋在被加固的軟土層中都能較快產(chǎn)生相當(dāng)大的錨固力，這是的一般的錨桿、錨索或土釘無(wú)法得到的效果；（3）通過壓頂梁、水平腰梁，將斜錨樁與豎向圍護(hù)樁墻鎖定在一起，形成了一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，徹底改善了豎

12、向樁墻的受力模式，即豎向樁墻不再承受彎矩的作用。（4）通過對(duì)豎向攪拌樁墻施加預(yù)應(yīng)力，可提高水泥土的抗彎與抗剪性能，改變其失效模式；（5）水平成排、豎向成列布置的大直徑斜錨樁，對(duì)被加固土體的性能有很大的改良，提高了該土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，并能在二根斜錨樁之間形成承載土拱，分擔(dān)水土壓力，從而使面墻不受力。2、支護(hù)結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性比較針對(duì)本工程，其經(jīng)濟(jì)比較，主要是以原設(shè)計(jì)的SMW工法+鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)為對(duì)象，比較結(jié)果如表4所示：基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工預(yù)算 單位：元/延米 表4方案名稱開挖深度5.3開挖深度5.3開挖深度5.3開挖深度5.3開挖深度5.3SMW工法+鋼管內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)（方案一）4771484987721370114338加筋水泥土錨樁支護(hù)結(jié)構(gòu)（方案二）3958429279991196112949兩方案的差價(jià)81355777317401389節(jié)省百分比1711.58.8112.79.67通過比較我們可以得出：采用這種支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)地基底層進(jìn)行加固和支護(hù)，可大大提高基坑壁和邊坡的穩(wěn)定性，取消基坑的內(nèi)支撐，降低了施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)的工作量，并使施工空間開闊，從而大大縮短了施工工