北京高層建筑旁深基坑樁錨支護(hù)及應(yīng)力監(jiān)測施工技術(shù)

XX圖書大廈二期基坑工程XX建筑科學(xué)研究院

XX編制本工程設(shè)計（施工）單位及主要設(shè)計人：XX市機(jī)械施工有限公司，XX、XX、XX；施工時間：2006年10～2007年7月。

本資料編制依據(jù)：《基坑工程實例2》，XX建筑工業(yè)出版社，論文作者：XX1XX1,2

郭紅仙2(1XX市機(jī)械施工有限公司2XX大學(xué)土木工程系)2023/5/181一工程簡介及特點

XX圖書大廈二期工程南側(cè)與一期毗鄰，東鄰鐘聲胡同，西鄰橫二條胡同，北鄰規(guī)劃XX胡同（現(xiàn)為民房），占地面積約4600m2，建筑面積43122m2，地上八層，地下三層，建成后將與現(xiàn)XX圖書大廈（一期）銜接，圖書大廈二期工程基坑呈長方形，東西長95m，南北長50m，深度17m。2023/5/182二工程地質(zhì)條件

根據(jù)XX市勘察設(shè)計研究院提供的《XX圖書大廈二期巖土工程勘察報告》（2005技053），擬建場區(qū)范圍內(nèi)的地層按照沉積年代、成因類型，劃分為人工堆積層、新近沉積層和第四紀(jì)沉積層三大類，土層巖性及參數(shù)如下：2023/5/183土層巖性及物理力學(xué)性質(zhì)表12023/5/184三基坑周邊環(huán)境情況

本工程（圖書大廈二期）地質(zhì)情況復(fù)雜，場地狹窄。南側(cè)與現(xiàn)有圖書大廈（一期）外墻皮之間的距離為11.45m?，F(xiàn)有圖書大廈為樁筏基礎(chǔ)，底標(biāo)高約為-14m，比擬建二期基礎(chǔ)淺3m。擬建二期與現(xiàn)有一期之間有一條臨時道路，路面下1.5～2m深處有數(shù)根動力電纜和通訊電纜，在護(hù)坡施工過程中需要保護(hù)；2023/5/185

場地西側(cè)：緊鄰基坑為橫二條胡同，交通高峰時段人流、車流量很大，且地下有一條重要電力隧道，隧道與胡同一樣為南北走向，南高北低，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，隧道外皮距擬建圖書大廈結(jié)構(gòu)外皮僅1.3米。2023/5/186圖1圖書大廈二期工程基坑平面圖2023/5/187四基坑支護(hù)方案該基坑?xùn)|、北側(cè)采用上部砌體擋土墻、下部鋼筋砼護(hù)坡樁與錨桿聯(lián)合支護(hù)，西、南側(cè)采用樁錨支護(hù)（樁到頂）。由于建筑物西側(cè)距電力隧道很近，且南側(cè)有數(shù)根動力電纜、通訊電纜，因此本工程基坑肥槽為300mm，采用人工挖孔工藝成樁。

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由于周邊環(huán)境較為復(fù)雜，在方案設(shè)計過程中以西側(cè)和南側(cè)的支護(hù)設(shè)計作為重點，接受專家建議，西、南兩側(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)錨桿進(jìn)行拉力監(jiān)測，并對其加強基坑位移及沉降監(jiān)測。2023/5/189初始方案

在工程最初投標(biāo)方案中基坑南側(cè)采用護(hù)坡樁+1道錨桿配合復(fù)合土釘墻的支護(hù)形式，B-B剖面圖見“圖2”；基坑西側(cè)采用護(hù)坡樁+2道錨桿的方案，C-C剖面圖見“圖5”。方案具體設(shè)計參數(shù)見下表：

2023/5/1810西、南側(cè)樁錨支護(hù)設(shè)計方案表2

2023/5/1811西、南側(cè)樁錨支護(hù)設(shè)計方案續(xù)表2

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施工前南側(cè)支護(hù)修改方案在施工前，將前期投標(biāo)方案的復(fù)合土釘墻取消，把原方案-7.6米標(biāo)高處錨桿調(diào)整至-12.0米，錨桿成孔角度由40o改成25o，并在原-7.6米標(biāo)高處加打兩道短錨桿來控制邊坡頂端位移及滿足第二道錨桿拆撐時結(jié)構(gòu)受力的要求，兩道短錨桿長度分別為10米和11米，成孔角度分別為15o和30o。2023/5/1813圖2基坑南側(cè)支護(hù)設(shè)計B-B剖面圖

2023/5/1814圖3開挖前設(shè)計變更后B-B剖面圖

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根據(jù)基坑南側(cè)第一道錨桿施工情況發(fā)現(xiàn)兩支長短錨桿均未達(dá)到設(shè)計長度10m、11m，分別為9.0m和10.5m左右，經(jīng)詢問建設(shè)單位得知一期基坑為樁錨支護(hù)，估計錨桿系被一期原護(hù)坡樁阻擋，但原護(hù)坡樁樁徑和樁距均不詳，故出于保護(hù)一期主體結(jié)構(gòu)的目的，將一層錨桿長度調(diào)整為9.0m和10.5m，并要求鉆機(jī)施工人員盡可能將錨桿打長。施工中經(jīng)過設(shè)計變更后南側(cè)支護(hù)最終設(shè)計方案2023/5/1816

但一層錨桿張拉后通過軸力監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力損失很大，鎖定效果不理想，此時基坑?xùn)|側(cè)局部二層錨桿已開始施工，成孔角度按照錨桿設(shè)計角度并至加大10o范圍進(jìn)行試鉆，其長度均在10.0-11.0米左右，實際說明該位置錨桿未能穿越一期護(hù)坡樁的嵌固段。

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考慮一層短錨桿張拉效果較差且難以補救，經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)人員討論認(rèn)為不宜下調(diào)第二層錨桿的標(biāo)高，故二層錨桿仍在原標(biāo)高按照原設(shè)計角度施工，當(dāng)鉆至原一期護(hù)坡樁時進(jìn)行“鑿巖”作業(yè)，保證錨桿嵌入護(hù)坡樁內(nèi)不小于0.8米，并且為避免此道錨桿拆撐造成第一道錨桿拉力驟然增大影響邊坡安全，將支撐鋼梁結(jié)構(gòu)作適當(dāng)調(diào)整，保證鋼梁能在基坑300mm肥槽范圍之內(nèi)，以取消第二道錨桿拆撐工況。2023/5/1818

最后通過基本實驗確定第二道錨桿的極限拉力，并依據(jù)第一、二層錨桿拉力的實際情況重新對基坑南側(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算，決定在第二層錨桿下2.0米（即-13.0米）標(biāo)高，兩樁一錨加打一層錨桿，錨桿設(shè)計長度18.0米，角度35o，設(shè)計拉力500kN。2023/5/1819圖4基坑溫南側(cè)娛支護(hù)最終驗設(shè)計B-敞B剖面娛圖20耍23西/5令/1榆220圖5基坑紅西側(cè)窮支護(hù)社設(shè)計C-布C剖面枕圖20殊23瞧/5堪/1芽221基坑售西側(cè)B-救B剖面士計算薪工況滔表3五趟計稀算工查況20震23閃/5瓣/1仰222工況稍簡圖敗如下先：20紗23插/5離/1櫻223基坑摟西側(cè)C-見C剖面丙計算具工況同表420大23匪/5寇/1秘224工況婚簡圖詢?nèi)缦律遥?0嗽23是/5橡/1綿225六有簡孟要實吸測資逆料1基坑當(dāng)位移解觀測疲資料在基解坑四城周護(hù)個樁頂柏連梁殼布置6個位誼移觀賓測點撇。經(jīng)過冤歷時賽兩個請半月您的連泛續(xù)觀倡測，始基坑芬東側(cè)A-煉3位移觀測槐點處葉水平徹位移縣為14慎mm；基春坑南城側(cè)首葉層錨溉桿標(biāo)高為-8團(tuán).5授m，護(hù)生坡樁址懸臂舞段較籮長，承故B-榨1位移飄觀測傍點處水室平位洞移也拉較大閣，最斬終累輪計位供移為25音mm（位率移隨時貫間變殖化曲稍線見叔下圖捷）；情基坑耕周邊租其它脖各監(jiān)尾測點的累阿計水些平位腐移量該均小致于基酸坑最授大允享許水危平位蜘移量（34孟mm）。20孩23象/5亡/1震226圖6咽A-饅3位移造變化模曲線首層淹錨桿綠張拉二層辱錨桿所張拉開挖醫(yī)至槽進(jìn)底mm20突23側(cè)/5隊/1哥227首層照錨桿央張拉二層蔥錨桿幅張拉開挖油至槽常底三層伴錨桿斥張拉圖7梅B-零1位移革變化黑曲線mm20鉆23失/5鄙/1遲2282錨桿闊拉力奴監(jiān)測余資料1）基燈坑西蝕側(cè)一指層C-宇10號錨糾桿（起長度12艇m，二次虜高壓齒注漿豈）：他張拉腿鎖定誓后錨緣瑞桿軸壤向力徒為17制0k綁N，大粥于原怎設(shè)計雕要求縫的15蛛0k霸N。自懲錨桿尺鎖定至湖基坑模開挖產(chǎn)到基熄底前盲，錨梳桿平怒均軸預(yù)力維取持在16索0～16盾3k與N之間卵；開斜挖至向基底瓣后，蒸錨桿團(tuán)軸力有弄所增泰大，慶最大包增至16武9k罰N；隨刊著地城下3層、杰地下2層和錫地下1層主窩體結(jié)絞構(gòu)的圓施工杯，錨桿軸剃力回功落到16涌0k吹N左右產(chǎn)，并歲且維恐持至杯錨桿拆除種。20抱23譯/5臘/1尺2291001101201301401501601701801902000102030405060708090100110120130140150Q(kN)時間(d)下挖2m下挖至基底地下3層施工階段地下2、1層施工階段初始鎖定荷載170kN設(shè)計鎖定拉力150kN圖6汪C-似10號錨昨桿應(yīng)國力變京化曲賊線20廉23李/5筍/1攤2302）基互坑西欠側(cè)二探層C-負(fù)19號錨窩桿（餐長度18m）：傳張拉永鎖定筑后錨沙桿軸擺向力參為58掙8k趣N，大溫于原設(shè)歡計要跟求的45音0k點N。錨汽桿在撐整個呆基坑摘開挖過程盞中，智軸力圣變化奮不大畜，平選均軸鑰力維勝持在58癥2～58槐5k站N之間戲；地鄙下2層主姑體結(jié)厘構(gòu)施順工后訂期至錨抹桿拆袋除前保，錨型桿軸許力有壇小幅龜提高挽，最姨大值為59痛4k斥N。20駛23艇/5衰/1薪231圖7幣C-堆19號錨葬桿應(yīng)橋力變唉化曲練線20陵23翁/5乓/1怖2323）基配坑南甘側(cè)一梅層B-熄33號錨卷桿（活長度9m）：儉張拉恰過程摔中錨瞇頭位罷移很倡大，居基本崖無法持荷謎，提四高軸壯向拉下力至玩設(shè)計銹值后粒鎖定撒時錨倍桿應(yīng)力酒損失屬非常覆大，煤原設(shè)俯計要魂求鎖彈定荷隙載17博7k鑄N，實仙測鎖主定值脆為12仁1k箱N，損氣失31啊.6％。隨后東錨桿文軸力豈持續(xù)鍋降低漆，最瓣終穩(wěn)否定在83～86結(jié)kN之間村。在敞地下均結(jié)構(gòu)牲施工擊過程屬中，記錨桿巾應(yīng)力變層化不秧大，逢對結(jié)切構(gòu)安京全沒模有影裹響。20棟23梅/5叼/1泥233圖8故B-扯33號錨薪桿應(yīng)艘力變冰化曲槍線20懸23疲/5掌/1蔬2344）基己坑南享側(cè)二甚層B-余24號錨隆桿（么長度10捧m）：剖雖然遙提高敗了軸益向拉殘力，織但鎖協(xié)定時總錨桿應(yīng)陽力損誘失仍偽很大勒，整屬個張哭拉體痛系很倆難預(yù)傳先估計頑應(yīng)力款損失看有多姑少。離原設(shè)針計要拍求鎖肝定荷辭載37暑5k同N，實襪測鎖汗定值嚴(yán)為34撥2k廚N，損別失8.閑8％。說隨后錨少桿軸千力持納續(xù)降節(jié)低，青最終曠穩(wěn)定破在20泡8～21度1k筑N之間嬌，而組且自健基坑捎開挖屬到基等底至揚地下3層結(jié)感構(gòu)施斤工過拌程中悄，應(yīng)籠力基吳本沒廊有變跳化，競對結(jié)構(gòu)駛安全可沒有涌影響籮。20檢23孫/5慮/1顯235圖9僵B-賴24號錨磁桿應(yīng)僅力變舟化曲唯線20輩23映/5糕/1旦2365）XX圖書免大廈月二期懲邊坡爛支護(hù)鑰工程促錨桿應(yīng)力污監(jiān)測許報告壇監(jiān)測榮結(jié)論睡：①泉坑西火側(cè)錨喉桿應(yīng)胃力在倒基坑診開挖沾和地疲下結(jié)構(gòu)施薄工過南程中靜變化標(biāo)不大桶，對餡結(jié)構(gòu)齊安全猜沒有那影響。②倆坑南州側(cè)被辯監(jiān)測能錨桿貼鎖定不后均姓有不跡同程度的階應(yīng)力估損失膛，特淚別是狹首層縣錨桿忌的應(yīng)騾力損青失較大浮。但欲在基攪坑開木挖和知地下論結(jié)構(gòu)歷施工沉過程中，矮因支元護(hù)結(jié)桃構(gòu)整死體剛豪度較宰大，搶錨桿嘆應(yīng)力搖變化不職大，震對結(jié)引構(gòu)安冰全沒練有影哲響。20慕23秋/5訪/1潛237③試結(jié)繳果表陷明，販錨桿槐應(yīng)力寶損失督量與減張拉和鎖診定的購工藝規(guī)、錨帽桿的得成孔功方式半有關(guān)兩。在雅現(xiàn)有的焰張拉傭工藝獻(xiàn)下，奮提高授鎖定餃荷載艙、延甘長持儉荷時間劉是減蘇少應(yīng)缺力損閱失的碌主要樹手段哲，提肝高幅蹄度應(yīng)根僻據(jù)具冷體工勢程由苦現(xiàn)場高試驗譯確定或。20來23勸/5國/1翻238七志施獻(xiàn)工現(xiàn)講場照曠片照片1錨桿錘拉力廳監(jiān)測20替23炮/5腸/1才239照片2基坑鐘西、朝南側(cè)帖支護(hù)20寸23尊/5架/1蔑240照片3基坑解南側(cè)幫錨桿翻施工20耍23叮/5執(zhí)/1掏241照片4基坑制開挖最完成旱后全挺景20駛23跨/5雄/1絮242小皆結(jié)1本工稀程地亡處XX繁華徑商業(yè)肅區(qū)，孝基坑鑰周邊環(huán)境所復(fù)雜貴：南小側(cè)與截一期藥間距很僅為10條m，無飼法正常施商打錨附桿（敞長度賺過短暮）；傭基坑溫西側(cè)攜紅線弄緊貼橫二賊條商業(yè)