北京市昆仑公寓深基坑设计与施工(论文1)(2)

土方开挖后发现基坑南面与东面坡体外来水流量很大，沿锚杆自由段外流，大大改变了锚杆所在土体的土力性质。同时锚杆施工过程中发现地质条件发生变化，第一排锚杆（标高在-7.0m处）成孔过程中钻进7m后沿锚杆孔往外流淤泥，同时锚杆张拉时位移偏大。3月29日在南面开挖至-13.0m时，坡顶发生突变位移，最大位移值为42mm，通过多次组织国内知名专家会诊，认为主要是由于外来水引起。为确保基坑与周边管线、建筑物的安全，基坑增加一道锚杆。具体设计参数如下：

锚杆 锚杆部位 未施 工锚 东侧 杆区 已施 工首 层锚 杆区 已施工两道锚杆区 已施工两道锚杆区 已施工首层锚杆区 未施工锚标高 （m） -6.0 -10.0 -14.0 -7.0 -10.0 -14.0 -7.0 -9.5 -13.0 -7.0 -9.5 一桩一锚 一 桩 一 锚 三 桩 二 锚 一桩一锚 水平 间距 锚杆 长度 20 22 21 24 22 21 22 22 21 22 22 21 24 22 21 20 22 21 自由 段长 8 6（14） 5（13） 6 6（14） 5（13） 6 6（14） 4 6 6（14） 4 6 6（14） 5（13） 8 6（14） 5（13） 轴向设 计拉力 308 542 608 304 558 616 280 504 612 280 548 637 313 622 677 291 525 630 锁定 荷载 250 420 460 330 420 460 280 380 460 280 420 480 280 460 510 220 400 480 钢绞线 根 数 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 4 4 备 注 临近地下管道，坡顶作为施工通道荷载30KN 考虑一层平房 临近围墙及自行车棚 临近5层楼房 临近2层临设 （m） （m） （KN） （KN） （1860） 南侧 西侧 -13.0 一 桩 一 锚 -7.0 -9.5 -14.0 -6.0 -10.0 一桩一锚 一桩一锚 北侧 杆区 -14.0

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注：表中标高是指地面以下深度，已施工的锚杆参数以阴影表示。加固设计的锚杆均采用拉力分散型锚杆。 ②、第二次加固设计

当东面按照加固设计施工至-14.0m时，在外来水与大暴雨的影响下，于5月15～18日东面坡体发生突变位移，最大位移达58mm，超过规定的东面极限位移值30mm。为此，针对基坑的特殊性及可能会出现的风险情况组织专家会诊，确定在基坑东面-4.5m处再补加一道锚杆，控制坡顶变形，保护上水管线。锚杆参数为：一桩一锚，锚杆长度24m，自由段8（16）m，锚固段16（8+8）m，设计轴向拉力400KN，锁定值250KN，钢绞线4根（1860）。同时东面坡顶离上水管道1m处布设一排加筋水泥浆体微型桩，桩径150mm，桩长7.0m，桩间距1.0m，控制坡顶上水管线滑移与改变其滑移面。在基坑东南角、东北角与西北角桩顶连梁处加角撑。如图：

桩顶连梁根25槽钢角撑3根架子管角撑斜撑承压板护坡桩角撑结构示意图牛腿

三、施工过程 1、护坡桩的施工

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护坡桩施工采用传统的反循环钻机成孔，水下混凝土灌注成桩工艺，从桩位、垂直度及混凝土质量上控制了护坡桩的质量。 2、止水帷幕施工

采用高压二重管摆喷工艺施工；引孔点布置在护坡桩轴线，居两桩中间，用普通地质钻机引孔；复喷工艺自下而上进行，注意及时回灌浆液；水泥浆喷射压力不小于20Mpa，气流压力为0.7Mpa，提升速度一般0.1～0.25m/min，旋转速度一般5～20r/min，摆动速度一般为10～300/sec；摆喷角度为350，现场根据试验结果做适当调整，保证帷幕厚度不小于200mm。 3、锚杆施工

①、试验锚杆的施工与试验情况

由于本工程最初设计要求锚杆的设计张拉值较大，而锚杆所处的地质条件较差，设计要求锚杆注浆采用二次劈裂注浆。在锚杆的正式施工前，先施工三根锚杆进行基本试验，其中两根进行二次劈裂注浆，一根进行高压注浆，由于劈裂注浆试验过程中未能很好地把握劈裂的时间，二次劈裂时没有劈开，最终试验结果，高压注浆锚杆的张拉数据比劈裂锚杆数据要理想些，又因为高压注浆比劈裂锚杆容易操作，科学客观地选择了锚杆高压注浆。

为解决锚杆成孔问题，根据试验锚杆成孔情况，当锚杆钻进约7m沿锚杆孔口外流淤泥，无法成孔下钢绞线，当锚杆钻进进入淤泥层后采用同锚杆注浆体水灰比相同的水泥浆压浆钻进保证成孔。

最初试验锚杆张拉曲线图：

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5004504003503002502001501005007080901001101201301405004003002001000020406080

高压注浆锚杆 二次劈裂注浆锚杆 ②、普通锚杆的施工

A、锚杆采用螺旋压浆钻进工艺，注浆高压注浆。浆液按设计水灰比0.5配制，采用P.O32.5水泥净浆，浆液搅拌均匀，搅拌时间不得少于3分钟，随拌随用。注浆时孔口采用孔口塞封堵，注浆管必须随锚杆插入孔底，拔管时要慢速，保证孔内注浆压力，保证注浆充盈、饱满。并对锚杆进行2-3次补浆。

B、基本试验合格后，进入锚杆的施工阶段，张拉时，由监理工程师随机抽取5%的锚杆进行验收试验，即张拉至轴向设计拉力的1.2倍，检验锚杆的是否有足够的安全储备。

C、锚固体强度大于15.0Mpa，并达到设计强度70%后方可进行张拉。 普通锚杆张拉：第一道锚杆采用普通锚杆张拉，即三根钢绞线一起张拉至设计值的100%或105%，锁定至锁定值。 ③、拉力分散型锚杆的施工

A、锚杆的成孔、注浆与普通锚杆相同。

B、锚杆体的组装：组装前先清除钢材表面的油污和膜锈，将锚杆自由段套软塑料管，两头用铁丝扎紧；将注浆套管与锚索进行绑扎牢，一起放入钻孔，注浆管内端距孔底50～100mm为宜。每隔2.0m设置

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一支架，保证锚杆对中。拉力分散型锚杆分两个单元锚杆，每个单元锚杆由两根1860钢绞线组成，两单元锚固段均为8m，自由段不同分别为6（14）m或5（13）m，为保证严格区分不同单元，自由段为6m或5m的单元1采用蓝色软塑料管，自由段为14m或13m的单元2采用红色软塑料管，下锚前必须经过严格的验收检查无误后方可下锚。见示意图如下： 6(14)m5(13)m2单元2单元1单元1单元自由段8m8m锚固段 C、分散型锚杆张拉： 锚固体强度大于15.0Mpa，并达到设计强度70%后方可进行张拉。 采用分次张拉，以补偿由于自由长度不等而引起的弹性变形差，即先张拉底端单元锚杆，然后两个单元一起拉。

补偿弹性变形差值的计算：（以东侧未施工锚杆区第二排锚杆为例，其锚杆总长22m，自由段分别为6m假定为单元1与14m假定为单元2，轴向设计拉力为542KN） △L1=

N1?L1N2?L2 △L2= E?AE?A542=271（KN） 2N1、N2—为单元1与单元2锚杆的轴向设计拉力值，N初—底端单元2锚杆预加的初始荷载

L1、L2—单元1与单元2的自由段长度，L1=6m，L2=14m

△L1、△L2—单元1与单元锚杆在轴向设计拉力值下的弹性变形量

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