【導(dǎo)讀】一、計(jì)算錨桿承載力......

　　

【正文】 錨桿軸向與水平面的夾角，一般為俯角）后，即可以確定錨桿的軸向設(shè)計(jì)拉力值 uN ， 錨桿承載力應(yīng)該符合下式要求： ducosTN?? (215) ? ?22u s k 1 s k k 1sπ + + 2 i i j jN d q l d q l c d d? ??? ???? （ 216) 式中 dT －錨桿水平拉力值，按下式計(jì)算： d 0 ?? 0? －基坑安全等級(jí)系數(shù)，取 1： 20 cjT －支點(diǎn)結(jié)構(gòu)第 j 層支點(diǎn)設(shè)計(jì)值 （ kPa） ； 由護(hù)坡樁部分可知： c1 B 1 4 6 .3 7 k P aTR?? 。 c2 C 2 7 1 .9 2 k P aTR?? 。 c 3 D 7 5 6 .9 8 5 k P aTR?? uN －錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值 （ kN） ； ? －錨桿與水平面的傾斜角； 取 150； 1d －擴(kuò)孔錨固體直徑 (mm)； d －非擴(kuò)孔錨桿或擴(kuò)孔錨桿的直徑段錨固體直徑 (mm)； il －第 i 層土中直孔部分的錨固段長(zhǎng) (m)； jl －第 i 層土中擴(kuò)孔部分錨固段 長(zhǎng)度 (m)； skiq 、 skjq －土體與錨固段的極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值， ?。?63(kPa) kc －擴(kuò)孔部分土體粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值 （ kPa） ； s? －錨桿軸向受拉抗力分項(xiàng)系數(shù) 。 ?。?。 參數(shù) 帶入 (325)、 (326)計(jì)算得 ： d 1 0 c 11 . 2 5 1 . 2 5 1 1 4 6 . 3 7 1 8 2 . 9 6k P aTT ?? ? ? ? ?。 d 2 0 c 21 . 2 5 1 . 2 5 1 2 7 1 . 9 2 3 3 9 . 9k P a?? ? ? ? ?。 d 3 0 c 31 . 2 5 1 . 2 5 1 7 5 6 . 9 8 5 9 4 6 . 2 3 k P aTT ?? ? ? ? ?。 以上述計(jì)算為依據(jù)進(jìn)行錨桿 截面 設(shè)計(jì)。 錨桿截面按下式計(jì)算 ： dppycosTA f ?? (217) 將計(jì)算求得的參數(shù)代入式（ 220）求出截面積。 2dp1py1 8 2 . 9 6 1 . 0 2 c mc o s 1 8 6 0 . 9 7TA f ?? ? ?? 2dp2py3 3 9 . 9 1 . 8 9 c mc o s 1 8 6 0 . 9 7TA f ?? ? ?? 2dp3py9 7 9 . 6 5 . 4 5 c mc o s 1 8 6 0 . 9 7TA f ?? ? ?? 對(duì)于長(zhǎng)度大、要求高承載力的錨桿，宜選用鋼絞線作拉桿。選用 ? ? 7 5? ， 截面積為A＝ 。 第一道錨桿： p11 1 .0 2 0 .5 81 .7 6An A? ? ?，用 ? ? 7 5? 1束 。 第二道錨桿： p22 1 .8 9 1 .0 71 .7 6An A? ? ?，用 ? ? 7 5? 2束 。 第二道錨桿： p22 5 .4 5 3 .0 91 .7 6An A? ? ?，用 ? ? 7 5? 4束。 二、 錨桿自由長(zhǎng)度 計(jì)算 錨桿自由長(zhǎng)度按下式計(jì)算： ? ?? ?0tf 0s in 4 5 / 2s in 4 5 / 2kkll ???????（ tl －錨頭中點(diǎn)至反彎點(diǎn)的距離） (218) 21 式中 t1 1 4 .3 2 .3 1 6 .6ml ? ? ? t2 8 .8 2 .3 1 1 .1ml ? ? ? t3 4 .3 2 .3 6 .6ml ? ? ? k?－土層各土體厚度加權(quán)內(nèi) 摩 擦角標(biāo)準(zhǔn)值 0k ? ? ； ?－錨桿傾角 015?? 。 帶入?yún)?shù) 計(jì)算 得： f1 ? ； f2 ? ； f3 ? 取 5m。 三、 錨桿錨固段長(zhǎng)度 計(jì)算 錨桿錨固段長(zhǎng)度按下式 確定 ： uasπKNL dq? (219) 式中 d －錨體直徑 200mmd? ； sq －土與錨固體的粘結(jié)值 ，查表 s 85kPaq ? ； K －安全系數(shù) ， 查表取 ? ； 1 0 0u d 1 / c o s 1 5 1 8 2 . 9 6 / c o s 1 5 1 8 9 . 4 k NNT? ? ?。 2 0 0u d 2 / c o s 1 5 3 3 9 . 9 / c o s 1 5 3 5 1 . 9 k NNT? ? ?。 3 0 0u d 3 / c o s 1 5 9 4 6 . 2 3 / c o s 1 5 9 7 9 . 6 k NNT? ? ?。 將 參數(shù) 帶入式（ 219） 計(jì)算 得：a1 1. 3 18 9. 4 4. 6 m0. 2 85L ? ?????；a2 1. 3 35 1. 9 8. 6 m0. 2 85L ? ?????；a3 1. 3 97 9. 6 . 2 85L ? ?????。 四、 錨桿參數(shù)最終確定 根據(jù)下述規(guī)定及計(jì)算結(jié)果確定最終參數(shù)。 錨桿自由段長(zhǎng)度不宜小于 5m。 土層錨固段長(zhǎng)度不宜小于 4m。 錨桿水平間 距不宜小于 。 錨桿傾角宜為 150~250，且不宜大于 450 錨桿參數(shù)見下表 212： 表 212錨桿設(shè)計(jì)參數(shù) 錨桿水平間距（ m） 縱向每延米水平方向計(jì)算錨固力（ KN） 錨桿與水平線的夾角（ O） 錨桿鋼筋面積（ cm2） 錨桿自由段長(zhǎng)（ m） 錨桿錨固段長(zhǎng)（ m） 15 15 15 5 錨桿鋼筋安全系數(shù) 錨桿抗拉強(qiáng)度（ MPa） 錨桿鉆孔直徑（ m） 錨固長(zhǎng)度安全系數(shù) 錨撐道 數(shù) 錨桿選用 22 1860 1 1束 ? ? 7 5 ? 1860 1 2束 ? ? 7 5 ? 1860 1 4束 ? ? 7 5 ? 錨桿 施工方案 ： 錨桿位置位于 4m、 、 14m，錨桿孔徑 φ150mm，錨桿水平間距 1600mm， 下傾角15 度。錨固力分別為 、 、 （詳見 設(shè)計(jì)圖），錨桿成孔后分別下入 1d15（ 7 ? 5）、 2d15（ 7 ? 5）、 4d15（ 7 ? 5）低松弛型鋼絞線，強(qiáng)度 1860N/mm2，每 2m 設(shè)一對(duì)中支架，常壓灌注 普通硅酸鹽純水泥漿，水灰比 ，初凝后 48小時(shí)補(bǔ)漿 12 次，強(qiáng)度 20Mpa，注漿 7 天后張拉鎖定，鎖定力為設(shè)計(jì)值的 60℅，在鋼絞線加工過程中，放入一根塑料注漿管，距孔 底 300～ 500mm，錨桿注漿過程中，沿著該管注漿和補(bǔ)漿，不能取出 ， 錨桿鎖在兩根 25B工字鋼上，錨桿外加一塊 200mm300mm20mm 鋼墊板。 在樁間掛 2022鐵絲網(wǎng)片，根據(jù)需要在網(wǎng)片中部加一根 ? 加強(qiáng)筋，間距 1m，網(wǎng)片與樁間土之間采用 U 型鋼筋連接，在樁體上采用射釘或膨脹螺栓連接，噴射細(xì)石砼，面墻厚度約 80mm。 樁錨支護(hù)布置圖見附圖 三 。 23 第 三 章 鉆孔灌注樁施工 鉆孔灌注樁的施工，因其所選護(hù)壁形成的不同，有泥漿護(hù)壁方式法和全套管施 工法兩種，本基坑 選 用泥漿護(hù)壁的方法。 一、 泥漿護(hù)壁施工法 沖擊鉆孔，沖抓鉆孔和回轉(zhuǎn)鉆削成孔等均可采用泥漿護(hù)壁施工法。該施工法的過程是：平整場(chǎng)地 → 泥漿制備 → 埋設(shè)護(hù)筒 → 鋪設(shè)工作平臺(tái) → 安裝鉆機(jī)并定位 → 鉆進(jìn)成孔→ 清孔并檢查成孔質(zhì)量 → 下放鋼筋籠 → 灌注水下混凝土 → 拔出護(hù)筒 → 檢查質(zhì)量。 施工順序： (1)施工準(zhǔn)備 施工準(zhǔn)備包括：選擇鉆機(jī)、鉆具、場(chǎng)地布置等。 鉆機(jī)是鉆孔灌注樁施工的主要設(shè)備，可根據(jù)地質(zhì)情況和各種鉆孔機(jī)的應(yīng)用條件來選擇。 (2)鉆孔機(jī)的安裝與定位 安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定，施工中易產(chǎn)生鉆 孔機(jī)傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響，因此要求安裝地基穩(wěn)固。對(duì)地層較軟和有坡度的地基，可用推土機(jī)推平，在墊上鋼板或枕木加固。 為防止樁位不準(zhǔn)，施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機(jī)，對(duì)有鉆塔的鉆孔機(jī)，先利用鉆機(jī)的動(dòng)力與附近的地籠配合，將鉆桿移動(dòng)大致定位，再用千斤頂將機(jī)架頂起，準(zhǔn)確定位，使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在一垂線上，以保證鉆機(jī)的垂直度。鉆機(jī)位置的偏差不大于 2cm。對(duì)準(zhǔn)樁位后，用枕木墊平鉆機(jī)橫梁，并在塔頂對(duì)稱于鉆機(jī)軸線上拉上纜風(fēng)繩。 (3)埋設(shè)護(hù)筒 鉆孔成敗的關(guān)鍵是防止 孔壁坍塌。當(dāng)鉆孔較深時(shí)，在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會(huì)向孔內(nèi)坍塌、甚至發(fā)生流砂現(xiàn)象。鉆孔內(nèi)若能保持壁地下水位高的水頭，增加孔內(nèi)靜水壓力，能為孔壁、防止坍孔。護(hù)筒除起到這個(gè)作用外，同時(shí)好有隔離地表水、保護(hù)孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導(dǎo)向作用等。 制作護(hù)筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護(hù)筒要求堅(jiān)固耐用，不漏水，其內(nèi)徑應(yīng)比鉆孔直徑大（旋轉(zhuǎn)鉆約大 20c m，潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大 40cm），每節(jié)長(zhǎng)度約 2~3m。一般常用鋼護(hù)筒。 (4)泥漿制備 鉆孔泥漿由水、粘土 (膨潤(rùn)土 )和添加劑組成。具有浮懸鉆 渣、冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內(nèi)外滲流，防止坍孔的作用。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度，泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護(hù)壁效果差；泥漿太稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進(jìn)速度。 (5)鉆孔 鉆孔是一道關(guān)鍵工序，在施工中必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行，才能保證成孔質(zhì)量，首先要注意開孔質(zhì)量，為此必須對(duì)好中線及垂直度，并壓好護(hù)筒。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣 (沖擊式用 )，還要隨時(shí)檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。采 用沖擊式或沖抓式鉆機(jī)施工時(shí)，附近土層因受到震動(dòng)而影響鄰孔的穩(wěn)固。所以鉆好的孔應(yīng)及時(shí)清孔，下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鉆孔的順序也應(yīng)實(shí)事先規(guī)劃好，既要保證下一個(gè)樁孔的施工不影響上一個(gè)樁孔，又要使鉆機(jī)的移動(dòng)距離不要過遠(yuǎn)和相互干擾。 (6)清孔 24 鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關(guān)系到成裝置量與樁身曲直。為此，除了鉆孔過程中密切觀測(cè)監(jiān)督外，在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后，應(yīng)對(duì)孔深、孔位、孔形、孔徑等進(jìn)行檢查。在終孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行孔底清理，避免隔時(shí)過長(zhǎng)以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。對(duì)于摩擦樁當(dāng)孔壁 容易坍塌時(shí)，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于 30cm；當(dāng)孔壁不易坍塌時(shí)，不大于 20cm。對(duì)于柱樁，要求在射水或射風(fēng)前，沉渣厚度不大于 5c m。 清孔方法是使用的鉆機(jī)不同而靈活應(yīng)用。通常可采用正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥機(jī)清孔，所需設(shè)備不多，操作方便，清孔也較徹底，但在不穩(wěn)定土層中應(yīng)慎重使用。其原理就是用壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣吹入吸泥機(jī)管道內(nèi)將泥渣吹出。 (7)灌注水下混凝土 清完孔之后，就可將預(yù)制的鋼筋籠垂直吊放到孔內(nèi)，定位后要加以固定，然后用導(dǎo)管灌注混凝土，灌注 時(shí)混凝土不要中斷，否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。 二、 鉆孔灌注樁常見施工問題 縮徑 產(chǎn)生的原因： (1)清孔不徹底，泥漿中含泥塊較多，再加上終灌拔管過快，引起樁頂周邊夾泥，導(dǎo)致保護(hù)層厚度不足。 (2)孔中水頭下降，對(duì)孔壁的靜水壓力減小，導(dǎo)致局部孔壁土層失穩(wěn)坍落，造成砼樁身夾泥或縮頸。孔壁坍落部分留下的窟窿，成樁后形成護(hù)頸。 防治措施 :預(yù)防縮徑的關(guān)鍵是控制泥漿比重，確保泥漿能保持孔壁平衡。 (1)使用直徑合適的鉆頭成孔，根據(jù)地層變化配以不同的泥漿。 (2)成孔施工時(shí)應(yīng)重視清孔，在 清孔時(shí)要做到清渣而不清泥，預(yù)防清孔后的在澆砼的過程中局部坍塌，導(dǎo)致縮徑的產(chǎn)生。 斷樁 產(chǎn)生的原因： (1)砼拌和物發(fā)生離析使樁身中斷。 (2)灌注中，發(fā)生堵塞導(dǎo)管又未能處理好；或灌注中發(fā)生導(dǎo)管卡掛鋼筋籠，埋導(dǎo)管，嚴(yán)重坍孔，而處理不良時(shí)，都會(huì)演變?yōu)闃渡韲?yán)重夾泥，砼樁身中斷的嚴(yán)重事故。 (3)灌注時(shí)間過長(zhǎng)，首批砼已初凝，而后灌注的砼沖破頂層與泥漿相混；或?qū)Ч苓M(jìn)水，未及時(shí)作良好處理，均會(huì)在兩層砼中產(chǎn)生部分夾有泥漿渣土的截面。 防治措施 ： (1)導(dǎo)管要有足夠的抗拉強(qiáng)度，能承受其自重和盛滿砼的 重量；內(nèi)徑應(yīng)一致，其誤差應(yīng)小于 177。2 毫米，內(nèi)壁須光滑無阻，組拼后須用球塞、檢查錘作通過試驗(yàn)；導(dǎo)管最下端一節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)度要長(zhǎng)一些，一般為 4 米，其底端不得帶法蘭盤。 (2)導(dǎo)管在澆灌前要進(jìn)行試拼，并做好水密性試驗(yàn)。 (3)嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深與拔管速度，導(dǎo)管不宜埋入砼過深，也不可過淺。及時(shí)測(cè)量砼澆灌深度，嚴(yán)防導(dǎo)管拔空。