【導讀】一、計算錨桿承載力......

　　

【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計拉力值 uN ， 錨桿承載力應該符合下式要求： 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，按下式計算： d 0 ?? 0? －基坑安全等級系數(shù)，取 1： 20 cjT －支點結構第 j 層支點設計值 （ kPa） ； 由護坡樁部分可知： 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計值 （ kN） ； ? －錨桿與水平面的傾斜角； 取 150； 1d －擴孔錨固體直徑 (mm)； d －非擴孔錨桿或擴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 (m)； jl －第 i 層土中擴孔部分錨固段 長度 (m)； skiq 、 skjq －土體與錨固段的極限摩阻力標準值， ?。?63(kPa) kc －擴孔部分土體粘聚力標準值 （ kPa） ； s? －錨桿軸向受拉抗力分項系數(shù) 。 ?。?。 參數(shù) 帶入 (325)、 (326)計算得 ： 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 ?? ? ? ? ?。 以上述計算為依據(jù)進行錨桿 截面 設計。 錨桿截面按下式計算 ： dppycosTA f ?? (217) 將計算求得的參數(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 ?? ? ?? 對于長度大、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、 錨桿自由長度 計算 錨桿自由長度按下式計算： ? ?? ?0tf 0s in 4 5 / 2s in 4 5 / 2kkll ???????（ tl －錨頭中點至反彎點的距離） (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內 摩 擦角標準值 0k ? ? ； ?－錨桿傾角 015?? 。 帶入?yún)?shù) 計算 得： f1 ? ； f2 ? ； f3 ? 取 5m。 三、 錨桿錨固段長度 計算 錨桿錨固段長度按下式 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)定及計算結果確定最終參數(shù)。 錨桿自由段長度不宜小于 5m。 土層錨固段長度不宜小于 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錨桿設計參數(shù) 錨桿水平間距（ m） 縱向每延米水平方向計算錨固力（ KN） 錨桿與水平線的夾角（ O） 錨桿鋼筋面積（ cm2） 錨桿自由段長（ m） 錨桿錨固段長（ m） 15 15 15 5 錨桿鋼筋安全系數(shù) 錨桿抗拉強度（ MPa） 錨桿鉆孔直徑（ m） 錨固長度安全系數(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 設計圖），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，強度 1860N/mm2，每 2m 設一對中支架，常壓灌注 普通硅酸鹽純水泥漿，水灰比 ，初凝后 48小時補漿 12 次，強度 20Mpa，注漿 7 天后張拉鎖定，鎖定力為設計值的 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，噴射細石砼，面墻厚度約 80mm。 樁錨支護布置圖見附圖 三 。 23 第 三 章 鉆孔灌注樁施工 鉆孔灌注樁的施工，因其所選護壁形成的不同，有泥漿護壁方式法和全套管施 工法兩種，本基坑 選 用泥漿護壁的方法。 一、 泥漿護壁施工法 沖擊鉆孔，沖抓鉆孔和回轉鉆削成孔等均可采用泥漿護壁施工法。該施工法的過程是：平整場地 → 泥漿制備 → 埋設護筒 → 鋪設工作平臺 → 安裝鉆機并定位 → 鉆進成孔→ 清孔并檢查成孔質量 → 下放鋼筋籠 → 灌注水下混凝土 → 拔出護筒 → 檢查質量。 施工順序： (1)施工準備 施工準備包括：選擇鉆機、鉆具、場地布置等。 鉆機是鉆孔灌注樁施工的主要設備，可根據(jù)地質情況和各種鉆孔機的應用條件來選擇。 (2)鉆孔機的安裝與定位 安裝鉆孔機的基礎如果不穩(wěn)定，施工中易產(chǎn)生鉆 孔機傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響，因此要求安裝地基穩(wěn)固。對地層較軟和有坡度的地基，可用推土機推平，在墊上鋼板或枕木加固。 為防止樁位不準，施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機，對有鉆塔的鉆孔機，先利用鉆機的動力與附近的地籠配合，將鉆桿移動大致定位，再用千斤頂將機架頂起，準確定位，使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護筒中心在一垂線上，以保證鉆機的垂直度。鉆機位置的偏差不大于 2cm。對準樁位后，用枕木墊平鉆機橫梁，并在塔頂對稱于鉆機軸線上拉上纜風繩。 (3)埋設護筒 鉆孔成敗的關鍵是防止 孔壁坍塌。當鉆孔較深時，在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會向孔內坍塌、甚至發(fā)生流砂現(xiàn)象。鉆孔內若能保持壁地下水位高的水頭，增加孔內靜水壓力，能為孔壁、防止坍孔。護筒除起到這個作用外，同時好有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導向作用等。 制作護筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護筒要求堅固耐用，不漏水，其內徑應比鉆孔直徑大（旋轉鉆約大 20c m，潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大 40cm），每節(jié)長度約 2~3m。一般常用鋼護筒。 (4)泥漿制備 鉆孔泥漿由水、粘土 (膨潤土 )和添加劑組成。具有浮懸鉆 渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內外滲流，防止坍孔的作用。調制的鉆孔泥漿及經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿，應根據(jù)鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度，泥漿稠度應視地層變化或操作要求機動掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護壁效果差；泥漿太稠會削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進速度。 (5)鉆孔 鉆孔是一道關鍵工序，在施工中必須嚴格按照操作要求進行，才能保證成孔質量，首先要注意開孔質量，為此必須對好中線及垂直度，并壓好護筒。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣 (沖擊式用 )，還要隨時檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。采 用沖擊式或沖抓式鉆機施工時，附近土層因受到震動而影響鄰孔的穩(wěn)固。所以鉆好的孔應及時清孔，下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鉆孔的順序也應實事先規(guī)劃好，既要保證下一個樁孔的施工不影響上一個樁孔，又要使鉆機的移動距離不要過遠和相互干擾。 (6)清孔 24 鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關系到成裝置量與樁身曲直。為此，除了鉆孔過程中密切觀測監(jiān)督外，在鉆孔達到設計要求深度后，應對孔深、孔位、孔形、孔徑等進行檢查。在終孔檢查完全符合設計要求時，應立即進行孔底清理，避免隔時過長以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。對于摩擦樁當孔壁 容易坍塌時，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于 30cm；當孔壁不易坍塌時，不大于 20cm。對于柱樁，要求在射水或射風前，沉渣厚度不大于 5c m。 清孔方法是使用的鉆機不同而靈活應用。通?？刹捎谜h(huán)旋轉鉆機、反循環(huán)旋轉機真空吸泥機以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥機清孔，所需設備不多，操作方便，清孔也較徹底，但在不穩(wěn)定土層中應慎重使用。其原理就是用壓縮機產(chǎn)生的高壓空氣吹入吸泥機管道內將泥渣吹出。 (7)灌注水下混凝土 清完孔之后，就可將預制的鋼筋籠垂直吊放到孔內，定位后要加以固定，然后用導管灌注混凝土，灌注 時混凝土不要中斷，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，導致保護層厚度不足。 (2)孔中水頭下降，對孔壁的靜水壓力減小，導致局部孔壁土層失穩(wěn)坍落，造成砼樁身夾泥或縮頸?？妆谔洳糠至粝碌目吡?，成樁后形成護頸。 防治措施 :預防縮徑的關鍵是控制泥漿比重，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)成孔施工時應重視清孔，在 清孔時要做到清渣而不清泥，預防清孔后的在澆砼的過程中局部坍塌，導致縮徑的產(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)生堵塞導管又未能處理好；或灌注中發(fā)生導管卡掛鋼筋籠，埋導管，嚴重坍孔，而處理不良時，都會演變?yōu)闃渡韲乐貖A泥，砼樁身中斷的嚴重事故。 (3)灌注時間過長，首批砼已初凝，而后灌注的砼沖破頂層與泥漿相混；或導管進水，未及時作良好處理，均會在兩層砼中產(chǎn)生部分夾有泥漿渣土的截面。 防治措施 ： (1)導管要有足夠的抗拉強度，能承受其自重和盛滿砼的 重量；內徑應一致，其誤差應小于 177。2 毫米，內壁須光滑無阻，組拼后須用球塞、檢查錘作通過試驗；導管最下端一節(jié)導管長度要長一些，一般為 4 米，其底端不得帶法蘭盤。 (2)導管在澆灌前要進行試拼，并做好水密性試驗。 (3)嚴格控制導管埋深與拔管速度，導管不宜埋入砼過深，也不可過淺。及時測量砼澆灌深度，嚴防導管拔空。