黃天琪 張 戈，2

(1.遼寧師范大學城市與環(huán)境學院，遼寧 大連 116029;2.黑龍江科技大學，黑龍江 哈爾濱 150001)

0 引言

抗浮錨桿具有施工方便、造價低、抗浮效果好等優(yōu)點，在深基坑抗浮錨固工程中得到了廣泛應(yīng)用;抗浮錨桿一直以來在基巖場地應(yīng)用較多，由于卵石土分布具有區(qū)域性特點，抗浮錨桿在卵石土中應(yīng)用相對較少，使得可供參考的研究成果不多。本文通過抗浮錨桿在成都某工程地下室抗浮工程中的應(yīng)用，說明抗浮錨桿能很好地解決卵石土場地地下室抗浮問題。

1 工程概況

成都某工程建設(shè)用地面積約30 122.61 m2，由兩棟獨立商業(yè)建筑物組成，建筑物名稱及主要特征見表1。

表1 建筑物名稱及特征

2 工程地質(zhì)條件

場地地貌單元為岷江水系一級階地，根據(jù)地質(zhì)勘察報告，場地土自上而下依次為:素填土、粉土、卵石。場地地下水主要為卵石層中的孔隙潛水，勘察期間測得地下水位埋深為0.5 m～5.0 m，歷史最高水位693.80 m。

3 抗浮方案確定

3.1 基礎(chǔ)持力層的選擇

據(jù)地勘報告，素填土結(jié)構(gòu)松散，工程力學性能差，屬高壓縮性土;粉土呈稍密狀，力學強度較低，厚度較薄，屬中等壓縮性土;松散卵石力學強度一般，分布不連續(xù)，厚度較薄;稍密～密實卵石分布連續(xù)，厚度大，力學強度高;本工程以稍密～密實卵石作為基礎(chǔ)持力層。

3.2 抗浮水位及浮力計算

本工程基坑為100 m×60 m 的矩形基坑，基坑底標高688.1 m，據(jù)地勘報告，抗浮設(shè)防水位按歷史最高水位693.8 m 計，則基坑底位于歷史最高地下水位下5.7 m，單位面積地下水浮力f浮=5.7×10×1.05=59.85 kN/m2(1.05 為安全系數(shù))，總浮力為F浮=59.85 kN/m2×6 000 m2=359 100 kN。

3.3 三種抗浮措施比較

工程中常采用壓重抗浮、抗拔樁、抗浮錨桿來解決抗浮問題，結(jié)合本工程實際情況對三種抗浮措施進行對比分析，分析結(jié)果如下。

4 抗浮錨桿設(shè)計

4.1 抗浮錨桿設(shè)計相關(guān)要求

本工程1 號商業(yè)建筑地下室部分，不能達到抗浮要求，需設(shè)置抗浮錨桿解決抗浮問題;建筑設(shè)計單位要求，抗浮錨桿按基礎(chǔ)平面圖進行布置，柱基間距8.0 m×7.5 m，錨桿體直徑為150 mm，錨桿預留部分錨入抗水板35d，錨桿間距不大于2.1 m×2.1 m，單根錨桿軸向拉力標準值Nak=194.0 kN，單根錨桿軸向拉力設(shè)計值Na=rQNak=194 kN×1.3=252.2 kN(rQ=1.3，為荷載分項系數(shù))，抗浮力標準值不小于47.35 kN/m2。

4.2 錨桿數(shù)量的確定

該部分抗浮面積為6 000 m2，總抗浮力為47.35 kN/m2×6 000 m2=284 100 kN，經(jīng)計算錨桿理論數(shù)為284 100 kN÷194 kN=1 465 根，本工程單根錨桿抗拔力取軸向拉力標準值194 kN。

4.3 錨桿布置方式

1)按2.1 m×2.1 m 等間距布置，按基礎(chǔ)平面圖布置后，錨桿數(shù)量為1 547 根。則單位面積抗浮力1 547× 194 ÷ 6 000=50.00 kN/m2＞47.35 kN/m2，滿足設(shè)計要求。

2)按2.1 m×2.0 m 梅花形布置，按基礎(chǔ)平面圖布置后，錨桿數(shù)量為1 487 根，則單位面積抗浮力1 487× 194 ÷ 6 000=48.07 kN/m2＞47.35 kN/m2，滿足設(shè)計要求。

本工程按梅花形共布置錨桿1 487 根，既能滿足設(shè)計要求，又節(jié)約了成本。

4.4 錨桿桿體截面面積計算

其中，As為鋼筋錨桿桿體截面面積，mm2;kt為錨桿桿體抗拉安全系數(shù)，根據(jù)規(guī)范，取1.6;Nt為錨桿軸向拉力設(shè)計值，kN，根據(jù)設(shè)計要求，取252.0 kN;fyk為鋼筋抗拉強度標準值，kPa，根據(jù)試驗，取360.0 kPa。

經(jīng)計算得As=1 120.0 mm2，單根鋼筋有效截面面積A=3.14×112=379.9 mm2，每根錨桿需配置鋼筋根數(shù)n=3.0。

5 影響錨固效果因素分析及解決方法

1)施工時會對錨孔周圍卵石土進行擾動，破壞了卵石結(jié)構(gòu)，粘聚力變小，降低錨固體與周圍卵石層的粘結(jié)力，影響錨固效果。工程中采用高壓注漿，使水泥漿液滲入卵石孔隙，使受擾動的卵石牢固粘結(jié)，改善了卵石土的工程力學性能，提高錨固效果。

2)施工期間為保證注漿質(zhì)量，提高錨固效果，應(yīng)將地下水降低到錨孔底以下，以免地下水的壓力阻止?jié){液沿卵石孔隙滲入，影響錨固體與周圍卵石的粘結(jié)。

3)成孔后將錨桿放入孔內(nèi)后，向孔內(nèi)填滿豆石，并保證密實，向孔內(nèi)填豆石是為了增加錨固體與卵石土層的粘結(jié)力和對孔壁摩阻力，提高錨固效果。

4)卵石單個的強度較高，大小不一，鉆進時較其他地層難，工程中采用潛孔沖擊回鉆氣循環(huán)套管跟進方式成孔，放入錨桿后，采用液壓千斤頂，將套管拔出，由于工藝先進，成孔速度快，解決了塌孔問題，保證成孔質(zhì)量和施工進度。

6 錨桿檢測試驗

本工程抗浮錨桿1 487 根，根據(jù)CECS 22∶2005 巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程，通過3 根錨桿基本試驗，確定錨桿極限抗拔力和參數(shù)合理性;3 根基本試驗錨桿分別在最大循環(huán)荷載412 kN 作用下，錨頭位移值較小，位移收斂，且錨桿在最大拉力作用下未破壞;表明錨桿極限抗拔力和相關(guān)參數(shù)均滿足設(shè)計要求。

通過驗收試驗判定錨桿質(zhì)量是否合格，試驗錨桿數(shù)量為錨桿總數(shù)的5%，共75 根;根據(jù)質(zhì)量檢測要求，錨桿抗拔試驗最大試驗荷載取錨桿軸向拉力設(shè)計值的1.5 倍，錨桿軸向拉力設(shè)計值252 kN，則試驗最大荷載為378 kN，采用分級循環(huán)加載法，抗浮錨桿按試驗要求，加載到每一級荷載時變形穩(wěn)定，且加載到最大荷載378 kN 時，位移穩(wěn)定，均未破壞，表明錨桿抗拔力滿足設(shè)計要求。

7 結(jié)語

本工程采用高壓注漿并向孔內(nèi)填豆石的方式，使卵石土與錨固體緊密粘結(jié)，增加錨固體對孔壁的摩阻力，解決了卵石土受擾動后力學性能降低影響錨固效果的問題，并使相鄰錨固體通過漿液在卵石孔隙滲入連結(jié)在一起，提高了錨固效果;通過潛孔氣循環(huán)成孔套管跟進方式，解決了塌孔問題，保證了施工質(zhì)量和抗浮效果。

本工程按不同方式布置錨桿，達到滿足設(shè)計要求，節(jié)約成本的目的;抗浮錨桿竣工后，經(jīng)錨桿抗拔檢測試驗，試驗數(shù)據(jù)均滿足設(shè)計要求，表明抗浮錨桿能低成本、高效率地解決卵石土場地地下室的抗浮問題。

［1］呂建民，潘云波，王生英.淺談抗浮錨桿在實際工程中的應(yīng)用［J］.論壇，2014(6):76-77.

［2］王 毅.北京洋橋地下車庫抗浮錨桿設(shè)計［J］.建筑技術(shù)，2014(3):269-271.

［3］賈金青，宋仁祥.濱海大型地下工程抗浮錨桿的設(shè)計與試驗研究［J］.巖土工程學報，2002(6):769-771.

［4］王賢能，葉 蓉，鄭建昌，等.抗浮錨桿的應(yīng)用實例［J］.地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護，2001(3):68-71.