郭學(xué)達(dá)　左振營(yíng)

摘 要：為了進(jìn)一步研究高壓旋噴錨索在東營(yíng)軟土分布且地下水位高地區(qū)的應(yīng)用效果，結(jié)合東營(yíng)地區(qū)深基坑支護(hù)項(xiàng)目，進(jìn)行旋噴錨索與常規(guī)錨索對(duì)比試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，高壓旋噴錨索較大程度地提高了錨索抗拔能力，該項(xiàng)對(duì)比試驗(yàn)對(duì)旋噴錨索在深基坑工程中的應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：東營(yíng);旋噴錨索;深基坑

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.053

錨索在工程中應(yīng)用較為廣泛，但也存在一定的局限性，例如常規(guī)錨索的直徑一般較小，側(cè)摩阻力難以達(dá)到最大程度的利用，尤其是在東營(yíng)軟土地區(qū)，常規(guī)錨索難以成孔、成孔質(zhì)量難以保證，特別是在地下水位高、粉土（砂）地層中尤為明顯。近些年也開(kāi)發(fā)了一些新技術(shù)，比如囊式擴(kuò)大頭錨桿等，但抗拔力提高有限和軟土地區(qū)無(wú)法施工的問(wèn)題一直沒(méi)有得到有效的解決。

本文結(jié)合旋噴錨索、常規(guī)錨索在東營(yíng)某深基坑工程項(xiàng)目中的應(yīng)用，對(duì)旋噴錨索從施工工藝、受力原理、最大抗拔力、邊坡變形等多方面進(jìn)行分析，用于指導(dǎo)后續(xù)項(xiàng)目工程施工。

1 高壓旋噴錨索施工工藝

高壓旋噴錨索在少數(shù)東營(yíng)地區(qū)深基坑支護(hù)項(xiàng)目的成功應(yīng)用，有力的證明了旋噴錨索在東營(yíng)軟土地區(qū)的適用性，明顯的改善了錨索的錨固效果。高壓旋噴錨索作為一種新型的支護(hù)形式，采用高壓旋噴技術(shù)，對(duì)錨固段進(jìn)行高壓旋轉(zhuǎn)噴射注漿，達(dá)到加固周?chē)馏w的目的，可以在旋噴攪拌時(shí)帶入或攪拌完成后壓入的方式將鋼絞線(xiàn)埋置于加固土體中形成錨索。

高壓旋噴錨索是一種將大直徑水泥土樁體與傳統(tǒng)錨索相結(jié)合而成的新型錨索結(jié)構(gòu)，其利用旋噴鉆機(jī)按一定角度在土體中切割、噴射水泥漿，充分?jǐn)嚢栊纬伤嗤翗扼w，同時(shí)利用鉆機(jī)鉆頭將筋體材料（鋼絞線(xiàn)）帶入或壓入樁體中，施加預(yù)應(yīng)力后形成高壓旋噴預(yù)應(yīng)力錨索。

2 試驗(yàn)概況

2.1 工程概況

高壓旋噴錨索對(duì)比試驗(yàn)在東營(yíng)西城某項(xiàng)目基坑北側(cè)進(jìn)行。該項(xiàng)目區(qū)包含15棟住宅樓和一個(gè)整體地下車(chē)庫(kù)，開(kāi)挖深度5.95-6.75m，電梯井（集水坑）位置開(kāi)挖深度增加2.25m，北側(cè)外圍為輔路，沿輔路存在2.0米高磚砌體圍墻，用地紅線(xiàn)距現(xiàn)狀圍墻線(xiàn)僅0.4m，紅線(xiàn)范圍內(nèi)分布兩條熱力管線(xiàn)?；又ёo(hù)方案設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了周邊環(huán)境和附加荷載情況，其中基坑北側(cè)：上部1.5m1：1.0放坡+放坡平臺(tái)5.0m+下部采用SMW工法樁（型鋼水泥土墻）+預(yù)應(yīng)力旋噴錨索支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。

2.2 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)

根據(jù)巖土工程勘察揭露情況，基坑開(kāi)挖影響范圍內(nèi)地層特征自上而下分為9層，本工程在設(shè)計(jì)時(shí)選取的土層參數(shù)見(jiàn)表2。

場(chǎng)區(qū)地下水屬第四系潛水，勘察期間測(cè)得的地下水埋深為1.81m～2.90m，平均2.33m。穩(wěn)定水位標(biāo)高為-3.10～-3.02m，平均-3.05m。

2.3 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與錨索設(shè)計(jì)參數(shù)

基坑北側(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

試驗(yàn)錨索設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表3。

2.4 試驗(yàn)時(shí)間與試驗(yàn)方法

試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)間在錨索施工完成10天以后，待常規(guī)錨索錨固體強(qiáng)度大于15.0MPa和水泥土錨固體強(qiáng)度大于2.50MPa。

采用多循環(huán)加載法，試驗(yàn)依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）和《土層錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》，測(cè)讀錨頭位移和其對(duì)應(yīng)的荷載。

2.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理與試驗(yàn)成果描述

次試驗(yàn)有高壓旋噴錨索3根、常規(guī)錨索2根，其中1#-3#為旋噴錨索，4#-5#為常規(guī)錨索（5#常規(guī)錨索由于孔內(nèi)坍塌未能成孔）。1#錨索抗拔試驗(yàn)多循環(huán)加載荷載和對(duì)應(yīng)錨頭位移見(jiàn)表4，其他錨索試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。張拉力-錨頭位移曲線(xiàn)見(jiàn)圖2。

1#-3#為高壓旋噴錨索，4#為常規(guī)錨索，5#常規(guī)錨索由于孔內(nèi)坍塌未施工完成，本次試驗(yàn)對(duì)完成的4根錨索進(jìn)行了抗拔試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程描述如下：

（1）1#和2#錨索當(dāng)循環(huán)荷載加載至500kN時(shí)未出現(xiàn)拔出現(xiàn)象，且無(wú)明顯的位移不收斂跡象，說(shuō)明錨固體提供的極限抗拔力不小于500kN。

（2）3#錨索當(dāng)循環(huán)荷載加載至800kN時(shí)未出現(xiàn)拔出現(xiàn)象，且無(wú)明顯的位移不收斂跡象，說(shuō)明錨固體提供的極限抗拔力不小于800kN。

（3）4#錨索當(dāng)循環(huán)荷載加載至300kN時(shí)出現(xiàn)明顯位移增加的現(xiàn)象，且位移呈不收斂狀態(tài)，說(shuō)明錨固體提供的極限抗拔力為270kN。

3 旋噴錨索與常規(guī)錨索的比較

由以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，高壓旋噴錨索抗拔承載力與常規(guī)錨索相比，單根鋼絞線(xiàn)提供的抗拔力分別為167kN、160kN、135kN，有較大幅度的提升，提升幅度約20%，旋噴錨索極限抗拔力對(duì)應(yīng)的變形也明顯低于常規(guī)錨索，說(shuō)明旋噴錨索在抵抗變形和抗拔承載力方面均遠(yuǎn)勝于常規(guī)錨索。

同時(shí)，旋噴錨索在施工過(guò)程中受地層影響較小，特別是在高水位、軟土分布地區(qū)，旋噴錨索更加凸顯了其優(yōu)勢(shì)。

綜上，旋噴錨索不僅在抗拔承載力還是抗變形能力均明顯優(yōu)于常規(guī)錨索，同時(shí)施工工藝上有效地保證了在東營(yíng)高水位、軟土地區(qū)錨索成孔質(zhì)量，進(jìn)一步保護(hù)了深基坑邊坡的安全，不僅節(jié)省了工程造價(jià)和項(xiàng)目工期，而且保證項(xiàng)目安全生產(chǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

高壓旋噴由地基處理轉(zhuǎn)化并應(yīng)用到錨索結(jié)構(gòu)中，不僅可提供較大的抗拔承載力，而且施工時(shí)不受地域和地層的限制。但由于其從地基處理高壓旋噴樁轉(zhuǎn)向邊坡支護(hù)的錨桿體系，對(duì)它的受力機(jī)理、參數(shù)提取、施工參數(shù)等諸多方面試驗(yàn)研究還有待深入研究，以便旋噴錨索在工程得到更為廣泛的應(yīng)用。

下一步研究的問(wèn)題主要有：（1）水泥土錨固體與土體的側(cè)阻力;（2）水泥摻量對(duì)抗拔承載力的影響;（3）擴(kuò)大頭旋噴錨索抗拔承載力。

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