张洪尧

(沙洲职业工学院建筑工程系，江苏张家港 215600)

大跨度拱桁架稳定性能影响因素及稳定性分析

张洪尧

(沙洲职业工学院建筑工程系，江苏张家港 215600)

锚杆抗拔力与注浆压力是深基坑桩锚支护体系中需要重点控制的两个因素，对锚杆抗拔力与注浆压力进行深入研究，能有效保证深基坑桩锚支护的整体稳定性与提高坡边稳定性。本文主要分析研究深基坑桩锚支护锚杆抗拔力与注浆压力，并依据各自的理论给出计算公式，以确定肯深基坑桩锚支护体系中二者的数值，为工程建筑实践提供有力数据支持。

深基坑桩锚支护；锚杆抗拔力；注浆压力

引言

现代城市建设中，高层建筑、地铁与基础设施的建设项目逐渐增多，深基坑桩锚支护技术开始运用其中，以稳定建筑的稳固性。深基坑桩锚支护体系牵涉到土钉、锚杆抗拔力、支护结构和注浆压力。只有重视控制深基坑桩锚支护体系中的各个因素，才能保证深基坑桩锚支护体系发挥最大的作者，保证建筑稳固性。

1. 深基坑桩锚支护锚杆抗拔力

1.1 锚杆抗拔机制

在保证深基坑整齐稳定的前提下， 锚杆抗拔力与其锚杆本身的强度、注浆压力及锚固体与地面摩擦阻力等三个方面有关。这些因素与施工方式、土地岩石参数、锚孔的大小及角度都有关系。锚杆抗拔机制的原理主要是通过锚杆将锚头传递而来的负荷值通过锚杆与砂浆的握裹力传递到水泥砂浆，在通过砂浆与孔壁间的摩擦阻力传递到锚固地层，从而达到提升建筑土地的应力状态及稳定性的目的

[1]。所以锚杆的长度直接影响着锚杆抗拔力。

1.2 锚杆抗拔力的计算方式

根据锚杆抗拔机制可以了解到砂浆与孔壁间的摩擦阻力对其起着重要作用，因此锚杆抗拔力与锚固段砂浆与土体之间的粘结强度有关。所以能够得到锚杆极限抗拔力的公式为Tuj=πDLajτ。Tuj为j排的锚杆的极限抗拔力，D为锚杆的长度，Laj为j排锚杆的长度，τ为锚固段所在砂浆与孔壁间的平均强度。而图层锚杆孔壁与砂浆的摩擦阻力来自于外围土层强度，由此可以推出公式τ=c+σtanφ[2]。根据锚杆轴向与垂直方向静力学的平衡公式，P+F=Esinα和Ecosα=N。再依据深基坑桩锚支护中锚杆受力的公式z=zj+zjx=zj+xsinα与公式dTuj2=πDq2dx=πD（γz+q0）sin αdx，最终推导出锚杆抗拔力的公式为Tuj=Tuj1+Tuj2[3.4]。

1.3 锚杆抗拔力的计算

在工程实地测量数据土层参数为：重度17.5kN/m3、粘力为16kPa、内摩擦角为24°、地面负荷量为12kPa、边坡倾角为75°。其锚杆的设计参数为（表1）。根据锚杆抗拔力计算公式，即可计算出每根锚杆的抗拔力具体数值。如表2.

表1 各锚杆的设计参数值

表2 锚杆的抗拔力计算结果

2.深基坑桩锚支护注浆压力分析

深基坑桩锚支护注浆的基本流程为：

2.1 先测量防线，钻机就位后进行冲击钻进，然后通过重力穿心锤锤击，在钢管种注入水泥浆，成桩后进行土方开挖到锚杆的孔口0.5米高下。对第一排锚杆进行施工后注浆，张拉锁定，进行土方开挖到锚杆孔口0.5米高下处。然后，进行第二排锚杆施工，注浆后张拉锁定，此时土方的开挖需要到基底处。

2.2 钢管桩的施工

第一，做好机具定位：使用过经纬仪将桩轴线放出，用钢尺放好孔位后，钉好钢纤，然后使用白灰做好记号。在施工之前，测量员和质检员需要进行监测后没有问题才能开钻。

第二，使用30钻机重力穿心锤进行冲击成孔。桩机就位后要确保平稳性和牢固性，保障其在施工过程种无倾斜或者移位的问题。

第三，焊接钢管。在焊接钢管时，要确保接头不在同一个截面上，而且在接头对接之后，使用200mm的长管靴进行二次焊接。

第三，在钢管内进行水泥浆注入。成桩之后使用水泥浆注入到钢管中主要是为了能够使得其刚度增强。

2.3 成桩后进行注浆施工

桩后注浆施工要在土方开挖之前进行，而且要同钢管桩施工一起进行。具体的施工工艺：主要是通过冲击成孔到一定的深度后，放置钢花管，然后通过重心穿心锤把钢花管进行锤击，锤击需要7米深。为避免浆液溢出，在进行注浆之前要在钢花管地表下1.5米处使用水泥浆进行固结。等水泥浆凝固之后才能注浆，注浆的压力控制在0.2到0.4MPa，注浆过程中要缓慢进行，同时要等压力达到最大压后且保持稳定后才能结束组将。注浆的材料可使用42.5级的普通硝酸盐水泥，水灰的配比一眼为1：0.5到1:1间[5]。

2.4 锚杆的施工

第一，进行锚杆成孔施工，锚杆使用的是150锚头螺旋进行成孔，地质钻杆也就是锚杆，孔的倾角控制在12度到18度之间。

第二，注浆。锚固体采用的是纯水泥，同时参入3%的早强型膨胀剂。注浆的压力控制在1-2MPa。根据世纪的情况进行补浆。

第三，进行预应力张拉施工。在锚固段注浆2天后，才能进行预应力张拉，张拉到设计荷载的65%后锁定。

2.5 监测变形

深基坑开挖结束后，要保障深基坑独立桩的安全，在工程重要设立变形观测点。对深基坑开挖情况进行分析后发现，桩间土方无塌落和渗流情况表明基坑工作较好，同时说明桩后钢花管注浆对含水层起到了一定的止水和固结的作用。

此外，深基坑桩锚支护锚杆进行压力注浆时，要控制其质量需注意一下几点。

首先，检测好原材料。对水泥、砂子和外加剂量以及钢筋的抗拉强度等需要加以检测和实验，而且要确保这些材料有合格证。

其次，要对全套锚杆进行检查。确保排气管和进浆管同杆体之间的结合牢固。锚杆在放置和运输种要确保其不发生明显的变形。

最后，要检查钻孔。

结论

钢管桩同锚杆联合支护的设计同钢花管注浆防渗技术在深基坑锚杆支护中具有可行性，其效果较好。在深基坑开挖的过程中可以发现，通过桩后钢花管注浆对与地层物理学参数有一定的提升，而且对桩间土也会产生一定的固结作用，对深基坑的防渗也有一定的效果。同时，在抗拔力的实践中还需注意避免偏心受拉的问题，同时加载时应该匀速进行，没有特殊需要的情况下，切不可做破坏性的试验。

[1]张蓓,黄雪峰,宋楠. 深基坑桩锚支护结构锚杆(索)问题分析[J]. 四川建筑科学研究,2015,01:168-171.

[2]李芳,李强,于元峰,宗士昌. 桩锚支护结构设计及支护结构变形监测分析[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2015,04:53-57+62.

[3]韩杰. 桩锚支护体系在深基坑支护中的设计与应用探讨[J]. 施工技术,2012,S2:19-22.

[4]严鑫. 深基坑支护工程的安全施工管理分析[J]. 中华民居(下旬刊),2014,01:477.

[5]李立海. 试析深基坑预应力锚索设计施工存在的问题及对策[J]. 沿海企业与科技,2013,02:51-53+50.

TU714

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1007-6344（2016）02-0234-01

张洪尧，男（1978.3)。本科，副教授，研究方向：建筑结构及建筑施工江苏省高等职业院校高级访问工程计划资助项目，项目编号：2015FG034