基坑支护技术热点问题.pdf

1、基坑支护技术热点问题2022.04一、有限土体土压力问题一、有限土体土压力问题二、有限土体支护工程实例二、有限土体支护工程实例三、基坑的坑中坑支护三、基坑的坑中坑支护四、有关锚杆的几个问题四、有关锚杆的几个问题马永琪中航勘察设计研究院有限公司研究员 专业总工 注册岩土工程师基坑工程专业委员会 委员TEL：13146885736岩土工程特点岩土工程特点 岩土工程是一门技能岩土工程是一门技能（技艺），（技艺），做得工程越多就越熟练，经验就丰富做得工程越多就越熟练，经验就丰富，成功的概率就高。，成功的概率就高。合格的设计方案施工结果合格 基坑工程研究的对象是土体、地下水和环境保护；土体的性质区域性强

2、；空间分布不均匀；土体是三相体，但相互之间土体的性质区域性强；空间分布不均匀；土体是三相体，但相互之间可以转化；土体中水的状态非常复杂；土体结构与成因、矿物成分、可以转化；土体中水的状态非常复杂；土体结构与成因、矿物成分、环境条件等因素有关；土体强度、变形和渗透特性测定困难。环境条件等因素有关；土体强度、变形和渗透特性测定困难。岩土工程师必须善于利用一切方法和所有材料，包括经验总结、理论岩土工程师必须善于利用一切方法和所有材料，包括经验总结、理论知识和土工试验。知识和土工试验。基坑设计-概念设计-与施工经验统一。事故：源自人们对基坑工程特点认识不到位，不深刻！事故：源自人们对基坑工程特点认识不

3、到位，不深刻！一、有限土体的土压力一、有限土体的土压力1、问题的提出、问题的提出2、目前有限土体土压力计算方法、目前有限土体土压力计算方法b=3zb=0.2zb=3zb=0.2z1、神华新办公楼基坑、神华新办公楼基坑二、有限土体基坑支护实例二、有限土体基坑支护实例积水坑-19.90m塔吊坑-20.4m-19.25mG-17.55m地下室-14.5m主楼 22层国际酒店 20层神华大厦20层-11.0mNABCEFHJKLD4支撑1、本工程0.00=46.00m；2、现场地面标高：南侧为-2.00m，其它为-0.50m；3、基坑底标高：-18.90m；4、根据现场实际情况，基坑边坡采用分段支护形

4、式。5、降水井31口，深28.0m，水平间距8.0m。地下室C楼-10.0m-14.6m基坑支护平面布置图1F风机配电柜地下餐厅入 口车库入口车库出口 概念设计概念设计 安全性：排除土钉墙方案，可选：内支安全性：排除土钉墙方案，可选：内支撑、连续墙、桩锚撑、连续墙、桩锚 适用性：内支撑会影响土方施工及基础适用性：内支撑会影响土方施工及基础施工，连续墙施工无法穿过旧支护结构；施工，连续墙施工无法穿过旧支护结构；优选桩锚支护结构；优选桩锚支护结构；经济性：桩锚支护结构投入较少；经济性：桩锚支护结构投入较少；自然地面(-0.5m)槽底(-18.9m)18000锚杆（一桩一锚）18400中景濠庭护坡桩

5、-8.3m270039005400-15.0m67007800-14.51m1550001100北侧边坡西段设计值510kN，锁定350.0kN计算位移12.5mm旧护坡桩旧护坡桩冠梁宽度800mm，高度500mm；1、护坡桩直径800mm，长度24m;2、锚杆长度23m，锚固段长度18m；自然地面(-0.5m)槽底(-18.9m)中景濠庭地下车库18000锚杆（一桩一锚）18400190039005400-15.0m14500-14.51m155000北侧边坡东段设计拉力545kN，锁定350kN计算位移31.15mm冷却塔配电室配电室冷却风机冷却风机西侧边坡与西侧建筑物距离近，上部无法设锚

6、杆原基坑采用了土钉墙，其内侧回填土质 差，土钉伸入到我方槽内；控制上部悬臂桩变形改用双排桩效 果好，再设两道锚杆大角度锚杆带来的问题：腰梁连接 竖向分力分析桩承载力西 坡 18400540040004400150006000451100汉华大厦地下车库-14.5m-10.5m槽底(-18.9m)第1道锚杆产生竖向拉力设计值376.0kN桩嵌固段摩擦承载力设计值452.4kN锚杆（一桩一锚）设计521kN，锁定350kN锚杆（一桩一锚）设计拉力532kN，锁定350kN18000500080001600计算位移28.7mm槽底(-14.68m)自然地面(-0.5m)18400C段护坡桩35005

7、400-4.0m9925槽底(-18.9m)C段槽底(-10.0m)-10.0m-14.5m500017000-4.0m-8.0m60004500440035004000200011500015东坡（对拉）设计值655kN，锁定390kN设计524.15kN设计457.3kN设计389.2kN设计318.4kN锚杆（一桩一锚）设计拉力500N，锁定320.0kN计算位移28.3mm设计值486kN，锁定300kN2桩1锚1桩1锚NABCEFHJKLD4支撑G地下室-14.5m主楼 22层国际酒店 20层神华大厦20层-11.0m地下室C楼-10.0m-14.6m基坑支护监测点平面布置图1F风机

8、配电柜地下餐厅入 口车库入口车库出口1#测斜孔2#测斜孔3#测斜孔5#测斜孔钢弦式锚杆测力计西侧双排桩西侧双排桩前排桩前排桩西侧双排桩西侧双排桩后排桩后排桩2、北京魏公村某深基坑原设计剖面地下车库原护坡桩破除微型桩变更后3-3剖面支护结构最终设计剖面3、北京玲珑路某深基坑、北京玲珑路某深基坑三、坑中坑支护问题三、坑中坑支护问题坑中坑主要有：基坑槽底有较深的集水坑或电梯井、主楼与车库开挖坑中坑主要有：基坑槽底有较深的集水坑或电梯井、主楼与车库开挖深度不同等；支护结构内力及各项稳定性计算时，需考虑：深度不同等；支护结构内力及各项稳定性计算时，需考虑：1.坑中坑外侧水压力的问题2.施工期间产生的施工

9、超载3.坑中坑基底土体抗承压水突涌能力4.坑中坑开挖过程中，坑壁位移对工程桩的影响6.贴边坑中坑对基坑周边围护体的影响7.坑中坑支护设计时的不确定问题坑中坑支护方法坑中坑支护方法n1.1.放坡放坡n2.2.重力式挡墙重力式挡墙(搅拌桩重力式挡墙和高压旋喷搅拌桩重力式挡墙和高压旋喷桩重力式挡墙桩重力式挡墙)n3.3.复合土钉墙复合土钉墙n4.4.悬臂桩悬臂桩n5.5.锚拉桩（可利用工程桩）锚拉桩（可利用工程桩）国家会议中心小会场舞台升降基坑国家会议中心小会场舞台升降基坑多数采用的放坡型式多数采用的放坡型式坑中坑贴近边坑中坑贴近边坡时，应考虑坡时，应考虑支护措施支护措施太阳宫某基坑项目，电梯井位于

10、收马道处太阳宫某基坑项目，电梯井位于收马道处牡丹园元亨园基坑牡丹园元亨园基坑难以处理的残留水难以处理的残留水大兴区海悦公馆基坑大兴区海悦公馆基坑有多个电梯井、集水坑有多个电梯井、集水坑电梯井砌墙后发电梯井砌墙后发生变形倒塌。生变形倒塌。不止一个深坑不止一个深坑东坝某基坑的东坝某基坑的18#楼电梯井深楼电梯井深3.2米，米，护坡桩嵌固深度不护坡桩嵌固深度不足足1.0米。米。下部出现流沙现象。下部出现流沙现象。磁器口东北的搜宝崇文大厦磁器口东北的搜宝崇文大厦玉泉路某机关大院玉泉路某机关大院城区老旧房改造城区老旧房改造微型钢管桩微型钢管桩+2道锚杆道锚杆没有考虑集水坑没有考虑集水坑粘性土层中支护剖面

11、支护结构受力分析土钉长4.0m锚杆长15m,锁定值100kN土钉长4.0m双排微型桩?800护坡桩围墙粘性土层中支护剖面锚杆长17m,锁定值100kN?800护坡桩?600护坡桩粘性土层中支护剖面支护结构受力分析土钉长4.0m锚杆长15m,锁定值100kN土钉长4.0m双排微型桩?800护坡桩围墙粘性土层中支护剖面锚杆长17m,锁定值100kN?800护坡桩?600护坡桩粘性土层中支护剖面支护结构受力分析土钉长4.0m锚杆长15m,锁定值100kN土钉长4.0m双排微型桩?800护坡桩围墙粘性土层中支护剖面锚杆长17m,锁定值100kN?800护坡桩?600护坡桩顺义新城顺义新城，高低差边坡，

12、建筑结构先上后下施工，高低差边坡，建筑结构先上后下施工上部建筑由上部建筑由7层变更到层变更到11层结构的支护加固层结构的支护加固锚拉结构，钢筋变更为钢绞线，锁定值锚拉结构，钢筋变更为钢绞线，锁定值50kN，过重车导致桩顶变形，过重车导致桩顶变形晋城某基坑，贴近高层住宅，晋城某基坑，贴近高层住宅，有高低差，地层为泥岩有高低差，地层为泥岩下台阶护坡桩原设下台阶护坡桩原设2道锚杆道锚杆北京昌平某基坑北京昌平某基坑基坑支护没有遵循结构施工“先深后浅”的顺序。此项目原定工况：主楼结构施工15层，等深基坑回填后再继续施工。结果是直接施工到封顶的30层，由于东南角开挖，导致建筑物不均匀沉降。尚未开挖现状开挖

13、面尚未施工直径400CFG桩30层结构已封顶锚杆未施工地层中测斜15层层22层层29层层建筑物结构沉降曲线建筑物结构沉降曲线桂林某建筑群倾斜问题桂林某建筑群倾斜问题建筑群建筑群外围填外围填土滞后土滞后建筑物建筑物内部邻内部邻近边墙近边墙的填土的填土较充实较充实建筑物建筑物内部中内部中心区域心区域仅部分仅部分填土或填土或没填。没填。锚杆锁定存在的问题锚杆锁定存在的问题如何测量自由段伸长量？如何测量自由段伸长量？如何判断锚杆张拉破坏？如何判断锚杆张拉破坏？自由段伸长量怎么测？自由段伸长量怎么测？限位板的重要性限位板的重要性锚杆轴力值的监测锚杆轴力值的监测1、钢弦式锚杆轴力计中，钢、钢弦式锚杆轴力计

14、中，钢丝预紧力的大小丝预紧力的大小2、如何现场对轴力计标定、如何现场对轴力计标定3、轴力计保护、轴力计保护5004003002001001780180018201840186018801900锁定值(1833)(kN)MHZ钢弦式锚杆测力计测试数据锚杆锁定后的拉力损失锚杆锁定后的拉力损失地下车库-11.5m-4.5m锚杆产生竖向拉力桩嵌固段摩擦承载力18400地下车库-14.5m-10.5m槽底(-18.9m)17800槽 底槽底(-14.68m)大角度锚杆应考虑桩承载力问题锚杆产生竖向拉力桩嵌固段摩擦承载力锚杆倾角的影响锚杆倾角的影响锚杆锚固段的有效长度锚杆锚固段的有效长度锚头杆体单元锚杆自

15、由段单元锚杆锚固段锚固段单元锚杆锚固段单元锚杆荷载分散型锚杆结构原理图第1单元长度锚固段长度第1单元自由段长度第4单元长度锚固段长度第4单元自由段长度张拉长度荷载分散型锚杆长度示意图位移S1 Pn3 Pn2 Pn4 PnP1=0P2P3P4P设设计拉力组合张拉P组张拉管理S4S3S2S1张拉荷载 P(kN)压力分散型锚杆压力分散型锚杆可回收可回收 可拆式锚杆是一种底端压力型锚杆 锚 杆 回 收 步 骤 全螺纹式树脂玻璃纤维增强塑料杆体，是由高性能树脂与高强度玻璃纤维，辅以多种添加剂，再经特殊工艺加工而成。因其材质特殊，适用于矿山巷道施工，继而将逐步取代传统金属锚杆。也被称之为玻璃纤维锚杆或玻璃

16、钢锚杆玻璃钢锚杆。在盾构机施工的竖井洞门部位的桩体、锚杆用树脂玻璃纤维杆体代替钢筋，利于盾构机刀盘切割施工。全螺纹树脂玻璃纤维增强锚杆全螺纹树脂玻璃纤维增强锚杆分为：璃纤维实心锚杆、空心注分为：璃纤维实心锚杆、空心注浆锚杆浆锚杆 与金属锚杆相比，玻璃钢锚杆优点主要有以下：与金属锚杆相比，玻璃钢锚杆优点主要有以下：杆体易切割：杆体易切割：玻璃钢锚杆为复合材料易切割；防爆抗静电：防爆抗静电：切割时不会产生火花，对安全施工极为有利；高强耐腐蚀：高强耐腐蚀：高承载能力、抗拉力强，杆体强度优于等直径的螺纹钢，可用作长久支护；轻便易操作：轻便易操作：施工方法与金属杆体相同，但重量仅为同等规格金属锚杆的14

17、。可在狭小空间方便使用；使施工更容易，从而减轻工人劳动强度，提高劳动效率。主要性能指标主要性能指标（以（以JKG60-20为例）为例）项目 单位 行业标准 企业标准杆体抗拉强度 Mpa 244 680杆体抗剪强度 Mpa 75 110扭矩 Nm 40 45锚固力 kN 68.6 215尾部连接部位及螺纹承载力 kN 68.6 140托盘承载力 kN 68.6 125玻璃钢锚杆玻璃钢锚杆复合土钉墙项目复合土钉墙项目锚杆腰梁的选择锚杆腰梁的选择1、型钢组合腰梁、型钢组合腰梁2、钢筋砼腰梁、钢筋砼腰梁3、利用冠梁作为腰梁、利用冠梁作为腰梁4、利用桩身固定锚杆、利用桩身固定锚杆钢筋砼腰梁钢筋砼腰梁北京北京杭州永久性锚杆腰梁防腐问题永久性锚杆腰梁防腐问题-成都成都永久性腰梁包裹混凝土防腐永久性腰梁包裹混凝土防腐住宅楼6层住宅楼6层18.0m7.5m1根槽钢做腰梁，锚杆没动，腰梁成波浪状。根槽钢做腰梁，锚杆没动，腰梁成波浪状。这样的腰梁有什么用？这样的腰梁有什么用？利用桩身固定锚杆利用桩身固定锚杆没有腰梁的桩锚支护没有腰梁的桩锚支护-西安西安 The end