桩锚联合支护在深基坑工程中的应用

1 引言

基坑支护设计与施工质量好坏是整个工程能否顺利进行施工的关键，稍有不慎就可能影响后期工程的施工，同时会影响周围建筑物的安全及周围居民的正常生活。桩锚联合支护体系是将受拉杆件的一端固定在开挖基坑的稳定地层中，另一端与围护桩相联的基坑支护体系，它是在岩石锚杆理论研究比较成熟的基础上发展起来的一种挡土结构，安全经济的特点使它广泛应用于边坡和深基坑支护工程。

本文结合北京中冠大厦深基坑工程，对桩锚联合支护进行了详细设计，并利用FLAC3D软件对其进行了模拟研究，同时分析了监测资料。分析结果对类似深基坑工程的设计与施工具有很好的指导意义。代写硕士论文在职硕士论文

2 工程概况中冠大厦工程位于北京海淀区海淀南街北侧，基坑开挖深度为-16.15m。东侧约10m 处为已完成新中关大厦；其余各侧均为马路。根据勘察资料，场地地层构成及土层参数。3 深基坑工程支护设计

3.1 支护方案确定由于工程位于市区繁华地带，基坑周边构筑物、道路、管线较多，对基坑支护结构的水平位移的影响非常敏感。经阅读勘察报告，分析土层参数，仔细计算和多方案比较，同时借鉴本工程附近基坑实例，确定采用桩锚联合支护。因离基坑东侧约10m 左右为已经竣工的新中关大厦，其余各侧均为马路，因此对基坑支护进行两段设计。基坑南侧、北侧和西侧采用护坡桩加两道预应力锚索联合支护，桩顶标高-5.0m，桩顶摘帽4.0m，摘帽部分边坡采用1：0.2 放坡，土钉墙支护；基坑东侧采用护坡桩加三道预应力锚索联合支护，桩顶标高-5.0m 桩顶摘帽地面下4.0m，摘帽部分边坡采用1：0.2 放坡，土钉墙支护。

3.2 南侧、北侧、西侧桩锚支护设计结合相关规范提供的公式，经计算及验算后获得桩锚联合支护参数如下：

护坡桩桩长16.0m，桩直径800mm，桩中心距1600mm。桩身通长配筋10Ф25，螺旋箍筋，加强箍筋。桩身灌注C25 混凝土。保护层厚度35mm。

在冠梁处布置一道预应力锚索，锚索长20.0m，锚索间距3.2m，两桩一锚，倾角15 度，锚索孔径150mm，注入P.O 32.5 水泥浆，水灰比约0.50。索孔内置入3s15.2 钢绞线，设计轴力45T，预加力30T 锁定在桩顶连梁上。

冠梁下5.0m 处设置一道预应力锚索，锚索长20.0m，锚索间距2.1m，四桩三锚，倾角15 度，锚索孔径150mm，注入P.O 32.5 水泥浆，水灰比约0.50。索孔内置入4s15.2 钢绞线，设计轴力60T。预加力40T 锁定在2 根25B 工字钢腰梁上。3.3 东侧桩锚支护设计

结合相关规范提供的公式，经计算及验算后获得桩锚联合支护参数如下：

护坡桩桩长16.5m，桩直径800mm，桩中心距1600mm。桩身通长配筋10Ф25，螺旋箍筋，加强箍筋。桩身灌注C25 商品混凝土。保护层厚度35mm。

在冠梁处布置一道预应力锚索，锚索长12.0m，锚索间距1.6m，倾角15 度，锚索孔径100mm，注入P.O 32.5 水泥浆，水灰比约0.50。索孔内置入1s15.2 钢绞线，预加力12T 锁定在冠梁侧面。冠梁下6.0m 处设置第三道预应力锚索，锚索长12m，锚索间距1.6m，倾角15 度，锚索孔径100mm，注入P.O 32.5 水泥浆，水灰比约0.50。索孔内置入1s15.2 钢绞线，预加力12T 锁定在1 根25A 槽钢上，外设20mm×20mm×15mm 垫板。3.4 冠梁设计

桩顶冠梁宽 800mm，高600mm，梁两侧通长配筋3Ф25，上下通长配筋2Ф16，箍筋，加强筋，桩身灌注塌落度18～20cm 商品混凝土C25。4 数值模拟研究4.1 研究模型建立

本文采用 FLAC3D 数值模拟软件，以西侧基坑为原型，建立数值模型对其进行分析。

模型所用参数所示，开挖过程模拟按 所示进行。模拟过程中通过设置桩锚联合支护结构和不设置桩锚联合支护来进行对比分析。4.2 计算结果分析

所示为基坑开挖至地面下15m 后一定计算时步时水平位移等值线图。图中左半部分进行桩锚联合支护，右半部分不进行支护。左侧部分由于经过支护处理，与右侧相比，明显减小了基坑水平位移量，并限制了水平位移发展范围。

为基坑开挖至地面下15m 时竖直位移等值线图。图中左半部分进行桩锚联合支护，右半部分不进行支护。可以看出，桩锚联合支护控制地表沉降变形效果良好。

对开挖临空面全部采用桩锚联合支护，当数值计算至稳定状态时，桩锚联合支护状态下最大水平位移12mm，最大沉降位移20mm，支护措施可靠有效。水平位移等值线图。5 基坑监测及分析5.1 监测点布置

由于工程位于市区繁华地带，基坑周边构筑物、道路、管线较多，对基坑支护结构的水平位移的影响非常敏感，因此对基坑进行了水平位移和沉降位移监测。沿基坑共布置监测点10 个，距基坑东侧约10m 处有中关大厦，因为在东侧设置了4 个监测点，在其余三侧各布置了2 个监测点。5.2 位移监测结果及分析

基坑开挖结束后，水平位移最大值发生基坑西侧，位移为 13.7mm；水平位移最小值发生在基坑东侧，位移为11.8mm；地表沉降最大值发生在基坑西侧，位移为30.1mm；地表沉降最小值发生在基坑东侧，位移为18.8mm。

基坑的水平位移和沉降位移都很小，满足规范的设计要求，该深基坑的桩锚联合支护方案是合理的。基坑东侧的水平位移和沉降位移明显小于其余基坑各侧的位移，说明护坡桩的增长以及锚索条数的增加对基坑的位移起了很重要的减小作用。东侧与其余各侧的水平位移减小量明显小于沉降位移减小量，护坡桩的增长及锚索的增加对沉降位移的减小作用优于对水平位移的减小作用。6 总结

（1）对北京中冠大厦深基坑工程的桩锚支护方案进行了详细的设计，确定了支护方案为基坑南侧、北侧和西侧采用护坡桩加两道预应力锚索联合支护；基坑东侧采用护坡桩加三道预应力锚索联合支护。查看现代库存控制管理论文。

（2）数值计算的对比分析表明，桩锚联合支护手段有效地控制了基坑的水平位移和沉降，支护效果明显。

（3）监测资料表明，基坑的水平位移和沉降位移都很小，满足规范的设计要求，该深基坑的桩锚联合支护方案是合理的。护坡桩的增长以及锚索条数的增加对基坑的位移有减小作用。