端头扩大型锚杆在深基坑支护中的应用.doc

端头扩大型锚杆在深基坑支护中的应用1、简述端头扩大型锚杆的工作机理岩土锚固是岩土工程的一个重要分支，岩土锚固技术属于一种充分挖掘岩土潜能、调动岩土自身的强度和自承能力的柔性支护方式，具有减轻结构自重、降低施工成本、提高工程质量等优越性。锚固力是土锚重要的工作特性指标，端头扩大型土层锚杆技术作为提高锚固力的一种有效手段越来越得到人们的重视。所以尽管锚固技术从诞生到现在才经历了80余年的时间，国内外的发展都是异常迅速，理论研究和实际工程应用水平均达到一定高度。土层锚杆是岩土锚固的重要内容。土层锚杆技术的广泛应用与飞速发展为土体的支护和加固开辟了新途径。如今，土锚已普遍应用于土木建筑领域的深基坑开挖支护、结构抗浮、锚拉墙以及边坡加固等工程。土锚锚固力是土锚的重要工作特性指标，提高单根土锚的锚固力，对于降低施工成本及扩大使用范围具有重要意义。如何有效的提高土锚的锚固力一直是锚固界关注的问题。目前常用方法就有端头扩大型。端头扩大型土锚是通过局部加大锚杆直径。一方面增大锚固体与土层的接触面积，从而增大相互间的粘结力或摩阻力，提高锚固力；另一更重要的方面是土锚锚固体的局部扩径，体现为未扩径段向扩径段过渡处出现了一个“台阶”，该“台阶”提供了土体对扩大头环形部分的支承作用，或称之为“咬合”作用。这种“咬合”作用的产生大大提高了土锚的锚固力。圆柱形端头扩大型土锚(图1)的锚固力大小，计算可用下式估算：P=πr(DL+dl)q0+π(D2-d2)β0τ／4式中；D、d——锚固体扩径、未扩径部分的直径；L、l——扩径、未扩径部分锚固段的长度；q0——锚固体与土体间的摩阻系数；β0——扩大头承载系数，取9.0；τ——土体不排水抗剪强度。公式中第一部分表示土层对锚固体的摩阻力，第二部分表示土层对扩大头环形部分的端承力。由此可见，端头扩大型土层锚杆在相同锚固段长度情况下可获得更大的锚固力，或在相同锚固力情况下可减少锚固段长度．这一优越性无疑在工程实践中有很高的应用价值。图1端头扩大型锚杆原理2、工程概述本工程为XX市XX站新建工程污水泵房，地址位于XX市市南区，北侧为原东海路老污水泵站，南侧为XX市交通要道东海路，离海边仅有400多米，属于奥运配套建设项目。建筑为地下钢筋混凝土结构。基坑深度为地下10米，因为周围建筑物密集，基坑设计的安全等级为一级。（一）水文情况XX地区属华北暖温带沿海季风区，空气湿润，气候温和，雨量较多，四季分明，具有春迟、夏凉、秋爽、冬长的气候特征。年平均降水量742.2mm，年最大降雨量1436.2mm，最小降雨量401.1mm，年最大降雪量270mm，年平均气温12.3℃，最高气温37.8℃，最低气温-16℃。年平均相对湿度75%。寒潮一般发生在每年11月份及第二年的2月份，平均每年发生4.9次，持续最长时间8天，最多一年发生12次。现场地地形较为平缓，原地面标高约3.61～3.90米；场地地貌地形单一，属滨海浅滩，后经人工改造。（二）地质情况场地地层结构相对简单，层序清楚，第四系厚度约12.6米，自上而下分布有全新统人工填土层、海相～海相沼泽化沉积层、洪冲击层及以上更新洪冲击层。场区基岩主要为燕山晚期粗粒花岗岩，局部地段穿插有后期侵入的细粒花岗岩岩脉。根据现场情况及水文地质情况，XX市勘察测绘研究院设计的《XX站深基坑支护设计》，基坑北侧采用排桩+水泥土墙支护；其他三侧采用桩锚支护+高压旋喷桩止水帷幕的支护形式，从原地面以下3米开始支护，3米以上放坡开挖，坡面挂网喷射混凝土护面，东西两侧按1：1放坡，南侧按1：0.3放坡。以下我们重点介绍一下桩锚支护中的端头扩大型锚杆的应用3、施工工艺(一)结构形式锚杆：扩大头锚杆桩间布设，根据设计要求进行确定。南侧锚杆参数：杆体材料锚杆长度mm锚固段长度mm钻孔直径mm锚锚固体直径预应力锁定值KN入射角水平间距mm锚杆内力设计值KN6S15.2210006000150800410301500820东西两侧锚杆参数杆体材料锚杆长度mm固段长度mm钻孔直径mm锚锚固体直径预应力锁定值KN入射角水平间距mm锚杆内力设计值KN66S15.222000050001508003603011500720(二)工程参数设计高喷工艺及参数：采用单管法高压射浆工艺，高喷参数以试验结果为准，但一般不低于以下标准；高压浆：排量≥40L/min，工作压力≥30Mpa，水灰比1：1，比重＞1.50；钻孔：采用钢套筒+钻杆钻进，孔斜率≤±10，孔位偏差≤1cm，长度≤3cm。旋转速度：10r/min提升速度：200mm/min(三)施工方法1施工工艺流程工艺流程如下图：二次注浆回灌回灌管路冲洗至高一次注浆下钢绞线扩孔钻孔测斜钻孔下钢护筒高压浆低压浆制浆站锚杆施工工艺流程图2施工技术要求2.1测量定孔按设计要求放线定孔位，