淤泥质土层中基坑支护的高压旋喷锚索技术精选文档.ppt

1 淤泥质土层基坑支护的 高压旋喷预应力锚索技术 2 目录 ? 1 普通锚索的应用局限 ? 2 高压旋喷预应力锚索的特点 ? 3 高压旋喷预应力锚索的设计 ? 4 高压旋喷预应力锚索施工 ? 5 应用实例 ? 6 主要结论 3 1 普通锚索的应用局限 ? 淤泥质软土一般呈流塑～ 软塑状，天然含水量高， 具有压缩性高、强度低、 渗透性差以及灵敏性高等 特点。 ? 如果淤泥质软土中基坑支 护设计和施工不当，不仅 会容易引起基坑坍塌、场 地周边管线和道路损坏等 不良影响，还会造成基坑 内桩基倾斜、折断等严重 质量事故的发生。 4 5 ? 淤泥质土中的基坑支护结构形式常用的有：重力式水泥土挡墙 （ H≤7m ）；微型桩垂直复合土钉墙、水泥土桩垂直复合土钉墙 （ H≤6m ）；支挡式结构等。 ? 桩锚式支护结构在基坑支护工程的应用十分广泛，但在淤泥质土中 锚索的应用较少，《建筑基坑支护技术规范》 JGJ120-2012 中也明 确规定：锚杆不宜在软土中应用。 ? 究其原因，主要有： ? （ 1 ）锚杆（索）在软土中会因土的流变和锚固体与周围土的接触 面的流变而产生锚固力损失和变形逐渐增大的现象； 6 ? （ 2 ）淤泥质土的侧阻力小，锚索得不到足够的锚固力； ? （ 3 ）软土蠕变使对锚索施加的的预应力损失较大 , 支护体系的变 形大。 ? （ 4 ）锚索施工时易坍孔、缩颈，施工质量不易得到保证。 ? 近年来，高压旋喷预应力锚索在淤泥质土地区得到了较多的应用。 ? 高压旋喷预应力锚索是一种将大直径水泥土桩体与传统锚索相结 合而成的新型锚索结构，它利用旋喷钻机按一定角度在土体中成 孔、喷射水泥浆，充分搅拌形成桩体，同时利用钻机钻头将加筋 体（钢绞线）带入桩体中，施加预应力后形成高压旋喷预应力锚 索。 7 2 高压旋喷预应力锚索的特点 ? 旋喷锚索与常规锚索相比，主要特点如下： ? 1 ）锚固体直径大（一般 300-1000mm ）能有效降低锚索周围土体 的应力水平，减少锚索塑性变形，再通过预张拉，能有效控制 支护结构位移和内力，达到有效约束变形，减少蠕变变形的目 的。 ? 2 ）锚固体直径大，锚固体端部可通过复搅、增大浆液喷射压力 等措施形成“扩大头”，它既有常规断面又有扩大头，能有效 克服淤泥质土侧阻力小的缺点，锚固力较常规锚索可提高 3-6 倍。 ? 3 ）高压旋喷预应力锚索施工时成孔、喷浆、搅拌和加筋等程序 一次完成，能有效克服常规锚索在淤泥质土层施工时的坍孔、 缩颈问题，保证锚索的施工质量。 8 ? 4 ）布置方式灵活，可适应复杂的基坑周边环境，所需作业空间 不大，可设置成任意倾斜角度，从而代替常规锚杆、土钉，适 用于不同的地质和场地条件。 ? 5 ）改善围护墙体的受力条件。多排锚索对围护结构形成多点约 束，降低了作用于围护结构上的弯矩，改善了围护结构的受力 条件。 ? 6 ）与内支撑方式相比，具有空间开阔、土方开挖与地下结构的 施工更为方便等优点，可缩短施工工期 20% ～ 50% 。 ? 利用旋喷锚索与排桩形成桩锚支护体系，与普通桩锚体系相比， 锚索的水平间距和竖向排距可显著增大，经济性大大提高。 9 3 高压旋喷预应力锚索的设计 ? （ 1 ）组合形式 ? 高压旋喷预应力桩锚支护体系的排 桩可选用加筋水泥土桩、钢板桩、 钻孔灌注桩等。 ? 高压旋喷锚索可根据需要设置扩大 头或变截面体。 ? 斜向高压旋喷锚体的直径可采用 0.3-1. 0m ，锚头应与腰梁连结，并 施加预应力。 高压旋喷预应力锚索的设计可按中国 工程建设标准化标准《加筋水泥土桩 锚支护技术规程》 CECS147:2004 的有 关规定进行，这里简单介绍。 10 ? （ 2 ）抗拔承载力计算 ? 抗拔承载力设计值应由锚体自重与 土体侧摩阻力确定 : 11 12 4 高压旋喷预应 力锚索施工 ? （ 1 ）主要施工设备 ? 旋喷钻机： ? 履带式钻机自动化程度 高、移动方便、施工效 率高，成锚角度控制好。 而简易底盘式钻机要靠 人工移动，效率较低。 13 ? 注浆泵（ GZB-40C 型高压 注浆泵） ? 输出流量： 96 、 99 、 110L/min ? 额定压力： 42 、 40 、 35Mpa ( 配 90kw 电机） ? 35 、 30 、 28Mpa( 配 75kw 电机） ? 锚盘： ? 采用 10mm 厚钢板制作， 直径 150mm 。 ? 钢绞线用冷挤压法与锚 盘进行固定 14 ? （ 2 ）工艺流程 ? 施工时应采用成孔、喷浆、搅拌和加筋一次性完成的施工工艺。 ? 工艺流程如下： ? 土方开挖 → 放线定孔位 → 钻机就位 → 校正孔位、调整角度 → 钻 进（附锚索） → 喷浆 → 拔套管 → 安装锚头锚具 → 张拉锁定