高层建筑旁深基坑桩锚支护及应力监测施工技术.ppt

*1 高层建筑旁深基坑桩锚支护高层建筑旁深基坑桩锚支护 及应力监测施工技术及应力监测施工技术 *2 一一 工程简介及特点工程简介及特点 XXXX图书大厦二期工程南侧与一期毗图书大厦二期工程南侧与一期毗 邻，东邻钟声胡同，西邻横二条胡同，北邻邻，东邻钟声胡同，西邻横二条胡同，北邻 规划规划XXXX胡同（现为民房），占地面积约胡同（现为民房），占地面积约 4600 m24600 m2，建筑面积，建筑面积43122 m243122 m2，地上八层，地，地上八层，地 下三层，建成后将与现下三层，建成后将与现XXXX图书大厦（一图书大厦（一 期）衔接，图书大厦二期工程基坑呈长方期）衔接，图书大厦二期工程基坑呈长方 形，东西长形，东西长95m95m，南北长，南北长50m50m，深度，深度17m17m。 *3 二二 工程地质条件工程地质条件 根据根据XXXX市勘察设计研究院提供的市勘察设计研究院提供的 XXXX图书大厦二期岩土工程勘察报图书大厦二期岩土工程勘察报 告告（20052005技技053053），拟建场区范围内的），拟建场区范围内的 地层按照沉积年代、成因类型，划分为地层按照沉积年代、成因类型，划分为 人工堆积层人工堆积层、新近沉积层新近沉积层和和第四纪沉积第四纪沉积 层层三大类，土层岩性及参数如下：三大类，土层岩性及参数如下： *4 土层岩性及物理力学性质 表1 *5 三三 基坑周边环境情况基坑周边环境情况 本工程（图书大厦二期）地质情况复本工程（图书大厦二期）地质情况复 杂，场地狭窄。南侧与现有图书大厦（一杂，场地狭窄。南侧与现有图书大厦（一 期）外墙皮之间的距离为期）外墙皮之间的距离为11.45m11.45m。现有图书。现有图书 大厦为桩筏基础，底标高约为大厦为桩筏基础，底标高约为-14m-14m，比拟建，比拟建 二期基础浅二期基础浅3m3m。拟建二期与现有一期之间有。拟建二期与现有一期之间有 一条临时道路，路面下一条临时道路，路面下1.51.52m2m深处有数根动深处有数根动 力电缆和通讯电缆，在护坡施工过程中需要力电缆和通讯电缆，在护坡施工过程中需要 保护；保护； *6 场地西侧：紧邻基坑为横二条胡场地西侧：紧邻基坑为横二条胡 同，交通高峰时段人流、车流量很大，同，交通高峰时段人流、车流量很大， 且地下有一条重要电力隧道，隧道与胡且地下有一条重要电力隧道，隧道与胡 同一样为南北走向，南高北低，为钢筋同一样为南北走向，南高北低，为钢筋 砼结构，隧道外皮距拟建图书大厦结构砼结构，隧道外皮距拟建图书大厦结构 外皮仅外皮仅1.31.3米。米。 *7 图1 图书大厦二期工程基坑平面图 *8 四四 基坑支护方案基坑支护方案 该基坑东、北侧采用上部砌体挡土墙、该基坑东、北侧采用上部砌体挡土墙、 下部钢筋砼护坡桩与锚杆联合支护，西、南下部钢筋砼护坡桩与锚杆联合支护，西、南 侧采用桩锚支护（桩到顶）。由于建筑物西侧采用桩锚支护（桩到顶）。由于建筑物西 侧距电力隧道很近，且南侧有数根动力电侧距电力隧道很近，且南侧有数根动力电 缆、通讯电缆，因此本工程基坑肥槽为缆、通讯电缆，因此本工程基坑肥槽为 300mm300mm，采用人工挖孔工艺成桩。，采用人工挖孔工艺成桩。 *9 由于周边环境较为复杂，在方案由于周边环境较为复杂，在方案 设计过程中以西侧和南侧的支护设计设计过程中以西侧和南侧的支护设计 作为重点，接受专家建议，西、南两作为重点，接受专家建议，西、南两 侧支护结构锚杆进行拉力监测，并对侧支护结构锚杆进行拉力监测，并对 其加强基坑位移及沉降监测。其加强基坑位移及沉降监测。 *10 初始方案初始方案 在工程最初投标方案中基坑南侧采用护在工程最初投标方案中基坑南侧采用护 坡桩坡桩+1+1道锚杆配合复合土钉墙的支护形式，道锚杆配合复合土钉墙的支护形式， B-BB-B剖面图见剖面图见“ “图图2 2” ”；基坑西侧采用护坡桩；基坑西侧采用护坡桩+2+2 道锚杆的方案，道锚杆的方案，C-CC-C剖面图见剖面图见“ “图图5 5” ”。方案具。方案具 体设计参数见下表：体设计参数见下表： *11 西、南西、南侧桩锚侧桩锚 支支护设计护设计 方案方案 表表2 2 *12 西、南侧桩锚支护设计方案西、南侧桩锚支护设计方案 续表续表2 2 *13 施工前南侧支护修改方案施工前南侧支护修改方案 在施工前，将前期投标方案的复合土钉在施工前，将前期投标方案的复合土钉 墙取消，把原方案墙取消，把原方案-7.6-7.6米标高处锚杆调整至米标高处锚杆调整至 -12.0-12.0米，锚杆成孔角度由米，锚杆成孔角度由4040 改成改成2525 ，并在，并在 原原-7.6-7.6米标高处加打两道短锚杆来控制边坡顶米标高处加打两道短锚杆来控制边坡顶 端位移及满足第二道锚杆拆撑时结构受力的端位移及满足第二道锚杆拆撑时结构受力的 要求，两道短锚杆长度分别为要求，两道短锚杆长度分别为1010米和米和1111米，米， 成孔角度分别为成孔角度分别为1515 和和3030 。 *14 图2 基 坑南侧 支护设 计B-B 剖面图 *15 图3 开挖前 设计变更后 B-B剖面图 *16 根据基坑南侧第一道锚杆施工情况发现两根据基坑南侧第一道锚杆施工情况发现两 支长短锚杆均未达到设计长度支长短锚杆均未达到设计长度10m10m、11m11m，分别，分别 为为9.0m9.0m和和10.5m10.5m左右，经询问建设单位得知一期左右，经询问建设单位得知一期 基坑为桩锚支护，估计锚杆系被一期原护坡桩阻基坑为桩锚支护，估计锚杆系被一期原护坡桩阻 挡，但原护坡桩桩径和桩距均不详，故出于保护挡，但原护坡桩桩径和桩距均不详，故出于保护 一期主体结构的目的，将一层锚杆长度调整为一期主体结构的目的，将一层锚杆长度调整为 9.0m9.0m和和10.5m10.5m，并要求钻机施工人员尽可能将锚杆，并要求钻机施工人员尽可能将锚杆 打长。打长。 施工中经过设计变更后南侧支护最终设计方案施工中经过设计变更后南侧支护最终设计方案 *17 但一层锚杆张拉后通过轴力监测数据发但一层锚杆张拉后通过轴力监测数据发 现预应力损失很大，锁定效果不理想，此时现预应力损失很大，锁定效果不理想，此时 基坑东侧局部二层锚杆已开始施工，成孔角基坑东侧局部二层锚杆已开始施工，成孔角 度按照锚杆设计角度并至加大度按照锚杆设计角度并至加大1010 范围进行试范围进行试 钻，其长度均在钻，其长度均在10.0-11.010.0-11.0米左右，实际说明该米左右，实际说明该 位置锚杆未能穿越一期护坡桩的嵌固段。位置锚杆未能穿越一期护坡桩的嵌固段。 *18 考虑一层短锚杆张拉效果较差且难以补考虑一层短锚杆张拉效果较差且难以补 救，经现场技术人员讨论认为不宜下调第二层救，经现场技术人员讨论认为不宜下调第二层 锚杆的标高，故二层锚杆仍在原标高按照原设锚杆的标高，故二层锚杆仍在原标高按照原设 计角度施工，当钻至原一期护坡桩时进行计角度施工，当钻至原一期护坡桩时进行“ “凿岩凿岩” ” 作业，保证锚杆嵌入护坡桩内不小于作业，保证锚杆嵌入护坡桩内不小于0.80.8米，并米，并 且为避免此道锚杆拆撑造成第一道锚杆拉力骤且为避免此道锚杆拆撑造成第一道锚杆拉力骤 然增大影响边坡安全，将支撑钢梁结构作适当然增大影响边坡安全，将支撑钢梁结构作适当 调整，保证钢梁能在基坑调整，保证钢梁能在基坑300mm300mm肥槽范围之肥槽范围之 内，以取消第二道锚杆拆撑工况。内，以取消第二道锚杆拆撑工况。 *19 最后通过基本实验确定第二道锚杆的极最后通过基本实验确定第二道锚杆的极 限拉力，并依据第一、二层锚杆拉力的实际限拉力，并依据第一、二层锚杆拉力的实际 情况重新对基坑南侧支护结构进行计算，决情况重新对基坑南侧支护结构进行计算，决 定在第二层锚杆下定在第二层锚杆下2.02.0米（即米（即-13.0-13.0米）标高，米）标高， 两桩一锚加打一层锚杆，锚杆设计长度两桩一锚加打一层锚杆，锚杆设计长度18.018.0 米，角度米，角度3535 ，设计拉力，设计拉力500kN500kN。 *20 图4 基坑 南侧支护 最终设计 B-B剖面图 *21 图5 基坑西 侧支护设计 C-C剖面图 *22 基坑西侧基坑西侧B-BB-B剖面计算工况剖面计算工况 表表3 3 五 计算工况 *23 工况简图如下：工况简图如下： *24 基坑西