鉅聯(lián)TM擴(kuò)大頭錨桿技術(shù)

該技術(shù)是我們研發(fā)的創(chuàng)新成果，是錨桿技術(shù)的一種實(shí)質(zhì)性進(jìn)步，它涉及到

若干錨桿設(shè)計(jì)計(jì)算理論研究、施工工法和工程應(yīng)用等方面。

報(bào)告提綱：

1、前言；

2、鉅聯(lián)TM擴(kuò)大頭錨桿工法；

3、擴(kuò)大頭錨桿受力破壞機(jī)理；

4、擴(kuò)大頭錨桿的預(yù)拉強(qiáng)化特征；

5、擴(kuò)大頭錨桿的抗拔力計(jì)算公式；

6、擴(kuò)大頭錨桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn)；

7、參考文獻(xiàn)；

8、鉅聯(lián)TM擴(kuò)大頭錨桿工藝試驗(yàn)及開(kāi)挖照片。

9、工程實(shí)例：

（1）金色都匯基坑支護(hù)工程；（2）福民隹園基坑支護(hù)工程；

（3）盛世鵬城花園地下室抗浮錨桿工程；（4）深圳地鐵福民站一號(hào)出口支護(hù)工程；

（5）東浦海景花園二期基坑支護(hù)工程；（6）廣州地鐵三溪魚(yú)珠段軌排井基坑支護(hù)工程；

（7）沙河世紀(jì)假日廣場(chǎng)基坑支護(hù)工程。一、前言錨桿的抗拔力是錨桿工程最重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，是錨桿施工技術(shù)水平最主要的參數(shù)。提高錨桿的抗拔力水平具有十分顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。依靠增加錨固段長(zhǎng)度來(lái)提高抗拔力是有一個(gè)限度的。文［1］指出：１０m以?xún)?nèi)的錨固長(zhǎng)度對(duì)提高抗拔力是有作用的，但超過(guò)１０m并不合理。文［２］介紹的北京京城大廈基坑錨桿張拉應(yīng)變圖，拉拔力達(dá)到最大值時(shí)，錨桿應(yīng)變峰值深度為９m，零應(yīng)變深度為１４m（錨桿自由段４m），與文［1］觀點(diǎn)吻合。錨固長(zhǎng)度超過(guò)某個(gè)數(shù)值后，抗拔力并不能得到明顯提高。這是因?yàn)?，只有?dāng)前面的錨固段有了相當(dāng)大的位移或者被破壞后，后面的錨固段才能發(fā)揮作用。規(guī)范［３］、［５］以１８米為錨固段的上限，對(duì)軟土是合適的，對(duì)其它土層則是不合適的、不安全的。錨桿擴(kuò)大頭，無(wú)疑是提高錨桿抗拔力水平、減小錨桿變形的最好辦法。規(guī)范［４］雖已將其作為一種結(jié)構(gòu)形式列入，但是擴(kuò)大頭的實(shí)現(xiàn)卻是一個(gè)最大的難點(diǎn)。擴(kuò)大頭技術(shù)在樁基工程應(yīng)用很廣，挖孔樁、鉆孔擴(kuò)底樁、夯擴(kuò)樁已經(jīng)是用得最多的主流樁型，早期爆擴(kuò)樁也流行過(guò)一段時(shí)間。但是，擴(kuò)大頭技術(shù)在錨桿工程應(yīng)用的例子則不多見(jiàn)。文［６］介紹了一例擴(kuò)大頭土層錨桿在基坑支護(hù)中的應(yīng)用。其方法是鉆孔成孔后，在孔底引爆炸藥，在孔底形成大蒜頭（Φ400mm左右）空腔，并在擴(kuò)孔的同時(shí)將錨桿端部3Φ18鋼筋張開(kāi)伸入空腔中。該擴(kuò)大頭土層錨桿的極限抗拔力可達(dá)375KN，比該場(chǎng)地普通土層錨桿極限抗拔力大3倍以上。經(jīng)過(guò)五年的探索和實(shí)踐，我們成功地開(kāi)發(fā)出了一套擴(kuò)大頭錨桿的施工工藝和方法，并在多個(gè)工程中應(yīng)用。該方法我們把它叫做億聯(lián)擴(kuò)大頭錨桿工法。工程實(shí)踐表明，該方法工程實(shí)踐應(yīng)用效果好，可靠性高，已具全面推廣應(yīng)用的條件。二、擴(kuò)大頭錨桿工法1、工法原理擴(kuò)大頭錨桿工法的原理，是利用高壓噴射流束在規(guī)定的位置定點(diǎn)切割錨孔孔壁土體，通過(guò)循環(huán)水或水泥漿將所切割的土體顆粒排出，形成大的空腔，然后注漿充填形成錨桿擴(kuò)大頭。擴(kuò)大頭的位置可以設(shè)置在錨桿的底部，還可以在錨固段的中部增設(shè)一個(gè)甚至多個(gè)，這些在施工工藝方面都可以實(shí)現(xiàn)。在工法的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和調(diào)整改進(jìn)，為滿足錨桿工程的高要求，該工法包含以下重要的概念和工藝：（1）分序擴(kuò)孔：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)條件和錨桿擴(kuò)大頭設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行分序擴(kuò)孔，提高了噴射流束切割土體的效率，并且還可以采用多遍分序擴(kuò)孔，逐漸加大擴(kuò)大頭的直徑。（2）完全置換：擴(kuò)孔完成后，再進(jìn)行高壓注漿置換，以確保水泥漿能完全將泥漿置換出來(lái)，保證擴(kuò)大頭錨固體的強(qiáng)度。（3）二次注漿：在砂卵石層和地下水流動(dòng)較大的地方，在擴(kuò)大頭內(nèi)進(jìn)行高濃度的二次注漿，必要時(shí)可加適量速凝劑。（4）充填砂漿：在錨桿擴(kuò)大頭直徑大、抗拔力高的情況下，錨桿桿體與擴(kuò)大頭錨固體之間的咬合力將成為影響抗拔力的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。為此，我們采用了高壓砂漿泵灌注水泥砂漿（1：0.5～１）進(jìn)行置換。2.

鉅聯(lián)TM擴(kuò)大頭錨桿工法以下幾種工法，適用不同的土質(zhì)條件、錨桿類(lèi)型、擴(kuò)大頭直徑和錨桿設(shè)計(jì)抗拔力水平。Bcg工法：套管鉆進(jìn)，高壓水泥漿噴射擴(kuò)孔，水泥漿置換注漿；Bwcg工法：套管鉆進(jìn)，高壓水分序噴射擴(kuò)孔，高壓水泥漿噴射注漿，水泥漿置換注漿；Bwwcg工法：套管鉆進(jìn)，高壓水兩遍分序噴射擴(kuò)孔，高壓水泥漿噴射注漿，水泥漿置換注漿；Bwwcs工法：套管鉆進(jìn)，高壓水兩遍分序噴射擴(kuò)孔，高壓水泥漿噴射注漿，砂漿置換注漿；Acg工法：鉆頭鉆進(jìn)，高壓水泥漿噴射注漿，水泥漿置換注漿；Awcg工法：鉆頭鉆進(jìn)，高壓水分序噴射擴(kuò)孔，高壓水泥漿噴射注漿，水泥漿置換注漿；Awwcg工法：鉆頭鉆進(jìn)，高壓水兩遍分序噴射擴(kuò)孔，高壓水泥漿噴射注漿，水泥漿置換注漿；Awwcs工法：鉆頭鉆進(jìn)，高壓水兩遍分序噴射擴(kuò)孔，高壓水泥漿噴射注漿，水泥砂漿置換注漿。

三、擴(kuò)大頭錨桿受力破壞機(jī)理

（一）錨桿按受力特點(diǎn)的分類(lèi)

1、

摩擦型錨桿

普通錨桿（等直徑錨桿）的抗拔力來(lái)源于錨固體側(cè)壁與土體的摩阻力，屬于摩擦型錨桿。

2、摩擦－端壓型錨桿

擴(kuò)大頭錨桿的抗拔力由三部份組成：非擴(kuò)大頭部份錨固段錨固體側(cè)壁與土體的摩阻力，擴(kuò)大頭側(cè)壁與土體的摩阻力以及土體對(duì)擴(kuò)大頭端部的壓力，它屬于摩擦－端壓型錨桿。

3、端壓型錨桿

對(duì)于擴(kuò)大頭錨桿,當(dāng)擴(kuò)大頭直徑較大,擴(kuò)大頭長(zhǎng)度較小時(shí),擴(kuò)大頭所提供的端壓很大,摩阻力所占比例很小,其受力特征屬于端壓型錨桿。錨桿與樁的一個(gè)不同在于，錨桿在鎖定前都要經(jīng)過(guò)1.0～1.1倍設(shè)計(jì)抗拔力的預(yù)張拉，我們?cè)诠こ虒?shí)踐中發(fā)現(xiàn)預(yù)張拉能使擴(kuò)大頭的端壓不斷提高。因此，錨桿經(jīng)過(guò)預(yù)張拉尤其反復(fù)預(yù)張拉后，端壓所占比重很高，甚至由摩擦－端壓型錨桿轉(zhuǎn)化為端壓型錨桿。

（二）擴(kuò)大頭錨桿的破壞形式：

1、桿體破壞：深埋于穩(wěn)定地層中的擴(kuò)大頭可以提供很大的錨固力，若錨桿桿體設(shè)計(jì)不當(dāng)，錨桿桿體將被拉斷或破壞；

2、擴(kuò)大頭與桿體咬合力破壞：當(dāng)擴(kuò)大頭直徑較大而長(zhǎng)度較短，或者擴(kuò)大頭錨固漿體較差時(shí)，將發(fā)生擴(kuò)大頭與桿體之間的握裹力破壞，桿體將從擴(kuò)大頭中被拔出；

3、擴(kuò)大頭端周土體破壞：當(dāng)錨桿桿體強(qiáng)度和桿體與擴(kuò)大頭之間的握裹力足夠大時(shí)，將發(fā)生擴(kuò)大頭受壓端周?chē)馏w的破壞。

（三）擴(kuò)頭錨桿的受力破壞機(jī)理

以摩擦－端壓型錨桿為例，考慮正常設(shè)計(jì)情況下發(fā)生擴(kuò)大頭端周土體破壞形式。根據(jù)理論研究，工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析，并參考有關(guān)樁基破壞試驗(yàn)結(jié)果，擴(kuò)大頭錨桿的受力破壞過(guò)程和作業(yè)機(jī)理如下圖所示

擴(kuò)大頭錨桿的受力破壞過(guò)程：

圖A：錨桿拉力較小時(shí)，擴(kuò)大頭不受力，錨桿前半段受力。

擴(kuò)大頭錨桿的受力破壞過(guò)程：圖B：錨桿拉力增加，拉力傳至擴(kuò)大頭段，擴(kuò)大頭段側(cè)壁與土體產(chǎn)生摩阻力，擴(kuò)大頭端部不受力或受力較小。擴(kuò)大頭錨桿的受力破壞過(guò)程：圖C：錨桿拉力繼續(xù)增大，擴(kuò)大頭的側(cè)阻達(dá)到極限，擴(kuò)大頭開(kāi)始產(chǎn)生位移，端部開(kāi)始受壓。擴(kuò)大頭錨桿的受力破壞過(guò)程：圖D：錨桿拉力繼續(xù)加大，擴(kuò)大頭端部受壓，土體產(chǎn)生局部塑性區(qū)。擴(kuò)大頭位移處于彈性階段。壓縮區(qū)土體強(qiáng)度由σ1＝γh,σ2＝σ3＝k0γh,摩爾園控制。擴(kuò)大頭錨桿的受力破壞過(guò)程：圖E：錨桿拉力繼續(xù)加大，土體塑性范圍擴(kuò)大并連通，擴(kuò)大頭錨桿結(jié)束彈性階段開(kāi)始進(jìn)入塑性階段。擴(kuò)大頭錨桿的受力破壞過(guò)程：圖F：錨桿拉力繼續(xù)加大，擴(kuò)大頭及其承壓端形成的約束核（亦可稱(chēng)為壓密核，為圓錐體）整體向前發(fā)生較大位移，在外圍壓力作用下，塑性區(qū)內(nèi)土體得到壓縮，并進(jìn)行應(yīng)力狀態(tài)的調(diào)整和塑性區(qū)的調(diào)整。當(dāng)擴(kuò)大頭埋深較大，土體較密實(shí)時(shí)，隨錨桿拉力的增加，土體不斷壓密，錨桿位移趨于穩(wěn)定，擴(kuò)大頭實(shí)現(xiàn)“自鎖”。塑性區(qū)土體對(duì)擴(kuò)大頭的抗力隨錨桿拉力的增加而增加。在砂土的三軸壓縮試驗(yàn)中，當(dāng)圍壓較大時(shí)，隨軸向壓力的增加和軸向變形的增大，土體被不斷壓密，當(dāng)圍壓σ3大于土樣初始密度所對(duì)應(yīng)的臨界壓力Pc時(shí)，土體達(dá)到全塑狀態(tài)后將發(fā)生剪縮，隨著軸向壓力的不斷增加和軸向變形的增大，土體不斷被壓密，直至其密度增大到與σ3相對(duì)應(yīng)的臨界密度，這就是擴(kuò)大頭錨桿階段性自鎖的理論根據(jù)。擴(kuò)大頭錨桿的受力破壞過(guò)程：圖G：極限平衡狀態(tài)：錨桿拉力不斷增加，塑性區(qū)形狀和應(yīng)力分布狀態(tài)不斷調(diào)整，使塑性區(qū)內(nèi)所獲得的圍壓Pc達(dá)到與周邊土體密實(shí)度和埋深相對(duì)應(yīng)的最大值，同時(shí)塑性區(qū)土體被壓密至與這個(gè)圍壓相對(duì)應(yīng)的臨界密度，保持體積不變。這時(shí)，如果錨桿拉力再進(jìn)一步增加，塑性區(qū)土體將發(fā)生剪脹，密度反而降低，擴(kuò)大頭位移發(fā)生一個(gè)突變，導(dǎo)致錨桿破壞。四、擴(kuò)大頭錨桿的預(yù)拉強(qiáng)化特征

某工程抽取一根實(shí)際施工的工程錨桿進(jìn)行了循環(huán)加載試驗(yàn)。該錨桿孔口埋深3m，傾角20°，錨桿全長(zhǎng)18m，自由段8m，錨固段10m，（其中擴(kuò)大頭段長(zhǎng)3m），鉆孔直徑Φ130mm，擴(kuò)大頭直徑Φ550mm（根據(jù)基坑中心島同深度同工藝擴(kuò)大頭試驗(yàn)錨桿之開(kāi)挖實(shí)測(cè)直徑）。錨桿所涉及地層為殘積土。循環(huán)加載試驗(yàn)預(yù)定最大拉力1000KN,分六級(jí)進(jìn)行，按錨桿基本試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行。試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表，位移－拉力曲線見(jiàn)下圖：試驗(yàn)結(jié)果表明，擴(kuò)大頭錨桿具有明顯的預(yù)拉強(qiáng)化特征。1、經(jīng)過(guò)每一級(jí)循環(huán)預(yù)拉之后，錨桿的屈服強(qiáng)度提高，彈性工作拉力提高。在圖7中，一個(gè)規(guī)律是，后一級(jí)循環(huán)的直線段最大，拉力值等于前一級(jí)循環(huán)的最大拉力值，即前一級(jí)循環(huán)把土體壓密使其塑性變形消除了。這一特征具有很好的工程實(shí)用價(jià)值，當(dāng)需要嚴(yán)格限制位移，我們可以通過(guò)多循環(huán)的預(yù)張拉消除塑性變形，提高錨桿的彈性工作拉力。2、循環(huán)預(yù)拉力加載可以使錨桿的彈性工作拉力不斷提高，還可以使錨桿的設(shè)計(jì)抗拔力不斷提高。本次試驗(yàn)錨桿設(shè)計(jì)抗拔力450KN，極限抗拔力720KN，實(shí)際試驗(yàn)拉力達(dá)1000KN時(shí)錨桿并沒(méi)有破壞。如果后續(xù)能繼續(xù)循環(huán)向上加載（本次試驗(yàn)中由于鋼墊板陷入砼墩無(wú)法繼續(xù)加載），錨桿的彈性工作拉力和抗拔力還會(huì)不斷提高。其力學(xué)機(jī)理與上節(jié)F圖中所述的“自鎖”現(xiàn)象吻合。這一規(guī)律還有待進(jìn)一步的破壞試驗(yàn)做進(jìn)一步的研究。

五、擴(kuò)大頭錨桿抗拔力計(jì)算公式

1、

擴(kuò)大頭錨桿的力學(xué)模型上述三種破壞形式中，以下針對(duì)的是第三種破壞形式，其力學(xué)模型見(jiàn)下圖：2、錨桿抗拔力T由三部份組成：T＝T1+T2+T3

其中T1———擴(kuò)大頭前錨固段側(cè)壁摩阻所提供的抗拔力；T1＝πdldτf

d———錨桿鉆孔直徑；ld———錨固段長(zhǎng)度；τf——鉆孔孔壁摩阻力；T2———擴(kuò)大頭段側(cè)壁摩阻所提供的抗拔力；T2

=

πDlDτfDD———擴(kuò)大頭直徑；lD———擴(kuò)大頭長(zhǎng)度；τfD——擴(kuò)大頭的側(cè)壁摩阻力，采用高壓噴射擴(kuò)孔對(duì)孔壁有明顯的加糙作用，，可采用τfD＝1.2τf；T3————擴(kuò)大頭端部壓力所提供的抗拔力；α＝45o－Φ／2；φ———土體的內(nèi)磨擦角；C———土體的內(nèi)聚力σ——約束核錐面上的正應(yīng)力。σ值的大小與錨桿的設(shè)計(jì)工作狀態(tài)、擴(kuò)大頭所在土層的物理力學(xué)指標(biāo)、擴(kuò)大頭的埋深等因素有關(guān)。

六、擴(kuò)大頭錨桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、鉅聯(lián)TM擴(kuò)大頭錨桿的特點(diǎn)（1）擴(kuò)大頭直徑可達(dá)到0.6～2.0m，所提供的抗拔力大；（2）錨頭位移小，特別適合于對(duì)位移限制要求高的地方；（3）只要擴(kuò)大頭進(jìn)入穩(wěn)定地層一定深度，錨桿總長(zhǎng)度可以很短；（4）可靠性高。擴(kuò)大頭錨桿屬于承壓性錨桿，加之高壓噴射對(duì)孔壁有明顯的“加糙”作用，其可靠性比普通錨桿高。工程實(shí)踐證明了這一點(diǎn)。2、鉅聯(lián)TM擴(kuò)大頭錨桿的適用對(duì)象（1）深基坑支護(hù),特別適合于A.深度大，土質(zhì)條件差的基坑，當(dāng)采用錨拉排樁或錨拉地下連續(xù)墻時(shí)，可以用一排擴(kuò)大頭錨索替代2～3排普通錨桿，經(jīng)濟(jì)效益顯著，并且樁頂位移小；B.基坑臨近有建筑物，對(duì)變形要求高，可以采用擴(kuò)大頭錨桿限制位移。根據(jù)工程實(shí)例對(duì)比，比普通錨桿減小基坑位移50％以上.（2）

土質(zhì)邊坡支護(hù)，可在錨桿類(lèi)支護(hù)結(jié)構(gòu)中以擴(kuò)大頭錨桿替代普通錨桿，可以節(jié)省工程造價(jià)，提高安全可靠度。在滑坡治理中或者其它“大樁大錨”的邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)中，經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)顯著。（3）

抗浮錨桿：不僅能節(jié)省錨桿工程量，經(jīng)濟(jì)效益顯著，而且更重要的是高壓噴射擴(kuò)大頭錨桿位移小的特點(diǎn)特別適合于地下室的抗浮要求。地下室抗浮要求一般采用非預(yù)應(yīng)力鋼筋錨桿，而普通錨桿只有通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力才能減小位移；擴(kuò)大頭錨桿則可以通過(guò)采用彈性狀態(tài)設(shè)計(jì)達(dá)到減小位移的目的。3、鉅聯(lián)TM擴(kuò)大頭錨桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）確定錨桿的設(shè)計(jì)抗拔力根據(jù)結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)要求，確定單根錨桿的設(shè)計(jì)抗拔力。當(dāng)結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)要求或者技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析要求單根錨桿的設(shè)計(jì)抗拔力很大時(shí)，比如大于1000KN時(shí)，則應(yīng)根據(jù)地層土質(zhì)條件和擴(kuò)大頭埋置深度進(jìn)行分析，原則上應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)基本試驗(yàn)后確定。我們目前還沒(méi)有掌握各種土層中擴(kuò)大頭錨桿所能達(dá)到的最大抗拔力數(shù)值，但在稍密以上的中粗砂層和坡殘積土層中，高壓噴射擴(kuò)大頭錨桿的設(shè)計(jì)抗拔力是很大的，采用超過(guò)1000KN以上的設(shè)計(jì)抗拔力是可行的。（2）選擇錨桿的工作狀態(tài)擴(kuò)大頭錨桿不施加預(yù)應(yīng)力也能很好的限制位移。這時(shí)需要按照彈性工作階段來(lái)設(shè)計(jì)錨桿的抗拔力。根據(jù)有關(guān)類(lèi)比分析，其位移可以控制在5～10mm之內(nèi)。在實(shí)際工程中有些時(shí)候需要限制位移但卻不能采用預(yù)應(yīng)力錨桿。如地下室的抗浮錨桿以及容易發(fā)生預(yù)應(yīng)力損失的情況等，擴(kuò)大頭錨桿特別適合于這些情況。當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力錨桿時(shí)，則應(yīng)選擇塑性破壞階段的抗拔力，以取得最高性?xún)r(jià)比。由于抗拔力的大小除擴(kuò)大頭本身的幾何尺寸以外，還與擴(kuò)大頭埋深和土體的密實(shí)狀態(tài)有關(guān)，因此，有條件時(shí)應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)原位基本試驗(yàn)。（3）擴(kuò)大頭直徑與長(zhǎng)度擴(kuò)大頭直徑取決于土質(zhì)、設(shè)備能力和擬采用的工法三個(gè)因素。一般可采用0.6～2.0m。擴(kuò)大頭的最小長(zhǎng)度由錨桿桿體與擴(kuò)大頭之間的握裹力確定。增加擴(kuò)大頭長(zhǎng)度能顯著提高彈性狀態(tài)下的抗拔力水平。（4）擴(kuò)大頭的埋深擴(kuò)大頭的最小縱向埋深應(yīng)不小于7～12D（D為擴(kuò)大頭直徑）。采用彈性狀態(tài)設(shè)計(jì)的擴(kuò)大頭埋深可取較小值。如果縱向埋深過(guò)小，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大頭自鎖所需要的塑性區(qū)土體的二次壓密將不充分，抗拔力將受影響。擴(kuò)大頭到軟弱土層也應(yīng)有一個(gè)縱向最小埋深，否則也會(huì)影響到抗拔力。4、鉅聯(lián)TM擴(kuò)大頭錨桿的工法設(shè)計(jì)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所需要的擴(kuò)大頭直徑以及土層情況、設(shè)備能力等資料，可按下表初步選擇工法。施工時(shí)，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)調(diào)查。高壓噴射擴(kuò)大頭錨桿工法設(shè)計(jì)參考值擴(kuò)大頭工法直徑(m)土性Bcg/AcgBwcg/AwcgBwwcg/AwwcgBwwcs/Awwcs粘性土0.4～0.80.6～1.20.8～1.40.8～1.4砂性土0.6～0.81.0～1.61.2～2.01.2～2.0礫砂0.4～0.60.8～1.01.0～1.21.0～1.2七、參考文獻(xiàn)（1）盧肇鈞、吳肖銘、劉國(guó)楠?！跺^定式支護(hù)工程實(shí)踐中幾個(gè)問(wèn)題探討》。廣東省基坑研討會(huì)，1994年7月。（2）孫家樂(lè)、黃玉田等?！渡罨渝^護(hù)體系動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息施工技術(shù)》?！痘娱_(kāi)挖中的巖土工程問(wèn)題學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集》，1992年。（3）深圳市勘察測(cè)繪院等。《深圳地區(qū)建筑深基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》。深圳市標(biāo)準(zhǔn)，1996年。（4）冶金部建筑研究總院?！锻翆渝^桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》。中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)。1990年。（5）中國(guó)建筑科學(xué)研究院?！督ㄖ又ёo(hù)技術(shù)規(guī)程》。北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999年。（6）李瑞華、譚輝。《擴(kuò)大頭土層錨桿在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用》，西部探礦工程，1997年3月。（7）曾慶義、李?lèi)?ài)國(guó)?！陡邍嵨煌翆渝^桿擴(kuò)大頭技術(shù)的工程應(yīng)用》。巖土工程界，第七卷第八期。八、鉅聯(lián)TM擴(kuò)大頭錨桿工藝試驗(yàn)及開(kāi)挖照片深圳某工程擴(kuò)大頭錨桿開(kāi)挖情況（地層：殘積土；鉆孔直徑：Φ150mm；擴(kuò)大頭實(shí)測(cè)直徑Φ550mm）九、工程實(shí)例

（一）金色都匯基坑支護(hù)工程

1、工程概況冠懋金色都匯大廈屬一級(jí)建筑，位于深圳市火車(chē)站東向的春風(fēng)路北側(cè)，東靠向西路，西與寶豐大廈為鄰，總占地面積7137.9m2，地下三層，總建筑面積七萬(wàn)多平方米。地下室開(kāi)挖深度11.5m，建筑高度96.95m。結(jié)構(gòu)體系為框架——剪力墻結(jié)構(gòu)，采用樁基礎(chǔ)。2、地質(zhì)條件本場(chǎng)地經(jīng)勘察揭示，自上而下分為：雜填土：灰黑色夾雜色，松散，飽和，含磚石碎塊和生活廢料，有腐臭味。該層層厚0.3~2.2m，在場(chǎng)地西區(qū)有缺失現(xiàn)象。粘土：磚紅夾灰白色，硬塑，局部呈可塑狀，飽和，以粘粒為主，含灰白色高嶺土團(tuán)塊，底部含少量粉粒，屬中壓縮性土，該層全場(chǎng)分布，層厚2.8~6.0m，層頂標(biāo)高在3.9~6.0m。中粗砂：灰黃色，松散~稍密，飽和，以中砂和粗砂為主，含少量石英質(zhì)礫石，礫徑一般在2~5mm之間，磨園度較好。該層全場(chǎng)分布，層厚0.9~6.8m，層頂標(biāo)高2.8~負(fù)0.2m。砂質(zhì)粘性土：灰白~淺灰色，可塑，飽和，成分以粘粒為主，約含20%的細(xì)砂。該層為夾層，呈透鏡體分布。層厚一般0.2~2.6m，層頂標(biāo)高負(fù)3.2~負(fù)4.09m。礫砂：中密，飽和，由礫砂組成，礫徑一般3~4mm，底部含較多卵石，呈亞園狀，直徑最大達(dá)80mm。該層全場(chǎng)連續(xù)分布，層厚變化較大，在1.8~8.2m之間，層頂標(biāo)高0.03~負(fù)6.0m。砂質(zhì)粘性土：黃褐~灰褐色，硬塑，飽和，粘粒為主，含較多細(xì)砂。該層全場(chǎng)分布，層厚在2.1~12.5m之間，層頂標(biāo)高負(fù)5.4~負(fù)9.7m。燕山期浸入粗?；◢弾r，根據(jù)風(fēng)化程度，可劃分為強(qiáng)風(fēng)化巖、中風(fēng)化層、微風(fēng)化層。地下水主要在于中粗砂和礫砂中，屬于承壓孔隙水，穩(wěn)定水位埋深一般在1.7~4.5m之間，水位變化主要受大氣降水影響。

3、擴(kuò)大頭錨桿的設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)計(jì)圖對(duì)本基坑垂直開(kāi)挖深度大，周邊市政管線繁雜、與周邊建筑物及距離近的特點(diǎn)，局部采用擴(kuò)大頭預(yù)應(yīng)力錨索的方案成功的保證了基坑變形和周?chē)ㄖ镂灰圃谠试S范圍內(nèi)。在基坑的西北側(cè)，及基坑BC、CD段（與周邊房屋距離最近點(diǎn)）設(shè)置擴(kuò)大頭預(yù)應(yīng)力錨索，錨索設(shè)置在第二排和第四排位置。預(yù)應(yīng)力錨索長(zhǎng)18米，自由段6米，錨固段12米（其中擴(kuò)大頭段長(zhǎng)度為3米），擴(kuò)大頭直徑為Φ1200，錨桿設(shè)計(jì)抗拔力為350KN。擴(kuò)大頭預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)采用高壓噴射擴(kuò)孔法，它是鉆孔至設(shè)計(jì)深度后，采用25Mpa的高壓水或高壓漿進(jìn)行噴射擴(kuò)孔，擴(kuò)孔至設(shè)計(jì)直徑后再下錨注漿。本工程擴(kuò)大頭預(yù)應(yīng)力錨桿采用專(zhuān)用錨桿鉆機(jī)，先錨孔定位，然后鉆進(jìn)，為使設(shè)計(jì)孔徑滿足要求，鉆進(jìn)采用Φ127鉆頭。鉆孔至設(shè)計(jì)深度后，采用25Mpa高壓水經(jīng)高壓泵送至錨桿鉆機(jī)，從鉆桿端部鉆頭噴嘴噴出，高壓水在錨桿底部切割孔內(nèi)土層，將孔內(nèi)土變成泥漿置換出來(lái)，形成外細(xì)內(nèi)粗的擴(kuò)大頭結(jié)構(gòu)。擴(kuò)大頭直徑為Φ1200，擴(kuò)大頭長(zhǎng)度為3米，擴(kuò)孔時(shí)鉆機(jī)的提升速度控制在15～20cm/min，采用兩次清水?dāng)U孔，一次0.4～0.6純水泥漿擴(kuò)孔，這樣既保證了擴(kuò)大頭的直徑要求又能保證后續(xù)注漿的效果。在注漿體和錨座強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，對(duì)普通預(yù)應(yīng)力錨索和擴(kuò)大頭預(yù)應(yīng)力錨索作了專(zhuān)門(mén)的抗拔力試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，擴(kuò)大頭預(yù)應(yīng)力錨桿的抗拔力和錨頭位移量均優(yōu)于普通的預(yù)應(yīng)力錨桿。

（二）福民佳園基坑支護(hù)工程

1、工程概況

福民佳園位于深圳市福田區(qū)金田路與福民路交叉處，場(chǎng)地四周緊鄰市政道路和多層～高層建筑物，其中西側(cè)為金田路，該側(cè)正在修建地鐵福民車(chē)站。場(chǎng)地原始地貌屬海積平原，后經(jīng)人工平整而成。該工程地面以上30層，建筑總高度99m，地下3層，基坑設(shè)計(jì)開(kāi)挖深度為13.1m。基坑四周緊鄰市政道路及各種地下管線。

2、地質(zhì)條件

場(chǎng)地主要地層自上而下依次為：

人工填土：褐紅、淡黃色，主要由粘性土組成，結(jié)構(gòu)松散，含水泥塊、磚塊、碎石等建筑垃圾，層厚3.20～5.50m；

淤泥：灰、灰黑色，飽和，軟塑，局部相變?yōu)橛倌噘|(zhì)粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)中砂，松散狀態(tài)，層厚1.60～4.50m；

粘土：褐紅、灰綠色，濕，可塑，含5～10％的中粗砂，局部相變?yōu)楹罢惩?，層?.30～5.60m；

中粗砂：灰白、黃色，飽和，稍密～中密，含5～20％的粘性土，層厚1.90～9.00m；

砂質(zhì)粉土：褐紅、灰白、黃色，可塑～硬塑狀態(tài)，含20～45％石英砂，層厚0.90～5.90m；

以下為燕山期中粗?；◢弾r，分為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化、微風(fēng)化四帶。

3、擴(kuò)大頭錨桿的設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)計(jì)圖

在鎖口梁高程處設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿，錨桿采用5φj15鋼鉸線制作，錨桿長(zhǎng)度28m，間距2.0m，設(shè)計(jì)抗拔力850KN，鎖定拉力680KN。另在基坑北側(cè)BC段共設(shè)二排預(yù)應(yīng)力錨桿，高程分別為-2.5m和-9.0m，長(zhǎng)度依次為28m、22m，間距均為2.0m，設(shè)計(jì)抗拔力依次為850KN和600KN。

4、錨桿抗拔力檢測(cè)與基坑位移觀測(cè)1）錨桿抗拔力檢測(cè)錨桿和支護(hù)樁及圈梁施工完畢后，由業(yè)主和監(jiān)理單位隨機(jī)取樣5根進(jìn)行錨桿抗拔力驗(yàn)收試驗(yàn)，試驗(yàn)荷載按規(guī)范［1］取1.2倍設(shè)計(jì)抗拔力即1020KN。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下曲線圖。

（三）盛世鵬程花園抗浮錨桿工程

1、工程概況

盛世鵬程花園抗浮錨桿工程位于深圳市福田區(qū)八卦嶺，抗浮錨桿采用3Φ28鋼筋，灌純水泥漿，設(shè)計(jì)抗拔力為300KN。

2、地質(zhì)情況

場(chǎng)地位于深圳市福田區(qū)八卦嶺，場(chǎng)地原地貌為坡洪積臺(tái)地，地形有一定起伏。

根據(jù)鉆探揭露，場(chǎng)地內(nèi)的地層有：人工填土層、第四系坡洪積層、第四系沼澤相沉積層、第四系沖洪積層、第四系殘積層及燕山期粗?；◢弾r，現(xiàn)將各地層主要巖性特征自上而下分述如下：

人工填土（QM1）

雜填土：黃、深灰、褐黃等色，主要成分為粉質(zhì)粘土。混雜較多磚塊等建筑垃圾。新近堆填，稍濕，松散狀態(tài)。

第四系坡積層（Qdl+pl）

含礫粘土:褐紅、褐黃及淺黃色，局部雜灰白色，含10－30％左右的粗礫砂，局部砂的含量達(dá)到50％左右，稍濕，可塑～硬塑狀態(tài)。

第四系沼澤相沉積層（Qh）

淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰黑、黑色，局部含少量炭化木和腐殖質(zhì)，飽和，流塑狀態(tài)。

第四系沖洪積層（Qal+pl）

含粘性土粗砂：灰白、淺灰色，局部淺黃色，砂為石英質(zhì)，次圓～圓狀，分選性差，混雜中砂、礫砂，粘性土含量20％～50％左右，飽和，稍密～中密狀態(tài)，局部中密。

第四系殘積層（Qel）

礫質(zhì)粉質(zhì)粘土：褐紅、褐黃色為主，雜灰白色，由粗?；◢弾r風(fēng)化殘積而成，可見(jiàn)原巖結(jié)構(gòu)，不均勻含石英礫20％～35％左右，濕，可塑～硬塑狀態(tài)。

中生代燕山期粗?；◢弾r（γ53）

場(chǎng)地內(nèi)下伏基巖為粗粒花崗巖，粗粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。主要由長(zhǎng)石、石英、云母等礦物組成。根據(jù)鉆探揭露和巖石的風(fēng)化程度分為全、強(qiáng)、中、微風(fēng)化四個(gè)帶，各風(fēng)化帶的特征描述如下：

全風(fēng)化粗?；◢弾r：褐黃、褐紅、褐灰色，巖石中除石英外完全風(fēng)化，原巖結(jié)構(gòu)清晰，鉀長(zhǎng)石，石英晶形完整，鉀長(zhǎng)石手捏易碎成粉末狀。巖芯呈土柱狀，堅(jiān)硬狀態(tài)。

強(qiáng)風(fēng)化粗?；◢弾r：褐黃、褐灰色。巖石遭受強(qiáng)烈風(fēng)化而解體，斜長(zhǎng)石及部分暗色礦物已風(fēng)化成粘性土，鉀和石、石英晶形完整，鉀長(zhǎng)石手捏呈砂粒狀。巖芯呈土柱狀、砂土狀，局部碎塊狀、碎塊手可折斷，

中風(fēng)化粗?；◢弾r：褐黃、褐紅色，裂隙發(fā)育，巖芯呈塊狀、短柱狀，巖面明顯風(fēng)化變色，較堅(jiān)硬，手折不斷，

微風(fēng)化粗?；◢弾r：淺紅、灰白色，少量裂隙發(fā)育，裂面鐵染呈褐紅色，巖芯呈柱狀，新鮮、堅(jiān)硬。

3、抗浮錨桿參數(shù)設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)圖

1)本工程為非預(yù)應(yīng)力錨桿，錨桿抗拔力較大，采用擴(kuò)大頭錨桿，其優(yōu)點(diǎn)是抗拔力有保障，而且錨頭位移較小。

2)錨桿鉆孔直徑Φ150，錨桿長(zhǎng)度8米，擴(kuò)大頭直徑Φ800，擴(kuò)大頭長(zhǎng)度4米。

3)抗浮錨桿桿體采用3Φ28鋼筋，抗浮錨桿錨入地梁或底板。

4)抗浮錨桿灌注水泥漿,水灰比為0.6～1.0。

5)桿體每間隔2000設(shè)一Φ6鋼筋隔離件，以保證桿體處于孔中。

（四）深圳地鐵福民站一號(hào)出口支護(hù)工程1、工程概況深圳地鐵福民站位于深圳市福田區(qū)金田路與福民路交叉處，緊鄰福民佳園以西，，施工時(shí)該側(cè)正在施工福民佳園基坑。場(chǎng)地原始地貌屬海積平原，基坑四周緊鄰市政道路及各種地下管線。2、地質(zhì)條件由于緊鄰福民佳園，與之地質(zhì)狀況基本一致，場(chǎng)地主要地層自上而下依次為：人工填土：褐紅、淡黃色，主要由粘性土組成；淤泥：灰、灰黑色，飽和，軟塑，局部相變?yōu)橛倌噘|(zhì)粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)中砂，松散；粘土：褐紅、灰綠色，濕，可塑，含5～10％的中粗砂，局部相變?yōu)楹罢惩粒恢写稚埃夯野?、黃色，飽和，稍密～中密，含5～20％的粘性土；砂質(zhì)粉土：褐紅、灰白、黃色，可塑～硬塑狀態(tài)，含20～45％石英砂；以下為燕山期中粗?；◢弾r，分為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化、微風(fēng)化四帶。3、設(shè)計(jì)圖

（五）東浦海景花園二期基坑支護(hù)工程

1、工程概況

東埔海景花園二期建筑場(chǎng)地位于鹽田區(qū)沙頭角航母西南側(cè)，基坑凈寬度約51.95米，長(zhǎng)度約301.7米；擬建8棟30層高層商住樓，建筑面積約14萬(wàn)平方米，地下二層地下室。

本工程基坑支護(hù)方案采用地下連續(xù)墻加預(yù)應(yīng)力錨索施工方案，基坑支護(hù)周長(zhǎng)約687m，基坑開(kāi)挖深度約8.55m，基坑開(kāi)挖面積約15463m2。

2、地質(zhì)條件

擬建地段臨近沙頭角海，地貌單元屬濱海填涂。后經(jīng)人工填海造地，原始地形業(yè)已改變。

根據(jù)鉆探揭露，場(chǎng)地內(nèi)分布的地層有人工填土層、第四系海陸交互相沉積層及殘積層，下伏基巖為侏羅系上統(tǒng)凝灰?guī)r。其野外特征按自上而下的順序描述如下：

1)人工填土（Qm1）①（①為底層編號(hào)，下同)：褐黃、褐紅、褐灰等色，主要由粘性土組成，含30～60％的碎石、大填石、磚塊、砼塊等硬雜質(zhì)及少量生活垃圾，野外呈硬塑～可塑狀態(tài)。堆填時(shí)間已超過(guò)5年，未經(jīng)分層壓實(shí)，一般呈松散～稍密狀態(tài)。各鉆孔均遇見(jiàn)該層，層厚4.20～10.50m、

2）第四系海陸交互相沉積層（Qmc）

a.中砂②：褐色、褐灰色，砂成分為石英質(zhì)，混少量粘性土、卵石及貝殼等，飽和，松散～稍密狀態(tài)。

b.卵石③:褐黃、褐灰色，其成分為石英質(zhì)及凝灰熔巖，質(zhì)堅(jiān)硬，呈亞圓形～次棱角形。一般粒徑為2～8cm，大者答12cm以上，局部存在漂石，不均勻含20~40%的粘性土及中粗砂，飽和，稍密～中密狀態(tài)。

c.含卵石粉質(zhì)粘土④：褐黃，褐紅、褐灰色，混約10～30％卵石，粘性土于卵石膠結(jié)緊密，卵石主要成分