止水惟幕后插筋与旋喷锚索联合支护在软土场地的应用*
杜明芳，李帅兵，王清山
（1.河南工业大学土木建筑学院，河南郑州450001；2.同济大学经济与管理学院，上海200092）
[摘要]针对高水位的软土场地中普通锚索易塌孔、成孔难、锚固力不足等问题，提出了创新工艺的靛喷锚索配程实测对其设计计算、施工工艺以及支护效果进行了分析评价.各项监测数据表明，该支护形式安全、经济. 合止水惟幕后插筋的联合支护体系.结合旋喷错索在郑州某基坑工程中的应用，利用理论计算、现场试验和工
[关键词]基坑；旋喷错索；止水惟幕；支护；淤泥质土
[中图分类号]TU753
TheApplication of CombinedSupportFormofPostReinforcing Waterproof Curtain and Jet Grouting Anchor in theSoft Site
Du Mingfang** Li Shuaibing* Wang Qingshan(1. Coflege of Ciril Engineering and Architectare He* nan Unizersity of Technofogy Zhengzhou He’ nan 450001 China ; 2. School af Economy and Manogement Fongji Unisersity Shanghai 200092 China )
Abstract : According to the problems of mon anchor drills difficultly the hole collapse easily and thedeficiency of anchoring force in the sof site this paper puts forward post reinforring waterproof eurtain and jet grouting anchor bined support form. Connecting the application of jet grouting anchor during afoundation excavation engineering in Zhengzhou this paper analyzes the design calculations andconstruetion technology to evaluate the efect of supporting by utilizing theoretical calculations fieldtrials and engineering monitoring. The data suggests that this is a safe but economical support form.
Key words foundation excavation ;jet grouting anehor; waterproof curtain ;supports ;mucky soil
在有效控制基坑变形的同时，具有良好的挡水、止本工程场地地貌单元为黄河冲积平原，土质水功能，大大降低了施工降水对周边环境和基坑
0引言
多为软土，目前该类场地的基坑工程多采用板式安全的影响.长且不便于土方开挖.相比于内支撑，锚索支护经济性较好，施工进度快，但常规锚索具有易塌孔、成孔难、锚固力不足等缺陷.旋喷锚索是利用高压旋喷桩技术对锚索的锚固段构造进行创 新，形成独特的土层锚固技术，有效解决软土地区常规锚索应用难题3.依据近几年水位资料，本工程场地最高水位约为地面下1.5m，为典型高水位软土地区.施工活动应在干燥环境下进行，但大幅度降水必然会产生附加沉降，对周边环境和 基坑安全产生影响.针对该技术要求，本工程采用止水椎幕后插筋与旋喷锚索的联合支护体系，
围护体系结合内支撑形式，但其造价高、施工周期1工程概况
1.1基坑周边环境
郑州某基坑工程位于郑州市农业路与东三街丁字路口的西北角.拟建建筑物南边线距农业路 北边线最近距离为6.0m，西边线距郑州市公安局经济犯罪侦查大队距离为21.8m，北边线距已有6层住宅楼最近距离为28.9m，东边线距农产品检测中心大楼（12层）距离为15.0m.基坑开挖深度 11.10m.基坑周边环境平面布置如图1所示.
1.2工程地质及水文地质
1.2.1工程地质（见表1）
1.2.2水文地质
探深度范围内地下水类型为潜水，主要赋存于1.7- 根据含水层的埋藏条件和水理特征，场地内勘8.3m深度范围内的粉土、粉质黏土层和21.2-31.0m深度范围内的粉土和细砂层中.两层水被中
图1基坑周边环境平面布置
Fig. 1 Plan layout of the surrounding environment for the foundation excavation
3）降水措施坑内采取管井降水，井深24m. 支护结构剖面如图2所示.
表1土层特征及物理力学指标
Table 1 Soil characteristics and physieal
2.2支护结构计算分析
mechanies indexes不因结不排水 剪切试验上层 层厚/ m (kNm~) 重度y/ 黏聚力内摩擦角 渗透系数/ (ems )c/ kPa p/ (°)①余填士 ②新近沉积 1.6 18.8 18. 7 11.0 3.5×10-粉质黏土 4.84 18.1 16. 0 13. 0 5. 1 × 10 -5③粉成黏土2.21 ④粉± 8.73 18.2 18.2 15.0 18. 0 14.0 20. 0 6.2×10-$ 4.0 × 10 -③粉成黏土3.07 6细砂 1.30 18.2 17.0 18. 0 10.0 15.0 2.4×10-3 1.6 ×10 -5粉成黏土 9.37 17.5 18. 0 12. 0 1. 7 × 10 -
本工程基坑支护结构设计计算采用北京理正深基坑支护结构设计软件F-SPW7.0版本，并严格按照（建筑基坑支护技术规程）JGJ120-2012以及 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中的有关基坑支护结构设计要求和标准进行.基坑侧壁安全等级一级，重要性系数y.取1.1，坑外迎土面的土压力取主动土压力，开挖面深度以下的土压力按矩 形分布取用；坑内开挖面以下背土面的土压力取被动土压力.本工程土层均按“水土合算”进行.内力和变形计算结果如图3所示，基坑南侧地表沉降如图4所示.
间的相对隔水层粉质黏土层隔开，下层水具有微承压性.
3现场试验
为确定旋喷锚索的极限承载力和设计参数的合理性，以及为设计、施工提供依据，本工程进行了旋喷锚索的极限抗拔试验.锚杆锚拉材料为3束15.2mm1860级钢绞线，锚杆长20m，其中自由段3根锚杆试验最大加载量均为800kN.试验破坏标 10m，锚固段10m，锚固段直径为400mm.本工程的准为：锚头位移不收敛，锚固体从土层中拔出或错杆从锚固体中拔出：锚固体总位移超过设计允许值；试验加荷中锚头位移增量超过上一级荷载产生 位移增量的2倍.锚杆试验数据如表2所示，Q-s曲线如图5所示.
2支护结构设计
2.1支护方案设计
根据场地条件和工程技术要求，本基坑的西侧和南侧均采用了止水幕后插筋与旋喷锚索的联合支护体系，具体设计参数如下：
1）止水摊幕采用高压旋喷搅拌桩，内插HM250×175型钢.其中旋喷搅拌桩为Φ500@350 双排双向咬合，桩长18m：桩顶加设盖板，型钢顶部两侧用2根22螺纹钢筋与轨道钢连接，喷射C20混凝土，厚250mm，盖板内铺设d6.5@250×250钢筋网片，盖板与冠梁相连.
试验结果表明，旋喷锚索在荷载为800kN作用下仍能稳定工作，锚索均未被拔出，根据基坑支护技术规程及设计要求，锚索抗拔承载力特征值为 400kN，完全满足设计与施工要求.
艺，成型直径400mm，水平间距1.4m，杆体选用3束 2）旋喷锚索采用高压旋喷一次成型施工工15.2mmm1860级钢绞线，张拉锁定值为130 -200kN.
图2支护结构剖面
Fig. 2 Profile of the supporting structure
表2基本性能试验结果汇总
工况9-开挖（11.10m）
序号 加荷荷载/ 位移/mm 备注等级 kN 1号 2号 3号1 2 0.1R 0.3R 240 80 16. 22 17. 06 17.96 6. 697.156.90 ①位移为每级荷载作3 4 0.7R 56031.2833.2639.00②R为设计级限承载 0.5R 400 23. 44 24. 75 28.17J 用下的最大位移值；5 0.8R 640 35.42 38.13 48.01 力 R = 800kN;③错 0.9R 72042.17 44.7154.97 杆均未被援出6 7 1. OR 800 52. 10 54. 16 61.54
4 工程实施效果
为了有效控制基坑施工对周边环境的影响，加强了对基坑西侧和南侧的监测，主要监测内容有：基坑坡顶水平位移（见图6），水泥土桩的深层位移 （见图7），以及基坑外侧路面及建筑物的沉降.
图3基坑南侧内力包络图
foundation excavation
Fig. 3 Internal force envelope diagrams of southern
基坑施工完毕后，对监测结果进行了以下分析.
1)基坑坡顶的水平位移最大值在南侧农业路范围（监测点s-5）内，该侧坡顶的监测点水平位移达到17.5mm，西侧相对较小，在9-12mm范围.
2）水泥土桩的深层位移最大值在-6.5m处上下，达到24mm，未达到监测报警值，相对较为安全.
3）基坑坡顶的竖向位移均较小，最大沉降为10.5mm，一般在4-8mm，最大沉降点仍位于南侧农业路范围内.
图4基坑南侧地表沉降
Fig. 4 Surface settlement of southernfoundation excavation
4）基坑西侧和南侧外的道路也发生了一定沉降，沉降值一般在8-16mm，相对分布比较平均，比设计计算的沉降值（见图4）略小.
图7水泥土桩的深层位移
Fig. 7 Deep displacement of soil-cement piles
难、锚固力不足等缺陷严重制约了其应用，面旋喷锚索以其独特的施工工艺解决了常规锚索的这些 整端，可成功应用于高水位或淤泥质土的基坑工程或高边坡工程中.
4）旋喷锚索配合止水唯幕后插筋在有效控制基坑变形的同时，发挥了挡水、止水作用，大大降低可应用于铁路、公路、隧道等边坡支护工程以及煤 了基坑降水对周边环境的影响.此外，旋喷锚索也矿、矿井等加固防护工程中.
图51~3号锚杆试验Qs曲线
参考文献：
Fig. 5 Q-s curves for the No. 1 ~ 3 anchors test
[1]余志成，施文华.深基坑支护设计与施工[M].北京：中国建 筑工业出版社 1997.[2]赵志络，应惠清，简明深基坑工程设计施工手册[M].北京；[3]余易豪，孟波，李铭铭.大直径高预应力强力错索在巷道加固 中国建筑工业出航社 2000.中的应用[J].煤炭科学技术，2012 40（1）：19-22.[4]秦立水.SMW工法施工应用[J].施工技术 2003 32(8）：25. [5]刘国彬 王卫东基坑工程手册（2版）[M].北京；中国建筑工出航杜 2009.[6]中国建筑科学研究院.JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程 [S].北京：中国建筑工业出版社 2012.
图6基坑坡顶水平位移
泗河泗水大桥正式开工建设
Fig. 6 Horizontal displacement on slope top of thefoundation excavation
线上，大桥两端连接南、北滨河路，路线全长 泗河泗水大桥位于泗水生态新城景观区中轴677.4m，其中桥梁长480m.总投资约1.5亿元.主桥桥体采用H形独塔双索面钢筋混凝土斜拉桥，墩塔梁固结体系.桥面标准宽度36.5m.主塔墩总 高72m，桥面为浙青混凝土面层.设计使用年限100年，抗震设计按VII度设防.整个大桥简洁、大气、恢宏，将成为泗水生态新城标志性桥梁.该工程的建设对于拉伸城市发展框架，带动周边地块开发，统筹泗水生态新城建设将起到有力的推动作用.
5结语
依据工程实践和监测结果，可得出以下结论.
理，可有效避免常规锚索的注浆不饱满、易颈缩、断 1）旋喷锚索较常规锚索施工工艺更加优化、合桩以及无法克服的工艺沉降等缺陷.
2）由于旋喷锚索的直径一般比常规锚索要大，因此其抗拔力通常是常规锚索的2-3倍，能有效 减小基坑的坡度角、减少边坡支护的锚索密度、加强边坡支护的锚固质量.
（摘自“中国桥梁网“2014-09-02）
3）高水位的软土地区，常规锚索因施工成孔
