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摘要：本文介绍了某基坑的边坡采用钢管桩加锚杆加板材的支护方案，确保了基坑和周边建筑物的安全稳定。并对边坡的安全稳定性进行计算，为类似工程提供借鉴。
关键词：边坡支护 安全稳定分析设计 施工
Abstract: this paper introduces a foundation pit slope of the steel pipe pile and add the support scheme sheet anchor, ensure the foundation pit and the safety and stability of the surrounding buildings. On the slope safety and stability of calculation, for the similar projects for reference.
Key words: the slope stability analysis supporting design construction safety
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
0.引言：
随着和田地区经济的快速发展，城市高层建筑越来越多，目前和田高层建筑的基坑开挖深度一般在6.0米左右。为保证基坑的稳定和周边建筑的安全，对不具备放坡开挖条件的基坑，应采取基坑支护措施。
1.工程概况与地质条件：
某高层建筑基础埋深6.0m，基础长宽尺寸为16×6m。基坑北、东两侧可放坡开挖；南、西两侧各有一座建筑物，建筑物基础离基坑边缘距离4.0m，需进行边坡支护。
场区内地层简单，埋深8.0m范围内均为粉土层，粉土层主要力学指标γ=19KN/m3，C=30kPa，φ=12°。地下水埋藏较深大于10米。
2. 支护方案设计
2.1 总体方案
采用钢管桩加锚杆加板材支护边坡，如图1所示。图中编号1-20为钢管桩，编号21-40为锚杆。20根竖向钢管桩与20根水平向（稍向下倾斜）锚杆之间采用一根水平方向的槽钢联系起来。基坑四边均放出一个宽2.0m深2.0m的台阶。
图1. 支护边坡平面示意图
2.2 支挡结构工艺参数设计
2.2.1 钢管桩
基坑西边沿设5根，等距离布置；基坑南边沿设15根，等距离布置。桩长8.0m，上端与自然地面水平，下端嵌入基坑以下2.0m，铅直布设，钢管直径Φ100mm，壁厚3-4mm。采用钻机打孔安设钢管。钢管与钻孔之间以及钢管内充填水泥浆。
2.2.2 锚杆
在每根钢管桩的一侧对应布设一根锚杆，锚杆长度为5.5m。每根锚杆在基坑侧壁3.0m深处以15度倾角（与水平方向下倾）向基坑侧壁打入。锚杆杆件为φ16mm螺纹钢。锚杆入土一端制做锚头，另一端设有锚垫板(见图2)。采用钻机打孔布设锚杆。锚杆灌注水泥浆。
2.2.3 槽钢：
沿基坑侧壁3.0m深处水平布设一道槽钢，位于钢管桩外侧，槽钢宽100mm。以槽钢将钢管桩与锚杆联系起来。锚杆与槽钢采用锚垫板紧固联结。
图2. 基坑支护体系剖面示意图
3. 安全稳定计算
3.1 土压力计算
已知：基坑深6.0m，基坑上顶放出深2.0m台阶。
根据勘察报告γ=19KN/m3 C=30kPa φ=12°
ZO=2C/γ
Pa=〔（q+γH）Ka-2C〕×（H-Z0）
其中Ka=tg2（45-）=0.654
Pa—总主动土压力
Z0—土压力零点深度
Ka—土压力系数(按主动土压力考虑)
计算得: Z0=3.9m
Pa=50.0 KN/m
土压力作用点在距墙底(6.5-3.9)=1.3m
3.2 锚杆抗拔力
D锚杆孔径取0.091m；Le有效锚固长度3.0m；
C=30kPa；h锚固段埋深3.0m；
r=19.6KN/m3φ=12°
依据公式
计算得:τ=4.0 KNTu=33.0 KN
作用点距坑底3.5m
3.3 安全稳定分析
主动土压力距 M1=50KN×1.3m=65.0 KNm
锚杆抗拔力距 M2=33KN×3.5m=115.5 KNm
安全系数K==1.78 满足要求。
4.施工要点
4.1 钢管桩施工
采用φ108mm硬质合金钻头单管泥浆钻孔，钻孔深度8.0m。为保证钻孔质量必须做到：钻孔定位准确，钻机安装水平。为保证钻孔铅直，宜使用較长岩芯管。每个钻孔终孔后，先用水泥浆把孔内泥浆全部置换出来，再提钻下设钢管。
4.2 锚杆施工
待基坑挖4.0m后，将钻机就位，把立轴调至与水平方向下倾15度角，钻进锚杆孔。以φ91mm合金钻头钻进，孔深5.5m。将锚杆螺纹钢安设在孔内，螺纹钢长度为5.8m，以5.5m钢管深入孔内灌注水泥浆液，应以水泥浆把孔内泥浆全部置换出来。
4.3 水泥浆液
采用42.5普通硅酸盐配制浆液 。水灰比为0.5：1。为加速水泥浆凝固加入3%35Be水玻璃。待锚杆水泥浆凝固后，再将锚杆与钢槽联结起来。
5. 基坑监测
为了确保基坑安全稳定，随时掌握边坡的稳定性，对边坡实施监测。在3#、9#、15#、18#共布置了4个水平位移监测点。基坑施工完毕后，桩顶最大水平位移量小于3mm，满足规范要求。
6. 结论
该工程采用钢管桩加锚杆加板材支护方案效果明显，附近地表无开裂情况出现；通过对边坡水平位移监测表明，该基坑的支护设计和施工是成功的。可为类似工程提供借鉴。
参考文献：
[1]《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）.
[2]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-1999）.
作者简介：谢新斌 (1980--)，男，本科，长期从事岩土工程勘察及治理工作,单位:新疆地矿局第十地质大队。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：边坡支护 安全稳定分析设计 施工
Abstract: this paper introduces a foundation pit slope of the steel pipe pile and add the support scheme sheet anchor, ensure the foundation pit and the safety and stability of the surrounding buildings. On the slope safety and stability of calculation, for the similar projects for reference.
Key words: the slope stability analysis supporting design construction safety
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
0.引言：
随着和田地区经济的快速发展，城市高层建筑越来越多，目前和田高层建筑的基坑开挖深度一般在6.0米左右。为保证基坑的稳定和周边建筑的安全，对不具备放坡开挖条件的基坑，应采取基坑支护措施。
1.工程概况与地质条件：
某高层建筑基础埋深6.0m，基础长宽尺寸为16×6m。基坑北、东两侧可放坡开挖；南、西两侧各有一座建筑物，建筑物基础离基坑边缘距离4.0m，需进行边坡支护。
场区内地层简单，埋深8.0m范围内均为粉土层，粉土层主要力学指标γ=19KN/m3，C=30kPa，φ=12°。地下水埋藏较深大于10米。
2. 支护方案设计
2.1 总体方案
采用钢管桩加锚杆加板材支护边坡，如图1所示。图中编号1-20为钢管桩，编号21-40为锚杆。20根竖向钢管桩与20根水平向（稍向下倾斜）锚杆之间采用一根水平方向的槽钢联系起来。基坑四边均放出一个宽2.0m深2.0m的台阶。
图1. 支护边坡平面示意图
2.2 支挡结构工艺参数设计
2.2.1 钢管桩
基坑西边沿设5根，等距离布置；基坑南边沿设15根，等距离布置。桩长8.0m，上端与自然地面水平，下端嵌入基坑以下2.0m，铅直布设，钢管直径Φ100mm，壁厚3-4mm。采用钻机打孔安设钢管。钢管与钻孔之间以及钢管内充填水泥浆。
2.2.2 锚杆
在每根钢管桩的一侧对应布设一根锚杆，锚杆长度为5.5m。每根锚杆在基坑侧壁3.0m深处以15度倾角（与水平方向下倾）向基坑侧壁打入。锚杆杆件为φ16mm螺纹钢。锚杆入土一端制做锚头，另一端设有锚垫板(见图2)。采用钻机打孔布设锚杆。锚杆灌注水泥浆。
2.2.3 槽钢：
沿基坑侧壁3.0m深处水平布设一道槽钢，位于钢管桩外侧，槽钢宽100mm。以槽钢将钢管桩与锚杆联系起来。锚杆与槽钢采用锚垫板紧固联结。
图2. 基坑支护体系剖面示意图
3. 安全稳定计算
3.1 土压力计算
已知：基坑深6.0m，基坑上顶放出深2.0m台阶。
根据勘察报告γ=19KN/m3 C=30kPa φ=12°
ZO=2C/γ
Pa=〔（q+γH）Ka-2C〕×（H-Z0）
其中Ka=tg2（45-）=0.654
Pa—总主动土压力
Z0—土压力零点深度
Ka—土压力系数(按主动土压力考虑)
计算得: Z0=3.9m
Pa=50.0 KN/m
土压力作用点在距墙底(6.5-3.9)=1.3m
3.2 锚杆抗拔力
D锚杆孔径取0.091m；Le有效锚固长度3.0m；
C=30kPa；h锚固段埋深3.0m；
r=19.6KN/m3φ=12°
依据公式
计算得:τ=4.0 KNTu=33.0 KN
作用点距坑底3.5m
3.3 安全稳定分析
主动土压力距 M1=50KN×1.3m=65.0 KNm
锚杆抗拔力距 M2=33KN×3.5m=115.5 KNm
安全系数K==1.78 满足要求。
4.施工要点
4.1 钢管桩施工
采用φ108mm硬质合金钻头单管泥浆钻孔，钻孔深度8.0m。为保证钻孔质量必须做到：钻孔定位准确，钻机安装水平。为保证钻孔铅直，宜使用較长岩芯管。每个钻孔终孔后，先用水泥浆把孔内泥浆全部置换出来，再提钻下设钢管。
4.2 锚杆施工
待基坑挖4.0m后，将钻机就位，把立轴调至与水平方向下倾15度角，钻进锚杆孔。以φ91mm合金钻头钻进，孔深5.5m。将锚杆螺纹钢安设在孔内，螺纹钢长度为5.8m，以5.5m钢管深入孔内灌注水泥浆液，应以水泥浆把孔内泥浆全部置换出来。
4.3 水泥浆液
采用42.5普通硅酸盐配制浆液 。水灰比为0.5：1。为加速水泥浆凝固加入3%35Be水玻璃。待锚杆水泥浆凝固后，再将锚杆与钢槽联结起来。
5. 基坑监测
为了确保基坑安全稳定，随时掌握边坡的稳定性，对边坡实施监测。在3#、9#、15#、18#共布置了4个水平位移监测点。基坑施工完毕后，桩顶最大水平位移量小于3mm，满足规范要求。
6. 结论
该工程采用钢管桩加锚杆加板材支护方案效果明显，附近地表无开裂情况出现；通过对边坡水平位移监测表明，该基坑的支护设计和施工是成功的。可为类似工程提供借鉴。
参考文献：
[1]《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）.
[2]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-1999）.
作者简介：谢新斌 (1980--)，男，本科，长期从事岩土工程勘察及治理工作,单位:新疆地矿局第十地质大队。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。