基坑工程中的基本問題和基本概念
基坑支護工程是隨著我國建設事業的發展而出現的一種較新型別的岩土工程，發展至今，量多面廣的基坑工程已經成為城市岩土工程的主要內容之一。典型基坑工程可以是由地面向下開挖的乙個地下空間，基坑周圍一般為垂直的擋土結構。基坑開挖是基礎和地下工程施工中乙個古老的傳統課題，同時又是乙個綜合性的岩土工程難題，既涉及土力學中典型強度與穩定問題，又包含了變形問題，同時還涉及到土與支護結構的共同作用。
對這些問題的認識及其對策的研究，進入九十年代後已逐步完善，廣州、深圳、上海、武漢等地開始著手編制深基坑支護設計與施工的有關法規。
基坑工程一般位於城市中，地質條件和周邊環境條件複雜，有各種建築物、構築物、管線等，一旦失事就會造成生命和財產的重大損失。因此，在基坑支護工程的設計和施工過程中，一定要做到以下幾點：
1.對地質條件和周邊環境進行充分考察，根據周邊環境的要求制
定出經濟合理的支護方案，並據此提出支護結構的水平位移和鄰近地層的垂直沉降標準；
2.基坑設計階段，要根據基坑所在場地的工程地質報告、土工試
1驗結果、原位標貫試驗結果、土層含水量、區域地層引數的取
值經驗等綜合選取；
3.在分析支護結構受力和變形時，應充分考慮施工的每一階段支
護結構體系和外面荷載的變化，同時要考慮施工工藝的變化，
挖土次序和位置的變化，支撐和留土時間的變化等；
4.基坑設計人員應充分認識到在基坑施工過程中還會遇到很多設
計階段難以**到的問題，因此，設計人員應密切和施工人員
聯絡，全面把握施工進展狀況，及時處理施工中遇到的意外情
況；5.基坑施工過程中應該制定完備的監測方案，監測結果應及時總
結，一旦發現問題應及時與設計施工等方面及時反映，以便分
析異常原因，及時提出解決方法；
6.基坑工程的施工必須完全按照設計檔案的要求去做，需要變更
施工工藝和施工順序應提前向設計人員提出，設計人員重新計
算分析許可後方可進行變更。
由於各工程場地的地質、環境條件千差萬別，在每個深基坑工程設計施工的具體技術方案的制定中，必須因地制宜，切不可生搬硬套。土層錨桿施工工藝
（一）施工準備
1.材料
（1） 預應力杆體材料宜選用鋼絞線、高強度鋼絲或高強螺紋鋼筋。當預應力值較小或錨桿長度小於20m時，預應力筋也可採用 ii 級或 iii 級鋼筋。
（2） 水泥漿體材料：水泥應普通矽酸鹽水泥，必要時可採用抗硫酸鹽水泥，不得使用高鋁水泥。細骨料應選用粒徑小於2mm的中細砂。
採用符合要求的水質，不得使用汙水，不得使用ph值小於4的酸性水。
（3） 塑料套管材料：應具有足夠的強度，保證其在加工和安裝過程中不致損壞，具有抗水性和化學穩定性，與水泥砂漿和防腐劑接觸無不良反應。
（4） 隔離架應由鋼、塑料或其它杆體無害的材料製作，不得使用木質隔離架。
（5） 防腐材料：在錨桿服務年限內，應保持其耐久性，在規定的工作溫度內或張拉過程中不開裂、變脆或成為流體，不得於相鄰材料發生不良反應，應保持其化學穩定性和防水性，不得對錨桿自由段的變形產生任何限制。
2.作業條件
（1） 在錨桿施工前，應根據設計要求、土層條件和環境條件，合理選擇施工裝置、器具和工藝方法。
（2） 根據設計要求和機器裝置的規格、型號，平整出保證安全和足夠施工的場地。
（3） 施工前，要認真檢查原材料型號、品種、規格及錨桿各部件的質量，並檢查原材料和主要技術效能是否符合設計要求。
（4） 工程錨桿施工前，宜取兩根錨桿進行鑽孔、注漿、張拉與鎖定的試驗性作業，考核施工工藝和施工裝置的適應性。
（二）操作工藝
1.鑽孔
（1） 鑽孔前，根據設計要求和土層條件，定出孔位，做出標記。
（2） 作業面場地要平坦、堅實、有排水溝，場地寬度大於4m。
（3） 鑽機就位後，應保持平穩，導桿或立軸與鑽桿傾角一致，並在
同一軸線上。
（4） 鑽進用的鑽具，可採用地質部門使用的普通岩芯鑽探的鑽頭和管材系列。鑽孔裝置可根據土層條件選擇專門錨桿鑽機或地質鑽機。
（5） 根據土層條件可選擇岩芯鑽進，也可選擇無巖芯鑽進；為了配合跟管鑽進，應配備足夠數量的長度為0.5-1.0m的短套管。
（6） 在鑽進過程中，應精心操作，精神集中，合理掌握鑽進引數，合理掌握鑽進速度，防止埋鑽、卡鑽等各種孔內事故。一旦發生孔內事故，應爭取一切時間盡快處理，並備齊必要的事故打撈工具。
（7） 鑽孔完畢後，用清水把孔底沉渣沖洗乾淨，直至孔口清水返出。
2.錨桿杆體的組裝與安放
（1） 按設計要求製作錨桿，為使錨桿處於鑽孔中心，應在錨桿桿件上安設定中架或隔離架（粗鋼筋杆體沿軸線方向每隔1.0-2.0m設定乙個定中架，鋼絞線或鋼絲束每隔1.
0-1.5m設定乙個隔離架）。
（2） 錨桿鋼筋或鋼絲平直、順直、除油除繡。杆體自由段應用塑料布或塑料管包紮，與錨固體連線處用鉛絲綁紮。
（3） 安放錨桿杆體時，應防止杆體扭曲、壓彎，注漿管宜隨錨桿一同放入孔內，管端距孔底為50-100mm，杆體放入角度與鑽孔傾角保持一致，安好後使杆體始終處於鑽孔中心。
（4） 若發現孔壁坍塌，應重新透孔、清孔，直至能順利送入錨桿為止。
3.注漿
（1） 注漿材料應根據設計要求確定，一般宜選用水泥：砂=1：1-1：
2，水灰比0.38-0.45的水泥砂漿或水灰比0.
40-0.45的純水泥漿，必要時可加入一定量的外加劑或摻合料。
（2） 漿液應攪拌均勻，過篩，隨攪隨用，漿液應在初凝前用完，注漿管路應經常保持暢通。
（3） 常壓注漿採用砂漿幫浦將漿液經壓漿管輸送至孔底，再由孔底返出孔口，待孔口溢位漿液或排氣管停止排氣時，可停止注漿。
（4） 漿液硬化後不能充滿錨固體時，應進行補漿，注漿量不得小於計算量，其充盈係數為1.1-1.3。
（5） 注漿時，宜邊灌注邊拔出注漿管。但應注意管口應始終處於漿面以下，注漿時應隨時活動注漿管，待漿液溢位孔口時全部拔出，
（6） 拔出套管，拔管時應注意鋼筋有無被帶出的情況，否則應再壓進去直至不帶出為止，再繼續拔管。
（7） 注漿完畢應將外露的鋼筋清洗乾淨，並保護好。
4.張拉與鎖定
（1） 按設計和工藝要求安裝好腰梁，並保證各段平直，腰梁與擋牆之間的空隙要緊貼密實，並安裝好支承平台。
（2） 錨桿張拉前至少先施加一級荷載（即1/10的錨拉力），使各部緊固伏貼和杆體完全平直，保證張拉資料準確。
（3） 錨固體與台座砼強度均大於15mpa時（或注漿後至少有7天的養護時間），方可進行張拉。
（4） 錨桿張拉至1.1-1.2設計軸向拉力值時nt，土質為砂土時保持10min，為黏性土時保持15min，然後卸荷至鎖定荷載進行鎖定作
業。錨桿張拉荷載分級觀測時間遵守下表的規定。
（5） 錨桿鎖定工作，應採用符合技術要求的錨具（略）。
觀測時間（min）
張拉荷載分級
砂質土黏性土
0.1nt 5 5
0.25nt 5 5
0.50nt 5 5
0.75nt 5 5
1.0nt 5 10
1.1-1.2nt 10 15
鎖定荷載 10 10
（6） 錨桿鎖定後，若發現有明顯預應力損失時，應進行補償張拉。
4.土層錨桿防腐
（1） 錨桿錨固段的防腐處理
1） 一般腐蝕環境中的永久錨桿，其錨固段內杆體可採用水泥漿或砂漿封閉防腐，但杆體周圍必須有2.0cm厚的保護層。
2） 嚴重腐蝕環境中的永久錨桿，其錨固段內杆體宜用紋管外套，管內孔隙用環氧樹脂水泥漿或水泥砂漿充填，套管周圍保護層厚度不得小於1.0cm。
3） 臨時性錨桿錨固段杆體應採用水泥漿封閉防腐，杆體周圍保護層厚度不得小於1.0cm。
（2） 錨桿自由段的防腐處理
1） 永久性錨桿自由段內杆體表面宜塗潤滑油或防腐漆，然後包裹塑料布，在塑料布面再塗潤滑油或防腐漆，最後裝入塑料套管中，形成雙層防腐。
2） 臨時性錨桿的自由段杆體可採用塗潤滑油或防腐漆，再包裹塑料布等簡易防腐措施。
（3） 外露錨桿部分的防腐處理
1） 永久性錨桿採用外露頭時，必須塗以瀝青等防腐材料，再採用混凝土密封，外露鋼板和錨具的保護層厚度不得小於2.5cm。
2） 永久性錨桿採用盒具密封時，必須用潤滑油填充盒具的空隙。
3） 臨時性錨桿的錨頭宜採用瀝青防腐。
（三）質量標準。
1.保證專案
（1） 錨桿工程所用原材料、鋼材、水泥漿、水泥砂漿標號必須符合設計要求。
（2） 錨固體的直徑、標高、深度和傾角必須符合設計要求。
（3） 錨桿的組裝和安放必須符合《土層錨桿設計與施工規範》（cecs22：90）的要求。
（4） 錨桿的張拉、鎖定和防鏽處理必須符合設計和施工規範的要求。
（5） 土層錨桿的試驗和監測必須符合設計和施工規範的規定。
2.基本專案
（1）水泥、砂漿及接駁器必須經過試驗，並符合設計和施工規範的要求，有合格的試驗資料。
（2）在進行張拉和鎖定時，台座的承壓面應平整，並與錨桿的軸線方向垂直。
（3）進行基本試驗時，所施加最大試驗荷載（qmax）不應超過鋼絲、鋼絞線、鋼筋強度標準值的0.8倍。
（4）基本試驗所得的總彈性位移應超過自由段理論彈性伸長的80%，且小於自由段長度與1/2錨固段長度之和的理論彈性伸長。
3.允許偏差
（1）錨桿水平方向孔距誤差不應大於50mm，垂直方向孔距誤差不應大於100mm。
（2）鑽孔底部的偏斜尺寸不應大於錨桿長度的3%。
（3）錨桿孔深不應小於設計長度，也不宜大於設計長度的1%。
（4）錨桿錨頭部分的防腐處理應符合設計要求。
（四）施工注意事項
1. 避免工程質量通病
（1） 根據設計要求和土層條件，認真編制施工組織設計，選擇合理的鑽進方法，認真操作，防止發生鑽孔坍塌、掉塊、湧砂和縮徑，保證錨桿順利安插和順利灌注。
（2） 按設計要求正確組裝錨桿，正確綁紮，認真安插，確保錨桿安裝質
（3） 按設計要求嚴格控制水泥漿水泥砂漿配合比，掌握攪拌質量，並使注漿裝置和管路處於良好工作狀態。
（4） 根據所用錨桿型別正確選用錨具，並正確安裝台座和張拉裝置，保證試驗資料準確可靠。
2. 主要安全技術措施
（1） 施工前應認真進行技術交底，施工中應明確分工，統一指揮。（2） 各種裝置應處於完好狀態。
（3） 張拉裝置應牢靠，試驗時應採取防範措施，防止夾具飛出傷人。（4） 注漿管路應暢通，防止塞幫浦、塞管。
（5） 機械裝置的運轉部位應有安全防護裝置。
（6） 電器裝置應設接地、接零，並由持證人員安裝操作，電纜、電線必須架空。
（7） 施工人員進入現場應戴安全帽，操作人員應精神集中，遵守有關安全規程。
（8） 錨桿鑽機應安設安全可靠的反力裝置。
（9） 在有地下承壓水地層鑽進，孔口必須設定可靠的防噴裝置，一旦發生漏水湧砂時能及時封住孔口。
（10）錨桿各條鋼筋的連線要牢靠，嚴防在張拉時發生脫扣現象。
3. 產品保護
（1） 施工時，應注意保護定位標準樁，軸線引樁，水準樁，防止碰撞位移。
（2） 夜間施工時，應合理安排施工順序，有足夠的照明設施，防止配合比不準確。
（3） 錨桿的非錨固段及錨頭部分要及時作防腐處理，永久性錨桿必須進行雙層防腐，臨時性錨桿可採用簡單防腐。
土層錨桿工程
《人防工程施工及驗收規範》（gbj134—90）
第一節一般規定
1. 當基坑開挖不能放坡時，可採用土層錨桿支護。
2. 土層錨桿施工前，應確定基坑支護所承受的荷載、錨桿的布置、錨桿承載能力、錨桿穩定性、錨固段長度、直徑和落杆直徑等。
第二節鑽孔
1. 鑽孔方法和機具的選擇，應根據地質條件、設計要求、現場情況等因素確定。宜採用旋轉式鑽機。
當在孔隙率大、含水量低的土層中鑽孔時，可採用衝擊式鑽機時。當在呈非浸水狀態的黏土、粉質黏土、砂土等土層中鑽孔時，可採用旋轉衝擊式鑽孔機。
2. 鑽孔應符合下列條件：
a. 在注漿完成前，鑽孔不得坍塌；
b. 鑽孔時不應採用膨潤土迴圈泥漿護壁；
c. 錨固段應進行區域性擴孔，並應深至土體主動滑動面5公尺以外；
d.鑽孔的垂直允許偏差不宜超過孔深的20%；
第三節錨桿
1. 鋼筋錨桿應除鏽，並應作防腐處理。鋼絞線錨桿錨固段的油脂應清除。
2. 錨桿布置應符合下列要求：
a. 最上層錨桿的錨固段的上覆土層厚度不應少於3公尺；
b. 錨桿上下層的間距宜為1.5～3.0公尺，同層錨桿的間距宜為1.0～
2.5公尺；
c. 斜錨桿的傾角宜為15°～45°。
3. 錨桿安裝應符合下列要求：
a. 錨桿應安置於鑽孔中心；
b. 在錨桿表面上應設定定位器。定位器的間距，在錨固段宜為2公尺，在自由段宜為2.5～3.0公尺。
4. 根據基坑土的性質、開挖深度等，可對錨桿施加預應力，其數值宜為設計荷載的70%～
80% 。
第四節注漿
1. 土層錨桿注漿可採用水泥漿或水泥砂漿。水泥宜採用普通矽酸鹽水泥。當地下水有腐蝕性時，應在水質化驗後，確定注漿材料。
2. 水泥漿的水灰比宜為0.45～0.5；水泥砂漿的灰砂比宜為1：0.5～1：1；水泥漿宜摻加0.3%的木質素磺酸鈣外加劑。
3. 錨固段注漿必須飽滿密實。宜採用二次注漿，注漿壓力宜大於
2mpa。
4. 注漿管製作應符合下列要求：
a. 當採用一次注漿時，注漿管長度應比錨桿長度長500公釐；當採
用二次注漿時，二次注漿管長度應比一次注漿管長度短500公釐；
b. 注漿管接頭宜採用外縮節，注漿管與錨桿應固定；
c. 注漿管管口1.0～1.5公尺長度內宜作成梅花管，其孔眼間距宜為100～120公釐。
第五節張拉錨固
1. 當土層內錨固段的漿液達到設計強度後，土層錨桿方可張拉固定。
2. 錨桿應進行抗拉效能試驗，其數量宜為總數的2%，且不應少於2根。
3. 錨桿進行抗拉效能抽檢時，載入宜按設計荷載的25%、50%、75%、100%、120%依次進行，直至達到極限荷載。
第六節工程驗收
1. 土層錨桿施工後，應進行驗收試驗，驗收試驗的錨桿數量不應少於錨桿總數的5%，且不應少於3根。
2. 土層錨桿驗收試驗裝置，宜採用傳心式千斤頂。
3. 進行土層錨桿驗收試驗時，載入宜按設計荷載的25%、50%、75%、100%、120%依次進行。
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