地下车库抗浮锚杆的应用

浙江建筑第２３卷第６期２００６年６月地￣「车库执浮会省杆的应用何飞龙（浙江广宏建设有限公司．浙江东阳３２２１１０）摘要：某地下车库需采用非预应力抗浮锚杆抗浮，根据工程地质的特点对其进行了抗浮试验，在此基础上给予具体的抗浮设计，并分析和描述了锚杆的构造和特殊的施工工艺。竣工之后，经监测达到了很好的抗浮效果。抗浮；锚杆；试验；施工关健词：土工试验；地下车库；中图分类号：Ｕ４１７．１＇１６文献标识码：Ｂ文章编号：１００８一３７０７　（２００６）　０６　－　００３２　－　０３１工程概况　　　　金华某广场旁的地下车库处于姿江之侧，其上为道路、花园，地下车库层高为３．　０　ｍ，其上的道路水、基层裂隙潜水和局部微承压水，地下水受大气降水补给强度影响，水位高低受季节性影响较明显。３抗浮锚杆实验　　　　目前，抗浮锚杆的设计、施工和检测尚没有专门的现行规范可循，因此设计必须以试验为先导，取得相应的现场数据后再进行符合现场实际的设计，精心施工，严格管理，及时发现和解决问题，不断总结经验教训，只有这样，抗浮锚固技术的设计和施工才能得到发展和提高。循此原则，　　　　我们根据场区岩土情况，进行了３组共９根锚杆破坏试验，分布在场区不同位置，锚孔直和花园加载远不能满足地下室整体抗浮要求。在各种抗浮措施中，由于抗浮锚杆具有造价低、工期短、施工便捷、节省建筑材料等优点，故该工程决定采用非预应力抗浮锚杆进行抗浮。２工程地质特点　　　　抗浮锚杆的施工是在地下室基坑开挖后，底板垫层施工前进行的。本工程地下室坐落在中风化板岩上，抗浮锚杆锚固在中风化板岩中。中风化板岩径１３０　ｍｍ，掺人１０％膨胀剂和２％早强剂的水泥砂浆注浆。单调加载，每级读数３次，读数稳定后方可进行下一级加载。根据现场试验得出的Ｑ－Ｓ曲线，如图１图２和图３所示。每根抗浮锚杆的抗拔力，如表１所示。＃刁（Ｚ２ｃ）为灰褐色，局部呈黄褐色，岩芯呈碎片状、饼状，板层里面岩芯轴夹角４５“左右。根据地质勘察报告，本场区内地下水埋深在３．０　ｍ左右，含水层主要为碎石、强风化岩及中风化板岩，地下水为孔隙６０５０４０３０加１０八妇八Ｕ６ｏ１１ｌＵ４ＯＯＣＵ６０５０４０３０２０１０Ｏ　　户心产尸￣“仔碑一　　‘｝尸　　习　什　ｎＵ￣目ｎＵ叮４叫坦一ＯＵ一乏ＣＵ　之越　翻　　　　　　　　收稿日期２００５一１２一２８作者简介何飞龙（１９６４－），男，浙江东阳市人，工程师，从事建筑施工管理工作。　之创　钓　　　　　　　　　之越　勺　　　　　　　　八引ＣＵＯ门，Ｃ』，一０１１ｎ份ｎｎ引ｎＣＵＯＣ』０　　　５　　１０　　１５　　２０　　２５Ｓ　　　　　　　　　　　　　／ｍｍ０　　　５　　１０　　１５　２０　　２５Ｓ／　　　　　　　　　　ｍｍ０　　５　　１０　　１５　　２０　　２５Ｓ／　　　　　　　　　　ｍｍ图１　　１一３．锚杆图２　　４一６｀锚杆图３　　７一９＂锚杆何飞龙：地下车库抗浮锚杆的应用表１抗浮锚杆抗拔试验结果锚杆编号６００．１３５５５００溉６００．１３５．２４８０溉６０哪５１４６０溉６．００．１３５．３４８０溉孔深／ｍ孔径／ｍ６．００．１３６．００．１３６．００．１３６．０　　０．１３４．８　　４２０　　６．００．１３实测锚杆长度／ｍ试验抗拔力／ｋＮ５．６　　　　　　　５．０５２０　　　　　　　　　４５０单位长度抗拔力／（ｋＮ・ｍ一’岩体抗剪强度／ＭＰ单位长度抗拔力９２．８　　　　　　９０．００２，１飞￣８７．５０．２１４０．２３０　　　　　０．２２０９　　　　　　　　　　０，Ｊ００均值／（ｋＮ・ｍ一’）抗剪强度均值／ＭＰ０．２２２４抗浮锚杆的设计４．１抗浮设计的计算根据地质勘察报告，地下室底板的水头为　　　　７．　２５　ｍ，水的浮力为７２．　５　ｋＰａ；地下室自重及地面回氧树脂的办法来解决锚杆的锈蚀间题。５施工工艺５．１定位及成孔（１）钻机就位和安装调试。根据设计图标示，　　　　在施工前用测量经纬仪将锚杆在现场定位，并注明编号，然后将各钻机就位、安装。钻机安装应做到填土重为４６．　０　ｋＮ／扩，需由抗浮锚杆承担荷载为ｏｆ　＝７２．　５　－４６．　０　＝　２６．　５　（　ｋＮ／ｍ２　），抗浮锚杆截面积和长度分别由下式确定「‘〕：正、平、稳、固的要求，各钻机安装好后进行调试，钻５％。ＫＩ　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｎ，　－＜Ａ沂＊（１）孔垂直度误差不超过０．（２）钻进。钻进方法主要根据地层岩土性质以　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　凡Ｎ，　－－１．口‘　（２）Ｎ，＝ａｂｑ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｆ（３）及钻机性能来选择。本场地因地层岩性为中风化板式（１一３）中：Ｋ，　＂　Ｋ２一抗力系数，Ｋ，　＝１．５，Ｋ２　＝２．２；Ｎ：　　　　　　　　　　　　一抗浮锚杆轴向拉力值；ａ，ｂ一分别为抗浮锚杆在横向和纵向　　　　　　　　　　　　间距。　　　　　　　　　　　　　　岩，主要采用ＸＹ－Ａ型钻机及小１５０单管针状（或金刚石钻）钻头开孔，回旋钻进（上部土层可采用合金钻头或三翼钻头钻进），考虑到本锚杆拉力较大，可根据岩石的软硬程度，选取不同的钻头。遇到软质岩层尽量采用三页针状钻头钻进，以提高锚固力。遇到坚硬岩石时，采用金刚石钻头钻进，并抽取岩芯　　　　抗浮锚杆拟采用２０２５螺纹钢冻‘＝　３３５　ＭＰａ，抗浮锚杆荷载ｏｆ　＝２６．　５　ｋＮ／澎，锚杆单位长度抗拔力口＊＝　９０．　８７　ｋＮ／ｍ。代人式（１，２）得：Ｎ，　　　　　－Ａ苏　ｋ／Ｋ，＝９８２　ｘ　３３５／１・５以便鉴定。岩芯抽取率要求：强风化岩６０％，中风化岩７０％一８５％。（３）各机台施工人员必须认真填写钻孔钻进过　　　　＝２１　　　　　　　　　　　　　　　　　　９　３１３（Ｎ）＝２１９．３１３　ｋＮ程的原始记录表，详细记录各孔的进尺情况，地层变ｌ）Ｋ２　　　　　Ｎ／口＊＝２．　２　ｘ　２１９　３１３／９０．　８７化及施工时的其它特殊情况。钻至岩层及终孔时均＝５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３０９（ｍｍ）＝５．３１　ｍ应及时通知甲方现场代表和监理。考虑当地下室抗浮锚杆较多时会产生“群锚”　　　　５．２锚杆杆体的制作与安装现象〔’〕，使多根锚杆的锚杆效率低于单根锚杆，取（１）制锚。按设计要求或根据人岩孔深要求的　　　　ｌａ＝６　０００　ｍｍ，　ａ＝ｂ＝２　５００　ｍｍ，长度下料。要求每间隔２　ｍ，每根锚就设一对中架４．２杭浮猫杆的构造　　　　锚杆设４道定位支架，使其居于孔中，在锚杆距孔口４００　ｍｍ处设置两块各为１００　ｍｍ　ｘ１００　　ｍｍ的止水板。在浮力的作用下，底板于基础岩层界面处将形成微小的缝隙，此处的锚杆由于长期受到地下水的侵蚀容易产生锈蚀。因此，对在底板和岩层界面上下各２５０　ｍｍ范围内的抗浮锚杆，采取了涂环（中架用３根中６．５钢筋弯制而成，并点焊于锚杆外侧），并捆箍注浆管。注浆管距锚杆下头约５００　ｍｍ　ｏ　　　　（２）锚杆的安放。杆体放人钻孔前，应检查杆体的质量，确保组装后杆体满足设计要求。安装杆体时，应防止杆体扭压、弯曲。在钻孔钻至设计要求深度，经验收后进行下锚，锚杆体插人孔内深度为距・３３・　　　　　　　　孔底不超过０．　１０　ｍ。锚杆安放后，不得随意提拔，并在锚杆距孔口４００　ｍｍ处设置两块各为１００　ｍｍｘ　１００　ｍｍ的止水板。５．３锚杆的注浆　　　　（１）为使锚固体强度高，提高锚固力，灌浆的浆液选用合格的３２．　５　Ｒ水泥，拌制成Ｍ３０膨胀水泥砂浆。水灰比为０．５０。分两次灌浆：第一次灌浆压力为０．４一１　ＭＰａ，第二次灌浆在第一次灌浆初凝之后、终凝之前或在第一次灌浆强度达到５　ＭＰａ时进行（第一次灌浆后６一８　ｈ），并掺人占水泥用量６％的膨胀剂及１％早强剂，注浆压力为１一１．５　ＭＰａ，使其强度达到Ｍ３０。采用水泥砂浆时，应加人５％的粉砂，该粉砂应经过人工筛选后放人水泥一起搅拌。（２）在灌浆前先对钻孔进行清洗，将孔内泥浆　　　　清洗干净之后，开始灌浆。当孔口溢出浆液后停止注浆，并做好注浆记录工作。６抗拔验收试验根据（　　　　（锚杆喷射混凝土支护技术规范（ＧＢ５００８６－２００１）》的要求，对本工程５３＊，２＂，１１０＂锚杆进行了抗拔验收试验，结果见表２０　　　　从表２中可知，该批试件抗拔力的平均值ＰＡｎ为３５３．３　ｋＮ，大于锚杆设计锚固力Ｐ，，值３５０　ｋＮ；同时该批试件抗拔力的最小值ＰＡｍｉ。为３５０　ｋＮ，大于０．９倍锚杆设计锚固力值３１５　ｋＮ，故以上结果均符何飞龙：地下车库抗浮锚杆的应用表２抗拔试验结果试验杆孔径／锚杆长锚杆设最大试锚杆最最大抗件号度／ｍ计锚固验拉力／大位移／拔力／力／ｋＮｋＮ　　　　ｋＮ　　５２３中１３０３５０　　　　　３６０　　　　　１．８＞３６０　　中１３０３５０　　　　　３５０　　　　　２．４＞３５０　　小１３０３５０　　　　　３５０　　　　　２．７＞　　　３５０合《锚杆喷射混凝土支护技术规范（ＧＢ　５００８６－２００１）》的要求：ＰＡ｝　％　Ｐ，，和ＰＡｍ；ｎ　３０．　９　Ｐ，，　ｏ７结论　　　　本工程抗浮锚杆抗拔力较大，锚杆的数量多。在施工中施工单位严格按照设计要求和施工规范进行施工。由于设计前对锚杆进行了破坏试验，锚杆施工完工后质量检测部门又对工程进行了三根锚杆非破坏的抗拔试验，结果均满足设计要求。竣工后通过一年多观察，　　　　地下室底板未发现裂缝和上翘现象，效果非常好。参考文献川贾金青．滨海大型地下工程抗浮锚杆的设计与试验研究仁ｉ〕．岩土工程学报社，２００２，２４（６）　：７６９一７７１．［ｚ］郑震东．谈地下室抗浮锚杆设计【Ｊ］．中外建筑，２００３，（４）：８５一８７．１