倪佳偉 謝國軍

摘要：在這里本文主要結(jié)合工程案例，針對錨桿樁、“孔樁”、筏板共同工作的設(shè)計進行了簡單分析。

關(guān)鍵詞：錨桿樁；孔樁；筏板；共同工作設(shè)計

在實際工程施工中，由于地下室基坑過深，且地下水位較高，使用普通抗拔樁無法滿足抗拔要求，因此必須要合理修改方案，采用錨桿樁，使得錨桿樁、“孔樁”、筏板共同工作。

一、工程案例

某市某拆遷安置小區(qū)，該小區(qū)上部為5幢20層剪力墻結(jié)構(gòu)高層，兩層地下室，地下室筏板面相對標高在-9.700米，地下室建筑面積約40000m2，由于該小區(qū)靠近山腳，而且地段層面的傾斜度也相對較大，局部持力層10-2中風(fēng)化含泥石英砂巖裸露于天然場地，局部持力層10-2中風(fēng)化含泥石英砂巖埋深15米左右，故存在單獨使用普通抗拔樁的話，由于樁長不長，且樁長變化幅度較大，存在抗浮設(shè)計承載力不足等情況。具體的地層與地況詳細表如表1所示。

二、工程設(shè)計現(xiàn)狀

本工程中，整個工程的基礎(chǔ)方案擬定程序相對復(fù)雜，根據(jù)具體的勘察情況以及地質(zhì)報告，由于中風(fēng)化含泥石英砂巖持力層分部不均勻，地下室底板局部位置已直接接觸到持力層，而局部位置則與持力層還有15米距離，所以，考慮采用采用人工挖孔樁及梁板式筏板共同受力。

同時，由于地下室過長，且橫跨不同地質(zhì)區(qū)域，為防止不均勻沉降及超長地下室產(chǎn)生的溫度應(yīng)力對地下室的不利影響，地下室設(shè)置2米寬伸縮縫，中間設(shè)置連通口部。由于地下水滲入量過大，地下室水位按最不利水位考慮，即-0.800米水位，相當與黃海高程5.400米標高。

其次，由于筏板基礎(chǔ)部分抗浮的有利荷載（地下室梁板自重及地下室頂有效覆土自重）遠遠小于水浮力對筏板產(chǎn)生的浮力影響，故在設(shè)計中需考慮采用筏板下錨桿樁抗拔的抗浮措施。

三、樁型選擇

針對以上工程實況以及出現(xiàn)的各種問題，采用以下樁型：

1、筏板下錨桿樁（錨桿樁上部自由端長度小于5米時采用），樁徑Ф110，單樁抗拔承載力特征值300KN，采用HRB400鋼筋；

2、人工挖孔樁下錨桿樁（錨桿樁上部自由端長度大于5米時采用，錨桿樁端部錨固與樁內(nèi)），人工樁樁徑Ф1200，錨桿樁樁徑Ф110，錨桿樁單樁抗拔承載力特征值380KN，考慮人工樁與錨桿樁共同作用，單個人工樁內(nèi)布置3個錨桿樁，人工挖孔樁單樁抗拔承載力特征值1650KN. 由于人工樁樁徑與錨桿樁樁徑比例問題（按GB50007-2011中圖8.6.1要求）故選擇高抗拔承載力、小孔徑、少鋼筋的錨桿樁，故選擇HRB500鋼筋。

三、工程設(shè)計計算

抗浮錨桿設(shè)計參數(shù)見下表：

層號 巖土名稱 巖石與錨固體粘結(jié)強度特征值f（kPa）

10-1b 強風(fēng)化含泥石英砂巖 135

10-2 中風(fēng)化含泥石英砂巖 200

1.筏板下樁徑Ф110錨桿樁計算：

抗浮錨桿承載力特征值按《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》（JGJ72-2004）公式（8.6.11）估算，并滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JB50007-2012）公式（8.6.3）的要求，樁進入中風(fēng)化含泥石英砂巖6米：

Rt =∑qsi*Li*ui= 414KN；

Rt≤0.8*π*d*l*f= 330KN

選用2 32，計算錨固體自身抗拔強度，取Rt=300KN滿足自身強度要求。

整體底板抗拔承載力計算，按8.4米x8.4米開間計算，筏板厚700mm。

Q=底面積*（水壓-地下室自重壓力） =4912.24KN

n=Q/Rt=16個，故每2.1米布置筏板錨桿樁

2.人工挖孔樁下樁徑Ф110錨桿樁數(shù)量計算：

抗浮錨桿承載力特征值按《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》公式（8.6.11）估算，并滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》公式（8.6.3）的要求，樁進入中風(fēng)化含泥石英砂巖7米：

Rt =∑qsi*Li*ui= 483KN；

Rt≤0.8*π*d*l*f= 386KN

選用2 32，計算錨固體自身抗拔強度，取Rt=380KN滿足自身強度要求。人工挖孔樁自身單樁抗拔承載力特征值按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》計算

Ra=u*∑qsik*Li*λ+G=537KN，

故人工挖孔樁整體抗拔承載力特征值Q=3Rt+Ra=1650KN，柱下三樁即滿足抗拔要求。

四、施工過程控制

本工程基礎(chǔ)工程工期預(yù)計長達三個月以上，橫跨當?shù)赜昙荆?根據(jù)現(xiàn)場實際情況及施工進度，提出以下施工結(jié)論：

首先，由于地下室基坑埋置過深，人工挖孔樁若在天然土地坪開始施工，則無效樁長過長，且地下水位埋深淺，地下水量極為豐富的情況下，流砂和殘積土對人工挖孔樁的不利影響很大，所以在設(shè)計時考慮先進行大基坑開挖及井點降水，然后，在大基坑下進行人工挖孔樁開挖，這樣既可以減少人工挖孔樁成樁工作量，又能保證人工挖孔樁施工質(zhì)量。

其次，由于考慮先進行大基坑開挖再進行人工樁施工，所以大基坑暴露時間過長。為了避免地基由于大量滲水導(dǎo)致地基軟化，及因為殘積土長期泡水等原因造成人工護壁或錨桿樁護壁發(fā)生損壞，影響到樁身質(zhì)量，所以設(shè)計時，要求卸土至底板底標高以上1米，保留1米原狀土至樁基施工。

第三，本工程設(shè)計中，整體抗拔承載力由人工挖孔樁下錨桿樁承擔(dān)約30%，板下錨桿樁承擔(dān)約70%。說明在普通抗拔手段不足以滿足設(shè)計要求時，錨桿樁作為一種靈活性較強的基礎(chǔ)形式，有比較好的適用性。且錨桿樁滿載率較高，因此，在筏板下錨桿樁形成各個支點，有效的減小了筏板的荷載，減小了水浮力對筏板的影響，確保了基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。

總結(jié)：

總而言之，在整體抗拔承載力不足以抵抗水浮力的情況下，結(jié)合使用錨桿樁和其他抗拔措施能夠較好的處理抗拔承載力不足的情況，并且可以有效的提高工程有效安全儲備，減少工程中異常情況的出現(xiàn)。

參考文獻：

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[3]楊慧林，徐慧宇，馬鍇.復(fù)合錨桿樁保護橋梁基礎(chǔ)技術(shù)綜述[J].鐵道標準設(shè)計，2009（02）