某工程桩锚支护设计优化及监测数据分析

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本文主要内容包括:针对深基坑支护的工程特点,借鉴国内外最新的研究成果,对周边环境越来越复杂的砂卵石地层中的深基坑,分别论述了深基坑受力计算模型,提出了深基坑变形特点。给合范例的地质情况和工程实际,提出了单条件下的优化设计比较,并分析相关参数的影响,结合施工现场实际,选出最优的设计参数。重点分析了第三方监测单位提供的监测数据,对基坑水平位移、沉降、周边环境沉降、深层土体位移、锚杆轴力数据进行全程分析,及时反馈,确保基坑支护设计安全可靠、经济合理。本工程恰逢2012年7月21日暴雨,北京市平均降雨量170毫米,城区平均降雨量215毫米,这是61年来首都最大一次降雨,本工程顺利通过了暴雨考验。通过本文研究主要得出以下结论:(1)桩锚支护结构中,随着嵌固深度的增加,桩身理论配筋量呈现“V”变化,理论上有一个最经济嵌固深度,嵌固深度约为基坑深度的1/3。从节约资源角度考虑,应结合钢筋定尺长度(9m、12m)对嵌固深度进行微调,一方面可以减小钢筋接头数量,节约人力、材料,二是尽可能减少废弃钢筋头。(2)在复杂的周边环境中,锚杆设计、施工前应进行详细的工程环境调查,对可能影响锚杆施工的地下管线、周边建筑物、构筑物,应作重点调查,设计时预留充分的安全保护距离,防止施工中破坏。第一道锚杆的最优位置约为基坑深度的1/3,第二道锚杆的最优位置约为基坑深度的2/3。(3)本工程支护结构坡顶水平位移不超过5mm,坡顶沉降不超过8mm,周边建筑物沉降最大值2.63mm,桩锚支护结构可以严格控制变形,确保周边管线、建筑物、构筑物的安全稳定。(4)本工程部分测斜管数据异常,为了更好分析桩身受力、锚杆轴力与深层结构体位移之间的关系,建议设计时将深层土体位移观测点处增加锚杆轴力监测。局部测斜管安装时可能扭转,从而导到曲线呈现“锯齿”状;本工程北侧测斜管由于桩头凿除时损坏,无法监测,从而缺少北侧平房区域的深层土体位移观测数据,一旦有法律纠纷对施工单位非常不利。因而应重视测斜管设计、安装、施工管理,监测人员应及时巡检,发现异常及时通报。(5)随着基坑的开挖,锚杆轴力随之增加,基坑开挖到底后,锚杆轴力基本稳定,直至肥槽回填完毕。从本工程5处深层土体位移观测曲线处,可以发现,基坑到底后,锚杆对应的位置位移一直缓慢增加,由于数据有限,本文无法进行一步深入分析。
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