[01521582]一种可卸荷桩锚多级支护结构及施工方法

1.课题来源与背景 近年来,随着经济的快速发展,我国的基础设施建设规模不断扩大,公路、铁路以及输油输气等管道工程不断扩大,产生大量支护工程,其中特殊地形条件下的工程比例也逐年增加,边坡工程是制约这些地区工程建设和正常营运的重要因素。目前,深基坑支护形式主要为排桩及桩锚结构,一般是通过调整桩体的直径、配筋、嵌固深度以及锚杆的长度来保证基坑边坡的稳定,未能充分利用稳定土层,也没有考虑减小桩身水平土压力来处理问题,存在桩径大、造价高和对周围环境影响较大等缺陷。如专利号为CN 205857201 U中所设计的自钻式微型桩锚杆支护体系,具有施工所需场地小,震动噪声小等优点,但由于微型桩直径较小,单独使用时支护能力相对较弱,不适宜高边坡和较大深度基坑的支护。而对于高边坡和深度基坑的支护,通常采用可卸荷支护结构,其结构形式主要为带卸荷台的重力式挡墙或扶壁式挡墙,如专利号为CN 207194006 U的装配式混凝土挡墙,通过卸荷板减小了作用在挡墙上的水平土压力,减小了挡土墙的厚度和配筋,但是这种挡墙卸荷板较宽,结构笨重,挡墙支护深度有限,且需要较好的地基承载力。因此,亟需一种可卸荷桩锚多级支护结构,用于支护高边坡或深基坑。 2.技术原理及性能指标 （1）支挡原理：一级框架锚杆将坡体上受施工扰动的土体通过框架和锚杆系在稳定土体中,可以有效加固边坡土体,对边坡起到了支挡作用,增加了边坡的稳定性。（2）加固土体原理：卸荷注浆承载钢管打入稳定土层中,向卸荷注浆承载钢管中进行压力注浆,水泥浆通过出浆孔流入到卸荷注浆承载钢管周围的土体中,在钢管周围形成了一个注浆加固区,对钢管周围土体起到加固作用;同时,桩锚组合结构的锚杆的自由段穿过卸荷注浆承载钢管后,使得锚杆的自由段既能抗拉又能抗弯、抗压,充分参与了加固土体的工作。（3）卸荷原理：卸荷注浆承载钢管穿过冠梁中预留的孔一端打入稳定土体,一端锚固在钻孔灌注桩顶部的冠梁上,向卸荷注浆承载钢管的夹层中进行压力注浆,浆体通过出浆孔流入土层中,形成一个直径大于注浆钢管的“钢管混凝土”组合土柱结构,多个相互搭接的土柱组成了一个卸荷管棚12,充分利用了锚杆的自由段和稳定土体,在稳定土体与钻孔灌注桩之间形成抬升作用,承担上部土体传下来的部分荷载,如图1所示,通过减载卸荷作用,土体的近似滑动面由虚线部分10变化为实线部分11,减小了作用在桩体上的水平土压力,使与框架锚杆共同工作的锚杆的长度变短。 3.技术的创造性与先进性 本发明一种可卸荷桩锚多级支护结构,结构简单,承载力高,实用性强,其优点在于：（1）、卸荷注浆承载钢管内压力注入的水泥浆,水泥浆从出浆孔流入到周围土体中,在钢管周围形成了一个注浆加固区,具有挤密、加固土体的作用,改善了原有的土质条件,加大了钢管对土体的支护范围。（2）、该支护结构可以充分利用稳定土层和锚杆自由段,通过卸荷注浆承载钢管的压力注浆,在钢管周围形成了一个注浆加固区,多根卸荷注浆承载钢管的注浆加固区相互搭接形成一个卸荷管棚,利用稳定土层和卸荷管棚的抬升作用逐级减载卸荷,减小了作用在桩身下部的水平土压力,从而减小了桩体的嵌固深度、直径和配筋,同时,通过减载卸荷作用,使土体的滑移面发生了改变,进而减小了与框架共同工作的锚杆的长度,减小了工程建设费用,加快了工程进度。（3）、钻孔灌注桩与卸荷注浆承载钢管的组合,形成了一个类似于“门式”的结构,既充分达到了减载卸荷作用,又增加了结构的稳定性。 4.技术的成熟程度,适用范围和安全性 现已掌握本成果的工艺流程,广泛适用于基坑工程,有利于支护工作的进行,效率高,对周边环境影响小。 5.应用情况及存在的问题 已经与企业合作,将技术应用于基坑工程支护领域,仍需扩大推广应用范围。 6.历年获奖情况 无。