E—锚杆体(钢绞线)的弹性模量(E=2.0×105MPa) A—单根钢绞线的截面积(A=140mm2)
271?1000?6?1000=29.04(mm)
2?100000?140?2271?1000?14?1000△L2==67.75(mm)
2?100000?140?2△L1=
△L2-△L1=67.75-29.04=38.71(mm) N初=
(?L2??L1)?E?A38.71?2?100000?140?2==154.84(KN)
L214?1000?1000D、分次张拉的操作方法:
a、先将单元2底端锚杆的工具锚上锁片张拉至N初值。
b、单元2拉至N初值后,将单元1锚杆也加上锁片,同时分级张拉至轴向设计拉力要求(包括基本试验与验收试验)。
c、张拉稳定完成后,卸载将单元1、单元2工作锚上均加上锁片,单元2工具锚上加上锁片,继续张拉至N初值。 ④、单元2拉至N初值后,将单元1锚杆也加 工具锚夹片工作锚夹片护坡桩千斤顶锚杆钢绞线上锁片,同时张拉至设计锁定值锁定。
拉力位移曲线
E、拉力分散型锚杆张拉曲线
拉力KN800700600500400300200100001020304050607080位移mm
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(4)、锚杆钻进的处理
由于第二、三层锚杆的张拉力较大,锚杆的普通螺旋成孔难以满足设计要求,为确保锚杆质量,拉力满足要求,本工第二、三排锚杆采用进口套管钻机(SM-400)钻进成孔。 (5)、锚杆的监测工作
为动态了解锚杆的应力变化,本工程在东、南、西、北四面重点部位共安放了9台GMS-700(800)型锚索测力计。科学准确地掌握了锚杆张拉锁定时的应力损失与锚杆突变或徐变过程的应力损失情况,及时采取相应措施。例如通过锚杆应力监测发现,锚杆张拉后退回至设计锁定值锁定时,张拉油缸卸荷瞬间,锚杆预应力损失高达30%左右,根据多根锚杆张拉试验后,得出直接加上锁片张拉至设计张拉值,油缸卸荷时锚杆瞬间损失后的应力值正好满足设计锁定值要求。本工程锚杆锁定完成后,应力基本稳定,变动范围在12%内,无锚杆需进行补拉。 4、基坑的监测工作
①、周边建筑物与上水管线的沉降监测
为确保周边建筑物(昆仑饭店、如意酒家)与东面上水管线安全,加强信息化管理,及时发现安全隐患,委托专业测量公司对上述建筑物与管线进行沉降监测,结果是:昆仑饭店最大沉降量5mm,最大沉降差2mm;如意酒家最大沉降量16mm,最大沉降差9mm;上水管线最大沉降量4mm。建筑物与管线均安全稳定。 ②、基坑的位移监测
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基坑位移监测是控制基坑安全的一个重要手段,本工程在桩顶连梁顶面每隔15m设一个位移监测点,与周边四角控制基点形成位移监控系统,信息化掌握基坑正常的位移变化与基坑受外界环境影响造成的位移突变,为基坑的及时加固提供科学可靠的依据。尤其是南面与东面的突变位移情况,更是体现了位移监测的重要性。 东面与南面突变位移点的位移曲线如下:
E4点时间位移曲线60位移(mm)S2点时间位移曲线40353025201510504030201005.105.125.145.165.185.205.225.245.265.285.305.8位移(mm)50日期3.233.284.24.74.124.174.224.275.25.7日期
5、基坑周边坡体渗水的处理
由于基坑东面、南面不明外来水源的渗流,坑边渗水的处理必须满足三个条件:渗水不许带出泥砂;渗水不许泡槽;渗水不能引起管道沉降。本工程在保证以上三点的条件下采取相应措施。
(1)、用双层80目密网包扎导流管组织引流坡体渗水。导流管直接插入挂在坡面上的φ100mmPVC截流管,集中将水导至基坑四角集水井抽出坑外。通过较长时间的观测,注意引流的水量不超过外来水源补给量。
(2)、无外来水补给的坡面局部渗水时,采用桩间护间填充堵漏剂、增加钢筋网片桩间护等方式,修补桩间帷幕,保证坑外地层水压不受
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变化。 四、经验总结
通过本工程的设计施工,在如此复杂与变化多端的环境中,安全顺利完成基坑工程使命,主要有以下几点成功的体会:
1、把握源头、慎选方案:采用帷幕止水,有利控制了周边建筑物与管线的沉降。
2、事实求是、积极探索:采用拉力分散型锚杆,很好地解决使锚杆锚固段受力不均匀,增加单位锚固段长度锚杆的张拉力或减小单位锚固段受力下锚杆的塑性位移;通过微型桩等方法,合理改变管线部位破裂面的位置,确保管线安全等。
3、依靠数据、科学准确:通过锚杆的基本试验,淘汰最初设计的锚杆二次劈裂注浆方法,使采用高压注浆,科学可行,操作简便;依靠锚杆的应力监测,调整锚杆张拉由于千斤顶卸缸瞬间引起的应力损失,确保锚杆拉锚力的准确性。
4、跟踪监测、信息管理:通过位移、沉降及锚杆应力监测,及时动态掌握基坑安全情况变化,为设计、施工提供预防依据。
5、注重雨施、周边控制:由于本工程经过雨季,特别注重雨季施工防护措施,控制坡顶荷载使用。
6、应急预案、强化安全:本工程在积极响应国务院颁发的基坑安全规范要求,作到“安全第一、预防为主”方针,编写相关应急预案,确保基坑施工在无安全隐患下紧张有序进行。
郑重感谢参与本工程专家会诊的专家:程良奎(中冶建筑研究总
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院)、固宝和(建设综合勘察设计院)、唐业清(北京交通大学)、宋二祥(清华大学土木系)、李 虹(北京机施公司)、马金普(中航勘察设计研究院)、张志林(北京地质工程勘察院)、杨 斌(中国建筑研究院地基所)
2004年8月29日 于北京
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