甄精莲，贾瑞晨
湖南高速铁路职业技术学院，湖南 衡阳 421001
该基坑位于某市解放路与蒸湘南路交汇处，平面形状复杂，东、西、北三面为直线，南面为折线，东面是体育馆路，基坑长约267.3m，西面是蒸湘南路，基坑长约89.3m，北面是解放路，基坑长约209m，南面是天马山，全长约368.3m，开挖深度为14.1m。周边有地下管线、人防洞口。考虑到其周边场地较为广阔，土质也较好，土层锚杆（索）抗拔力较大，具有运用土层锚杆的条件。因此，设计采用人工挖孔桩并设一道锚索的支护结构，它具有安全、经济、施工方便的优点。设计计算以AB 段为例，将上部1.5m 填土作为超载考虑，同时考虑其它荷载取活荷载为60kPa。地质条件如表1 所示。
场地标高61.00m。勘察期间大部分钻孔均见有地下水，主要为杂填土内地表水及强风化岩层风化裂隙水，前者水量有限，后者水量很小；
水位埋深0.80～8.55m，依据地下水水质资料分析，地下水对混凝土中钢结构无腐蚀性，稳定地下水位应在10.00m 以下，支护结构设计不考虑地下水的影响。
表1 场地工程地质条件
3.1 土压力计算
（1）作用在桩上的主动土压力分布：
第1 层土上部标高0.00m，下部标高-0.20m
第2 层土上部标高-0.20m，下部标高-6.00m
第3 层土上部标高-6.00m，下部标高-8.60m
第4 层土上部标高-8.60m，下部标高-12.60m
第5 层土上部标高-12.60m，下部标高-13.70m
（2）作用在桩（墙）的被动土压力分布：
第5 层土上部标高-12.60m，下部标高-13.70m
（3）基坑开挖以上土压力对基坑开挖面处桩的力矩与合力计算：
基坑开挖以上土压力对桩（墙）土压力的合力：
基坑开挖以上土压力对基坑开挖面处桩的力矩（梯形转为矩形与三角形计算）［1］：
3.2 桩（墙）嵌固深度t 的计算
锚索支撑到基坑开挖面的距离：a1=10.10m
支撑反力：
根据规范4.1.1 条得到桩（墙）需要的总长度为17.10m，根据实际情况，取嵌固深度为5.9m。
考虑到桩（墙）的计算宽度为［2］2.00m
3.3 最大弯矩的计算
最大正弯矩Mumax=590.34kN.m/m，发生在标高-7.69m处；
最大负弯矩Mdmax=-284.97kN.m/m，发生在标高-14.42m处。
考虑到桩（墙）的计算宽度为2.00m
最大正弯矩Mumax=2.00×590.34=1181kN.m，发生在标高-7.69m 处；
最大负弯矩Mdmax=2.00×-284.97=-570kN.m，发生在标高-14.42m 处；
3.4 稳定性计算［3］
整体稳定性系数为2.27，满足要求！
抗隆起稳定性系数为4.96，满足要求！
抗倾覆稳定性系数为4.95，满足要求！
3.5 桩配筋计算
沿周边均匀配置纵向钢筋。桩身混凝土标号为C30,钢筋采用2 级，fy=300Mpa，桩直径为1000mm，混凝土保护层厚度取50mm，螺旋筋级别为1 级,取Φ8@200，加强筋级别为2 级,取Φ14@2000［4］。
正弯矩计算值为1181kNm,弯矩放大系数为1.25,故正弯矩设计值=1181 x 1.25=1476 kNm.
负弯矩计算值为570kNm,弯矩放大系数为1.25,故负弯矩设计值=570 x 1.25=712 kNm.
剪力设计值为493kN.
由（a）式得α=0.278
由于α ≤0.62
配筋率ρ 按照（b）式有：
计算配筋As=0.016013×785398.20=12576.67mm2，取26根Φ25。
按最小配箍率配箍，所需配箍率为:0.001 所需箍筋间距为:200 mm
实际配箍率为:2×50.3/200.0=0.503
大于所需配箍率,抗剪配筋满足!
3.6 锚索计算
锚索位于冠梁下2.5m，钻孔直径0.15m，入射角25°，水平间距为2m，锚索采用1×7Φ5 预应力镀锌钢绞线，强度标准值fptk=1470N/mm2。
参照规范要求，锚杆的水平拉力设计值取支点水平计算力乘以侧壁重要系数的1.25 倍［5］。
（1）锚杆轴向受拉承载力设计值计算公式Nu=671.52/cos25.00°=740.94kN。
（2）锚杆锚固段长度计算公式
（3）锚杆自由段长度计算公式
（4）锚杆总长度计算公式
l=lf+lm锚杆总长度的计算：l=5.61+24.37=29.98m
（5 ）锚杆杆体计算公式
所需锚索根数=712.4/139=5.1 根，取6 根。
图1 AB 段剖面
工程实践和理论分析表明：桩锚支护是可行的，它有效地减少了基坑变形、基坑周边地层的潜蚀、地基和房屋沉降。经过一年多的观测，房屋结构整体性、构件间的连接良好，各项指标满足规范要求，达到了预期效果，该工程的设计可供同类工程参考。
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