微型鋼管樁-錨支護受力特性現(xiàn)場試驗

摘要： 為了研究微型鋼管樁-錨支護在土巖結(jié)合地層中的受力特性，以及鋼管樁在不同開挖深度和錨索、錨桿施工完畢后的內(nèi)力變化，在青島地鐵某車站進行現(xiàn)場試驗，采用3階微型鋼管樁結(jié)合錨索、錨桿的方式對基坑進行加固，并對基坑第1階內(nèi)排兩根測試樁進行內(nèi)力測試。結(jié)果表明：開挖面附近與樁頂處彎矩較大，測得彎矩最大值超過15 kN·m；錨索鎖定能有效抑制彎矩發(fā)展，樁身內(nèi)力變化規(guī)律與土巖地質(zhì)條件相關(guān)性明顯，土巖邊界易出現(xiàn)彎矩極值，正彎矩最大值為32.43 kN·m。

關(guān)鍵詞：微型鋼管樁；土巖結(jié)合地層；受力特性；基坑；內(nèi)力；彎矩

doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20240109 中圖分類號：TU473 文獻標(biāo)志碼：A

收稿日期： 2024-05-17

作者簡介： 葛玉寧（1979-），男，高級工程師，主要從事樁基礎(chǔ)方面的研究，E-mail：479119821@qq.com

通信作者： 王永洪（1984-），男，副教授，博士，主要從事土力學(xué)及樁基礎(chǔ)方面的研究，E-mail： hong7986@163.com

基金項目： 山東省自然科學(xué)基金面上項目（ZR2022ME143）

Supported by the National Natural Science Foundation of Shandong （ZR2022ME143）

Field Test on Mechanical Performance of Micro-Steel Pipe Piles-Anchor Support in Combined Stratum

Ge Yuning1，Wang Yonghong2，Jiang Lingfa3，Yang Kun4，Zhang Yulei5，Zhang Dong6，Sun Junliang4，Zhang Qijun7， Huang Yongfeng2，Zhang Shuo2，Wang Donglei8，9

Abstract： In order to study the stress characteristics of micro-steel pipe pile-anchor support in soil-rock-bound stratum， as well as the internal force changes of steel tubular pile at different excavation depths and after the completion of anchor cable and anchor rod construction， a field test was carried out in a subway station in Qingdao. The foundation pit was strengthened by using the third-order micro-steel pipe pile combined with anchor cable and anchor rod， and the internal force test was carried out on two test piles in the first order of the foundation pit. The steel pipe piles in different excavation depth， anchor and anchor cable construction after the completion of the internal force of change. The results show that the bending moment near the excavation surface and the top of the pile is large， the measured bending moment value is up to more than 15 kN·m. The anchor cable lock can effectively suppress the development of bending moment. The law of the internal force changes in the pile body is obviously related to the earth rock geological conditions， and the maximum positive bending moment is 32.43 kN·m.

Key words： micro-steel pipe pile；soil-rock-bound strata；mechanical characteristic；foundation pit；internal force；bending moment

0 引言

微型鋼管樁為樁徑小于300 mm的一種鋼樁，是在微型樁和鋼管樁技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的加固方法，在工程施工及地基加固中有著廣泛的應(yīng)用。早期微型鋼管樁多用于舊房改造、建（構(gòu)）筑物加固、古建筑加固糾偏、邊坡防治等方面，隨著科學(xué)技術(shù)的進步與發(fā)展，基坑開挖深度越來越深，微型鋼管樁因其材料強度高、穿透能力強、擠土效應(yīng)小、壓樁設(shè)備或鉆孔設(shè)備輕便、連接方便等優(yōu)點，在邊坡加固、基坑支護等方面得到廣泛應(yīng)用[1-2]。

目前很多學(xué)者對巖土體基坑支護工程中微型鋼管樁的受力特性進行了研究。白晨光等[3]、李白等[4]發(fā)現(xiàn)微型鋼管樁在土質(zhì)基坑支護工程中主要起抗彎作用；劉紅軍等[5]發(fā)現(xiàn)在巖土層基坑支護工程中，將微型鋼管樁結(jié)合噴錨結(jié)構(gòu)作為支護手段，能大幅度提高巖石基坑支護結(jié)構(gòu)的安全性；黃雪峰等[6]對深基坑樁錨支護結(jié)構(gòu)樁身內(nèi)力進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)實測彎矩與理論計算彎矩在分布規(guī)律和變化趨勢上存在一定的差異；向波等[7]對土層中微型鋼管排樁進行堆載試驗，發(fā)現(xiàn)各排樁樁身彎矩分布具有一定的差異性；駱祖江等[8]、余莉等[9]對土質(zhì)地層基坑中的樁錨支護體系進行內(nèi)力監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)彎矩最大值位于開挖面附近，且反彎點數(shù)目與開挖深度有關(guān)。

總結(jié)發(fā)現(xiàn)，微型鋼管樁現(xiàn)場試驗大多以基坑變形為主，土層選擇上大多以黏性土、砂土為主，而對土巖復(fù)合地層研究較少，且基坑開挖深度均未超過30 m。本文以青島某土巖結(jié)合地形的40 m深基坑工程為依托，采用雙排微型鋼管樁支護體系，通過在鋼管樁樁身表面安裝應(yīng)變片的方法對不同工況及開挖深度下的樁身應(yīng)變、受力特點及其變化規(guī)律進行監(jiān)測分析，以期為土巖地層微型鋼管樁的設(shè)計和相關(guān)設(shè)計規(guī)范的制定提供參考依據(jù)。

1 試驗設(shè)計

1.1 試驗概況

本試驗為青島地鐵4號線某車站工程，該車站地下為4層結(jié)構(gòu)，沿東西向布置。車站采用明挖順筑法施工，基坑深度為31.1～37.8 m，頂板覆土厚度為5.4～6.6 m，場區(qū)上部為第四系全新統(tǒng)素填土，下部地層以強風(fēng)化煌斑巖為主，煌斑巖、花崗斑巖等淺成相巖脈穿插其中，與花崗巖巖基組成復(fù)合巖體，基巖面隨地形、地貌略有起伏。經(jīng)勘探及室內(nèi)試驗所得巖土層物理力學(xué)性質(zhì)如表1所示。

1.2 試驗器材

本試驗采用免焊型應(yīng)變片，為消除溫度影響，每次采集數(shù)據(jù)時將儀器最外側(cè)一排接入與鋼管樁同材質(zhì)的鋼片。應(yīng)變測試儀橋路方式選擇外補償方式，通過DH3816靜、動態(tài)應(yīng)變采集儀測試樁身應(yīng)變，彎矩通過采集到的微應(yīng)變換算得到。

試驗前，先在施工場地確定測試樁的安裝部位，采用潛孔成孔。然后將安裝好傳感器的微型鋼管樁放入鉆好的孔內(nèi)，慢慢送達(dá)至樁底設(shè)計標(biāo)高。試驗所用的微型鋼管樁為直徑168 mm、壁厚8 mm的無縫鋼管，上階與下階鋼管樁搭接2 m。因基坑上部存在第四系素填土，故第一階設(shè)計為雙排微型鋼管樁，樁長12.30 m，樁頂標(biāo)高為19.40 m，水平間距為1.00 m，1#、4#對稱布設(shè)在內(nèi)排，5#、6#對稱布設(shè)在外排。此次試驗主要對內(nèi)排兩根測試樁受力特性以及同一根測試樁對不同開挖階段下的受力特性進行對比分析。

施工中的微型鋼管樁和應(yīng)變片傳感器的安裝如圖1所示。

1.3 微型鋼管樁復(fù)合錨桿（索）超前支護設(shè)計方案

綜合考慮工程場地結(jié)合結(jié)構(gòu)埋深、周邊環(huán)境條件、地下水位、地質(zhì)條件等因素，基坑采用明挖順筑法施工、鋼管樁（φ168 mm@1000）+錨索/錨桿的支護體系，基坑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計剖面如圖2所示。圍護結(jié)構(gòu)采用三階鋼管樁+錨索/錨桿的圍護結(jié)構(gòu)形式：第一階測試樁采用雙排鋼管樁，鉆孔直徑200 mm，鋼管樁外徑168 mm，壁厚8 mm，鋼管樁水平間距1.00 m，鋼管樁入巖1.5 m；第二及第三階測試樁采用單排鋼管樁，兩階鋼管樁分界處設(shè)錯臺，臺寬1.0 m。

第一階測試樁采用6道預(yù)應(yīng)力錨索（MS），編號為MS1—MS6，其預(yù)應(yīng)力鎖定值分別為240、270、380、360、298、 235 kN，水平間距為2.00 m，錨桿豎向間距為2.15 m，傾角為15°，預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用φ15.2 mm的鋼絞線，強度設(shè)計值為1 320 MPa，截面積為139 mm2，松弛率為2.5%，巖層中使用的錨桿采用HRB400級鋼筋。第二階測試樁采用4道錨桿（MG），編號分別為MG1—MG4，其中，MG1和MG2錨桿承載能力設(shè)計值均為280 kN，MG3和MG4設(shè)計值均為247 kN。第三階測試樁采用5道錨桿，編號為MG5—MG9，其承載能力設(shè)計值分別為217、217、203、204、190 kN，第二及第三階測試樁的錨桿間距為2.50 m。

1.4 試驗方案

第一階測試樁布設(shè)兩排，內(nèi)排測試樁（靠近基坑內(nèi)側(cè)）編號分別為1#、4#，外排測試樁編號分別為5#、6#。內(nèi)排單根測試樁從樁頂至冠梁2處分別以間隔1.10、1.05 m的方式布設(shè)應(yīng)變片，每一側(cè)布設(shè)11個應(yīng)變片，左右對稱設(shè)置，共22個，迎土面與背土面應(yīng)變片布設(shè)方式與位置均相同。第二、三階為單排鋼管樁，其中第三階為對接焊鋼管。測試樁傳感器布設(shè)如圖2所示。1#、4#測試樁一側(cè)應(yīng)變片自上而下分別編號為A1—A11、E1—E11（深度距冠梁底分別為1.10，2.20，3.30，…，12.10 m），另一側(cè)自樁頂至樁端分別編號為A1′—A11′、E1′—E11′（深度距冠梁底分別為1.05，2.10，3.15，…，11.55 m）。測試儀器選用DH3816應(yīng)變監(jiān)測儀，自開挖階段每周監(jiān)測一次，持久未挖階段間隔15 d監(jiān)測一次。

在前人[5-8]研究基礎(chǔ)之上，持續(xù)動態(tài)監(jiān)測了第一階基坑內(nèi)側(cè)鋼管樁在基坑開挖過程樁錨支護結(jié)構(gòu)樁身實際受力狀態(tài)，對比分析了不同開挖工況下內(nèi)排測試樁間內(nèi)力變化的差異性，從第1天（2018-11-16）試驗樁沉樁完畢到第232天（2019-07-05）MG7與MG8施工完畢的各具體工況見表2。重點分析了第一階基坑開挖7種工況下、第二階6種工況下，以及第三階8種工況下微型鋼管樁受力特點、變化規(guī)律、內(nèi)力極值位置以及樁-土共同作用下樁身反彎點位置。

2 試驗結(jié)果及分析

試驗采集第一、二、三階微型鋼管樁開挖時內(nèi)排1#、4#測試樁在不同開挖工況下不同樁身位置的應(yīng)變數(shù)值，并據(jù)此計算出樁身應(yīng)力和彎矩。

2.1 第一階開挖時內(nèi)排1#測試樁樁身彎矩

從第1天試驗樁沉樁結(jié)束到第一階鋼管樁沉樁之前，對第一階鋼管樁樁身應(yīng)變進行監(jiān)測，1#測試樁應(yīng)變片自上而下分別編號為A1—A11、A1′—A11′。通過樁身應(yīng)變片的微應(yīng)變變化量可得到土巖基坑內(nèi)排1#測試樁各工況下彎矩隨深度的變化規(guī)律，進而全面分析樁身實際受力狀態(tài)，據(jù)此整理得到1#測試樁彎矩隨樁身深度的變化曲線[10]，如圖3所示。

從圖3可以看出：隨著基坑的開挖，同一截面（樁身深度）處樁身彎矩隨開挖深度逐漸增大，在樁身4.30～8.60 m深度段彎矩變化最為顯著，樁頂A1—A1′截面位置處出現(xiàn)較大的負(fù)彎矩；在基坑開挖至10.75 m（工況Ⅰ-7）時，1#應(yīng)變片A1—A1′截面位置處測得負(fù)彎矩最大值超過15 kN·m。分析認(rèn)為：樁頂位置承受樁周土體側(cè)向推力作用，開挖過程一直起到懸臂擋土樁作用，故彎矩逐漸增大，同時基坑在開挖過程中，頂部位置鋼管樁最先發(fā)揮作用，承受較大樁頂及樁周荷載；隨著開挖深度的增加，背土面處的彎矩出現(xiàn)較大值，未挖到的樁身位置彎矩出現(xiàn)波動現(xiàn)象，數(shù)值很小，且彎矩略微向下移動，數(shù)值較為穩(wěn)定[10]。因測試樁MS1鎖定，使得A2—A2′截面彎矩由負(fù)值向正彎矩方向發(fā)展，大體趨于0[11-12]。

基坑剛開挖且錨桿未鎖定時，上部土壓力主要依靠下部嵌固段被動土壓力平衡，彎矩曲線呈“上部大下部小”的形式，開挖面以下彎矩波動較??；各錨索位置處，隨著預(yù)應(yīng)力作用的依次施加，該處彎矩減小[11]，MS2張拉鎖定后，截面A4—A4′處彎矩從6.82 kN·m減小至2.73 kN·m（工況Ⅰ-7）；MS3張拉鎖定后，樁身A6—A6′截面彎矩從7.73 kN·m降至1.80 kN·m（工況Ⅰ-6）。分析認(rèn)為：錨索預(yù)應(yīng)力的施加相當(dāng)于為微型鋼管排樁增加了彈簧支撐，對微型鋼管樁的變形起到很大的約束作用，限制了鋼管樁變形，故彎矩減小。樁身下部1/3范圍（8.60～12.00 m）內(nèi)彎矩數(shù)很小，基本控制在±3 kN·m以內(nèi)；但基坑挖至10.75 m（工況Ⅰ-7）時，因MS4、MS5錨索未及時施加預(yù)應(yīng)力使得下部彎矩增幅明顯。分析認(rèn)為：樁身下段微型鋼管樁單獨承受樁側(cè)水土側(cè)壓作用，錨索錨桿與微型鋼管樁未起到聯(lián)合支護作用。與設(shè)計值相比，正彎矩理論值是實測值的2.31倍，負(fù)彎矩理論值是實測值的1.46倍，說明設(shè)計值較保守[13]。本文僅考慮微型鋼管樁本身的抗彎性能，若綜合考慮樁周水泥漿滲透、填充、擠密巖土體作用對整體抗彎性能的影響，實際工程運用中，鋼管樁的抗彎性能遠(yuǎn)大于設(shè)計值，這一結(jié)論亦得到王少杰等[12]的證實。

2.2 第一階開挖時內(nèi)排4#測試樁樁身彎矩

對于基坑外側(cè)土體，開挖之前屬于靜止土壓力狀態(tài)，隨著基坑土體逐層開挖，基坑外部土體有逐漸向坑內(nèi)發(fā)生水平位移的趨勢，此時靜止土壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃油翂毫?，在基坑外?cè)設(shè)置雙排鋼管樁起到減小圍護結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力變化情況 。根據(jù)第一階開挖時4#測試樁彎矩監(jiān)測數(shù)據(jù)，繪制出的基坑開挖過程樁身彎矩隨樁身深度變化曲線。如圖4所示。

從圖4可以看出：樁身彎矩表現(xiàn)出“中間大、樁端小，而樁頂有較大負(fù)彎矩”的特性，揭示了土巖基坑鋼管樁的彎矩分布規(guī)律；與同排1#測試樁相比，4#測試樁樁頂負(fù)彎矩與1#測試樁接近，而樁身4.30 m以上的素填土、粉質(zhì)黏土、粗砂層在第一階開挖時彎矩變化較大。

由圖4還可以看出：開挖面附近的彎矩較大，

這是由于開挖面附近的應(yīng)變片測得的微應(yīng)變較大，換算得到的彎矩也較大；開挖至6.75 m時，E5—E5′截面和E6—E6′截面彎矩均出現(xiàn)極值，分別為-14.06、6.64 kN·m。任一開挖面處因錨索預(yù)應(yīng)力的施加，彎矩會減小，開挖至4.50 m時，因MS1錨索的施加，E2—E2′截面彎矩絕對值由5.24 kN·m減小至2.18 kN·m，減少幅度超過1/2，與同排1#測試樁相比，彎矩絕對值增加1.14 kN·m；MS3錨索的施加使得5.40 m處負(fù)彎矩由14.06 kN·m減小至10.79 kN·m，減小幅度約30.30%，與同側(cè)的1#測試樁相比，彎矩增加了11.49%。即隨著工況進行，各截面處彎矩逐漸增大，且自上而下逐漸延伸、擴展。彎矩曲線規(guī)律明顯，符合微型鋼管樁與錨索聯(lián)合支護結(jié)構(gòu)體系的實際受力狀態(tài)，數(shù)值較為穩(wěn)定，在樁側(cè)土壓力、嵌固段土體反抗力、預(yù)應(yīng)力錨索共同作用下，樁身中部5.00～8.00 m位置彎矩較大，在基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)實時監(jiān)測取各工況下最不利組合的結(jié)果作為設(shè)計依據(jù)[14]。

2.3 第二階開挖時內(nèi)排1#測試樁樁身彎矩

第二階開挖引起第一階1#測試樁彎矩隨深度變化曲線如圖5所示。

第二階開挖工況下：隨著開挖深度逐漸增大，樁身彎矩也逐漸增大；同一截面彎矩不斷增大，樁身負(fù)彎矩極值略微減小，正彎矩逐漸增大；特別是巖石層部分（深度7.60 m），彎矩增大現(xiàn)象尤為明顯。第一階開挖時樁身8.60～12.00 m范圍內(nèi)彎矩數(shù)較小，第二階開挖過程彎矩數(shù)穩(wěn)定在±10.00 kN·m左右；其中最大正彎矩達(dá)到7.01 kN·m，最大負(fù)彎矩達(dá)到－10.33 kN·m，說明樁身嵌巖段逐漸改善樁身受力特性[15]。

此外，彎矩曲線離散性不大，反彎點不止一處且樁身受力特點沒有發(fā)生較為明顯的改變，整體“鼓肚”較第一階偏大；與第一階開挖時相比，最大負(fù)彎矩位置由樁身5.40 m下移至9.70 m處，特別是第三階微型鋼管樁下樁完畢時，A9—A9′截面彎矩數(shù)值達(dá)到-10.33 kN·m，較A5—A5′截面處-8.41 kN·m的絕對值高出22.83%。第二階微型鋼管樁施工時，5道預(yù)應(yīng)力錨索全部張拉鎖定，使得錨索位置處彎矩始終較小，說明錨索預(yù)應(yīng)力的施加有效約束了微型鋼管樁變形。5道錨索相互配合、協(xié)調(diào)工作，從錨索（錨桿）設(shè)計上來看，第一階設(shè)置5道預(yù)應(yīng)力錨索，承載能力設(shè)計值介于145～202 kN之間，第二階雖為單排微型鋼管樁，但4道錨桿承載能力設(shè)計值介于210～250 kN之間，錨桿設(shè)計值的增加可有效控制住微型鋼管樁內(nèi)力及變形，使得樁身內(nèi)力較為協(xié)調(diào)一致。

2.4 第二階開挖時內(nèi)排4#測試樁樁身彎矩

第二階開挖時4#測試樁彎矩隨深度變化曲線如圖6所示。

由圖6可知：樁身中部5.40 m深度處最大負(fù)彎矩隨開挖深度增加逐漸減小，最大值僅比9.70 m深度處負(fù)彎矩波峰高出4.88 kN·m；7.55 m深度處仍存在正彎矩極值，數(shù)值上高達(dá)26.23 kN·m，特別是基坑開挖深度超過20.95 m（工況Ⅱ-6）時彎矩大幅度增加，增幅達(dá)29.62%，正彎矩極值約為負(fù)彎矩極值（絕對值）的2～3倍，且開挖深度越大差值越大。樁錨支護鎖定階段，5道預(yù)應(yīng)力錨索的施加相當(dāng)于彈簧支座，隨著基坑開挖逐漸增大，在較大主動水土壓力、錨桿反力共同作用下，樁身彎矩表現(xiàn)為增大趨勢。在樁身下部1/3范圍內(nèi)出現(xiàn)較小正負(fù)彎矩波峰，與第一階開挖時彎矩基本為0相比，9.70 m位置負(fù)彎矩最大值增至－6.95 kN·m，10.75 m位置處正彎矩最大值增至13.39 kN·m，負(fù)彎矩值約為正彎矩極值的一半；表明深基坑開挖過程樁身彎矩逐步向下移動，巖土層部分彎矩不容小覷。在2.15、4.13 、6.45 、8.60 m深度位置仍出現(xiàn)零點，表明開挖深度小于20.95 m時柔性支護結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力錨索起到了很好的約束作用[16]。

2.5 第三階開挖時內(nèi)排1#測試樁樁身彎矩

與前兩階開挖時有很大區(qū)別，工況Ⅱ-6之后開挖深度超過30.00 m，利用DH3816采集儀得到第一階1#測試樁微應(yīng)變數(shù)據(jù)，繪制出第三階開挖時1#測試樁彎矩沿樁身深度分布曲線，如圖7所示。

由圖7可看出：第三階微型鋼管樁下樁完畢后，樁身彎矩整體超大幅度增加；隨著基坑逐漸向下開挖，樁頂部分負(fù)彎矩較第二階開挖時增加一倍。分析認(rèn)為，隨著基坑逐漸向下開挖，基坑內(nèi)排測試樁樁頂受到的主動土壓力越大，樁頂位移及變形就越大，樁身上部1/3范圍內(nèi)的土層受力狀態(tài)由迎土面受拉向背土面受拉過渡。其中樁身3.25 m深度處正彎矩波峰較第一階增加18.26 kN·m，較第二階增加12.99 kN·m，后經(jīng)反彎點在土巖結(jié)合分界處出現(xiàn)最大負(fù)、正彎矩轉(zhuǎn)折，負(fù)彎矩極值較一、二階增長幅度分別為51.09%、68.38%，正彎矩極值增長幅度僅為16.80%；說明基坑開挖超過13.00 m，土巖結(jié)合薄弱層中的4.13～6.15 m土層范圍內(nèi)樁身受力及變形較大[17]。

2.6 第三階開挖時內(nèi)排4#測試樁樁身彎矩

根據(jù)第三階開挖過程測得4#測試樁應(yīng)力、彎矩數(shù)據(jù)，繪制出的彎矩隨開挖深度變化曲線如圖8所示。

由圖8可看出：樁身彎矩隨開挖深度增大逐步累積且逐漸向下傳遞，粗砂和強風(fēng)化花崗巖下壓帶接觸面上下1.50 m左右仍為正、負(fù)彎矩最大值處，正彎矩最大為32.43 kN·m，分別比第一、二階開挖極值高出56.64%、19.12%；樁身5.40 m處最大負(fù)彎矩為－20.55 kN·m，絕對值比第一階開挖時高出31.58%，比第二階施工極值高出63.45%?？梢钥闯?，在一定土層深度范圍內(nèi)隨著開挖深度的增加，彎矩數(shù)值先減小后增大，逐漸向下傳遞；同時說明土巖結(jié)合分界面容易形成軟弱滑動面，如果采用單一支護形式，很難協(xié)調(diào)兩者之間的內(nèi)力和變形，故預(yù)應(yīng)力錨索選擇上MS3、MS4承載能力設(shè)計值增至506 kN。

巖石接觸面樁身（9.70～12.00 m）處彎矩出現(xiàn)第二個波峰，9#應(yīng)變片彎矩增至－17.74 kN·m，分別比一、二階開挖時高出61.39%、60.82%，10#應(yīng)變片正彎矩達(dá)20.46 kN·m，比第一階開挖時極值高出77.03%，比第二階開挖時高出34.56%。第三階與前兩階開挖時內(nèi)力變化有所不同，沒有明確的反彎點，特別是基坑開挖至32.25 m之后，樁身彎矩整體增大，在各波峰位置增幅達(dá)28.56%～51.09%；說明基坑開挖超過30.00 m時應(yīng)注意定期監(jiān)測，特別是錨索位置，預(yù)應(yīng)力錨索起到協(xié)調(diào)區(qū)段內(nèi)力及變形作用，使樁身受力較為均勻，但此時彎矩較一、二階開挖時增長幅度較大[18]。

3 結(jié)論與建議

1）第一階微型鋼管樁開挖時，開挖面附近出現(xiàn)較大彎矩數(shù)值，而開挖面以下位置測得彎矩數(shù)值基本在0左右波動。內(nèi)排1#、4#測試樁基坑開挖過程樁頂負(fù)彎矩在0～10 kN·m范圍內(nèi)波動。強風(fēng)化花崗巖、強風(fēng)化煌斑巖薄弱地段樁身內(nèi)力出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，存在正、負(fù)彎矩極值。

2）錨索鎖定使得該處彎矩明顯減小，MS3鎖定使得內(nèi)排測試樁預(yù)應(yīng)力錨索位置始終出現(xiàn)反彎點，且樁身反彎點不止一處。隨著基坑開挖深度的逐漸增大，第一階開挖時樁底受力較小，特別是距樁端2.00 m的嵌固段幾乎不受力。

3）基坑開挖至第二階時，第一階內(nèi)排2根測試樁彎矩曲線離散性不大，整體“鼓肚”較第一階偏大，樁身分別出現(xiàn)兩個負(fù)彎矩波峰、兩個正彎矩波峰，土層極值逐漸下移至樁身9.70、10.75 m位置處的巖石地層。

4）第三階基坑開挖深度為8 .00 m，測試樁樁身彎矩超大幅度增加，出現(xiàn)多個較大正、負(fù)彎矩波峰；其中，樁頂懸臂部分表現(xiàn)為迎土面受拉；2.15～4.30 m土層范圍內(nèi)的測試樁表現(xiàn)為迎土面受拉，與一、二階開挖時相比彎矩大幅度增加；土巖邊界位置仍為正負(fù)彎矩極值處，負(fù)彎矩極值分別比一、二階高出30.00%、60.00%以上，正彎矩極值分別高出40.00%、20.00%左右。

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