锚杆质量通病防治.docx
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锚杆质量通病防治
锚杆质量通病防治
锚杆被拔出桩折断排桩倒塌
1．现象
当挖土到基坑底，发现桩顶部挡土小墙倾侧甚多,顶部地面裂缝并延伸至围墙,旋即排桩倒塌，
上部土体滑动，下水道塌陷,水涌入基坑，有的塌至街道,第一层锚杆从土中完全拔出，护坡桩折
成三段，折点分别在二、三层锚杆处、折点处混凝土破碎，钢筋弯曲，第二、三层锚杆锚头拉脱，腰梁扭断开裂。
2．原因分析
（1）
（1） 从事故现象看：
第一层锚杆被拔出足以说明锚固长度显然不够,开始产生桩顶的大量位移和裂
缝并延伸，足以说明其前兆。
当第一层锚杆的有效锚固长度不能胜任桩受的水平推力时，锚杆被
拔出，此时桩受的水平推力集中到第二层锚杆支点，桩受到过大的不能胜任的弯矩而折断,而锚
头拉脱、腰梁扭断、裂开是受到复杂的招矩拉力所致,直至整排桩被巨大力所推倒.
（2）
（2） 从事故发生后核算中发现，原计算错误在于第一层锚杆间距为2m一根，第二层锚杆间距为1．5m一根，
但计算桩受水平力系按单位长度（1m）计算，因此出现第一层锚团长度差1倍的误差。
作为设计计算者
必须记住由于一时的疏忽而造成严重的后果。
3．防治措施
（1）锚团长度的计算应反复核算，避免错误.
（2）在工程现场必须作测试，以发现计算上可能出现的错误.
（3）（3） 从事故发生的情况看,第一层锚杆的锚团长度非常关键。
因此认为多层锚杆支护体系的第一层
锚扦锚因力特别重要,设计施工者应特别重视。
6．2．2锚杆不起作用，桩折断，支护结构倒塌
1．现象
基坑较深，采用∮1．0m灌注桩、两层锚杆支护。
基坑挖到设计标高后不久，发现局部破坏，
先是锚杆端部脱落，横梁掉下，桩间土开裂，继而裂缝增大,桩顶地面较远处发生裂缝，
最后，桩断、支护结构倒塌,邻近自来水管断裂,基坑受泡,再次塌方，基坑内一片汪洋.
2．原因分析
锚杆端部脱落，说明预应力张拉后锚头没有错固住,横梁掉下说明这一排锚杆在桩端没有受力,
也就是锚杆不起拉结作用，使1m的大直径桩变成悬臂桩,受力后倾侧，桩间土开裂，位移大时
桩顶地面开裂并发展较远,最后桩因受弯矩太大而折断。
3．防治措施
（1）
（1） 预应力施工应由有经验技工操作，如无经验，应经过培训并由有经验工人予以指导。
当锚头锚住后还应检查横梁（一般为工字钢）是否受力。
当发现横梁脱落，应立即停止挖土，
研究原因，采取措施，如工地未能采取措施，则倒塌不可避免.
（2）基坑开挖时应作排桩的位移监测，随时可以发现桩有无大的位移，发现后应研究原因，采取措施。
6．2．3支护结构倒塌
1．现象
基坑深16m,密排大直径∮1．0m灌注桩,一层锚杆，地面距护坡桩边缘建双层工棚及移动式办公室。
施工期间支护桩突然断裂，排桩倒塌，工棚滑入坑内,造成重大事故。
2．原因分析
（1）基坑边缘搭建工棚是重大违规事件，事故原因分析系地面超载,原设计未曾考虑这项外加荷载。
（2）基坑深16m，按该工程地质情况，一层锚杆的方案不安全，再加上超载，导致事故发生。
3．防治措施
（1）
（1） 支护方案决不能在基坑边建设工棚，也不能在坑边堆放如钢筋类重物,必须堆重物或行驶塔吊、
汽车吊时，应计算地面超载，以保证安全。
（2）
（2） 如能在基坑底上5m左右增加一层锚杆，则可增加安全，但也应将超载计算进去，计算锚杆锚
固长度，灌注桩配筋、入土长度等.
6．2．4锚杆倾角小,锚固力差
1．现象
锚杆设汁要求极限承载人为500kN，工程现场试验，倾角15o（与水平面的夹角）极限承载力
仅为400kN，同样长度改变倾角为25o后，极限承载力为600kN，满足设计要求。
2．原因分析
锚杆的承载力与土体的极限摩阻力有关,一般情况下，上层土质较下层土质差,在同样锚
固长度情况下，倾角小时锚固体深入较好土体长度少，如上述试验，锚杆锚团长30m，倾
角15o时，在淤泥质粘土中约为15m，在粉质粘土中约为15m；而改为25o时,锚固段在淤
2．本表摘自《建筑基坑支护技术规程》（JGJl20—99）。
6．3基坑支撑系统
6．3．1钢支撑失稳
1．现象
大直径灌注桩，钢支撑支护，水泥搅拌桩作截水帐幕，基坑深8m、9m不等，当土方挖到设
计标高时，一根支撑连杆断裂,围护桩大幅度位移，距坑5m远的路面出现裂缝。
2．原因分析
（1）设计支撑系统截面偏小。
（2）未考虑长细比影响，安全度严重不足，随着基坑开挖深度加大，支撑系统承受压力增大，
造成杆件失稳破坏，支护桩大幅度位移。
3．防治措施
（1） 支撑系统的设计计算应按《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120一99）中第4章第5
节（4．5）支撑体系计算规定设计.
（2） 对工程的具体情况，如土质情况，施工单位等，设计时在安全系数方面可予适当考虑，
对建设单位要求节约应通盘研究考虑。
6．3．2角撑未及时支撑造成地面裂缝
l,现象
双排小直径灌注桩加两层钢支撑及角撑，坑深6．5m，挖土到设计底标高时，围护桩发生滑移倾斜，
造成道路及场地地面裂缝。
2．原因分析
（1） 为了挖土方便，下层支撑中的（斜）角撑未及时跟上支撑，改变了围护结构的受力情况，
造成北边桩滑移倾斜,带动其他桩洲顷斜。
（2）挖土施工未按施工方案操作。
（3）市政道路地下水管破坏，大量水渗入基坑内，降低土的力学指标。
3．防治措施
（1） 基坑工程必须按照施工方案规定施工，即如何分层挖土，何时加撑和斜角支撑等，
千万不能马虎，必须按方案施工。
（2） 较多工程若发现有地下水管或化粪池漏水现象,在设计前应调查了解，如发现问题则
在设计时应将士的力学指标如φ，c值予以考虑,即将地质勘探提供的指标，计算时适当提高
安全度，施工时发现有漏水，则应立即组织排除。
6．3．3钢管支撑间距过大。
节点处理不当
1．现象
坑深11m,φ800钢筋混凝土灌注桩，设两道φ914×11钢管支撑，间距8m。
挖土至设计标高时，
约30m长支护结构向坑内侧倾斜2．5m，基坑底宽7m的土隆起1．8m，造成巨大经济损失，影响工期。
2．原因分析
（1）支撑间距过大,支撑节点处理不当，延长数十米的结构向内倾斜。
（2）灌注桩入土深度（嵌因深度不足）,引起坑内土隆
（3）基坑内土的抗力不足，施工又逢雨季，基坑土体抗隆起稳定性不足，基坑实际已呈破坏状态。
3．防治措施
（1）支撑体系应按规定计算确定间距，处理好节点,如做钢围檩并与围檩焊接好。
（2）必须验算灌注桩嵌因长度,以防止坑内被动土水平抗力不足。
（3）雨季施工应有基坑施工方案,主要是控制地面及地下水。
6．3．4钢管支撑弯曲破坏
1．现象
淤泥质粘土地质基坑深10m，φ800灌注桩，校长16m,两道φ914×11钢管支撑。
基坑挖土到设计标高时，在宽度方向发生整体滑动，坑底大量土体隆起，地面、道路开裂，
钢文撑多处弯曲破坏，桩折断。
2．原因分析
（1） 钢管支撑失稳破坏是重要原因,因为围护桩体、支撑体系和土体三者互相作用组成基坑
工程的整体，支撑体系的失稳就会导致整体破坏.
（2） 灌注桩人土深度（嵌固深度）偏小，只有6m，即嵌固深度与开挖深度之比为0．6，使坑底
被动土区土体抗力不足，引起坑内土隆起，整体滑动破坏。
3．防治措施
（1）钢支撑的设计与施工应按附录各条执行。
（2）灌注桩的嵌固深度应进行核算，即核算被动土区水平抗力是否满足，不足时将产生土体隆起整体滑移。
6．3．5钢筋混凝土支撑立校下沉,支护结构破坏
1．现象
基坑深9m，2层钢筋混凝土支撑，跨度20m。
施工中发现支撑立柱下沉达170mm，支撑梁下挠，
第一道支撑严重开裂,轴力达设计值3倍,坑底涌砂。
2．原因分析
（1）设计时未考虑软土地区支撑立柱下沉如此之多,导致梁开裂。
（2）支撑在温度变化后会产生应力变化,节点变化也会产生次应力，支撑立柱下沉,其轴力会大大增加。
3．防治措施
（1）将立柱支撑在较好的地层上，并提高沉降安全系数。
（2）尽量选用工程桩（一般软土地区都应用工程桩）作为立柱支承.
（3）钢筋混凝土支撑设计时要考虑温度、节点变位等次应力。
6．3．6钢筋混疑土支撑破坏
1．现象
坑深10m，地面下20m内为流塑状淤泥，800mm厚地下连续墙（未到细砂层），两道钢筋混凝土支撑。
挖土将到设计标高时，60m长地下连续墙整体滑移,坑底隆起,第一道支撑脱落，第二道支撑大部
分被剪断，外围地面塌陷约4m，附近民房受到损害，坑内形成积水潭。
2．原因分析
（1）主要原因是土体失稳,造成工程结构整体滑动，被动区抗力不足。
（2）整体滑动导致第一道混凝支撑被拉脱落，第二道钢筋混凝土支撑被剪断。
3．防治措施
（1）加深地下连续墙嵌固深度，可以深入到细砂层，避免基坑结构滑移破坏。
（2）增加被动土区的土抗力，采用地基处理方法提高淤泥质土的性能，如在坑内侧做水泥土搅拌桩。
（3）避免整体滑移,就能保证钢筋混凝土支撑不被破坏。
6．3．7拆除支撑时，邻近建筑物开裂
1．现象
基坑深7．2m，钢板桩及两道钢筋混凝土支撑。
拆除钢板桩及支撑时，距坑边6m的三层建
筑物产生严重开裂，但基坑开挖设置支撑时未发现裂缝.
2．原因分析
拆除混凝土支撑时应先换支撑，仍应支持钢板桩，否则钢板桩成为悬臂而加大位移，
导致6m外的建筑物随土的位移地基下沉，建筑物开裂。
3．防治措施
（1）拆除钢筋混凝土支撑时，应先作好牢靠支撑。
（2）肥槽施工时应回填夯实后才能拔出钢板桩。
有裂缝、空洞等缺陷。
在中细砂中，孔隙小，浆液难扩散，但往往出现局部缩小，与灌注桩结合不好的现象。
（2）在桩较长的情况下，要做到控制垂直度,使两种桩结合组成帐幕不渗水，比较困难。
3．防治措施
（1） 制订方案时应详细研究场地勘察报告,如有不均匀砂层时，应研究是否应用高压注浆法，
还是采用其他方法，如深层搅拌水泥土法。
（2） 在采用高压注浆法时，灌注桩施工应记录每根桩的垂直度，偏向何方，以便作高压注浆桩的参考,
使两桩有良好结合,作成防水帐幕。
6．4．3深层搅拌水泥桩施工质量差
1．现象
基坑深6m，∮480mm振动灌注桩支护，桩长9m,外侧3排直径500mm深层搅拌桩截水，
地下水与海水相通.挖土深4m时坑内漏水涌砂，坑外地面下陷,危及邻近建筑及道路,无法施工。
2．原因分析
（1） 施工质量差是未作成截水帐幕的主要原因。
基坑开挖后发现深层搅拌桩垂直度偏差过大，
一些桩没有搭接，桩间形成缝隙及孔洞.
（2）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99）第5．4．2条规定截水桩的有效搭接宽度应不小于150mm，
但设计和施工要求互相搭接50～100mm，实际有的搭接仅50mm。
3．防治措施
（1）设计的截水帐幕桩的搭接应大于150mm，同时对桩长的偏差提出要求,究竟应搭接多少应在方案中确定。
（2）必须严格按规范规定施工,应特别重视截水桩是工程的关键部分。
6．4．4深层搅拌桩截水帐幕深度不足
（2）高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建筑的地基处理、深基坑侧壁挡土或挡水、基坑底部加固、
防止管涌与隆起、坝的加固与防水帐幕等工程。
（3）高压喷射注浆单管法及二重管法的高压水泥浆液流和三重管法高压水射流的压力宜大于20MPa，
三重管法使用的低压水泥浆液流压力宜大于1MPa,气流压力宜取0．7MPa，提升速度可取0．1～0．25m/min。
（4）高压喷射注浆的施工工序为：
机具就位；贯入注浆管；喷射注浆；拔管，冲洗.
（5）高压喷射注浆可采用开挖检查、钻孔取芯、标准贯入、载荷试验或压水试验等方法进行检验。
2．深层搅拌法
（1） 工程地质勘察应查明填土层的厚度和组成、软土层的分布范围、含水量和有机质含量、
地下水的侵蚀性质等.
（2）深层搅拌桩平面布置可根据上部建筑对变形的要求，采用柱状、壁状、格栅状、块状等处理形式。
（3）应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度,搅拌桩的垂直度偏差不得超过1．5%，
桩位偏差不得大于50mm。
（4）搅拌桩应在成桩后7d内用轻便触探器钻取桩身加固土样，观察搅拌均匀程度，同时根据轻
便触探击数用对比法判断桩身强度。
检验桩的数量应不少于已完成桩数的2％.
（5）水泥土桩与桩之间的搭接宽度应根据挡土及截水要求确定，考虑截水作用时,
桩的有效搭接宽度不宜小于150mm;当不考虑截水作用时，搭接宽度不宜小于100mmo
3．高压喷射注浆法质量检验标准见7．13附录；深层搅拌法质量检验标准见7．12附录。
6．4．5墓坑未作截水帷幕发生事故
1．现象
基坑深9m，∮1200mm灌注桩支护，桩长13m,中心距1．5m，桩顶圈梁，一道锚杆拉结，
坑内外同时用降水井降水.地质除上层为杂填土外，其余为淤泥质土。
基坑开挖后，
由于没有止水帐幕，坑外泥水不断向坑内渗入，随开挖深度加大而增加。
某日大雨倾盆时，
坑边配电间随支护桩3根折断而滑入坑内，附近楼房宿舍向基坑倾斜,最大达27cm.
房屋产生不同程度裂缝。
2．原因分析
（1）场地地下水位高,又是淤泥质土。
淤泥质土的流变性强，透水性弱，用管井降水不利，
水位差大促使渗流，使基坑外泥水进入坑内,如采用良好的止水帐幕,则可避免这种现象.
（2）配电间不宜设置在坑边，必须设时，应计算桩及锚杆受力情况。
3．防治措施
（1）软土地区采用降水方法应按土的有效粒径及渗透系数来考虑确定.采用止水帐幕方法可有效截住水源。
（2）基坑周边不应设建筑物，无法避免时,应专门设计防止支护桩及基坑塌坍的方案。
附录高压喷射注浆法及深层搅拌法技术规定和质量检验标准
1．高压喷射注浆法
（1）高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工
填土和碎石土等地基。
当土中含有较多的大粒径块石、坚硬粘性土、大量植物根茎或有过多的有机质时，
应根据现场试验结果确定其适用程度.
（2）高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建筑的地基处理、深基坑侧壁挡土或挡水、基坑底部加固、
防止管涌与隆起、坝的加固与防水帐幕等工程.
（3）高压喷射注浆单管法及二重管法的高压水泥浆液流和三重管法高压水射流的压力宜大于20MPa,
三重管法使用的低压水泥浆液流压力宜大于1MPa,气流压力宜取0．7MPa，提升速度可取0．1～0．25m/min。
（4）高压喷射注浆的施工工序为：
机具就位；贯入注浆管；喷射注浆；拔管，冲洗。
（5）高压喷射注浆可采用开挖检查、钻孔取芯、标准贯入、载荷试验或压水试验等方法进行检验。
2．深层搅拌法
（1）工程地质勘察应查明填土层的厚度和组成、软土层的分布范围、含水量和有机质含量、
地下水的侵蚀性质等。
（2）深层搅拌桩平面布置可根据上部建筑对变形的要求，采用柱状、壁状、格栅状、
块状等处理形式.
（3）应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度,搅拌桩的垂直度偏差不得超过1．5％,
桩位偏差不得大于50mm。
（4）搅拌桩应在成桩后7d内用轻便触探器钻取桩身加固土样，观察搅拌均匀程度，
同时根据轻便触探击数用对比法判断桩身强度。
检验桩的数量应不少于已完成桩数的2％。
（5）水泥土桩与桩之间的搭接宽度应根据挡土及截水要求确定，考虑截水作用时,
桩的有效搭接宽度不宜小于150mm;当不考虑截水作用时，搭接宽度不宜小于100mmo
可降至-12．7m，后改为降至-8m，加明沟排水。
当挖到深5～6m时,发现一段下水管渗水，
当挖到深8~9m时，见地下水，基坑壁下部坍塌，无法施工。
同时在坑外3m处出现了平行于基坑
、宽约1~2cm的裂缝，南段发生大滑坡，东南角的小锅炉房滑人基坑内，邻近的宿舍（南约6m）及
办公楼（东约6m）均出现平行于基坑的裂缝。
2．原因分析
（1） 主要原因是由于变更降水方案,水降不下去所引起的。
因土的物理指标都按地下水降到-12．7m
以下考虑，但实际仅降到-8mo
（2）设计安全系数偏低，施工单位未作变形监控及土钉抗拔试验,未能及时采取措施c
（3）下水管道漏水也是造成滑坡坍塌的一个原因。
3．防治措施
（1）对勘察报告应详加研究，特别是φ、c及渗透系数K等，据此制定降水方案.如对邻近建筑产生沉
降影响,则应制定回灌井点方案即回灌系数的设计，如深度数量、位置及施工方法等。
（2）根据规程计算土钉长度，并按支护内部整体稳定安全系数计算稳定安全系数，应符合规程要求。
（3）施工前应作土钉与土体的极限摩阻力试验，如与规程标准不符时，要调整设计.施工时要作监控。
附录土钉墙技术规定和质量检验标准
1．土钉与土体极限摩阻力标准值
土钉与土体极限摩阻力标准值按附表6-4计算
土钉锚固体与土体极限摩阻力标准值附表6-4
土的名称
土的状态
ｑsik（kPa）
填土
16～20
淤泥
10~16
淤泥质土
16~20
粘性土
IL〉1
0.75〈IL≤1
0。
50〈IL≤0。
75
0。
25〈IL≤0.50
0。
0IL≤0.0
18~30
30～40
40～53
53～65
65～73
73～80
粉土
e〉0.90
0.75e〈0。
75
20～40
40~60
60~90
粉细砂
稍密
中密
密实
20～40
40～60
60~90
中砂
稍密
中密
密实
40～60
60～70
70～90
粗砂
稍密
中密
密实
60～90
90~120
120～150
砾砂
中密、密实
130~160
2．质量检测要求
而配筋又不足,因而大多数在坑底面断裂。
3．防治措施
基坑工程设计时所采用的c、φ值要考虑留有余地，即考虑泡水时c、φ值的减少。
要核算嵌固深度，
应按钢筋混凝土规范规定的圆截面配筋，正确采用钻孔混凝土强度等级及配置钢筋。
6．7．4软土打桩挤土引起支护桩倾侧
1．现象
某工程正当挖土高潮时，与该工程基坑间隔14m的另一工程基础打桩，速度为每天13~18根，
造成严重挤土作用，使某工程紧靠另一工程一侧支护桩最大位移达1．638m，造成巨大经济损失,
工期延误半年.
2．原因分析
由于打桩速度快，引起较大的超静孔隙水压水造成严重的挤土作用,且软土受振动后，土结构被破坏，
很快变成稀释状态，产生侧向滑移.
3．防治措施
在软土地区最好避免锤击桩（预制桩或沉管桩），采用钻孔灌注柱可以不产生本身工程桩的位移和挤
土后使邻近建筑物桩的位移.实践证明很多锤击沉管桩和打入式预制桩，由于产生超静孔隙水压力，
造成桩位移并影响邻近建筑。
如必须打锤击预制桩时，则应研究工地环境情况，是否影响邻近建筑,否则应采取特殊的措施，
如在基坑边用开槽或防挤孔、砂井等。
6．7．5基坑失稳破坏
1．现象
基坑深10．5m，采用∮800mm的钻孔灌注桩支护，桩长16．5m，并设向道∮914×11钢管支撑,
位置分别为—2m及-6m，采用深层搅拌桩止水。
挖土将到设计标高时,发现基坑底隆起,涌砂涌水，
支撑不稳，基坑工程整体失稳破坏。
2．原因分析
（1）嵌固深度仅6m,由于嵌固深度小，产生渗透不稳定及管涌，按规范嵌固深度核
算,至少应为10．2m.
（2）10．5m深坑内的土，大多为淤泥及淤泥质土,其φ及c值都很小，因此土水平抗力很小，造成滑移。
3．防治措施
在设计基坑工程时，其嵌固深度除满足结构支点及嵌固外，尚需满足抗渗稳定条件的要求。
如勘察报告提供的土的内摩擦角φ及土的粘聚力c值比较小时，则在基坑桩的内侧应采取加固措施，
如水泥土深层搅拌法或压力注浆法等以加固土体，避免产生滑坡失稳.
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