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二、钻杆施工引起地面塌陷的分析
第一排锚杆钻孔时，出现有涌水、涌砂、孔口塌孔，引起地面塌陷。分析认为，以下几点是主要原因：
（1）坑内降水，坑外封水，使坑外水位明显高于坑内水位，坑外砂土本身饱和水易流动所引起。在锚杆施工过程中，我们发现这个问题后，曾要求建设方及监理方同意在基坑南边设置5个坑外降水井（因南边距建筑物约有40m），不被采纳。
（2）第一排锚索孔口在人工填砂与淤泥质粘土层交界面处，因人工填砂层，结构松散，未完成自重固结，而且滞水，淤泥质粘土透水性差，使其交界面水量较丰富，导致钻孔时涌水、涌砂，孔口塌孔，给施工中造成一定的困难。碰到这个问题后，建议设计院把第一排锚索孔口标高降低0.3m，设计院有关人员经现场观察后，采纳我方意见。
（3）边注浆边拔管的注浆工艺加剧了涌砂现象。从地层结构可知，锚索孔均穿过粘土层，钻孔时极容易被粘土塞堵管，为实现边注浆边拔管的注浆工艺，有时须把第一次钻进后将钻管拔出处理掉钻管内的粘土塞，然后进行二次钻进。两次钻进使孔壁受到重复扰动，增加了涌砂的机会。
（4）锚索孔直径较大（Φ130mm），在砂层中不易成孔，塌孔、涌砂也会引起地面塌陷。
三、对桩锚支护结构设计的讨论
桩锚结构中桩是抗弯构件，锚索是抗拉构件。桩是基坑开挖前设置的，锚索是在基坑开挖过程中设置的。基坑是分层开挖形成的，随着开挖的进行，坑壁土体产生应力重新分布，支护结构与土体相互作用，因此护壁设计必须考虑开挖过程、空间、时间效应。
1．设置第一排锚索
要决定的问题主要有两方面：锚索位置和锚索锚固力。锚索距地表高度应大于Hc，小于Hk。这里Hc是土体自稳高度，Hk是护壁桩极限抗弯高度。另外也应考虑桩顶最大位移值及土层分布情况，尽可能把锚索孔口位置设在不易涌水、涌砂，孔口塌孔处。
2．锚索自由段和锚固段的作法来源于极限平衡理论。锚索在滑动面以内部分称自由段，滑动面以外部分称锚固段。自由段的作用是传递预应力，锚固段的作用是承担预应力。近年来基坑边坡稳定分析多采用朗肯力学模型，其滑动面与水平夹角β＝45°＋Φ/2。对于海南商业广场基坑Φ角取加权平均值求得β＝51°，由此求得东、南、西、北四面锚索自由段长度列于表3。假定Φ=0，按圆弧滑动面求得的自由段长度也列于表3。从表3可以看出：自由段长度设计值比朗肯值大5－7.5m，比圆弧面值大3.5－6.5m。
从造价上讲，自由段过长是多余的浪费。从技术上讲咱由段过长反而增加护壁桩桩顶位移。
3．锁定荷载的确定
原设计规定：锚索预应力张拉到设计值后，在观测时间内观察锚固位移趋于稳定时，可锁定。下面经南面（2号桩）第一排锚索为例进行分析。自由段长9m，锚固力P＝287.3kn，安全系数1.5，锚索钢铰线拙模量E＝l.94×102KN/mm2，强度标准值为1860KNmm2，截面面积S＝140mm2×3。
计算分析：
若锚索张拉锁定后下层土开挖引起外锚头产生2cm水平位移，由上述数据求得锚头水平位移使锚索产生的附加应力为：
结论：一排锚索锁定荷载达到设计值是不科学的。应考虑到开挖时土体应力释放引变形而导致的附加应力，一排锚索锁定荷载为设计值的85%左右较为合理。我们建议，设计院采纳。
4．锚索孔直径的选择
近年来海口施工的锚索孔径都为Ф1l0mm，唯独海南商业广场设计成Ф130mm-Ф150mm。同在海秀路上相距200－400m远的绿岛大厦基坑锚索、新世纪大厦基坑锚索均设计面Ф110的孔径都已成功（三个基坑的地质条件相似，开挖深度接近，锚固力属于同一量级）。
会审图纸时我们曾提出：孔径采用Ф130mm－Ф150mm，在砂层不易成孔，会导致塌孔，涌砂引起地面塌陷。当时设计院没有听取这种意见，后来在施工中发现有多个钻孔涌砂后，才把Ф150mm孔径改为Ф130mm实践证明砂层中确实不易成孔，塌孔涌砂严重引起地面下沉、塌陷。土体被扰动后较大范围土体应力重新分布从而增大了土体位移。
以上事实说明，当锚固力不太大时应尽量避免采用大孔径锚杆。
本工程基坑支护结构锚杆有752根，总长15023m，抽查42根锚杆进行抗拔力检验，全部合格。
在预应力张拉中发现有两根锚杆抗拔力达不到设计拉力值，合格率达99.7%。
经过几个月的地下室施工，现已完成二层地下室主体工程，基坑支护结构稳定，护壁桩顶最大水平位移为65mm，附近建筑物未发现有变形成裂缝。只是基坑四周附近地面有下沉、塌陷。
我们认为在深基坑支护结构的设计与施工，能按CSC工法的方法与思想来进行，即把设计与施工综合成一个整体来考虑，会取得更好的效果。
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