樁錨支護(hù)體系在軟土區(qū)域基坑中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

岑海津

【摘要】隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，基坑的開挖面積逐漸加大，深度也逐漸加深，深基坑支護(hù)形式也逐漸多樣化，對周圍環(huán)境的保護(hù)力度也逐漸嚴(yán)格。本文主要對軟土區(qū)通過樁錨支護(hù)體系所具有的安全性能進(jìn)行分析，并提出錨索施工過程中需要注重的關(guān)鍵程序，并在施工前對錨索質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。

【關(guān)鍵詞】樁錨支護(hù)體系；軟土區(qū)域基坑；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

深基坑支護(hù)，主要就是對復(fù)雜狀況下邊坡穩(wěn)定的問題進(jìn)行解決，也就是有效的控制土體出現(xiàn)滑移。在控制邊坡滑移的過程中，最主要的方式就是運(yùn)用豎向擋土、橫向支撐。對于橫向支撐結(jié)構(gòu)而言，由于其在使用的過程中不僅費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且成本較高，同時(shí)橫向支撐結(jié)構(gòu)會(huì)對土方的開挖產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，從而使土建結(jié)構(gòu)施工具有較大的難度，并對施工速度產(chǎn)生影響。由于樁錨支護(hù)體系能夠克服橫向支撐的弊端，因此被土建單位廣泛應(yīng)用。對于傳統(tǒng)的樁錨支護(hù)技術(shù)而言，其比較容易受到地層以及地質(zhì)的影響，特別是軟土地區(qū)深基坑支護(hù)中，樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)極其容易受到軟土中錨桿水平成像的影響，這就無法確保錨桿的實(shí)際施工質(zhì)量。通過對錨桿成孔技術(shù)的不斷完善與改進(jìn)，使錨桿在軟土中成像的問題逐漸被解決，從而使樁錨支護(hù)體系得以有效的運(yùn)用在軟土區(qū)深基坑支護(hù)中。

1、工程實(shí)例

1.1工程概況

某工程項(xiàng)目共用地：114500m2，總建筑面積為：471200m2，其中位于地上的建筑面積為：311000m2，而地下的建設(shè)面積為：160000m2，基坑面積為90000m2，其單邊的長度大約為550m，基坑的實(shí)際開挖深度為：車庫的區(qū)域?yàn)?0m，工程的主樓區(qū)域?yàn)?1m，基坑具有比較明顯的長邊效應(yīng)以及時(shí)空效應(yīng)。

該項(xiàng)工程的周邊環(huán)境比較復(fù)雜，除了基坑的西側(cè)比較空曠，其他三側(cè)基坑的邊線都與城市道路相臨。其中，東側(cè)的地下室的外邊線與道路的邊線只相差8米左右，而地下室邊線與道路邊線的中間，還埋有供水管線；南側(cè)，地下室的外邊線與道路的邊線之間相差10米左右，地下室邊線與道路邊線的中間，埋有供水管線、燃?xì)夤芫€；北側(cè)，地下室外邊線與道路邊線之間相差13米左右，其之間埋有供水管線以及雨水管線，同時(shí)，其地面上還架有10kv的供電線路，以及供電變壓器。根據(jù)相關(guān)調(diào)查可知，道路的路基處于軟土區(qū)域，軟土路基只能用作拋石換填，其抗壓性比較差，同時(shí)，其道路的兩側(cè)又埋有許多管線，因此，就需要基坑具有較強(qiáng)的變形控制能力?；又ёo(hù)需要對基坑所具有的變形量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，主要是對其變形控制，避免基坑發(fā)生變形，而對周邊的環(huán)境產(chǎn)生不良影響。

1.2工程地質(zhì)條件

在基坑開挖深度的范圍內(nèi)，土層的主要土質(zhì)為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，其土層平均厚度為15m左右，最厚層約19m。淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土通常分布于坑壁與坑底，這一土層所具有的物理力學(xué)性質(zhì)比較差，對基坑支護(hù)具有不良的影響。

1.3水文地質(zhì)條件

該工程位于南方，氣候比較溫和，雨量也比較充沛，詮釋處于沖積平原，降雨補(bǔ)給極其充分。其工程場地的地下水主要埋藏在耕填土中的滯水層當(dāng)中。其上層滯水水位以及水量會(huì)隨著季節(jié)的變化發(fā)生相應(yīng)的變化，主要補(bǔ)給來源于地表水與雨水。

2、深基坑圍護(hù)方案

2.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)選型分析

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，高層建筑也逐漸增多，房地產(chǎn)行業(yè)也得以迅速發(fā)展，深基坑支護(hù)技術(shù)也得以進(jìn)步?；又ёo(hù)方式逐漸多樣化，不同的支護(hù)方式逐漸被聯(lián)合運(yùn)用，這就使基坑支護(hù)的造價(jià)不斷的經(jīng)濟(jì)化，以及合理化，因此，就需要不斷加強(qiáng)支護(hù)設(shè)計(jì)的相應(yīng)方案。隨著我國勘察設(shè)計(jì)市場的不斷規(guī)范化以及市場化，當(dāng)下設(shè)計(jì)人員最需要注重的問題就是設(shè)計(jì)的相關(guān)方案能夠具有較強(qiáng)的市場競爭力。通常來說，只有支護(hù)方案更加安全、經(jīng)濟(jì)、使用，而且工期設(shè)計(jì)合理，才能夠在市場競爭中取勝，因此，對方案的選擇極其重要。

根據(jù)深基坑工程在開挖時(shí)的深度，周邊的環(huán)境以及地層性質(zhì)，與該工程區(qū)域的相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)結(jié)合考慮，本工程所選擇的支護(hù)方式以及相關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)為以下幾點(diǎn)：

樁撐支護(hù)最主要的特點(diǎn)就是能夠在不同深度的基坑進(jìn)行運(yùn)用，但是其施工中周期比較長，特別是在進(jìn)行后續(xù)施工的時(shí)候，具有較大影響，同時(shí)，由于其具有內(nèi)支撐，就會(huì)使土方在開挖過程中具有較大難度。雖然對雙排樁使用的時(shí)候，能夠?qū)闻艖冶蹣对谏罨舆\(yùn)用中存在的不足進(jìn)行彌補(bǔ)，但對基坑壁變形影響比較大，而且在施工中造價(jià)比較高。對于樁錨支護(hù)而言，能夠在不同深度的基坑中進(jìn)行運(yùn)用，這種支護(hù)結(jié)構(gòu)已經(jīng)比較成熟，而且在市場上得以廣泛應(yīng)用。根據(jù)對該工程土層的實(shí)際條件考慮，只需要解決錨索在泥土中固體直徑的問題，以及施工質(zhì)量的問題，并使錨索錨固段所具有的抗拔承載力能夠滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)體系對基坑所具穩(wěn)定性，以及變形控制的要求，樁錨支護(hù)體系就能夠在本工程中發(fā)揮最大的優(yōu)勢。

2.2錨桿設(shè)計(jì)

所謂的錨桿，就是將手拉桿的一側(cè)固定到地層當(dāng)中，而另一側(cè)則與工程的建筑物相連接，并用其對土、水等產(chǎn)生的壓力而施加于建筑物的推力進(jìn)行承受，并通過對地層中錨固力的運(yùn)用，從而使建筑物的穩(wěn)定得以保障。錨固力主要是依靠錨桿與其周圍地層所具有的抗剪強(qiáng)度，對結(jié)構(gòu)物所具有的拉力進(jìn)行傳遞，或者是使地層自身得以加固，最終使結(jié)構(gòu)物與巖土層的穩(wěn)定性得以保障。

在本工程中，土層主要是以淤泥質(zhì)土為主，其所具有的抗剪強(qiáng)度比較低，對于常規(guī)直徑的錨固體而言，能夠提供出的錨固體抗拔承受力比較小，不僅難以達(dá)到支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的要求，而且還不能達(dá)到其變形控制的要求，因此，就需要選擇直徑比較大的錨固體對其進(jìn)行解決。由于淤泥質(zhì)土在成孔的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象，想要在淤泥質(zhì)土層中形成相應(yīng)的大直徑錨固體，常規(guī)的施工工藝就難以達(dá)到要求，因此，就需要選擇相應(yīng)的旋噴施工工藝。所謂的旋噴錨索，就是通過對高壓噴射原理的運(yùn)用，在錨孔錨固體的長度范圍內(nèi)，對其孔壁的土體進(jìn)行相應(yīng)的切割擴(kuò)孔，然后對其水泥漿進(jìn)行置換充填而形成。同時(shí)，旋噴錨桿施工工藝還可以有效防止出現(xiàn)常規(guī)錨桿成孔中施工不當(dāng)而造成塌孔的現(xiàn)象，還能夠避免出現(xiàn)水土流失的現(xiàn)象，從而使施工周邊的道路管線、建筑物能夠正常的使用。

錨索成孔及其成型要求：在錨索施工的時(shí)候，需要運(yùn)用的設(shè)備通常為高壓旋噴鉆機(jī)，在噴射鉆進(jìn)的時(shí)候，不能用清水對其沖洗，同時(shí)在進(jìn)行噴漿之前，需要將噴漿管中的水排干凈。當(dāng)旋噴鉆頭一直鉆到錨固體端部的時(shí)候，通過旋噴注漿的運(yùn)用。對土體進(jìn)行切割，而形成錨固體。其運(yùn)行中的旋噴壓力通常需要控制在30MPa，在噴射鉆退出的時(shí)候，其速度不能大于0.25m/min。在這道施工工序完成之后，需要運(yùn)用相關(guān)設(shè)備將組裝好的錨索送到相應(yīng)的位置。通常，錨索的組裝結(jié)構(gòu)在完成的時(shí)候，需要運(yùn)用承壓錨定板與夾具進(jìn)行完成。通過對專用旋噴鉆機(jī)的運(yùn)用，可以將錨索送到設(shè)計(jì)規(guī)定的標(biāo)高，之后用旋噴機(jī)對二次補(bǔ)漿或者注漿進(jìn)行有效提升，其主要目的就是使錨固體與鋼絞線之間所具有的握裹力得以有效提高。同時(shí)，想要使水泥早期的強(qiáng)度得以提高，就需要在水泥中添加約3%的三乙醇胺。錨索在注漿15天左右，當(dāng)錨固體預(yù)應(yīng)力的強(qiáng)度需要達(dá)到實(shí)際設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%的時(shí)候，就可以對其進(jìn)行張拉，當(dāng)其張拉到設(shè)計(jì)值的時(shí)候，并按要求鎖定其預(yù)應(yīng)力，想要使錨固體所具有的抗拔力得以提高，就需要在錨固體的端部設(shè)置相應(yīng)的擴(kuò)大頭，其擴(kuò)大頭主要是通過將噴漿壓力、噴嘴旋轉(zhuǎn)、以及給進(jìn)速度進(jìn)行調(diào)整而實(shí)現(xiàn)的。

結(jié)語：

通過基坑實(shí)際的開挖結(jié)果可知，在軟土地區(qū)運(yùn)用樁錨支護(hù)體系，能夠確保深基坑土方的開挖狀況，以及地下結(jié)構(gòu)的有效施工，同時(shí)，需要有效控制相關(guān)的基坑側(cè)壁、領(lǐng)近道路、管線變形等，樁錨支護(hù)主要就是在自覺的對巖土體進(jìn)行加固，通過實(shí)施相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力，對其變形進(jìn)行有效的控制，從而使樁錨支護(hù)體系得以有效的運(yùn)用在軟土區(qū)深基坑支護(hù)中。

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