杜 鵬

深基坑樁錨支護結(jié)構技術創(chuàng)新與工程實踐

杜 鵬

（錦州宏駿房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，遼寧 錦州 121000）

現(xiàn)如今，在建筑深基坑工程之中，樁錨式支護結(jié)構得到了很好的運用，其在建筑工程之中所發(fā)揮出來的作用不容忽視。所以，建筑施工單位務必要得充分的重視起來，建筑施工人員的要依照建筑工程具體情況與特征等，來有效改善深基坑工程之中樁錨式支護結(jié)構的運用，從而達到建筑工程企業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展的道路。鑒于此，本文主要分析深基坑樁錨支護結(jié)構技術創(chuàng)新與工程實踐。

深基坑；樁錨支護結(jié)構；技術創(chuàng)新

0 引言

某科學技術研究中心附屬建筑，總面積為12556m2，在這之中地下面積為9512m2，分別為地下4層，地上3層。整個建筑結(jié)構形式為框架－剪力墻結(jié)構，基礎為梁板式筏形基礎。在整個勘查過程之中，勘探鉆孔深度在45m之內(nèi)便可以實測4層的地下水，下端2層屬于承壓水，該場區(qū)在1955年發(fā)展至今最大的地下水位與3到5年來最高地下水位基本一致。

1 樁錨支護結(jié)構概述

該項技術的最早源于20世紀80年代，其被運用在建筑深基坑支護工程之中，樁錨支護結(jié)構技術的應用原理實則就是在基坑周邊土層開挖面的分層之中打入預應力錨桿的支護排樁來實現(xiàn)錨拉力，相應的便可以將基坑內(nèi)支撐結(jié)構來予以替換，運用平衡基坑周邊土體壓力的方式來開拓基坑的運用范圍。將坑壁土壓力支護群樁所存在的內(nèi)力與位移降低，基坑支護結(jié)構體系也會出現(xiàn)變形的情況，那么只要將其控制在一定的數(shù)值之內(nèi)。由冠梁、圍檁（腰梁）土層錨桿與支護群樁共同構建而成的樁錨支護結(jié)構體系。

在支護結(jié)構體系之中，支護樁可以實現(xiàn)基坑護坡功能，開挖支護樁主要涵蓋預制樁、鉆孔灌注樁、人工挖孔灌注樁等諸多類型。

土層錨桿錨固體系的作用展現(xiàn)在支護結(jié)構來施加水平約束力，從而減小由于支護樁而引發(fā)的彎矩力與水平土壓力，那么在具體施工的過程之中，借助錨桿產(chǎn)生一定的錨拉力，在設計的時候?qū)㈠^桿的數(shù)量與密度計算出來，腰梁是支護排樁所具備的錨拉力，以此來更好的維持一個穩(wěn)定化的結(jié)構體系。

土層錨桿，其主要是從巖石錨桿技術發(fā)展而來的，土層錨桿結(jié)構是通過錨固體、錨桿與錨頭組建而成。錨頭功能實則等同于之前支護結(jié)構題詞之中內(nèi)支撐的支點部位，主要作用為支護結(jié)構體系在受到土壓力之后來將錨頭傳輸?shù)藉^桿之上，錨桿再將這些土壓力傳遞到錨固體之中，相應的構建出錨拉力；以水泥砂漿等材料來構建錨固體，實際上就是將錨桿與土體聯(lián)合起來，那么錨固體與土體之間所產(chǎn)生的摩擦阻力傳輸?shù)酵馏w之中，以此來進一步強化土層錨桿來在巖石錨桿技術的基礎之上發(fā)展來的，土層錨桿結(jié)構主要是運用錨固體、錨桿與錨頭共同組建而成。

2 深基坑樁錨支護結(jié)構技術創(chuàng)新

2.1 樁錨支護結(jié)構超深施工技術

得要持續(xù)不斷的優(yōu)化基坑設計方案，復合土釘墻+樁錨支護結(jié)構聯(lián)合技術可以實現(xiàn)的支撐深度為31.4m，隨即便可以選用超深基坑土釘墻+樁錨支護的新型化技術。

構建非線性理論模型來進行數(shù)值模擬分析，運用Midas軟件來構建基坑工程模型，分析研究出基坑開挖變形與穩(wěn)定性特征，并分析基坑開挖深度針對支護樁體位移與彎矩方面的雙重影響、支護樁剛度的變化針對支護樁彎矩和位移方面來進行雙重影響、支護樁剛度變化針對支護樁彎矩和位移方面的影響等等。相應的便可以在此基礎之上來制定行之有效的技術對策，從而來進一步確保基坑支護結(jié)構的安全可靠性。

2.2 硬塑地層三軸攪拌樁超長施工技術

本工程三軸攪拌樁的深度為34m，然而目前并沒有相關34m深三軸攪拌樁施工方面的實踐經(jīng)驗可以借鑒。本次工程所處的天津區(qū)域三角洲，其地質(zhì)特征為地層軟、沉積等。在實際試樁的過程之中，三軸攪拌樁的施工水平較低，在同一時期成孔深度要比天津區(qū)域高出1/4。另外在針對第⑧層（砂礫堅土層）施工的過程之中，機械鉆頭的損耗則比較嚴重，難以進行下一階段的鉆進施工，最終也無法達到既定的設計成效。

在根本之上來進一步保障水帷幕樁的水泥摻量與預期設計標準的20%大約相同，那么在實施樁基施工的過程之中，其可以優(yōu)先選用“兩攪兩噴”工藝，通過鉆孔達到標準高度來及進行提鉆，勢必會加大水泥用量，從而來嚴格管理控制提鉆的速率，最終來可以更好的確保提鉆到樁頂?shù)臅r候，其中每一根樁的水泥用量與設計標準相符，最終從根本之上來保障樁的成型水平與效率，從而達到止水的目的。

2.3 特殊情況樁錨支護

擬建建筑結(jié)構邊線周邊既有建筑地下室，(大約在8.6m)，既有地下車庫埋深大約為12.0m，那么該建筑基礎埋深在16.4m。其所處的環(huán)境相對獨特，可以優(yōu)先選用雙排樁支護體系、排樁+短錨桿支護體系技術。比如在選用前者的情況下，護坡樁則會伴隨有高12.0m的懸臂段，當然這在控制基坑變形的時候尤為不利，更為關鍵的就是造價也沒有后者低。另外在選用后者的時候，管控錨桿長度至關重要，得要將關鍵點放在地下車庫結(jié)構的防水層之上，分別從變形控制與經(jīng)濟合理性兩方面來分析考慮，應用磚墻構造柱+排樁+錨桿支護體系，樁頂位為－3.0m，自然地面到－3.0m屬于磚墻。

例如：1b—1b剖面，來設計6排錨桿，其中前4排錨桿設計為短錨桿，其中每一根錨固力在80kN，最終統(tǒng)計而來錨固力和1—1剖面設計1排長錨桿錨固力為285kN基本相同。為了預防損壞既有地下室結(jié)構，預應力錨桿得要盡量長，前4排錨桿之下傾角度均是通之前的15°變更成20°。該類設計在確?；影踩幕A之上，來嚴格管控上部基坑變形，這對于節(jié)約工程成本所起到的作用至關重要。

2.4 支護結(jié)構的監(jiān)測

針對深基坑工程來分析，基坑變形監(jiān)測至關重要，基坑變形監(jiān)測實則為建筑結(jié)構施工過程之中或者設計使用年限之內(nèi)，來針對施工設施、周邊環(huán)境、地下隱蔽過程、基礎結(jié)構、建筑物基坑實施檢查、觀測，基坑監(jiān)測對象主要為：基坑周邊既有道路設施、既有地下管線或者是其他地下設施、基坑土體、基坑底部隆起、地下水、施工情況、自然環(huán)境、工程構筑物、基坑支護結(jié)構等等。

由于本工程基坑深度實現(xiàn)-20m，因此本工程基坑為一級基坑。為了可以實時化掌控邊坡的動態(tài)化變形，確保邊坡的穩(wěn)定性，并及時運用行之有效對策，得要針對基坑支護結(jié)構和臨近既有道路、建筑來實施變形監(jiān)測。此次工程所運用到的測量設備，來進行全方位、實時化監(jiān)測，并委派專業(yè)人士來定期予以選差，并進行必要的變形監(jiān)測?；庸こ虄x器監(jiān)測針對圍護結(jié)構的頂部位置實施水平、豎向位移，值得注意的就是，還得要針對周邊既有建筑分別進行傾斜監(jiān)測、裂縫監(jiān)測與沉降監(jiān)測。

2.4.1圍護墻水平位移和豎向位移監(jiān)測

1）監(jiān)測方法，

在基坑實際開挖的階段之中，得要實時化監(jiān)測基坑周邊圍護墻豎向、水平位移，另外將各大監(jiān)測點分布在基坑周邊的中部與陽角部位。監(jiān)測水平、豎向位移運用的是同一個點，其他各監(jiān)測點則布置在圍墻的頂端。進行水平位移監(jiān)測點的所運用到的設備為經(jīng)緯儀，通過視準線的方法來實時化監(jiān)測圍護墻頂端的水平位移，那么水平位移的監(jiān)測點則是在邊坡頂端沿著基坑周邊來進行設置，另外在基坑開挖深度1倍距離之外的邊坡口的延長線來設置各大基點，在槽邊來設置一條視準線。

2）監(jiān)測周期

在基坑工程施工各個環(huán)節(jié)之中得要實施監(jiān)測工作。在開挖的時候，每天監(jiān)測一次；一旦存在位移量較大或者是數(shù)值突變情況的之下，就得要分別在上下午觀測一次；在澆筑底板之后的7天之內(nèi)：1次/d；7~14天：1次/3d；14~28天：1次/5d；28天以上：1次/7d。

3）注意事項及監(jiān)測報警

各個基準點與監(jiān)測點均得要嚴格進行防護并標記出來，這樣一來便可以在預防施工過程中受到損壞。監(jiān)測務必得要嚴格按期實施，杜絕出現(xiàn)漏側(cè)的情況，在基坑開挖臨近坑底時，相關監(jiān)測人員務必得要值守在施工現(xiàn)場，以便可以及時監(jiān)測到基坑變形的情況，從而來在最大限度之上來避免引發(fā)事故。

2.4.2周邊建筑物監(jiān)測

該次監(jiān)測對象為場地西側(cè)的雁灘家園小區(qū)住宅樓，該住宅樓屬于樁基礎高層建筑。

1）沉降監(jiān)測

沉降監(jiān)測主要針對的是基坑周邊建筑物與地表沉降來進行實時化監(jiān)測。

2）監(jiān)測方法及儀器

本次監(jiān)測所運用到的設備是DS1型水準儀，監(jiān)測過程始終堅持《國家二級水準測量標準》。將閉合水準線路構建出來，在這之中的每一測點之間的距離得要合理的控制在±0.5mm。

3）設置觀測基準點及監(jiān)測點

在制定監(jiān)測范圍與基準點的時候，得要結(jié)合相關規(guī)范標準與施工現(xiàn)場實際情況來將其設置在基坑周邊開外深度3倍之外的固定位置，此后再接連設置3個基準點。基準點主要選擇的是φ16mm的鋼筋，長度基本在1.0m，將其打入到地下，地面則運用混凝土來進行加固，來當做此次監(jiān)測的基準點。

地表沉降監(jiān)測點主要可以分成橫向、縱向沉降觀測點。在這之中，橫向沉降測點主要是在基坑的中心部位，豎直基坑的平面來進行布置；縱向觀測點則是設置在基坑周邊，沿著基坑延伸的方向來進行設施，各測點之間的距離控制在10~20m之間。

沉降量測點通常得要設置在建筑外形突出部位、建筑物墻角、柱身，建筑兩邊高低之間相對較大的部位。

4）觀測周期

初次觀測的時候，得要針對各個觀測點的高程來進行2次觀測，2次觀測值來當做基準，此后的每一次所測得的數(shù)值都得要和初始值來進行對比分析，隨即計算出垂直沉降量。在基坑施工的過程之中，每天都得要進行一次觀測；另外在混凝土墊層完成澆筑之后，要是邊坡趨于穩(wěn)定化之后，便可以在2~3天后來實施觀測。在施工的時候，得得要盡快分析前期觀測所得的各項數(shù)據(jù)，分析研究這些數(shù)據(jù)的變化情況來繪制出來相應的趨勢圖，假使數(shù)據(jù)一旦存在異常，就得要通報給上級，以免事故的出現(xiàn)。

2.4.3建筑物傾斜監(jiān)測

建筑物傾斜監(jiān)測主要運用的是直接測定的方式來實施，首先得要在即將監(jiān)測的建筑物之上來設置上下兩點，來當做觀測點，上下兩點得要保障要在相同的垂直視準面上。監(jiān)測所得視準面的垂直線變傾斜，那么就表明建筑物發(fā)生傾斜。

2.4.4建筑物裂縫監(jiān)測

在正式進行基坑開挖之前，對于臨近建筑的舊有裂縫，在基坑施工的過程之中得要進行全面化的監(jiān)察，從而便可以及時掌握到導致裂縫發(fā)生的最終原因。在針對既有建筑進行基坑施工的過程之中，還得要注重是否會出現(xiàn)新的裂縫，一旦出現(xiàn)就得要一一記錄并編號，并實施測繪與拍照。

3 結(jié)束語

目前，在現(xiàn)代高層、超高層建筑基礎施工過程之中，基坑施工屬于難點，當然也是事故頻發(fā)的工序。樁錨支護結(jié)構，實則為排樁+預應力錨桿（索），將其運用在工程之中可以顯著改善支護樁的受力情況，從而實現(xiàn)平衡水平土壓力的目的。由此可見，本文的研究也就顯得十分的有意義。

[1]劉騰飛.樁錨支護結(jié)構錨索對基坑變形的影響[J].散裝水泥,2020(04):93-94.

[2]楊軼涵. 基于BIM技術和神經(jīng)網(wǎng)絡的深基坑樁錨支護結(jié)構變形預測研究[D].華南理工大學,2020.

[3]張嬌,曹瑩.樁錨結(jié)構在深基坑支護中的應用分析[J].山西建筑,2020,46(04):60-61.

[4]溫平平. 基坑樁錨支護結(jié)構水平變形特性及分級預警報警研究[D].南昌大學,2019.

[5]韓健勇,趙文,賈鵬蛟,陳陽,關永平.樁錨支護結(jié)構深基坑受力變形及穩(wěn)定性分析[J].地下空間與工程學報,2017,13(S2):907-914.

[6]錢偉豐. 樁錨支護結(jié)構在深基坑開挖過程中的變形及受力研究[D].西安建筑科技大學,2017.

[7]王健祎.復雜環(huán)境下土體深基坑樁錨支護及土體開挖結(jié)構施工技術分析[J].河南建材,2016(05):172.

[8]郭劍鋒. 樁錨支護在深基坑施工中的應用[D].蘭州交通大學,2016.

[9]柳奇. 深基坑土釘樁錨分級組合支護結(jié)構的設計與數(shù)值模擬分析[D].蘭州理工大學,2013.

[10]周偉. 樁—錨聯(lián)合支護技術在合肥某深基坑中的應用與研究[D].合肥工業(yè)大學,2013.

TU753

A

1007-6344（2021）04-0096-02

杜鵬（1986- ），男，本科，中級工程師，注冊一級建造師，主要從事房建施工管理工作。