深基坑樁錨支護結構的應用及受力變形分析

韓興蓉

（內江師范學院基建處 四川內江 641000）

隨著我們國家的經濟的快速發展，社會的不斷進步，使得人口大量地涌入城市中，對于土地的需求也就越來越大，除了不斷地向上發展，地下的發展速度也在不斷地加快，對地下建設的質量要求也就越來越高，同時不可避免地在施工的過程中就會出現很多的問題，因此，對于深基坑樁錨支護結構的要求也就越來越嚴格。

當前，我國經濟快速發展，時代快速進步，我國對于基礎工程的建設步伐愈來愈快，這也使得建筑行業的相關技術得到了有效的發展，深基坑裝錨支護結構的應用就是一個良好的反映和體現。裝錨支護結構是由圍檁、護坡樁、鎖口梁以及土層錨桿4個主要部分組成的。由于在基坑地下的水位較高的地方，裝錨支護能夠有效地防滲，再加上水泥墻的配合，使施工的質量得到有效的提高。因此，文章將對深基坑樁錨支護結構進行分析和研究，使深基坑工程的質量能夠得到保證。

1 深基坑樁錨支護簡述

在20世紀80年代開始，深基坑樁錨支護結構開始逐漸地被使用，由于預應力錨桿使得支護樁的變形情況得到了良好的改善，能夠有效地控制位移現象的出現，但是在預應力的作用之下會使深基坑的結構更加的復雜繁瑣。在開挖的過程中，會受到被動土壓力的影響，使強度增加25%的作用。深基坑的支護結構變形和受力會受到很多的因素影響，比如水分、地質條件、自然環境等等，所以在進行深基坑樁錨支護結構的時候要將這些因素都考慮到，確保深基坑不會出現受力和變形的情況，這樣才能夠使深基坑工程的質量得到有效的保證。

樁錨支護結構是由支護樁和錨桿錨固兩部分共同組成的，其中的主要的構件包括支護樁、錨桿等等，施工中，主要是在深基坑開挖前，需在深基坑周邊插入支護樁，開挖到一定程度的時候將錨桿打入到巖體中，然后對其進行固定，使基坑能夠更加的穩定。

2 深基坑樁錨支護結構的特點及原理

2.1 深基坑樁錨支護結構的特點

深基坑裝錨支護是一種十分良好的支護形式，能夠通過護坡排樁與多錨和單錨之間形成一個良好的配合方式，使樁錨支護有著十分優越的特點，這是其他支護方式沒有辦法相比較的。樁錨的穩定性十分良好，通過支護樁深入到土層當中再加上錨桿錨固段和土層之間形成的摩擦力，從而減小了支護排樁的內力和位移，使深基坑的變形能夠得到控制，在復雜的施工環境中，為深基坑工程提供一個良好的、可靠的、安全的工作環境。但是由于樁錨支護結構能夠適應相對比較堅硬的粘性土、砂土等地方，在保證基坑的穩定時，錨桿錨固力相對也會較大一些。

2.2 深基坑樁錨支護結構的原理

在深基坑施工的過程中，如果深度開挖得較深，會使基坑周圍很容易塌陷，為了保證基坑的穩定性，就要使用支護技術來應對。在樁錨支護的方式中，使其能夠產生巨大的支撐力。通過錨桿進行支撐，從而給支護提供錨拉力。錨固段和土層錨固兩者結合形成的摩擦能夠將荷載分散到周邊的土地，使深基坑能夠穩定，不會形成塌陷事故。

3 深基坑樁錨支護結構的應用以及受力與變形分析

本文將通過Teshebotarioff的修正模式來進行分析研究，有效提高工作的效率和質量。

3.1 受力變形特點

按照支護的情況來看，通過計算，假設支護為三層土錨，設定為a值，那么數值就是6000kN/m4，在開挖過程中，前三步驟都挖超過0.5m的深度，然后進行土錨，預應力在2～3d后進行施加。在第一個步驟中計算的是懸臂梁，第二個步驟進行第一次的土錨施工，第三個步驟對第一、二個土錨進行施工，第四個步驟是在前三個的基礎上進行。計算分析開挖所得到的結果如表1所示。

表1 開挖計算結果

通過表1可以分析出來，土錨會使最大剪力和最大彎矩出現很大的變化，土錨的作用使彎矩的最大值變小，這樣能夠使支護能夠更加穩定。在每一步的施工中，土壓力會隨之產生變化，所以就出現了位移，每一層的土錨在不斷調整受力的過程中，會產生不同的力，而且會明顯地逐漸增大[1]。

3.2 支護樁剛度造成位移而形成的影響

支護樁的剛度是和支護壯大直徑和混凝土的強度有著直接的關系，支護樁的剛度越大，支護樁直徑就越大，混凝土強度等級也越高。對試驗中的支護樁的直徑進行測試，并計算在使用的過程中出現的位移，這里選擇的支護樁的直徑分別為0.8m、0.9m、1.0m、1.1m、1.2m，試驗結果表明，支護樁的剛度越大時位移越小，兩者成反比，但是0.9m是一個中轉，在其后的影響來說相對較小。所以，為了使基坑工程能夠更加安全穩定，將支護樁的直徑盡量增大，這樣就能夠使基坑的穩定性提高，位移和變形程度減少。

3.3 土錨位置的合理選擇

支護結構在土錨的影響下會形成很大的變形。通常，當開挖基坑到7m的位置時，基坑會由于沒有土錨而造成位移，而且會使得位移有369mm之大，這樣的情況使得周圍的建筑地形等受到很大的影響和破壞。當形成了一層土錨時，位移的距離大大的變短，僅僅為33.51mm。當基坑挖到14m，土錨的深度達到了5m的時候，基坑穩定性沒有辦法得到保證。隨意為了能夠使得基坑的位移和變形能夠得到良好的控制，就要使得錨桿設置為3層[2]。

3.4 支護樁受到不同的被動a值的位移影響

由于深基坑中的土質的不同，在a值的選擇中就要進行深入的分析和考量，使結果能夠更加準確。這次的實驗將選擇的a值為6000kN/m4、8000kN/m4、1000kN/m4，來對支護樁的位移和受力進行計算。通過分析可以得出來，被動區的抗力對支護樁的位移影響十分大，當a值變大的時候，就會使得位移變小的現象不是很明顯，但是在土質比價差的情況下a值會相應地變低。

4 結束語

綜上所述，深基坑樁錨支護結構的受力和變形會受到很多因素影響，要對其影響因素進行深入的分析和研究，這樣才能夠有效地減少由于受力和變形造成對支護結構的影響，使樁錨支護能夠更加穩定，使深基坑工程質量得到有效的保證，也使工作能平穩安全地運行。

[1]李元勛.深基坑樁錨支護內力與變形分析方法及試驗研究[D].蘭州：蘭州理工大學，2016.

[2]許磊.樁錨支護在太原陽光城深基坑工程的應用研究[D].長春：吉林大學，2016.