樁錨支護體系在軟土區域基坑中的設計應用

岑海津

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

【關鍵詞】樁錨支護體系；軟土區域基坑；設計；應用

深基坑支護，主要就是對復雜狀況下邊坡穩定的問題進行解決，也就是有效的控制土體出現滑移。在控制邊坡滑移的過程中，最主要的方式就是運用豎向擋土、橫向支撐。對于橫向支撐結構而言，由于其在使用的過程中不僅費工費時，而且成本較高，同時橫向支撐結構會對土方的開挖產生嚴重的影響，從而使土建結構施工具有較大的難度，并對施工速度產生影響。由于樁錨支護體系能夠克服橫向支撐的弊端，因此被土建單位廣泛應用。對于傳統的樁錨支護技術而言，其比較容易受到地層以及地質的影響，特別是軟土地區深基坑支護中，樁錨支護結構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際施工質量。通過對錨桿成孔技術的不斷完善與改進，使錨桿在軟土中成像的問題逐漸被解決，從而使樁錨支護體系得以有效的運用在軟土區深基坑支護中。

1、工程實例

1.1工程概況

某工程項目共用地：114500m2，總建筑面積為：471200m2，其中位于地上的建筑面積為：311000m2，而地下的建設面積為：160000m2，基坑面積為90000m2，其單邊的長度大約為550m，基坑的實際開挖深度為：車庫的區域為10m，工程的主樓區域為11m，基坑具有比較明顯的長邊效應以及時空效應。

該項工程的周邊環境比較復雜，除了基坑的西側比較空曠，其他三側基坑的邊線都與城市道路相臨。其中，東側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，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、燃氣管線；北側，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，其地面上還架有10kv的供電線路，以及供電變壓器。根據相關調查可知，道路的路基處于軟土區域，軟土路基只能用作拋石換填，其抗壓性比較差，同時，其道路的兩側又埋有許多管線，因此，就需要基坑具有較強的變形控制能力。基坑支護需要對基坑所具有的變形量進行嚴格的控制，主要是對其變形控制，避免基坑發生變形，而對周邊的環境產生不良影響。

1.2工程地質條件

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

1.3水文地質條件

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中。其上層滯水水位以及水量會隨著季節的變化發生相應的變化，主要補給來源于地表水與雨水。

2、深基坑圍護方案

2.1圍護結構選型分析

隨著我國城市化進程的不斷加快，高層建筑也逐漸增多，房地產行業也得以迅速發展，深基坑支護技術也得以進步。基坑支護方式逐漸多樣化，不同的支護方式逐漸被聯合運用，這就使基坑支護的造價不斷的經濟化，以及合理化，因此，就需要不斷加強支護設計的相應方案。隨著我國勘察設計市場的不斷規范化以及市場化，當下設計人員最需要注重的問題就是設計的相關方案能夠具有較強的市場競爭力。通常來說，只有支護方案更加安全、經濟、使用，而且工期設計合理，才能夠在市場競爭中取勝，因此，對方案的選擇極其重要。

根據深基坑工程在開挖時的深度，周邊的環境以及地層性質，與該工程區域的相關施工經驗結合考慮，本工程所選擇的支護方式以及相關技術經濟為以下幾點：

樁撐支護最主要的特點就是能夠在不同深度的基坑進行運用，但是其施工中周期比較長，特別是在進行后續施工的時候，具有較大影響，同時，由于其具有內支撐，就會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候，能夠對單排懸臂樁在深基坑運用中存在的不足進行彌補，但對基坑壁變形影響比較大，而且在施工中造價比較高。對于樁錨支護而言，能夠在不同深度的基坑中進行運用，這種支護結構已經比較成熟，而且在市場上得以廣泛應用。根據對該工程土層的實際條件考慮，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結構體系對基坑所具穩定性，以及變形控制的要求，樁錨支護體系就能夠在本工程中發揮最大的優勢。

2.2錨桿設計

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

在本工程中，土層主要是以淤泥質土為主，其所具有的抗剪強度比較低，對于常規直徑的錨固體而言，能夠提供出的錨固體抗拔承受力比較小，不僅難以達到支護結構穩定的要求，而且還不能達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行解決。由于淤泥質土在成孔的時候會出現縮徑現象，想要在淤泥質土層中形成相應的大直徑錨固體，常規的施工工藝就難以達到要求，因此，就需要選擇相應的旋噴施工工藝。所謂的旋噴錨索，就是通過對高壓噴射原理的運用，在錨孔錨固體的長度范圍內，對其孔壁的土體進行相應的切割擴孔，然后對其水泥漿進行置換充填而形成。同時，旋噴錨桿施工工藝還可以有效防止出現常規錨桿成孔中施工不當而造成塌孔的現象，還能夠避免出現水土流失的現象，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：在錨索施工的時候，需要運用的設備通常為高壓旋噴鉆機，在噴射鉆進的時候，不能用清水對其沖洗，同時在進行噴漿之前，需要將噴漿管中的水排干凈。當旋噴鉆頭一直鉆到錨固體端部的時候，通過旋噴注漿的運用。對土體進行切割，而形成錨固體。其運行中的旋噴壓力通常需要控制在30MPa，在噴射鉆退出的時候，其速度不能大于0.25m/min。在這道施工工序完成之后，需要運用相關設備將組裝好的錨索送到相應的位置。通常，錨索的組裝結構在完成的時候，需要運用承壓錨定板與夾具進行完成。通過對專用旋噴鉆機的運用，可以將錨索送到設計規定的標高，之后用旋噴機對二次補漿或者注漿進行有效提升，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，想要使水泥早期的強度得以提高，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，當錨固體預應力的強度需要達到實際設計強度的80%的時候，就可以對其進行張拉，當其張拉到設計值的時候，并按要求鎖定其預應力，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置相應的擴大頭，其擴大頭主要是通過將噴漿壓力、噴嘴旋轉、以及給進速度進行調整而實現的。

結語：

通過基坑實際的開挖結果可知，在軟土地區運用樁錨支護體系，能夠確保深基坑土方的開挖狀況，以及地下結構的有效施工，同時，需要有效控制相關的基坑側壁、領近道路、管線變形等，樁錨支護主要就是在自覺的對巖土體進行加固，通過實施相應的預應力，對其變形進行有效的控制，從而使樁錨支護體系得以有效的運用在軟土區深基坑支護中。

參考文獻：

[1]楊寶玉.樁錨支護體系在深基坑工程中的應用[J].建筑工程技術與設計，2015，（16）：1723-1723，1729.

[2]補家炎.樁錨支護體系在建筑工程基坑施工中的應用[J].低碳世界，2015，（16）：191-192.

[3]王小鵬，賈向新，張健等.深基坑樁錨支護體系的作用效應分析[J].勘察科學技術，2016，（1）：10-13.