摘要：目前，我国的科技发展十分迅速，深基坑工程是一项综合性很强的系统工程，它主要由土方开挖和基坑支护组成。土方开挖是指在红线内地表以下开挖的地下空间，而深基坑支护是临时性防护，它是为了确保土方开挖，基础能够顺利施工，对基坑边缘和周围环境使用的支挡、固定的保护措施。所以深基坑支护最重要的作用就是确保基坑的安全稳定，还要有效的防护基坑周边土体沉降以及减少周围环境的破坏。
关键词：深基坑；桩锚支护；应用
引言
随着我国城市建设的发展和人口的不断增加，城市中将会涌现越来越多的高层建筑，由于城市的土地资源有限，所以合理地开发与利用城市地下空间是一项可持续发展战略。我国一、二、三线城市都在兴建或准备兴建地下工程，这些都离不开深基坑工程。深基坑工程在我国发展历史还比较短，在隧道开挖、井壁支护、深海桥梁工程项目中使用的一些工程技术，如冻结法、盾构法、注浆法以及沉管法等等己经达到了国际先进水平。但在某些方面理论研究却落后于实际工程，而工程施工技术人员水平有限，对一些技术的理论研究还存在不足。近年来，我国出现了一些基坑工程的事故，这些工程事故实例说明了工程最危险环节是在工程设计施工阶段，而不是在工程使用阶段。
1深基坑的支护方式
深基坑工程具有很强的地域性，不同的地区基坑支护的设计、施工、监测也有所不同。很多国内外的专家也针对深基坑工程的支护方式作出相当深入研究我国深基坑支护形式主要有:1）土钉墙:是一种相对简便的边坡稳定的支护方式，土钉墙的作用是起主动嵌固，来提高边坡的稳定性，让开挖后的基坑坡面保持稳定。它的作用与被动挡土作用的挡土墙有着本质区别。土钉墙主要适用于那些土质比较好的地区。土钉墙的经济性好、可靠性好、施工简便且工期短、效果较好、在土质比较好地区应该积极的推广和采用。2）深层搅拌水泥土围护墙:它是采用输入的水泥浆和深层搅拌机转的泥浆结合，形成连续性的搭接柱状水泥土挡墙。优点:如果坑内没有其他支撑，深层搅拌水泥土围护墙适用于快速的机械化挖土;具有止水、挡土的双重的功能;施工中挤土轻微、污染少、无振动、无噪音，一般情况下比较经济。缺点:首先是在水泥土搅拌桩施工时，要监测对周围环境变化，因为它的厚度较大，只能在周围环境允许和红线内时才能使用;再者是位移相对比较大，当基坑的边长很长时更为显著，可使用起拱、中间加墩等方法来控制位移。3）钢板桩:在支护中一般采用型钢支护。优点:钢板桩支护方式工期短、支护方便，当基坑施工完毕后，还可把型钢取出来，再次利用，这样就大大降低了支护的成本。缺点:钢板桩支护抗弯性能比较差，土方开挖后钢板桩的挠曲变形会很大。另外钢板桩的支护形式不能挡土中的细小颗粒和水，当在地下水位比较高时，要降低地下水或者隔水，这样对地下水位比较高的工程极不相称。4）钻孔灌注桩:排桩式是钻孔灌注桩采用常见的桩体，而且在我国应用已经相当广泛。钻孔灌注桩大多采用于基坑深度为7-1Om工程。当土质较好时，已经采用基坑深度为8-9m的工程中。优点:钻孔灌注桩的支护桩桩体的刚度大、强度高、变形小、稳定性好;桩体施工时没有噪音、没有振动、也没有挤土的现象，对周围的环境影响比较小;支护桩之间的缝隙容易导致水土流失，尤其在水位比较高的软粘性土质的地区，可通过注浆、旋喷桩等方法来起到挡水的效果。缺点:钻孔灌注桩在卵石中和砂砾层施工中应该慎用，很容易土体塌方;支护桩之间的连接主要通过围凛和桩顶的冠梁，所以整体性相对较差，当开挖深度很大的基坑中，特殊工程以及重要地区应用时需要特别慎重，要和其他支护方式相结合。
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2深基坑桩锚支护结构的机理分析及工程应用
2.1桩径的变化对桩锚支护结构的影响
支护桩的桩径粗细直接影响着支护结构的强度、刚度和稳定性。在桩锚支护结构形式下，假定基坑深度为15.7m，桩长17.2m，桩间距为1.8m等等相同的参数。只改变支护桩的直径，对比不同直径的支护桩对支护结构的影响。假定支护桩的直径分别为0.7m,0.8m,0.9m,1.0m,1.1m。支护桩桩径为0.7m时位移最大，最大位移发生在桩体lOm左右处，为34.03mm;根据一级基坑围护结构墙体最大位移监控值为SOmm，此时的桩径满足墙体最大位移的要求，但围护结构墙顶位移监控值为30mm，可以看出支护桩的桩顶位移马上超过3Omm，所以支护桩桩径为0.7m时，围护结构墙顶位移出现隐患。支护桩桩径为1.1m时位移最小，此时的最大位移发生在9m左右处，为13.SOmm。随着桩径的增加，支护桩桩体侧移的变化趋势几乎一样。同时支护桩桩体的侧移也随着桩径的增加而减小，并且这种减小的趋势也在慢慢的变缓。
2.2支护桩间距的变化对桩锚支护结构的影响
在一定范围内，适当的减小支护桩间距可以减小支护桩的侧移，桩间距由1.4m增加到1.6m时，最大位移增加了0.8mm，桩间距由1.6m增加到1.8m时，最大位移增加了1.2mm，桩间距由1.8m增加到2.0m时，最大位移增加了2.2mm，桩间距由2.0m增加到2.2m时，最大位移增加了2.8mm。由上面的数据分析可知，随着支护桩的间距减少到一定范围后，通过减少支护桩的间距来起减小支护桩的侧移的作用并不理想。但当支护桩的间距过大，就会引起支护桩整体严重的侧移，造成工程事故。
2.3锚杆施加预应力变化对桩锚支护结构的影响
在一定范围内，适当的增加预应力锚杆可以减小支护桩的侧移，当预应力锚杆由SOKN增加到80KN时，桩体中间位移由20.2mm减小到17.6mm,减少了2.6mm.但桩顶位移却由1.65mm增加到6.77mm，增加了5.12mm;当预应力锚杆由100KN增加到120KN时，桩体中间位移由18.Smm减小到14.6mm，减少了3.9mm。但桩顶位移却由lO.lOmn。增加到13.66mm，增加了3.56mm;当预应力锚杆由120KN增加到150KN时，桩体中间位移由14.6mm减小到12.79mm,减少了1.81mm。但桩顶位移却由13.66~增加到18.42mm，增加了4.76mm。支护桩的最大位移由桩体中间改变成桩顶。因此，由上面的数据分析可知，随着锚杆预应力增加到一定范围后，通过增加锚杆预应力来起到减小支护桩侧移的作用并不理想，虽然桩体中间的侧移在逐渐减小，但桩顶的侧移越来越大。所以并不是预应力越大越好。
结语
1）锚索间距的减少会在一定范围内减小支护桩桩身的侧移，但当锚索间距过小时，支护桩桩体最大侧移值由桩体中间改变到桩顶。因此，当锚索间距减少到一定程度时，用减少锚索间距的方法来减小支护桩的桩身侧移的作用并不理想。减少锚索间距虽然桩体中间的侧移在逐渐减小，但桩顶的侧移越来越大。所以在实际工程中并不是锚索间距越小越好。2)锚索预应力的大小对支护桩桩身侧移和支护桩受到的弯曲有很大影响，当施加的预应力越来越大时，支护桩的桩身侧移和桩体受到的弯矩会有所减小，但桩顶的侧移越来越大。所以在实际案例中，要均衡桩身侧移和桩顶的侧移，锚索应施加适宜的预应力。
参考文献
[1]岳建平，田林亚.深基坑工程信息化施工技术[Ml.北京:国防工业出版社，2007.
[2]林鸣，徐伟.深基坑工程信息化施工技术囚』.北京:中国建筑工业出版社，2006.
论文作者:邓锴
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第14期
论文发表时间:2019/10/29
标签：位移论文; 基坑论文; 间距论文; 工程论文; 预应力论文; 深基坑论文; 结构论文; 《建筑实践》2019年第14期论文;