【摘要】建筑深基坑桩锚体系下,在基坑内部土方开挖和基础施工与桩锚支护体系互不干扰,便于施工,能有效的缩短工期,尤其适用于复杂施工场地及对工期要求严格的基坑工程,由于其安全性和经济性的特点近年被广泛应用。笔者在前人研究的基础上,根据自身经验,对现行桩锚支护体系中存在的问题进行了总结分析,给出采用此种支护体系设计与施工应注意的关键点。 
【关键词】深基坑 桩锚体系 施工 
  1.引言 
  钻孔灌注桩加锚索(或锚杆)的深基坑支护结构形式是在岩石锚杆理论研究比较成熟的基础上发展起来的一种深基坑支护结构,其特点是将受拉杆件的一端锚固在开挖基坑的稳定土层中,另一端与基坑围护桩相联的基坑支护体系。桩锚体系支护形式下,在基坑内部土方开挖和基础施工过程与桩锚支护体系互不干扰,能有效的缩短工期,便于施工,尤其适用于复杂施工场地及对工期要求严格的基坑工程,由于其安全性和经济性的特点使它很快广泛应用于建筑基坑支护工程中。笔者在前人研究的基础上,根据自身经验,对现行桩锚支护体系中存在的问题进行了总结分析,给出采用此种支护体系设计与施工应注意的关键点,为类似的工程提供参考意见。 
  2.桩锚支护体系存在的问题 
  2.1 建筑场地土体的取样具有不完全性 
  深基坑支护设计采用的土样参数来自于工程勘察报告,由于工程造价因素的影响,一方面地质勘察不可能钻孔过多,所取土样具有以点代面的特点;另一方面,由于锚索(或锚杆)要深入到基坑外10~30米的范围内,部分工程由于场地条件的限制,工程勘探可能只能取得基坑内的土样,无法取得锚索(或锚杆)所深入到部位的土体力学参数,给深基坑支护设计提供的依据具有不完整性,导致锚索的受力计算不准确,最终影响基坑设计质量。 
  2.2 桩锚支护结构设计计算与实际受力不符 
  当前,深基坑支护设计计算基于极限平衡理论,该理论是一种静态设计计算理论,而基坑施工过程中的土体是一种动态平衡状态,也是一个土体逐渐卸载与松弛的过程,随着土方的不断开挖,围护桩后的土体强度逐渐下降,并伴随产生一定的变形,表现为地表沉降和土体向基坑内水平移动。所以深基坑支护设计计算与支护体系的受力形态不完全相符。工程实践表明,桩锚体系在计算上安全的,但支护结构依然会发生破坏,这应引起设计与施工的绝对重视。笔者从工程案例总结分析分为认为发生上述情况的原因主要有一下几点:(1)在连续雨水天气情况下,没有止水帷幕时,围护结构外土体在地下水作用下,从围护桩间挤出,形成局部垮塌,导致基坑外地表大量变形;在有止水帷幕情况下,作用在围护结构上的总体土压力增大;(2)由于锚索深入到基坑外10~30的范围内,对地层参数的把握不准确下,计算受力与锚索实际受力存在较多偏差;(3)基坑施工过程,运土车和混凝土泵车等重型车辆的偶然荷载对基坑围护结构的影响,虽然在设计时会严格控制基坑边的荷载,但实际施工过程中依然无法绝对避免重型车辆的偶然荷载对基坑安全隐患。 
  2.3 锚杆段地下水对锚杆的不利影响 
  基坑开挖过程中,围护结构上荷载不平衡导致围护桩体产生水平向变形和位移,从而改变基坑外侧土体的原始应力状态而引起地层移动,容易造成桩体主动土压力区内的临近建筑物及地下管线发生沉降位移,引起周边建筑物的不均匀沉降。如在基坑周边有下水管道,桩锚支护体系的变形易引起周边地下管道的位移,造成大量水分从临近建筑物下水管道接头处渗入桩锚围护结构内,增加围护结构上的主动土压力,减小锚杆的摩擦力,对桩锚支护结构的受力产生极为不利的影响,在施工过程中,应对周边的管道水及地表水加以严格的控制。 
  3.桩锚体系设计与施工过程中注意点 
  在利用桩锚体系的经济性和施工便利性时,针对设计与施工过程中的种种问题应引起足够重视,笔者在研究前人成果基础上,给出以下几点建议: 
  (1)在基坑设计前做好对基坑以外周边地区的地质勘查尤为关键,应对土层参数进行深入分析,对地下管线埋置情况、地下水情况进行详尽的分析。 
  (2)桩锚支护结构的设计,一方面要有理论作指导,另一方面还要具有丰富的实践经验,设计人员应搜集基坑周围相关工程的基坑设计与施工资料,对可能存在的不利因素做充分考虑。 
  (3)桩锚体系基坑开挖过程中应严格按照既定的施工方案进行土方开挖,建议采用分段分层挖土,严禁超挖或少挖,每层开挖深度应不大于2m。开挖宽度一般为20m,采用跳跃分段开挖,具体可视施工条件而定,锚索完成张拉锁定后才能进行土方开挖。 
  (4)基坑开挖过程中,应严格控制围护结构周围地面堆载,基坑周边2m范围内严禁堆载。如果在基坑边一定距离有施工车辆行走,在设计时应给予充分考虑,同时在施工过程中应严格控制,建议在基坑边3米范围内禁止施工车辆行走。 
  (5)在施工过程中应加强对基坑的监测工作,做到信息化施工,用监测数据指导基坑施工。当基坑每天位移超过1mm,应上报有关各单位,组织现场会议,分析产生的原因,并立即提出加固处理方案。 
  (6)基坑施工过程中如发现漏水现象,采取止水堵漏处理措施。先施工补设的预应力锚索;施工竖向支撑构件,待锚固注浆体强度达到70%后,进行锚索张拉锁定,然后进行基坑侧壁止水堵漏施工。 
  (7)应加大对桩锚支护结构的试验研究,如何准确地判断该种支护结构的实际受力状态,需要大量的试验数据与计算数据对比分析。 
  (8)建立完善的管理制度。桩锚支护结构施工的四个环节(设计、施工、监理和监测)必须统一管理,建设单应委托有经验负责任的监理公司把关,监理应起核心作用。 
  4.结语 
  建筑深基坑桩锚支护体系相对于地下连续墙、内支撑支护体系是一种经济、便捷的支护方案,但在实际施工过程中依然存在很多问题亟待进一步研究和总结。为保证桩锚体系支护结构的安全性,在设计、施工和监测等方面要有一套详细和完备的技术方案,设计必须注重地质资料和已有的工程资料;施 
  工必须严格按照设计和既定的施工方案,监测必须严格、及时;真正做到设计、施工和监测的三方配合,充分发挥该支护体系的优点,避免其不利点,保证基坑施工的安全性和经济性。 
  参考文献 
  [1] 黄晓飞,桩墙——锚杆支护技术要点和工程运用探讨[J].建筑工程,2012-04. 
  [2] 单采山,关于深基坑桩锚体系的研究及案例分析[J].岩土工程与地下工程,2012-04. 
  [3] 李坤生,复合支护技术在深基坑工程中的应用[J].现代矿业,2012-04.