淺析多層地下室深基坑支護排樁加內支撐加預應力錨索支護

摘要：近年來，我國建筑行業發展迅猛，北上廣深甚至很多二線城市涌現了大量超高層、大型城市綜合體建筑。這在很大程度上，得益于社會經濟的高速發展，同時也反映出我國在高端現代建筑設計理論和施工技術方面日趨成熟。而這些建筑一般都設置有多層地下室，其施工難度較大，尤其是深基坑支護工程。所幸，在這方面的新工藝、新技術、新方法層出不窮，基坑支護方案設計也不斷完善，施工企業專業水平隨之提高。本文主要探究分析多層地下室的深基坑支護，兩個方面的技術——內支撐支護、預應力錨鎖支護，具體研究了兩者在實際的支護過程中遇到的問題，以及兩者支護在施工中的作用機理，最后為多層地下室的深基坑支護提出幾點合理化的建議。

關鍵詞：多層地下室、深基坑、內支撐支護、預應力錨鎖支護

在實際的深基坑支護過程中，我們需要結合當地的地質地理環境，分析建筑區域的土壤結構組成有利于設計出更加適用于當地地質結構的支護模式。邊坡的穩定性條件，是建筑工程建設中最為重要的建設指標，不難得到，對于多層地下室的深基坑支護，主要需要做的工作是深基坑的邊坡支護設計，設計的基本訴求就是保證邊坡的穩定性，以保證建筑施工的安全和穩定。本文主要分析內支撐支護和預應力錨鎖支護兩種支護技術在多層地下室的深基坑支護中的應用。

1. 研究意義

本文主要研究意義在于通過分析和設計合理的深基坑支護結構，從而避免由于多次支護導致的投資成本的浪費，更重要的是保證結構的安全和穩定，規避工程事故的發生。如何科學、合理地選擇適宜的深基坑支護結構，并根據當地的深基坑工程的特點進行科學的設計，是本文研究分析的的主要內容。以下簡單介紹當前深基坑工程中，兩種常見的支護技術——內支撐支護技術、預應力錨鎖支護技術，本文所涉及的純排樁支護或者排樁加錨索支護方法可以較好保證常見8米以下地下室支護施工安全的需要，而對于8米以上的多層地下室的支護，往往這些還不夠，還需要加入內支撐，才能確保施工安全。

2.常見的多層地下室深基坑支護技術及作用機理

2.1內支撐支護

內支撐支護主要是通過內支撐系統與擋土結構來分擔來自深基坑開挖的各項壓力，然后將壓力傳遞給相應的擋土結構，最后由內支撐結構來支護。

2.2預應力錨鎖的支護作用機理

該類支護主要依靠錨桿周圍地層的抗剪強度，來傳遞結構物的拉力，來保持地層開挖面自身的穩定。這可以有效地改善地層的穩定性，與地層形成整體的復合結構，共同抵抗形成的拉力和剪力，有效地阻止坡體的滑移保證施工的安全。除此之外，還應該設置相應的支護樁和防滲樁，具體的要求和機理見以下深基坑支護的基本要求。

2.3深基坑支護的基本要求

（1）對于施工塔吊的安裝，必須嚴格的規避其對支護結構的影響，特別是不允許支護結構直接作為塔吊地基基礎。另外基坑周邊堆載最好不要超過20kPa，臺面上不能進行堆載。

（2） 對于基坑排水

為便于土方開挖及地下室結構施工，基坑四周采用井點管降水，坑內四周亦采用井點管結合集水井方式排水，基坑底排水溝距離基坑下坎線至少2m，基坑外側地表排水溝用于防止地表水流入基坑影響施工。另外還應設置防滲樁，一般其采用高壓旋噴樁，采用普通的硅酸鹽水泥，采用三重管高壓旋噴樁，關于空氣壓力、高壓清水壓力以及水灰比，這些具體參數可以根據試樁和施工情況的需要做出相應調整。

（3）圍護結構施工要求

支護樁采用鉆孔灌注樁，Φ800，混凝土強度等級為C25，鋼筋籠焊接，主筋保護層厚50 mm，樁位水平偏差≤50 mm，豎向偏差≤1%。充盈系數≥1·1，沉渣厚度≤200 mm，超灌長度為400 mm，施工應嚴格按有關規范進行，不允許出現樁身縮頸、裂縫、斷裂等現象。

2.4應用深基坑內支撐支護需要注意的問題

在進行深基坑內支撐支護時，由于其施工作業面往往相對較大，這就使得在實際的土方開挖過程，增加了土方開挖的工期（主要是由于支護施工中需要進行頻次較多的換撐和拆撐），工期也相對會延長。另外還存在著在進行支撐拆除時，會導致地層附近土壤的移動。還需要指出的是內支撐的內力會受到周圍環境溫度的影響，會在溫度變化的過程中產生較大的支撐應力，形成較大的位移變形，影響施工的安全。

3.在多層地下室的深基坑支護中，如何有效的利用兩種支護技術，保證施工的安全和穩定

3.1深基坑內支撐支護結構的合理化應用建議

首先在實際的工程支護過程中，需要對內支撐支撐構件的截面承載力進行科學合理的計算，保證其承載力符合工程建設的實際需要，特別是對于偏心彎矩，需要進行合理的校核和驗算；其次支撐結構的安裝和拆除順序，應與圍護結構的設計工況保持一致，這就保證在實際的施工過程中不會出現規范上的差異；再者，內支撐的安裝應該與實際的開方工程進行有效的協調，保證支撐能夠及時的發揮其應力作用，保證相應區段的穩定和安全；最后還需要結合實際的地質環境，利用現有的設備，做到最優化的工程支護。

除此之外，由于多層地下室設計的不斷增多，其需要考慮的深基坑相應的就會增多，而內支撐所謂相對比較普遍使用的深基坑支護結構，可以有效的控制基坑由于荷載導致的變形，另外，內支撐還具有一個明顯的優勢就是基坑支護的支撐構件的承載能力只取決于構件的材料強度截面尺寸及形式，受到地質環境的影響較小。由于進行的是多層地下室的深基坑的支護，這就使得對于開挖的深度有一定的要求，純排樁支護或者排樁加錨索支護方法可以較好保證常見8米以下地下室支護施工安全的需要，而8米以上的多層地下室的支護，還需要加入內支撐，才能確保施工安全。再者，其一般的施工順序：鉆孔灌注樁→高壓旋噴樁→土方按層開挖→冠梁→土方按層開挖→打當層土釘或錨桿→土方按層開挖→打當層土釘或錨桿……。我們還應該考慮到的是，在進行深基坑內支撐支護時，由于其施工作業面往往相對較大，這就需要在施工方案的組織過程中，合理的設計整個基坑的平面尺寸，保證其施工的經濟性。

3.2深基坑預應力錨鎖支護結構的合理化應用建議

當土壤環境相對比較好時，與內支撐基坑支護相比，深基坑預應力錨鎖支護往往具有較高的經濟性，其建設成本相對較低，而且其穩定性還比較高（特別是采用上部土釘，下部樁加預應力錨桿的模式），其實際的基坑位移量相對比較小，則采用預應力錨鎖支護往往會比較適宜建設的需要。

另外在實際的支護施工過程中，需要嚴格的控制好錨鎖的施工質量，這是保證支護效果的重要保障。在預應力錨鎖的張拉鎖定過程中，必須按照規定的程序進行，并且實時的監測錨鎖是否有預應力的損失，及時的進行發現和解決。在支護施工完畢后，還需要對每個錨鎖的應力進行定期的檢測和抽查，通過及時的發現和調整個別鎖的張拉應力，保證應力需求，避免受力不均導致的工程坍塌事故。

3.3兩類技術的融合統一應用

在我國建筑業發展日趨成熟的今天，深基坑支護技術的發展也逐步的多樣化，正是這種多樣性使得我國的深基坑支護的施工和建設更加的安全和穩定，提高了其經濟性和合理性。對于本文探究的內支撐支護和預應力錨鎖支護兩種支護模式我們可以取長補短，實際應用到深基坑的支護建設過程中，實現兩者的融合統一應用。

綜上所述，我們提到的合理化建議，都需要支護施工人員主體來進行實際的施工質量的保證。這就要求每個施工人員必須嚴格的遵循施工規范，進行合理化的設計，在深基坑的支護過程中，保證支護工程的質量，不僅是對于開發商負責，更是對自己的生命安全負責。

結束語

隨著我國建筑建設的不斷密集化，為了保證更多的空間和容納率，多層地下室的設計將會被廣泛的應用和發展，這必將是未來深基坑研究的一個重要方向，也就更加依賴于基坑支護技術的發展和成熟。本文主要通過分析多層地下室的深基坑設計中的內支撐支護和預應力錨鎖支護兩種支護模式，研究分析其應用狀況以及存在的主要缺點和不足，分析了相應的作用機理，并最后通過結合實際，提出多層地下室的深基坑施工的合理化應用建議。

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