深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用及受力變形分析

韓興蓉

（內(nèi)江師范學(xué)院基建處 四川內(nèi)江 641000）

隨著我們國家的經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會的不斷進(jìn)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(fā)展，地下的發(fā)展速度也在不斷地加快，對地下建設(shè)的質(zhì)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(xiàn)很多的問題，因此，對于深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求也就越來越嚴(yán)格。

當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，時代快速進(jìn)步，我國對于基礎(chǔ)工程的建設(shè)步伐愈來愈快，這也使得建筑行業(yè)的相關(guān)技術(shù)得到了有效的發(fā)展，深基坑裝錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用就是一個良好的反映和體現(xiàn)。裝錨支護(hù)結(jié)構(gòu)是由圍檁、護(hù)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(hù)能夠有效地防滲，再加上水泥墻的配合，使施工的質(zhì)量得到有效的提高。因此，文章將對深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和研究，使深基坑工程的質(zhì)量能夠得到保證。

1 深基坑樁錨支護(hù)簡述

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

樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)是由支護(hù)樁和錨桿錨固兩部分共同組成的，其中的主要的構(gòu)件包括支護(hù)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(hù)樁，開挖到一定程度的時候?qū)㈠^桿打入到巖體中，然后對其進(jìn)行固定，使基坑能夠更加的穩(wěn)定。

2 深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點及原理

2.1 深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點

深基坑裝錨支護(hù)是一種十分良好的支護(hù)形式，能夠通過護(hù)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(hù)有著十分優(yōu)越的特點，這是其他支護(hù)方式?jīng)]有辦法相比較的。樁錨的穩(wěn)定性十分良好，通過支護(hù)樁深入到土層當(dāng)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(hù)排樁的內(nèi)力和位移，使深基坑的變形能夠得到控制，在復(fù)雜的施工環(huán)境中，為深基坑工程提供一個良好的、可靠的、安全的工作環(huán)境。但是由于樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)相對比較堅硬的粘性土、砂土等地方，在保證基坑的穩(wěn)定時，錨桿錨固力相對也會較大一些。

2.2 深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)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(wěn)定性，就要使用支護(hù)技術(shù)來應(yīng)對。在樁錨支護(hù)的方式中，使其能夠產(chǎn)生巨大的支撐力。通過錨桿進(jìn)行支撐，從而給支護(hù)提供錨拉力。錨固段和土層錨固兩者結(jié)合形成的摩擦能夠?qū)⒑奢d分散到周邊的土地，使深基坑能夠穩(wěn)定，不會形成塌陷事故。

3 深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用以及受力與變形分析

本文將通過Teshebotarioff的修正模式來進(jìn)行分析研究，有效提高工作的效率和質(zhì)量。

3.1 受力變形特點

按照支護(hù)的情況來看，通過計算，假設(shè)支護(hù)為三層土錨，設(shè)定為a值，那么數(shù)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(jìn)行土錨，預(yù)應(yīng)力在2～3d后進(jìn)行施加。在第一個步驟中計算的是懸臂梁，第二個步驟進(jìn)行第一次的土錨施工，第三個步驟對第一、二個土錨進(jìn)行施工，第四個步驟是在前三個的基礎(chǔ)上進(jìn)行。計算分析開挖所得到的結(jié)果如表1所示。

表1 開挖計算結(jié)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(xiàn)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(hù)能夠更加穩(wěn)定。在每一步的施工中，土壓力會隨之產(chǎn)生變化，所以就出現(xiàn)了位移，每一層的土錨在不斷調(diào)整受力的過程中，會產(chǎn)生不同的力，而且會明顯地逐漸增大[1]。

3.2 支護(hù)樁剛度造成位移而形成的影響

支護(hù)樁的剛度是和支護(hù)壯大直徑和混凝土的強(qiáng)度有著直接的關(guān)系，支護(hù)樁的剛度越大，支護(hù)樁直徑就越大，混凝土強(qiáng)度等級也越高。對試驗中的支護(hù)樁的直徑進(jìn)行測試，并計算在使用的過程中出現(xiàn)的位移，這里選擇的支護(hù)樁的直徑分別為0.8m、0.9m、1.0m、1.1m、1.2m，試驗結(jié)果表明，支護(hù)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(zhuǎn)，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(wěn)定，將支護(hù)樁的直徑盡量增大，這樣就能夠使基坑的穩(wěn)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(hù)結(jié)構(gòu)在土錨的影響下會形成很大的變形。通常，當(dāng)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(dāng)形成了一層土錨時，位移的距離大大的變短，僅僅為33.51mm。當(dāng)基坑挖到14m，土錨的深度達(dá)到了5m的時候，基坑穩(wěn)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(shè)置為3層[2]。

3.4 支護(hù)樁受到不同的被動a值的位移影響

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

4 結(jié)束語

綜上所述，深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力和變形會受到很多因素影響，要對其影響因素進(jìn)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(hù)結(jié)構(gòu)的影響，使樁錨支護(hù)能夠更加穩(wěn)定，使深基坑工程質(zhì)量得到有效的保證，也使工作能平穩(wěn)安全地運行。

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

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