桩锚支护体系在软土区域基坑中的设计应用

岑海津

【摘要】随着城市化进程的不断加快，基坑的开挖面积逐渐加大，深度也逐渐加深，深基坑支护形式也逐渐多样化，对周围环境的保护力度也逐渐严格。本文主要对软土区通过桩锚支护体系所具有的安全性能进行分析，并提出锚索施工过程中需要注重的关键程序，并在施工前对锚索质量进行严格控制。

【关键词】桩锚支护体系；软土区域基坑；设计；应用

深基坑支护，主要就是对复杂状况下边坡稳定的问题进行解决，也就是有效的控制土体出现滑移。在控制边坡滑移的过程中，最主要的方式就是运用竖向挡土、横向支撑。对于横向支撑结构而言，由于其在使用的过程中不仅费工费时，而且成本较高，同时横向支撑结构会对土方的开挖产生严重的影响，从而使土建结构施工具有较大的难度，并对施工速度产生影响。由于桩锚支护体系能够克服横向支撑的弊端，因此被土建单位广泛应用。对于传统的桩锚支护技术而言，其比较容易受到地层以及地质的影响，特别是软土地区深基坑支护中，桩锚支护结构极其容易受到软土中锚杆水平成像的影响，这就无法确保锚杆的实际施工质量。通过对锚杆成孔技术的不断完善与改进，使锚杆在软土中成像的问题逐渐被解决，从而使桩锚支护体系得以有效的运用在软土区深基坑支护中。

1、工程实例

1.1工程概况

某工程项目共用地：114500m2，总建筑面积为：471200m2，其中位于地上的建筑面积为：311000m2，而地下的建设面积为：160000m2，基坑面积为90000m2，其单边的长度大约为550m，基坑的实际开挖深度为：车库的区域为10m，工程的主楼区域为11m，基坑具有比较明显的长边效应以及时空效应。

该项工程的周边环境比较复杂，除了基坑的西侧比较空旷，其他三侧基坑的边线都与城市道路相临。其中，东侧的地下室的外边线与道路的边线只相差8米左右，而地下室边线与道路边线的中间，还埋有供水管线；南侧，地下室的外边线与道路的边线之间相差10米左右，地下室边线与道路边线的中间，埋有供水管线、燃气管线；北侧，地下室外边线与道路边线之间相差13米左右，其之间埋有供水管线以及雨水管线，同时，其地面上还架有10kv的供电线路，以及供电变压器。根据相关调查可知，道路的路基处于软土区域，软土路基只能用作抛石换填，其抗压性比较差，同时，其道路的两侧又埋有许多管线，因此，就需要基坑具有较强的变形控制能力。基坑支护需要对基坑所具有的变形量进行严格的控制，主要是对其变形控制，避免基坑发生变形，而对周边的环境产生不良影响。

1.2工程地质条件

在基坑开挖深度的范围内，土层的主要土质为淤泥质粉质粘土，其土层平均厚度为15m左右，最厚层约19m。淤泥质粉质粘土通常分布于坑壁与坑底，这一土层所具有的物理力学性质比较差，对基坑支护具有不良的影响。

1.3水文地质条件

该工程位于南方，气候比较温和，雨量也比较充沛，诠释处于冲积平原，降雨补给极其充分。其工程场地的地下水主要埋藏在耕填土中的滞水层当中。其上层滞水水位以及水量会随着季节的变化发生相应的变化，主要补给来源于地表水与雨水。

2、深基坑围护方案

2.1围护结构选型分析

随着我国城市化进程的不断加快，高层建筑也逐渐增多，房地产行业也得以迅速发展，深基坑支护技术也得以进步。基坑支护方式逐渐多样化，不同的支护方式逐渐被联合运用，这就使基坑支护的造价不断的经济化，以及合理化，因此，就需要不断加强支护设计的相应方案。随着我国勘察设计市场的不断规范化以及市场化，当下设计人员最需要注重的问题就是设计的相关方案能够具有较强的市场竞争力。通常来说，只有支护方案更加安全、经济、使用，而且工期设计合理，才能够在市场竞争中取胜，因此，对方案的选择极其重要。

根据深基坑工程在开挖时的深度，周边的环境以及地层性质，与该工程区域的相关施工经验结合考虑，本工程所选择的支护方式以及相关技术经济为以下几点：

桩撑支护最主要的特点就是能够在不同深度的基坑进行运用，但是其施工中周期比较长，特别是在进行后续施工的时候，具有较大影响，同时，由于其具有内支撑，就会使土方在开挖过程中具有较大难度。虽然对双排桩使用的时候，能够对单排悬臂桩在深基坑运用中存在的不足进行弥补，但对基坑壁变形影响比较大，而且在施工中造价比较高。对于桩锚支护而言，能够在不同深度的基坑中进行运用，这种支护结构已经比较成熟，而且在市场上得以广泛应用。根据对该工程土层的实际条件考虑，只需要解决锚索在泥土中固体直径的问题，以及施工质量的问题，并使锚索锚固段所具有的抗拔承載力能够满足支护结构体系对基坑所具稳定性，以及变形控制的要求，桩锚支护体系就能够在本工程中发挥最大的优势。

2.2锚杆设计

所谓的锚杆，就是将手拉杆的一侧固定到地层当中，而另一侧则与工程的建筑物相连接，并用其对土、水等产生的压力而施加于建筑物的推力进行承受，并通过对地层中锚固力的运用，从而使建筑物的稳定得以保障。锚固力主要是依靠锚杆与其周围地层所具有的抗剪强度，对结构物所具有的拉力进行传递，或者是使地层自身得以加固，最终使结构物与岩土层的稳定性得以保障。

在本工程中，土层主要是以淤泥质土为主，其所具有的抗剪强度比较低，对于常规直径的锚固体而言，能够提供出的锚固体抗拔承受力比较小，不仅难以达到支护结构稳定的要求，而且还不能达到其变形控制的要求，因此，就需要选择直径比较大的锚固体对其进行解决。由于淤泥质土在成孔的时候会出现缩径现象，想要在淤泥质土层中形成相应的大直径锚固体，常规的施工工艺就难以达到要求，因此，就需要选择相应的旋喷施工工艺。所谓的旋喷锚索，就是通过对高压喷射原理的运用，在锚孔锚固体的长度范围内，对其孔壁的土体进行相应的切割扩孔，然后对其水泥浆进行置换充填而形成。同时，旋喷锚杆施工工艺还可以有效防止出现常规锚杆成孔中施工不当而造成塌孔的现象，还能够避免出现水土流失的现象，从而使施工周边的道路管线、建筑物能够正常的使用。

锚索成孔及其成型要求：在锚索施工的时候，需要运用的设备通常为高压旋喷钻机，在喷射钻进的时候，不能用清水对其冲洗，同时在进行喷浆之前，需要将喷浆管中的水排干净。当旋喷钻头一直钻到锚固体端部的时候，通过旋喷注浆的运用。对土体进行切割，而形成锚固体。其运行中的旋喷压力通常需要控制在30MPa，在喷射钻退出的时候，其速度不能大于0.25m/min。在这道施工工序完成之后，需要运用相关设备将组装好的锚索送到相应的位置。通常，锚索的组装结构在完成的时候，需要运用承压锚定板与夹具进行完成。通过对专用旋喷钻机的运用，可以将锚索送到设计规定的标高，之后用旋喷机对二次补浆或者注浆进行有效提升，其主要目的就是使锚固体与钢绞线之间所具有的握裹力得以有效提高。同时，想要使水泥早期的强度得以提高，就需要在水泥中添加约3%的三乙醇胺。锚索在注浆15天左右，当锚固体预应力的强度需要达到实际设计强度的80%的时候，就可以对其进行张拉，当其张拉到设计值的时候，并按要求锁定其预应力，想要使锚固体所具有的抗拔力得以提高，就需要在锚固体的端部设置相应的扩大头，其扩大头主要是通过将喷浆压力、喷嘴旋转、以及给进速度进行调整而实现的。

结语：

通过基坑实际的开挖结果可知，在软土地区运用桩锚支护体系，能够确保深基坑土方的开挖状况，以及地下结构的有效施工，同时，需要有效控制相关的基坑侧壁、领近道路、管线变形等，桩锚支护主要就是在自觉的对岩土体进行加固，通过实施相应的预应力，对其变形进行有效的控制，从而使桩锚支护体系得以有效的运用在软土区深基坑支护中。

参考文献：

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