淺析多層地下室深基坑支護(hù)排樁加內(nèi)支撐加預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)

摘要：近年來(lái)，我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展迅猛，北上廣深甚至很多二線城市涌現(xiàn)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(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，同時(shí)也反映出我國(guó)在高端現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)方面日趨成熟。而這些建筑一般都設(shè)置有多層地下室，其施工難度較大，尤其是深基坑支護(hù)工程。所幸，在這方面的新工藝、新技術(shù)、新方法層出不窮，基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)也不斷完善，施工企業(yè)專(zhuān)業(yè)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(hù)，兩個(gè)方面的技術(shù)——內(nèi)支撐支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨鎖支護(hù)，具體研究了兩者在實(shí)際的支護(hù)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，以及兩者支護(hù)在施工中的作用機(jī)理，最后為多層地下室的深基坑支護(hù)提出幾點(diǎn)合理化的建議。

關(guān)鍵詞：多層地下室、深基坑、內(nèi)支撐支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨鎖支護(hù)

在實(shí)際的深基坑支護(hù)過(guò)程中，我們需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)地理環(huán)境，分析建筑區(qū)域的土壤結(jié)構(gòu)組成有利于設(shè)計(jì)出更加適用于當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)結(jié)構(gòu)的支護(hù)模式。邊坡的穩(wěn)定性條件，是建筑工程建設(shè)中最為重要的建設(shè)指標(biāo)，不難得到，對(duì)于多層地下室的深基坑支護(hù)，主要需要做的工作是深基坑的邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的基本訴求就是保證邊坡的穩(wěn)定性，以保證建筑施工的安全和穩(wěn)定。本文主要分析內(nèi)支撐支護(hù)和預(yù)應(yīng)力錨鎖支護(hù)兩種支護(hù)技術(shù)在多層地下室的深基坑支護(hù)中的應(yīng)用。

1. 研究意義

本文主要研究意義在于通過(guò)分析和設(shè)計(jì)合理的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，從而避免由于多次支護(hù)導(dǎo)致的投資成本的浪費(fèi)，更重要的是保證結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定，規(guī)避工程事故的發(fā)生。如何科學(xué)、合理地選擇適宜的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐纳罨庸こ痰奶攸c(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，是本文研究分析的的主要內(nèi)容。以下簡(jiǎn)單介紹當(dāng)前深基坑工程中，兩種常見(jiàn)的支護(hù)技術(shù)——內(nèi)支撐支護(hù)技術(shù)、預(yù)應(yīng)力錨鎖支護(hù)技術(shù)，本文所涉及的純排樁支護(hù)或者排樁加錨索支護(hù)方法可以較好保證常見(jiàn)8米以下地下室支護(hù)施工安全的需要，而對(duì)于8米以上的多層地下室的支護(hù)，往往這些還不夠，還需要加入內(nèi)支撐，才能確保施工安全。

2.常見(jiàn)的多層地下室深基坑支護(hù)技術(shù)及作用機(jī)理

2.1內(nèi)支撐支護(hù)

內(nèi)支撐支護(hù)主要是通過(guò)內(nèi)支撐系統(tǒng)與擋土結(jié)構(gòu)來(lái)分擔(dān)來(lái)自深基坑開(kāi)挖的各項(xiàng)壓力，然后將壓力傳遞給相應(yīng)的擋土結(jié)構(gòu)，最后由內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)來(lái)支護(hù)。

2.2預(yù)應(yīng)力錨鎖的支護(hù)作用機(jī)理

該類(lèi)支護(hù)主要依靠錨桿周?chē)貙拥目辜魪?qiáng)度，來(lái)傳遞結(jié)構(gòu)物的拉力，來(lái)保持地層開(kāi)挖面自身的穩(wěn)定。這可以有效地改善地層的穩(wěn)定性，與地層形成整體的復(fù)合結(jié)構(gòu)，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(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的支護(hù)樁和防滲樁，具體的要求和機(jī)理見(jiàn)以下深基坑支護(hù)的基本要求。

2.3深基坑支護(hù)的基本要求

（1）對(duì)于施工塔吊的安裝，必須嚴(yán)格的規(guī)避其對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響，特別是不允許支護(hù)結(jié)構(gòu)直接作為塔吊地基基礎(chǔ)。另外基坑周邊堆載最好不要超過(guò)20kPa，臺(tái)面上不能進(jìn)行堆載。

（2） 對(duì)于基坑排水

為便于土方開(kāi)挖及地下室結(jié)構(gòu)施工，基坑四周采用井點(diǎn)管降水，坑內(nèi)四周亦采用井點(diǎn)管結(jié)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(cè)地表排水溝用于防止地表水流入基坑影響施工。另外還應(yīng)設(shè)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(guān)于空氣壓力、高壓清水壓力以及水灰比，這些具體參數(shù)可以根據(jù)試樁和施工情況的需要做出相應(yīng)調(diào)整。

（3）圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工要求

支護(hù)樁采用鉆孔灌注樁，Φ800，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，鋼筋籠焊接，主筋保護(hù)層厚50 mm，樁位水平偏差≤50 mm，豎向偏差≤1%。充盈系數(shù)≥1·1，沉渣厚度≤200 mm，超灌長(zhǎng)度為400 mm，施工應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行，不允許出現(xiàn)樁身縮頸、裂縫、斷裂等現(xiàn)象。

2.4應(yīng)用深基坑內(nèi)支撐支護(hù)需要注意的問(wèn)題

在進(jìn)行深基坑內(nèi)支撐支護(hù)時(shí)，由于其施工作業(yè)面往往相對(duì)較大，這就使得在實(shí)際的土方開(kāi)挖過(guò)程，增加了土方開(kāi)挖的工期（主要是由于支護(hù)施工中需要進(jìn)行頻次較多的換撐和拆撐），工期也相對(duì)會(huì)延長(zhǎng)。另外還存在著在進(jìn)行支撐拆除時(shí)，會(huì)導(dǎo)致地層附近土壤的移動(dòng)。還需要指出的是內(nèi)支撐的內(nèi)力會(huì)受到周?chē)h(huán)境溫度的影響，會(huì)在溫度變化的過(guò)程中產(chǎn)生較大的支撐應(yīng)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(hù)中，如何有效的利用兩種支護(hù)技術(shù)，保證施工的安全和穩(wěn)定

3.1深基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理化應(yīng)用建議

首先在實(shí)際的工程支護(hù)過(guò)程中，需要對(duì)內(nèi)支撐支撐構(gòu)件的截面承載力進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算，保證其承載力符合工程建設(shè)的實(shí)際需要，特別是對(duì)于偏心彎矩，需要進(jìn)行合理的校核和驗(yàn)算；其次支撐結(jié)構(gòu)的安裝和拆除順序，應(yīng)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工況保持一致，這就保證在實(shí)際的施工過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)規(guī)范上的差異；再者，內(nèi)支撐的安裝應(yīng)該與實(shí)際的開(kāi)方工程進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)，保證支撐能夠及時(shí)的發(fā)揮其應(yīng)力作用，保證相應(yīng)區(qū)段的穩(wěn)定和安全；最后還需要結(jié)合實(shí)際的地質(zhì)環(huán)境，利用現(xiàn)有的設(shè)備，做到最優(yōu)化的工程支護(hù)。

除此之外，由于多層地下室設(shè)計(jì)的不斷增多，其需要考慮的深基坑相應(yīng)的就會(huì)增多，而內(nèi)支撐所謂相對(duì)比較普遍使用的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，可以有效的控制基坑由于荷載導(dǎo)致的變形，另外，內(nèi)支撐還具有一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)就是基坑支護(hù)的支撐構(gòu)件的承載能力只取決于構(gòu)件的材料強(qiáng)度截面尺寸及形式，受到地質(zhì)環(huán)境的影響較小。由于進(jìn)行的是多層地下室的深基坑的支護(hù)，這就使得對(duì)于開(kāi)挖的深度有一定的要求，純排樁支護(hù)或者排樁加錨索支護(hù)方法可以較好保證常見(jiàn)8米以下地下室支護(hù)施工安全的需要，而8米以上的多層地下室的支護(hù)，還需要加入內(nèi)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(kāi)挖→冠梁→土方按層開(kāi)挖→打當(dāng)層土釘或錨桿→土方按層開(kāi)挖→打當(dāng)層土釘或錨桿……。我們還應(yīng)該考慮到的是，在進(jìn)行深基坑內(nèi)支撐支護(hù)時(shí)，由于其施工作業(yè)面往往相對(duì)較大，這就需要在施工方案的組織過(guò)程中，合理的設(shè)計(jì)整個(gè)基坑的平面尺寸，保證其施工的經(jīng)濟(jì)性。

3.2深基坑預(yù)應(yīng)力錨鎖支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理化應(yīng)用建議

當(dāng)土壤環(huán)境相對(duì)比較好時(shí)，與內(nèi)支撐基坑支護(hù)相比，深基坑預(yù)應(yīng)力錨鎖支護(hù)往往具有較高的經(jīng)濟(jì)性，其建設(shè)成本相對(duì)較低，而且其穩(wěn)定性還比較高（特別是采用上部土釘，下部樁加預(yù)應(yīng)力錨桿的模式），其實(shí)際的基坑位移量相對(duì)比較小，則采用預(yù)應(yīng)力錨鎖支護(hù)往往會(huì)比較適宜建設(shè)的需要。

另外在實(shí)際的支護(hù)施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格的控制好錨鎖的施工質(zhì)量，這是保證支護(hù)效果的重要保障。在預(yù)應(yīng)力錨鎖的張拉鎖定過(guò)程中，必須按照規(guī)定的程序進(jìn)行，并且實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)錨鎖是否有預(yù)應(yīng)力的損失，及時(shí)的進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和解決。在支護(hù)施工完畢后，還需要對(duì)每個(gè)錨鎖的應(yīng)力進(jìn)行定期的檢測(cè)和抽查，通過(guò)及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和調(diào)整個(gè)別鎖的張拉應(yīng)力，保證應(yīng)力需求，避免受力不均導(dǎo)致的工程坍塌事故。

3.3兩類(lèi)技術(shù)的融合統(tǒng)一應(yīng)用

在我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展日趨成熟的今天，深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展也逐步的多樣化，正是這種多樣性使得我國(guó)的深基坑支護(hù)的施工和建設(shè)更加的安全和穩(wěn)定，提高了其經(jīng)濟(jì)性和合理性。對(duì)于本文探究的內(nèi)支撐支護(hù)和預(yù)應(yīng)力錨鎖支護(hù)兩種支護(hù)模式我們可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，實(shí)際應(yīng)用到深基坑的支護(hù)建設(shè)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)兩者的融合統(tǒng)一應(yīng)用。

綜上所述，我們提到的合理化建議，都需要支護(hù)施工人員主體來(lái)進(jìn)行實(shí)際的施工質(zhì)量的保證。這就要求每個(gè)施工人員必須嚴(yán)格的遵循施工規(guī)范，進(jìn)行合理化的設(shè)計(jì)，在深基坑的支護(hù)過(guò)程中，保證支護(hù)工程的質(zhì)量，不僅是對(duì)于開(kāi)發(fā)商負(fù)責(zé)，更是對(duì)自己的生命安全負(fù)責(zé)。

結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)建筑建設(shè)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(shè)計(jì)將會(huì)被廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，這必將是未來(lái)深基坑研究的一個(gè)重要方向，也就更加依賴(lài)于基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展和成熟。本文主要通過(guò)分析多層地下室的深基坑設(shè)計(jì)中的內(nèi)支撐支護(hù)和預(yù)應(yīng)力錨鎖支護(hù)兩種支護(hù)模式，研究分析其應(yīng)用狀況以及存在的主要缺點(diǎn)和不足，分析了相應(yīng)的作用機(jī)理，并最后通過(guò)結(jié)合實(shí)際，提出多層地下室的深基坑施工的合理化應(yīng)用建議。

參考文獻(xiàn)

[1]范龍堯； 謝惠慶； 康清泉； 黎澤萍； 盧德強(qiáng).狹窄場(chǎng)地超深基坑綜合支護(hù)技術(shù) .[J]施工技術(shù).2012，01.

[2]劉紅軍； 孫璽； 姜德鴻.“二元”基坑中內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)的三維數(shù)值分析與監(jiān)測(cè).[J]中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2012，09.

[3]林建明.鉆孔灌注樁及高壓旋噴樁加內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)在漳州某深基坑工程中的應(yīng)用.[J]福建建筑.2012，04.

[4]楊志銀； 付文光； 吳旭君； 張俊 .深圳地區(qū)基坑工程發(fā)展歷程及現(xiàn)狀概述.[J]巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào).2013，01.