土釘和錨桿在基坑支護(hù)中的應(yīng)用與比較

高國(guó)峰

北京天源建筑工程有限責(zé)任公司 北京 101400

引言

現(xiàn)階段伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步，城市之中建設(shè)用地日益緊張。因此實(shí)際建筑樓層處被不斷加高，同時(shí)在建筑過(guò)程之中也開(kāi)始重視對(duì)于地下建筑的實(shí)際運(yùn)用。而這也就使得地下空間得到了較為廣泛地運(yùn)用，所以目前對(duì)于基坑的設(shè)計(jì)具有重要意義。與此同時(shí)，在實(shí)際之中還要重視對(duì)于基坑的維護(hù)設(shè)計(jì)，并且要對(duì)實(shí)際施工管理進(jìn)行規(guī)范，進(jìn)而使得其建設(shè)在這一過(guò)程之中能夠得到有效發(fā)展。

1 土釘和錨桿在基坑支護(hù)中作用機(jī)理

1.1 錨桿支護(hù)實(shí)際作用機(jī)理

錨桿在實(shí)際中作為受拉桿件，并且其在實(shí)際中大多數(shù)時(shí)候都是斜向成孔，緊接著再將錨桿埋入其中，完成之后再進(jìn)行水泥砂漿的注入工作。進(jìn)而可以在實(shí)際當(dāng)中利用錨固體土體之間的摩擦力，以及拉桿和錨固體之間的握裹作用力間的共同影響，使得其能夠負(fù)荷住實(shí)際作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)之上的力。并且從相應(yīng)支護(hù)的實(shí)際原理來(lái)考慮，在實(shí)際工程施工過(guò)程中如果實(shí)際土層相對(duì)比較優(yōu)質(zhì)，實(shí)際中錨桿主要作用就是對(duì)不穩(wěn)定土體的壓力進(jìn)行平衡。而在這一過(guò)程之中，倘若其土層地質(zhì)條件較差，對(duì)于實(shí)際支護(hù)的運(yùn)用就需要以土層實(shí)際物理學(xué)性質(zhì)的改變?yōu)橹饕康摹２⑶以诰唧w環(huán)節(jié)之中，無(wú)論土層實(shí)際情況處于何種形式，這一支護(hù)形式都能夠起到相應(yīng)作用[1]。

1.2 土釘支護(hù)實(shí)際作用機(jī)理

在實(shí)際之中，對(duì)于土釘支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用主要以一定傾角成孔，并且在此基礎(chǔ)之上將鋼筋依照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)放到孔的內(nèi)部。接下來(lái)在孔的內(nèi)部進(jìn)行注漿操作，進(jìn)而使得其能夠形成相應(yīng)土釘體，緊接著再進(jìn)行拉鋼筋網(wǎng)的實(shí)際操作，使得其能夠與土釘進(jìn)行相應(yīng)連接。并且最后環(huán)節(jié)則需要在實(shí)際坡面進(jìn)行混凝土的噴射，進(jìn)而使得土釘體與其周圍的土體之間能夠緊密結(jié)合起來(lái)。同時(shí)其與實(shí)際接觸界面之上的粘合力以及摩擦力進(jìn)行結(jié)合，則能夠助力于復(fù)合土體的形成。并且在實(shí)際之中，針對(duì)這一支護(hù)技術(shù)實(shí)際運(yùn)用存在隔水性較差等相應(yīng)問(wèn)題，則要能夠通過(guò)運(yùn)用相應(yīng)攪拌樁的打造來(lái)進(jìn)行解決。而這也就使得這一技術(shù)能夠更好地滿足硬土低層的實(shí)際要求，然而在實(shí)際之中其效果雖然十分顯著，但是其相應(yīng)理論體系卻并沒(méi)有達(dá)到健全的標(biāo)準(zhǔn)。所以對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程之中，需要以嚴(yán)格的原則作為基礎(chǔ)，進(jìn)而使得其現(xiàn)場(chǎng)施工能夠得到較為有效的指導(dǎo)。

2 土釘和錨桿在基坑支護(hù)中的區(qū)別

2.1 二者應(yīng)力存在一定差別

現(xiàn)階段在實(shí)際施工環(huán)節(jié)之中，由于土釘支護(hù)和錨桿支護(hù)十分相似，所以很多施工人員在實(shí)際施工時(shí)會(huì)對(duì)其進(jìn)行混用。然而這與實(shí)際施工標(biāo)準(zhǔn)要求是相違背的，這二者的混用有可能會(huì)造成施工質(zhì)量無(wú)法達(dá)到實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)要求。而在實(shí)際之中，由于兩種方式所運(yùn)用的支護(hù)具體形式存在一定程度差異，所以相應(yīng)受力物體實(shí)際界面上內(nèi)力的狀態(tài)也存在一定區(qū)別。并且這兩種支護(hù)方式之間的應(yīng)力也存在一定區(qū)別，而這一不同之處則在實(shí)際受力的不同上充分地體現(xiàn)了出來(lái)，而在實(shí)際之中，錨桿支護(hù)這一形式其受力機(jī)制主要處于被動(dòng)狀態(tài)，而土釘支護(hù)這一形式其受力機(jī)制則處于主動(dòng)受力狀態(tài)。并且在實(shí)際錨桿支護(hù)的過(guò)程之中，則主要依靠其將地基土層與工程結(jié)構(gòu)物進(jìn)行連接，并且相應(yīng)支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際負(fù)荷則首先經(jīng)過(guò)實(shí)際桿體到達(dá)錨固體，在此基礎(chǔ)之上，再經(jīng)由實(shí)際錨固體到達(dá)地基土層，進(jìn)而使得實(shí)際中產(chǎn)生的負(fù)荷全部由地基土層來(lái)負(fù)擔(dān)，從而使得其能夠更加穩(wěn)固。而在實(shí)際之中對(duì)于土釘結(jié)構(gòu)，一般情況下則不進(jìn)行實(shí)際預(yù)應(yīng)力的施加，并且在實(shí)際之中往往通過(guò)相應(yīng)措施的運(yùn)用使得其產(chǎn)生位移，進(jìn)而使得相應(yīng)摩擦力在這一環(huán)節(jié)之中能夠得到極大程度發(fā)揮。

2.2 實(shí)際設(shè)置密度以及粘合長(zhǎng)度各不相同

在實(shí)際基坑支護(hù)的過(guò)程之中，在對(duì)于錨桿支護(hù)的實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程之中要能夠?qū)ο鄳?yīng)長(zhǎng)度范圍進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)。并且施工人員要能夠認(rèn)識(shí)到，錨桿只有在這一長(zhǎng)度范圍之內(nèi)才會(huì)與周圍土體接觸并產(chǎn)生實(shí)際支護(hù)作用，并且對(duì)于實(shí)際荷載也只能夠通過(guò)錨固段進(jìn)行傳遞。而土釘支護(hù)則與其存在著較大的差別，在實(shí)際之中土釘支護(hù)的黏合長(zhǎng)度一般情況下與實(shí)際土體之間處于完全黏合的狀態(tài)。而對(duì)于實(shí)際密度的設(shè)置，而這也存在著相應(yīng)的差別，錨桿支護(hù)相對(duì)于土釘支護(hù)而言，其施工過(guò)程之中對(duì)于定位精度的實(shí)際要求一般偏高。因此在實(shí)際施工過(guò)程之中，要能夠依據(jù)實(shí)際差別落實(shí)施工活動(dòng)，進(jìn)而促進(jìn)其實(shí)際技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步[2]。

2.3 實(shí)際承受荷載存在相應(yīng)差別

在基坑支護(hù)實(shí)際過(guò)程之中，土釘支護(hù)以及錨桿支護(hù)二者所能夠承載的實(shí)際負(fù)荷存在一定差別。錨桿支護(hù)在實(shí)際過(guò)程之中所能夠承受的具體負(fù)荷一般都超過(guò)了400kN，并且其相應(yīng)結(jié)構(gòu)要更加復(fù)雜。而其原因則是為了能夠最大程度避免相應(yīng)面層受到?jīng)_擊而被破壞，并且在實(shí)際之中錨桿有較多的擋土建筑物，其中包括相應(yīng)鋼板樁等結(jié)構(gòu)。而土釘支護(hù)在實(shí)際之中對(duì)于承載力則沒(méi)有太高的要求，因此在實(shí)際之中，單獨(dú)地土釘所承擔(dān)的符合都在100kN之下，并且其實(shí)際面層結(jié)構(gòu)也十分簡(jiǎn)單，通過(guò)對(duì)于混凝土的噴射，以及相應(yīng)尺寸墊板的實(shí)際運(yùn)用就可以達(dá)到實(shí)際要求。

2.4 實(shí)際施工規(guī)模存在一定程度差別

在實(shí)際操作環(huán)節(jié)之中，單根錨桿長(zhǎng)度大概在十五米到四十五米的范圍之類，而這也就導(dǎo)致其在實(shí)際施工環(huán)節(jié)之中對(duì)于機(jī)械具有相應(yīng)要求；而相比較來(lái)看的話，土釘支護(hù)施工規(guī)模就要小得多。同時(shí)在實(shí)際之中，土釘支護(hù)抗拔荷載這一傳遞機(jī)理則使得拉力施加于土釘被拉端時(shí)，則與抗拉端距離較近的實(shí)際土釘單元在被拉伸以后也會(huì)出現(xiàn)一定的變形。因此，在實(shí)際施工環(huán)節(jié)之中，要能夠切實(shí)考慮到不同支護(hù)手段的優(yōu)缺點(diǎn)，并依據(jù)實(shí)際工程具體情況進(jìn)行相應(yīng)支護(hù)手段的選擇。

3 土釘支護(hù)與錨桿支護(hù)之間實(shí)際施工的比較

3.1 實(shí)際基坑支護(hù)中土釘支護(hù)施工要點(diǎn)

在實(shí)際施工過(guò)程之中，對(duì)于土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)用首先要注重對(duì)于實(shí)際傾斜角度的控制，要將其控制在十度到十五度之間，并且其成孔直徑也要能夠符合相應(yīng)工程實(shí)際要求。同時(shí)在實(shí)際之中，對(duì)于相應(yīng)鋼筋網(wǎng)的編結(jié)要做到盡可能均勻，同時(shí)還要能夠?qū)⒑附咏宇^的運(yùn)用進(jìn)行落實(shí)，進(jìn)而使得其能夠隨著實(shí)際開(kāi)挖進(jìn)行分層來(lái)進(jìn)行。與此同時(shí)，相互之間最大間距也不能大于200mm，還要能夠使得實(shí)際焊接十分牢固。而對(duì)于實(shí)際混凝土的選擇則至少要能夠達(dá)到C20以上的強(qiáng)度，進(jìn)而使得其實(shí)際噴射效果能夠得到有效保障。并且對(duì)于實(shí)際水泥的選用也要嚴(yán)格按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，并且要將其中的實(shí)際含水量控制在5%～7%，進(jìn)而使得其能夠達(dá)到最完美的凝結(jié)效果。而在實(shí)際中，對(duì)于混凝土噴射機(jī)的實(shí)際工作壓力要將其設(shè)置在0.3～0.4MPa這一范圍之內(nèi)。并且實(shí)際施工要進(jìn)行先后兩次噴層，對(duì)于第一層的噴射要在鋼筋網(wǎng)片綁扎之前進(jìn)行，而第二次的噴射操作則在實(shí)際綁扎環(huán)節(jié)完成之后進(jìn)行即可。并且實(shí)際之中每一層實(shí)際噴射的厚度要將其控制在50mm左右，同時(shí)還要能夠?qū)?shí)際誤差控制在一定范圍之類。而在實(shí)際施工環(huán)節(jié)之中，要注意將噴頭以及相應(yīng)噴射面控制在一定距離范圍之內(nèi)，同時(shí)還要做到從下到上并與噴射面保持垂直。同時(shí)在實(shí)際之中，為了有效避免地表水流入基坑這一問(wèn)題的出現(xiàn)，在實(shí)際中要能對(duì)坡地進(jìn)行相應(yīng)散水面設(shè)計(jì)，并且還要能夠在實(shí)際散水層之中埋設(shè)相應(yīng)花管，進(jìn)而使得內(nèi)部積水這一問(wèn)題能夠得到較為有效地解決[3]。

3.2 實(shí)際基坑支護(hù)中錨桿支護(hù)施工要點(diǎn)

在實(shí)際施工環(huán)節(jié)之中，對(duì)于錨桿支護(hù)施工也有很多需要注意的事項(xiàng)。首先對(duì)于錨桿桿體進(jìn)行施工以及安裝的過(guò)程之中，對(duì)實(shí)際錨桿桿體要能夠依據(jù)實(shí)際長(zhǎng)度要求對(duì)其進(jìn)行切斷操作，與此同時(shí)還要能夠以兩米為間隔將其和隔離架進(jìn)行綁扎。與此同時(shí)，在實(shí)際桿體下放環(huán)節(jié)之中，要能夠在相應(yīng)隔離架中心孔的位置將注漿管放入其中，并且要將注漿管頂端部位與孔底保持五十到一百厘米的實(shí)際距離，同時(shí)在這一環(huán)節(jié)之中還要能夠?qū)U體以及鋼絞線以十分緩慢的速度放到孔的內(nèi)部，進(jìn)而使得實(shí)際插入孔內(nèi)的桿體長(zhǎng)度能夠得到有效的保證，使得其能夠比實(shí)際設(shè)計(jì)長(zhǎng)度多出95%。而在實(shí)際注漿環(huán)節(jié)之中，要能夠分兩次來(lái)完成這一工作。并且實(shí)際注漿過(guò)程之中要能夠保證平緩且連續(xù)，并且在第一次進(jìn)行注漿操作的具體過(guò)程之中，要能夠?qū)?shí)際壓力保持在1MPa這一范圍之內(nèi)，并且對(duì)于實(shí)際注漿工作要等到孔內(nèi)的液體以及氣泡整體排干凈以后，要對(duì)其再進(jìn)行灌漿操作一分鐘左右方可停止第一次灌漿。而第二次灌漿操作則需要在第一次操作完成之后2到4小時(shí)內(nèi)完成，并且要將實(shí)際注漿壓力控制在1～3MPa這一范圍之內(nèi)。而在完成先后兩次灌漿操作以后，等到實(shí)際錨固體強(qiáng)度等級(jí)大于15MPa以后，就可以運(yùn)用相應(yīng)操作法對(duì)其進(jìn)行張拉操作。并且在實(shí)際張拉操作前還需要能夠按照相應(yīng)力度大小要求進(jìn)行與張拉的操作，同時(shí)還要能夠依據(jù)實(shí)際結(jié)果對(duì)相應(yīng)錨具進(jìn)行具體調(diào)整，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行正是張拉。

3.3 質(zhì)量監(jiān)控需要注意事項(xiàng)

在實(shí)際施工環(huán)節(jié)之中，相應(yīng)施工人員要能夠積極進(jìn)行地質(zhì)量檢測(cè)，進(jìn)而使得實(shí)際施工質(zhì)量在這一環(huán)節(jié)能夠得到較為有效的保障。同時(shí)這一環(huán)節(jié)之中，還要能夠?qū)禹敳肯鄳?yīng)建筑物進(jìn)行觀測(cè)，進(jìn)而使得基坑周圍建筑物的安全能夠得到較為有效的保障。而在實(shí)際之中，要重視相關(guān)注意事項(xiàng)，進(jìn)而助力于相應(yīng)支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用。

3.4 土釘支護(hù)與錨桿支護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)

在實(shí)際施工環(huán)節(jié)之中，對(duì)于相應(yīng)施工手段的實(shí)際選擇要能夠根據(jù)現(xiàn)實(shí)狀況來(lái)對(duì)其進(jìn)行分析，因此在對(duì)于土釘支護(hù)以及錨桿支護(hù)實(shí)際作用的比較過(guò)程之中，要能夠依據(jù)實(shí)際的建筑工程來(lái)討論其優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而助力于其實(shí)際運(yùn)用。例如在實(shí)際設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之中，錨桿支護(hù)與土釘支護(hù)之間就存在著較大的差別，首先二者在實(shí)際長(zhǎng)度以及傾角之間就各不相同，其次相互之間的直徑間距也存在著一定程度差距。而在實(shí)際之中，錨桿支護(hù)的安全系數(shù)則一般都控制在1.5到2.5的范圍之內(nèi)，但是土釘支護(hù)的安全系數(shù)范圍在1.3到1.933這一區(qū)間，因此土釘支護(hù)的實(shí)際安全性明顯要比錨桿支護(hù)更高。同時(shí)錨桿支護(hù)還存在造價(jià)高、規(guī)模較大、對(duì)實(shí)際施工設(shè)備要求高等缺點(diǎn)，而其優(yōu)點(diǎn)則在于現(xiàn)階段其施工技術(shù)相對(duì)較為成熟，安全性更有保障。而土釘支護(hù)在實(shí)際之中則存在擋水性能較差的問(wèn)題，然而其造價(jià)卻相對(duì)較低，并且實(shí)際施工規(guī)模也不大，同時(shí)其施工也較為簡(jiǎn)單。因此在實(shí)際施工支護(hù)技術(shù)的選擇過(guò)程中之中，要能夠從實(shí)際情況出發(fā)，進(jìn)而選擇合適的支護(hù)技術(shù)[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜合來(lái)看，伴隨著我國(guó)建筑工程的發(fā)展與進(jìn)步，對(duì)于實(shí)際支護(hù)工藝的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。同時(shí)目前實(shí)際基坑支護(hù)的施工質(zhì)量對(duì)于建筑物的質(zhì)量也有著重要影響，因此在實(shí)際施工環(huán)節(jié)之中要能夠盡可能保證實(shí)際施工質(zhì)量，進(jìn)而使得地下建筑的安全性以及穩(wěn)定性能夠得到有效保證。并且在這一環(huán)節(jié)之中，對(duì)于實(shí)際支護(hù)技術(shù)的選擇要能夠從實(shí)際情況出發(fā)，進(jìn)而促進(jìn)城市發(fā)展與進(jìn)步。