江苏省华厦工程项目管理有限公司 江苏省南京市 210003
摘要：在城市发展中，建筑业起到了不可小视作用，依然成为带动经济建设、提高人们生活水平的重要保障，在不断的发展过程中，建筑业也得到了逐步完善及技术的创新。但是土木工程在施工中存在着一些不可控因素和复杂特点，这对于项目的施工建设形成巨大隐患，无法有效降低自然因素对工程的影响，所以必须要做好防护措施，对项目加以保护，降低成本费用的增加。在土木工程施工中，地基基础工程是整个建筑物得以顺利完成的重要保障，在这种情况下，运用基坑支护技术对其进行保护是非常重要的，这样才能促进项目整体的有效进行。
关键词：基坑工程，基坑支护；支护技术；应用
1基坑支护技术的重要性
坡支护在土木工程中的应用能够降低不利因素对施工造成的影响。比如，在施工中，土木工程可能会遇到各种状况的土质情况，土质条件不理想，不能满足建筑工程需求的时候，如果在原基础上进行施工很容易造成坍塌或者地面凹陷的情况，这不仅对施工人员的生命安全带来威胁，还会造成工程项目的质量问题，形成成本费用的增加，造成损失。另外，在降雨量大或者地震频发的地带，一些自然灾害的发生，很容易对土木工程施工造成工期延后或者质量问题的影响，合理的运用边坡支护技术能够有效环节上述所说的一些问题，降低造成的损失，确保土木工程施工质量的高标准要求。在现代化土木工程施工中，不仅要注重工程质量的影响，还要加强施工安全问题的考虑，边坡支护技术在很大程度上提高基础的整体安全型，降低过程中安全事故的发生，避免不必要的人员伤亡，从而提高对整体项目的进度保障，促进土木工程的全面发展。
2基坑工程支护新技术及应用分析
2.1 双排桩支护结构
双排桩支护结构是近些年来随着基坑开挖深度增大而发展起来的一种新型支护结构型式，它的主要组成部分是前后两排互相平行的钢筋混凝土桩体及连接桩体的连梁。目前常用的双排桩桩型为钻孔灌注桩，双排桩支护结构见图 1 所示。
2.1.1基本原理
双排桩支护结构形式相当于插入土体的空间门式钢架，紧靠基坑侧壁的后排桩体受到土压力作用时产生一定的侧向变形，通过连梁的作用推压前排桩体，引起前排桩体协同变形。双排桩主要依靠基坑以下桩前土的被动土压力和刚架插入土中部分的前桩抗压、后桩抗拔所形成的力偶来共同抵抗倾覆力矩双排桩的整体抗侧拉压刚度明显比单排桩结构大，因此在相同的土压力作用下其抵抗侧向变形的能力更强，整体稳定性能和安全性能更好。
由于双排桩支护结构具有较高的安全工作性能，基坑内部一般不需设置内支撑支护结构。这不仅节约了支护结构的成本，同时还为基坑内部施工提供了较为宽阔的作业空间。双排桩支护结构独有的工程优势使其得到了较广泛的应用。
2.1.2 计算假定
目前关于双排桩工作性能的力学计算理论尚不成熟，但学术界普遍认为，桩间土与前、后排桩间的相互作用主要是水平荷载，理论分析上可以把桩间土假定为具有一定刚度的弹簧，相互作用的大小与弹簧的刚度及前后排桩的位移量有关开展深入的力学计算和分析需以下列理论和假定为基础：第一，前后排桩与桩顶连梁组成一个整体钢架，钢架节点可以传递弯矩；第二，连梁刚度视为无穷大，不产生挠曲变形；第三，前后桩顶的水平位移相等。
2.1.3研究现状
通过计算发现，当双排桩桩径取 0． 8m ～ 1． 0m、排间距取桩径的 3 ～ 4 倍时，排桩的弯矩分布和桩身的位移比较合理，可以最大化地发挥双排桩的支护作用，相比于后排桩桩长，增加前排桩的桩长对提高支护结构的稳定性更有效。有关学者对某基坑工程所采取的高强预应力砼双排管桩支护结构进行了分析计算，指出双排高强预应力砼管桩兼具双排桩及预应力高强管桩的优点，能有效地提高施工效率、缩短工期、降低工程造价，且整体性能好，对控制基坑及周围环境变形极为有利，已有学者指出双排桩支护结构往往是在对支护结构侧移限制要求较高时使用，因此进行基坑支护结构设计时，主动土压力应予提高，而被动土压力值则应降低。也有研究者通过 Plaxis 有限元软件计算发现，增加连梁刚度，可使前、后排桩的水平位移减小，但当增加到一定程度后，对桩身水平位移的限制并不明显。而且还发现双排桩之间排距的变化直接影响桩体两侧土压力的变化。排距过小，主要表现悬臂式特性，而排距过大，后排桩主要起拉锚作用。当排距适当时，双排桩支护结构有较好的性能表现。
目前双排桩支护结构已经在一些地区采用并取得成功，对双排桩的受力与变形的理论虽然进行了一些研究，但还不够完善，例如前后排桩的土压力分布、结构的内力与位移的计算方法、基坑支护中各因素对结构侧向变形及内力的影响等问题都有待进一步研究。
2.2 预应力锚索支护技术
预应力锚固体系由锚头、锚索和内锚固段等 3个部分组成。预应力通过外锚头作用于岩土体表面，形成一个牢固的锚固端，另一端则通过内锚固段与岩土体之间的砂浆粘结作用于岩土体，从而对边坡或岩土体起到预期的锚固效果。目前学术界普遍认为，预应力锚索的作用机理主要包括深层锚固作用、注浆约束作用以及锚索沿长上的摩阻作用等几个方面。
2.2.1深层锚固作用
预应力锚索的外锚头一端固定在边坡岩土体的坡壁上，另一端通过预应力张拉锚固在深部稳定岩土之中，这样坡体内部的土压力便通过锚索传递给了深部稳定的岩土体。岩土体深部的土层经过锚索的锚固作用，其自稳潜能得以充分发挥，便达到了预期的锚固效果。
2.2.2注浆约束作用
注浆在预应力锚索支护中起着重要作用，注浆能明显增强预应力锚索的锚固效果。通过注浆不仅可以约束和固定土钉锚索，使其发挥预期的锚固作用，而且注浆后渗透到土体孔隙中的浆液往往还可以对土颗粒起胶凝作用，从而改善了土体的物理力学性能，并大大增强了土体的稳定性。
2.2.3沿长摩阻作用
注浆改善了土体的物理力学性能，使原本松散的土颗粒胶结在一起，它们通过孔道内的水泥浆结石体将锚索紧紧握裹，起到了良好的摩阻作用，从而阻止钢筋从土体中拔出。拉拔力沿锚索长度的变化规律是逐渐减小的，这样锚索就能够稳固在岩土体内部，发挥其自身的功能。
2.3浆囊袋锚杆支护技术
浆囊袋注浆锚杆支护技术是伴随着我国南方地区经济建设发展而产生的一种新型基坑支护方案。与传统锚杆支护技术相比，浆囊袋注浆锚杆支护技术通过加设浆囊袋扩大了锚杆锚固段的直径，增加了锚杆与泥土之间的接触面积，这样就增大了锚固体与土体间的摩擦阻力，从而提高了注浆锚杆的抗拔力，大大改善 了锚固体的工作性能.
浆囊袋注浆锚杆主要由锚杆主筋和柔性浆囊袋两部分组成。柔性浆囊袋一般设置在锚杆主筋的外侧，注浆后与锚杆协同作用抵抗拉拔力，其结构示意图见图 2 所示。柔性浆囊袋一般由韧性较好、抗拉强度较高的软塑料膜或土工膜材料制成。从外形上看柔性浆囊袋是长筒状结构，其直径略大于钻孔直径，以保证注浆后能与土体紧密挤压，发挥摩擦和锚固作用。
柔性浆囊袋外部通常设有一定数量、等间距布置的约束带，约束带的作用是封闭袋口，承受注浆压力，并将柔性浆囊袋限定为“糖葫芦”串状形态，从而增加支护结构的抗拔力。浆囊袋注浆锚杆支护技术具有结构简单、生产成本低等优点，特别适合在淤泥、淤泥质土等软弱地层中应用。现场测试发现浆囊袋锚杆抗拔力约为 10k N/m，比普通土钉支护的抗拔力（4 k N/m ～ 6 k N/m）高出一倍左右。
结束语
随着建筑行业的快速发展，深基坑工程越来越为重要。因此，需要不断提升支护施工技术，合理选择支护方式，在各个环节的施工过程中进行严格控制管理，严格按照设计标准与相关要求施工，加强基坑监测，通过全方位的控制管理，确保施工的安全与质量，为建筑工程奠定牢固的基础。
参考文献
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论文作者:李廷岳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/2
标签：基坑论文; 锚固论文; 结构论文; 预应力论文; 作用论文; 岩土论文; 注浆论文; 《建筑学研究前沿》2017年第22期论文;