摘要：近年來，隨著我國建筑事業(yè)的日新月異，各種有關(guān)施工的新技術(shù)、新理念不斷的涌現(xiàn)了出來，給建筑工程施工帶來了良好而又新穎的促進(jìn)與優(yōu)化，也為工程施工質(zhì)量提供了有力的保證依據(jù)和基礎(chǔ)。深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)作為目前深基坑工程施工中較為常見的一部分，其施工質(zhì)量和措施越來越受到人們的重視與關(guān)注，施工體系和施工方式也成為相關(guān)工作人員研究的重點(diǎn)。本文就某工程施工實(shí)例進(jìn)行分析，深入研究了深基坑開挖過程中樁基礎(chǔ)以及樁身受到周邊因素影響而出現(xiàn)的變化以及施工規(guī)律，為日后同類工程的施工提供了科學(xué)的參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞：地下工程 深基坑 樁錨支護(hù) 內(nèi)力
自從改革開放以來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種高層建筑與地下建筑結(jié)構(gòu)不斷的涌現(xiàn)，為建筑工程施工事業(yè)的發(fā)展帶來了廣闊的空間和基礎(chǔ)。深基坑作為目前較為常見的一種基礎(chǔ)工程施工措施，其施工技術(shù)和施工方法越來越受到人們的關(guān)注與重視，樁錨支護(hù)體系作為目前較為常見的深基坑支護(hù)方式，其在目前施工中也得到了人們的關(guān)注，其對(duì)于樁身內(nèi)力以及土壓力的影響也提出了新的看法與認(rèn)識(shí)。
一、樁錨支柱概述
樁錨支護(hù)體系主要指的是在目前的工程項(xiàng)目施工中，護(hù)坡樁配合多個(gè)或者一個(gè)的錨桿形成的一種綜合的支護(hù)結(jié)構(gòu)模式，這種支護(hù)結(jié)構(gòu)具備著施工穩(wěn)定性能好、安全系數(shù)高以及周邊影響力小的優(yōu)勢(shì)。因此，在目前的工程施工中其施工越來越受到人們的關(guān)注。
1、施工優(yōu)勢(shì)
在目前的樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)體系中，其施工安全和可靠性通常都是從下面幾個(gè)方面來保證和提供的。首先，在工程施工的過程中由于深基坑的是深度深、面積廣的工程結(jié)構(gòu)，因此其施工中必然為樁身提供了良好的長(zhǎng)度和深度，使得樁基有效的嵌固在土壤之中，形成了良好的抗震性和整體性。其次，樁身由于在施工中整體強(qiáng)度和剛度較好，使得工程的結(jié)構(gòu)整體得到了有效的保障。再次，錨桿在施工的過程中有效的為工程施工提供了良好的毛拉力，并將這些毛拉力持續(xù)、可靠和穩(wěn)定的傳遞到樁體結(jié)構(gòu)之上，從而形成了一種綜合、系統(tǒng)的工作流程和管理模式，這三個(gè)方面的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)使得深基坑錨樁支護(hù)體系無論是從哪個(gè)方面去分析都具備著安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的優(yōu)勢(shì)。但是其在施工的過程中，這幾個(gè)方面無論哪個(gè)方面出現(xiàn)質(zhì)量缺陷和隱患，都極容易導(dǎo)致支護(hù)體系出現(xiàn)整體性結(jié)構(gòu)破損，最終造成基坑施工出現(xiàn)安全事故和隱患。因此在目前的基坑工程施工中，無論是支護(hù)樁由于在結(jié)構(gòu)體系中存在的地位還是其受力特點(diǎn)以及施工條件，都是備受相關(guān)工作人員關(guān)注的一部分。同時(shí)在施工中好需要從多個(gè)方面去綜合、全面的進(jìn)行總結(jié)和處理。
2、施工特點(diǎn)
由于基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)臨時(shí)性的工程體系和施工模式，且在施工的過程中存在著很大的風(fēng)險(xiǎn)性，這就使得施工的過程中對(duì)于施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)支護(hù)的整體性進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析與總結(jié)，針對(duì)工程施工中存在的各方面質(zhì)量問題進(jìn)行全面系統(tǒng)的優(yōu)化與完善。其次，在目前的基坑支護(hù)工作中，由于工程質(zhì)量得到人們的重視，其施工效益也是人們關(guān)注的重點(diǎn)。且在應(yīng)用的過程中通過對(duì)各種現(xiàn)場(chǎng)因素和工程的應(yīng)力情況綜合的分析和處置，從而保證了工程的質(zhì)量安全。
二、工程實(shí)例中樁身內(nèi)力以及土壓力實(shí)驗(yàn)
1試驗(yàn)基坑的基本情況
某工程為某學(xué)校分校綜合實(shí)驗(yàn)樓，15層框剪結(jié)構(gòu)，總建筑面積約為35000m2，基坑西側(cè)與實(shí)驗(yàn)館距離僅1.2m，北側(cè)為圖書館，東側(cè)為宿舍樓。在勘探深度內(nèi)；場(chǎng)地表層為近期人工堆填的素填土，老地面以下為棕褐色沖積粉質(zhì)黏土和黃褐色粉土及沼澤積形成的粉質(zhì)黏土層，其下為沖洪積形成的細(xì)砂和粗砂層，下部為沖洪積形成的圓礫，底部均為太古代混合花崗巖的強(qiáng)風(fēng)化層。穩(wěn)定水位埋深為3.75～4.30re，因基坑施工在枯水期，對(duì)基坑穩(wěn)定性影響不大�；悠骄疃�7.0m，西側(cè)支護(hù)形式采用了單支點(diǎn)樁錨式（兩樁一錨），樁長(zhǎng)12m，樁徑0.8m�；禹敳坑�60kPa附加應(yīng)力（基坑毗鄰3層建筑物，按每層附加應(yīng)力為20kPa考慮）�；娱_挖過程如下：①基坑開挖2m深，時(shí)間為2008一11—21，稱其為第1階段；②在1.7m處加錨桿并施加預(yù)應(yīng)力，時(shí)間為2008—11—22，稱其為第2階段；③基坑開挖到設(shè)計(jì)深度7.0m，時(shí)間為2008一11—24，稱其為第3階段。
2樁身內(nèi)力測(cè)試方案
試驗(yàn)選取基坑西側(cè)12，16，20號(hào)樁進(jìn)行鋼筋應(yīng)力測(cè)試，本文中分別稱其為樁1、樁2、樁3，每根樁臨土側(cè)和背土側(cè)鋼筋分別布置5個(gè)鋼筋應(yīng)力計(jì)，布置深度（基坑）分別為2.4，3.7，7，9.2，11.4m，總計(jì)30個(gè)，在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)樁l下側(cè)兩個(gè)鋼筋應(yīng)力計(jì)因未知原因失效，故有效鋼筋應(yīng)力計(jì)共28個(gè)。
3試驗(yàn)結(jié)果分析
3.1樁身鋼筋應(yīng)力隨基坑深度的變化
樁身鋼筋應(yīng)力隨基坑深度的變化中N側(cè)是指支護(hù)樁靠近基坑內(nèi)一側(cè)，w側(cè)指的是支護(hù)樁基坑外一側(cè)。
�、倩邮┕さ牟煌A段，鋼筋應(yīng)力發(fā)生很大變化；②基坑施工的同一階段，N側(cè)和w側(cè)鋼筋應(yīng)力呈現(xiàn)出相反的受力狀況，即一側(cè)受壓，則另一側(cè)受拉；③第1階段，支護(hù)樁處于懸臂狀態(tài)，在主動(dòng)土壓力作用下，N側(cè)鋼筋處于受壓狀態(tài)，整體呈現(xiàn)為“（”形，但由于冠梁的約束作用，樁頭鋼筋應(yīng)力表現(xiàn)出與整體相反的狀態(tài)，應(yīng)力零點(diǎn)出現(xiàn)在基坑底部附近。第2階段，由于錨桿彈性支點(diǎn)和主、被動(dòng)土壓力的作用，基坑上部N側(cè)鋼筋處于受拉狀態(tài)，應(yīng)力數(shù)值明顯增大，下部N側(cè)鋼筋處于受壓狀態(tài)，數(shù)值較小，應(yīng)力零點(diǎn)仍出現(xiàn)在基坑底部附近，鋼筋應(yīng)力整體呈現(xiàn)為反“S”形。
3.2土壓力隨時(shí)問的變化
①第1階段，土壓力呈直線遞增狀態(tài)，呈現(xiàn)靜止土壓力特性；②第2階段，在基坑頂部至基坑底部范圍內(nèi)，土壓力都直線增長(zhǎng)，但值比未加錨前稍小，而基坑底部以下深度范圍內(nèi)，土壓力出現(xiàn)折點(diǎn)；③第3階段，4.7m處土壓力由平滑變化為有明顯折點(diǎn)出現(xiàn)，在基坑底部范圍內(nèi)，土壓力出現(xiàn)峰值。
3.3樁身彎矩分布及其與理論計(jì)算值的對(duì)比得知：①彈性支點(diǎn)法與極限平衡法由于
計(jì)算模型不同，彎矩計(jì)算結(jié)果差別較大，在基坑底部以上，極限平衡法從數(shù)值和曲線形態(tài)上更接近實(shí)測(cè)值，而在基坑底部以下，彈性法從數(shù)值和曲線形態(tài)上更接近實(shí)測(cè)值；②在零點(diǎn)位置比較上，極限平衡法比彈性法更接近實(shí)測(cè)，實(shí)測(cè)彎矩零點(diǎn)出現(xiàn)在基坑深8m左右，與鋼筋應(yīng)力零點(diǎn)位置一致；③對(duì)于單支點(diǎn)樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)，規(guī)范中的兩種計(jì)算方法都是偏于安全的。該工程來說，在基坑底部以上，采用極限平衡法設(shè)計(jì)比彈性支點(diǎn)法更為經(jīng)濟(jì)，而在基坑底部以下則相反。
三、結(jié)語
樁身土壓力及鋼筋應(yīng)力內(nèi)力主要受基坑開挖和錨桿及其預(yù)應(yīng)力施加的影響，錨桿預(yù)應(yīng)力施加的影響較大。冠梁對(duì)樁身彎矩特別是樁頭部分的影響不可忽略。基坑開挖完成后，樁身內(nèi)力變化不大，樁身彎矩及鋼筋應(yīng)力零點(diǎn)出現(xiàn)在基坑底部以下；實(shí)測(cè)土壓力與鋼筋應(yīng)力反算得到的土壓力值吻合較好，說明可以用鋼筋應(yīng)力測(cè)試法反算土壓力；朗肯土壓力沿樁的深度均大于實(shí)測(cè)土壓力，按此計(jì)算內(nèi)力偏于安全。彈性支點(diǎn)法與極限平衡法對(duì)單支點(diǎn)樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算與實(shí)測(cè)值相比大都較為保守，偏于安全，在基坑底部以上，采用極限平衡法設(shè)計(jì)比彈性支點(diǎn)法更為經(jīng)濟(jì)，而在基坑底部以下則相反。
關(guān)鍵詞：地下工程 深基坑 樁錨支護(hù) 內(nèi)力
自從改革開放以來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種高層建筑與地下建筑結(jié)構(gòu)不斷的涌現(xiàn)，為建筑工程施工事業(yè)的發(fā)展帶來了廣闊的空間和基礎(chǔ)。深基坑作為目前較為常見的一種基礎(chǔ)工程施工措施，其施工技術(shù)和施工方法越來越受到人們的關(guān)注與重視，樁錨支護(hù)體系作為目前較為常見的深基坑支護(hù)方式，其在目前施工中也得到了人們的關(guān)注，其對(duì)于樁身內(nèi)力以及土壓力的影響也提出了新的看法與認(rèn)識(shí)。
一、樁錨支柱概述
樁錨支護(hù)體系主要指的是在目前的工程項(xiàng)目施工中，護(hù)坡樁配合多個(gè)或者一個(gè)的錨桿形成的一種綜合的支護(hù)結(jié)構(gòu)模式，這種支護(hù)結(jié)構(gòu)具備著施工穩(wěn)定性能好、安全系數(shù)高以及周邊影響力小的優(yōu)勢(shì)。因此，在目前的工程施工中其施工越來越受到人們的關(guān)注。
1、施工優(yōu)勢(shì)
在目前的樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)體系中，其施工安全和可靠性通常都是從下面幾個(gè)方面來保證和提供的。首先，在工程施工的過程中由于深基坑的是深度深、面積廣的工程結(jié)構(gòu)，因此其施工中必然為樁身提供了良好的長(zhǎng)度和深度，使得樁基有效的嵌固在土壤之中，形成了良好的抗震性和整體性。其次，樁身由于在施工中整體強(qiáng)度和剛度較好，使得工程的結(jié)構(gòu)整體得到了有效的保障。再次，錨桿在施工的過程中有效的為工程施工提供了良好的毛拉力，并將這些毛拉力持續(xù)、可靠和穩(wěn)定的傳遞到樁體結(jié)構(gòu)之上，從而形成了一種綜合、系統(tǒng)的工作流程和管理模式，這三個(gè)方面的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)使得深基坑錨樁支護(hù)體系無論是從哪個(gè)方面去分析都具備著安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的優(yōu)勢(shì)。但是其在施工的過程中，這幾個(gè)方面無論哪個(gè)方面出現(xiàn)質(zhì)量缺陷和隱患，都極容易導(dǎo)致支護(hù)體系出現(xiàn)整體性結(jié)構(gòu)破損，最終造成基坑施工出現(xiàn)安全事故和隱患。因此在目前的基坑工程施工中，無論是支護(hù)樁由于在結(jié)構(gòu)體系中存在的地位還是其受力特點(diǎn)以及施工條件，都是備受相關(guān)工作人員關(guān)注的一部分。同時(shí)在施工中好需要從多個(gè)方面去綜合、全面的進(jìn)行總結(jié)和處理。
2、施工特點(diǎn)
由于基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)臨時(shí)性的工程體系和施工模式，且在施工的過程中存在著很大的風(fēng)險(xiǎn)性，這就使得施工的過程中對(duì)于施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)支護(hù)的整體性進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析與總結(jié)，針對(duì)工程施工中存在的各方面質(zhì)量問題進(jìn)行全面系統(tǒng)的優(yōu)化與完善。其次，在目前的基坑支護(hù)工作中，由于工程質(zhì)量得到人們的重視，其施工效益也是人們關(guān)注的重點(diǎn)。且在應(yīng)用的過程中通過對(duì)各種現(xiàn)場(chǎng)因素和工程的應(yīng)力情況綜合的分析和處置，從而保證了工程的質(zhì)量安全。
二、工程實(shí)例中樁身內(nèi)力以及土壓力實(shí)驗(yàn)
1試驗(yàn)基坑的基本情況
某工程為某學(xué)校分校綜合實(shí)驗(yàn)樓，15層框剪結(jié)構(gòu)，總建筑面積約為35000m2，基坑西側(cè)與實(shí)驗(yàn)館距離僅1.2m，北側(cè)為圖書館，東側(cè)為宿舍樓。在勘探深度內(nèi)；場(chǎng)地表層為近期人工堆填的素填土，老地面以下為棕褐色沖積粉質(zhì)黏土和黃褐色粉土及沼澤積形成的粉質(zhì)黏土層，其下為沖洪積形成的細(xì)砂和粗砂層，下部為沖洪積形成的圓礫，底部均為太古代混合花崗巖的強(qiáng)風(fēng)化層。穩(wěn)定水位埋深為3.75～4.30re，因基坑施工在枯水期，對(duì)基坑穩(wěn)定性影響不大�；悠骄疃�7.0m，西側(cè)支護(hù)形式采用了單支點(diǎn)樁錨式（兩樁一錨），樁長(zhǎng)12m，樁徑0.8m�；禹敳坑�60kPa附加應(yīng)力（基坑毗鄰3層建筑物，按每層附加應(yīng)力為20kPa考慮）�；娱_挖過程如下：①基坑開挖2m深，時(shí)間為2008一11—21，稱其為第1階段；②在1.7m處加錨桿并施加預(yù)應(yīng)力，時(shí)間為2008—11—22，稱其為第2階段；③基坑開挖到設(shè)計(jì)深度7.0m，時(shí)間為2008一11—24，稱其為第3階段。
2樁身內(nèi)力測(cè)試方案
試驗(yàn)選取基坑西側(cè)12，16，20號(hào)樁進(jìn)行鋼筋應(yīng)力測(cè)試，本文中分別稱其為樁1、樁2、樁3，每根樁臨土側(cè)和背土側(cè)鋼筋分別布置5個(gè)鋼筋應(yīng)力計(jì)，布置深度（基坑）分別為2.4，3.7，7，9.2，11.4m，總計(jì)30個(gè)，在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)樁l下側(cè)兩個(gè)鋼筋應(yīng)力計(jì)因未知原因失效，故有效鋼筋應(yīng)力計(jì)共28個(gè)。
3試驗(yàn)結(jié)果分析
3.1樁身鋼筋應(yīng)力隨基坑深度的變化
樁身鋼筋應(yīng)力隨基坑深度的變化中N側(cè)是指支護(hù)樁靠近基坑內(nèi)一側(cè)，w側(cè)指的是支護(hù)樁基坑外一側(cè)。
�、倩邮┕さ牟煌A段，鋼筋應(yīng)力發(fā)生很大變化；②基坑施工的同一階段，N側(cè)和w側(cè)鋼筋應(yīng)力呈現(xiàn)出相反的受力狀況，即一側(cè)受壓，則另一側(cè)受拉；③第1階段，支護(hù)樁處于懸臂狀態(tài)，在主動(dòng)土壓力作用下，N側(cè)鋼筋處于受壓狀態(tài)，整體呈現(xiàn)為“（”形，但由于冠梁的約束作用，樁頭鋼筋應(yīng)力表現(xiàn)出與整體相反的狀態(tài)，應(yīng)力零點(diǎn)出現(xiàn)在基坑底部附近。第2階段，由于錨桿彈性支點(diǎn)和主、被動(dòng)土壓力的作用，基坑上部N側(cè)鋼筋處于受拉狀態(tài)，應(yīng)力數(shù)值明顯增大，下部N側(cè)鋼筋處于受壓狀態(tài)，數(shù)值較小，應(yīng)力零點(diǎn)仍出現(xiàn)在基坑底部附近，鋼筋應(yīng)力整體呈現(xiàn)為反“S”形。
3.2土壓力隨時(shí)問的變化
①第1階段，土壓力呈直線遞增狀態(tài)，呈現(xiàn)靜止土壓力特性；②第2階段，在基坑頂部至基坑底部范圍內(nèi)，土壓力都直線增長(zhǎng)，但值比未加錨前稍小，而基坑底部以下深度范圍內(nèi)，土壓力出現(xiàn)折點(diǎn)；③第3階段，4.7m處土壓力由平滑變化為有明顯折點(diǎn)出現(xiàn)，在基坑底部范圍內(nèi)，土壓力出現(xiàn)峰值。
3.3樁身彎矩分布及其與理論計(jì)算值的對(duì)比得知：①彈性支點(diǎn)法與極限平衡法由于
計(jì)算模型不同，彎矩計(jì)算結(jié)果差別較大，在基坑底部以上，極限平衡法從數(shù)值和曲線形態(tài)上更接近實(shí)測(cè)值，而在基坑底部以下，彈性法從數(shù)值和曲線形態(tài)上更接近實(shí)測(cè)值；②在零點(diǎn)位置比較上，極限平衡法比彈性法更接近實(shí)測(cè)，實(shí)測(cè)彎矩零點(diǎn)出現(xiàn)在基坑深8m左右，與鋼筋應(yīng)力零點(diǎn)位置一致；③對(duì)于單支點(diǎn)樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)，規(guī)范中的兩種計(jì)算方法都是偏于安全的。該工程來說，在基坑底部以上，采用極限平衡法設(shè)計(jì)比彈性支點(diǎn)法更為經(jīng)濟(jì)，而在基坑底部以下則相反。
三、結(jié)語
樁身土壓力及鋼筋應(yīng)力內(nèi)力主要受基坑開挖和錨桿及其預(yù)應(yīng)力施加的影響，錨桿預(yù)應(yīng)力施加的影響較大。冠梁對(duì)樁身彎矩特別是樁頭部分的影響不可忽略。基坑開挖完成后，樁身內(nèi)力變化不大，樁身彎矩及鋼筋應(yīng)力零點(diǎn)出現(xiàn)在基坑底部以下；實(shí)測(cè)土壓力與鋼筋應(yīng)力反算得到的土壓力值吻合較好，說明可以用鋼筋應(yīng)力測(cè)試法反算土壓力；朗肯土壓力沿樁的深度均大于實(shí)測(cè)土壓力，按此計(jì)算內(nèi)力偏于安全。彈性支點(diǎn)法與極限平衡法對(duì)單支點(diǎn)樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算與實(shí)測(cè)值相比大都較為保守，偏于安全，在基坑底部以上，采用極限平衡法設(shè)計(jì)比彈性支點(diǎn)法更為經(jīng)濟(jì)，而在基坑底部以下則相反。
