韓興蓉
(內(nèi)江師范學(xué)院基建處 四川內(nèi)江 641000)
隨著我們國家的經(jīng)濟的快速發(fā)展,社會的不斷進(jìn)步,使得人口大量地涌入城市中,對于土地的需求也就越來越大,除了不斷地向上發(fā)展,地下的發(fā)展速度也在不斷地加快,對地下建設(shè)的質(zhì)量要求也就越來越高,同時不可避免地在施工的過程中就會出現(xiàn)很多的問題,因此,對于深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求也就越來越嚴(yán)格。
當(dāng)前,我國經(jīng)濟快速發(fā)展,時代快速進(jìn)步,我國對于基礎(chǔ)工程的建設(shè)步伐愈來愈快,這也使得建筑行業(yè)的相關(guān)技術(shù)得到了有效的發(fā)展,深基坑裝錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用就是一個良好的反映和體現(xiàn)。裝錨支護(hù)結(jié)構(gòu)是由圍檁、護(hù)坡樁、鎖口梁以及土層錨桿4個主要部分組成的。由于在基坑地下的水位較高的地方,裝錨支護(hù)能夠有效地防滲,再加上水泥墻的配合,使施工的質(zhì)量得到有效的提高。因此,文章將對深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和研究,使深基坑工程的質(zhì)量能夠得到保證。
在20世紀(jì)80年代開始,深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)開始逐漸地被使用,由于預(yù)應(yīng)力錨桿使得支護(hù)樁的變形情況得到了良好的改善,能夠有效地控制位移現(xiàn)象的出現(xiàn),但是在預(yù)應(yīng)力的作用之下會使深基坑的結(jié)構(gòu)更加的復(fù)雜繁瑣。在開挖的過程中,會受到被動土壓力的影響,使強度增加25%的作用。深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)變形和受力會受到很多的因素影響,比如水分、地質(zhì)條件、自然環(huán)境等等,所以在進(jìn)行深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的時候要將這些因素都考慮到,確保深基坑不會出現(xiàn)受力和變形的情況,這樣才能夠使深基坑工程的質(zhì)量得到有效的保證。
樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)是由支護(hù)樁和錨桿錨固兩部分共同組成的,其中的主要的構(gòu)件包括支護(hù)樁、錨桿等等,施工中,主要是在深基坑開挖前,需在深基坑周邊插入支護(hù)樁,開挖到一定程度的時候?qū)㈠^桿打入到巖體中,然后對其進(jìn)行固定,使基坑能夠更加的穩(wěn)定。
深基坑裝錨支護(hù)是一種十分良好的支護(hù)形式,能夠通過護(hù)坡排樁與多錨和單錨之間形成一個良好的配合方式,使樁錨支護(hù)有著十分優(yōu)越的特點,這是其他支護(hù)方式?jīng)]有辦法相比較的。樁錨的穩(wěn)定性十分良好,通過支護(hù)樁深入到土層當(dāng)中再加上錨桿錨固段和土層之間形成的摩擦力,從而減小了支護(hù)排樁的內(nèi)力和位移,使深基坑的變形能夠得到控制,在復(fù)雜的施工環(huán)境中,為深基坑工程提供一個良好的、可靠的、安全的工作環(huán)境。但是由于樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)相對比較堅硬的粘性土、砂土等地方,在保證基坑的穩(wěn)定時,錨桿錨固力相對也會較大一些。
在深基坑施工的過程中,如果深度開挖得較深,會使基坑周圍很容易塌陷,為了保證基坑的穩(wěn)定性,就要使用支護(hù)技術(shù)來應(yīng)對。在樁錨支護(hù)的方式中,使其能夠產(chǎn)生巨大的支撐力。通過錨桿進(jìn)行支撐,從而給支護(hù)提供錨拉力。錨固段和土層錨固兩者結(jié)合形成的摩擦能夠?qū)⒑奢d分散到周邊的土地,使深基坑能夠穩(wěn)定,不會形成塌陷事故。
本文將通過Teshebotarioff的修正模式來進(jìn)行分析研究,有效提高工作的效率和質(zhì)量。
按照支護(hù)的情況來看,通過計算,假設(shè)支護(hù)為三層土錨,設(shè)定為a值,那么數(shù)值就是6000kN/m4,在開挖過程中,前三步驟都挖超過0.5m的深度,然后進(jìn)行土錨,預(yù)應(yīng)力在2~3d后進(jìn)行施加。在第一個步驟中計算的是懸臂梁,第二個步驟進(jìn)行第一次的土錨施工,第三個步驟對第一、二個土錨進(jìn)行施工,第四個步驟是在前三個的基礎(chǔ)上進(jìn)行。計算分析開挖所得到的結(jié)果如表1所示。
表1 開挖計算結(jié)果
通過表1可以分析出來,土錨會使最大剪力和最大彎矩出現(xiàn)很大的變化,土錨的作用使彎矩的最大值變小,這樣能夠使支護(hù)能夠更加穩(wěn)定。在每一步的施工中,土壓力會隨之產(chǎn)生變化,所以就出現(xiàn)了位移,每一層的土錨在不斷調(diào)整受力的過程中,會產(chǎn)生不同的力,而且會明顯地逐漸增大[1]。
支護(hù)樁的剛度是和支護(hù)壯大直徑和混凝土的強度有著直接的關(guān)系,支護(hù)樁的剛度越大,支護(hù)樁直徑就越大,混凝土強度等級也越高。對試驗中的支護(hù)樁的直徑進(jìn)行測試,并計算在使用的過程中出現(xiàn)的位移,這里選擇的支護(hù)樁的直徑分別為0.8m、0.9m、1.0m、1.1m、1.2m,試驗結(jié)果表明,支護(hù)樁的剛度越大時位移越小,兩者成反比,但是0.9m是一個中轉(zhuǎn),在其后的影響來說相對較小。所以,為了使基坑工程能夠更加安全穩(wěn)定,將支護(hù)樁的直徑盡量增大,這樣就能夠使基坑的穩(wěn)定性提高,位移和變形程度減少。
支護(hù)結(jié)構(gòu)在土錨的影響下會形成很大的變形。通常,當(dāng)開挖基坑到7m的位置時,基坑會由于沒有土錨而造成位移,而且會使得位移有369mm之大,這樣的情況使得周圍的建筑地形等受到很大的影響和破壞。當(dāng)形成了一層土錨時,位移的距離大大的變短,僅僅為33.51mm。當(dāng)基坑挖到14m,土錨的深度達(dá)到了5m的時候,基坑穩(wěn)定性沒有辦法得到保證。隨意為了能夠使得基坑的位移和變形能夠得到良好的控制,就要使得錨桿設(shè)置為3層[2]。
由于深基坑中的土質(zhì)的不同,在a值的選擇中就要進(jìn)行深入的分析和考量,使結(jié)果能夠更加準(zhǔn)確。這次的實驗將選擇的a值為6000kN/m4、8000kN/m4、1000kN/m4,來對支護(hù)樁的位移和受力進(jìn)行計算。通過分析可以得出來,被動區(qū)的抗力對支護(hù)樁的位移影響十分大,當(dāng)a值變大的時候,就會使得位移變小的現(xiàn)象不是很明顯,但是在土質(zhì)比價差的情況下a值會相應(yīng)地變低。
綜上所述,深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力和變形會受到很多因素影響,要對其影響因素進(jìn)行深入的分析和研究,這樣才能夠有效地減少由于受力和變形造成對支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響,使樁錨支護(hù)能夠更加穩(wěn)定,使深基坑工程質(zhì)量得到有效的保證,也使工作能平穩(wěn)安全地運行。
[1]李元勛.深基坑樁錨支護(hù)內(nèi)力與變形分析方法及試驗研究[D].蘭州:蘭州理工大學(xué),2016.
[2]許磊.樁錨支護(hù)在太原陽光城深基坑工程的應(yīng)用研究[D].長春:吉林大學(xué),2016.