杜躍萍

摘 要：在當前城市工程建設中，遇到的地質(zhì)條件越來越復雜，基坑開挖的深度也在不斷增加。在一些深基坑工程中，對支護技術(shù)的應用有著極高的要求。本文將結(jié)合實際案例對基坑工程中預應力懸臂支護結(jié)構(gòu)的應用進行分析，希望可以為此類工程實踐的開展提供一定的參考借鑒。

關(guān)鍵詞：基坑工程 預應力 懸臂支護結(jié)構(gòu)

一、引言

我國城市化水平日益提高，除了新城區(qū)的建設之外，針對老城區(qū)的改造工作也在同步推進。目前，老城區(qū)地下空間的利用程度不斷提高，而建設場地的環(huán)境條件也變得更加復雜。對于一些基坑開挖深度較大的工程，比較適用懸臂排樁支護體系，但在具體施工的過程中，需要重點解決道路、地下管線等方面存在的安全問題，即結(jié)合實際情況對設計和施工進行優(yōu)化。

二、工程介紹

（一）工程基本情況

本次工程建設位于某城市的核心區(qū)域，和環(huán)城路主干道相鄰，工程中基坑開挖的周長為417.0m，根據(jù)兩層地下室的設計，基坑深度預計為9.5～10.0m。

（二）工程地質(zhì)情況

在工程基坑施工影響的深度范圍內(nèi)，地層主要包含了第四系全新統(tǒng)人工對基層、沖洪積層以及沖湖積層，其巖性表現(xiàn)為雜填土、素填土、礫砂、黏土、粉土以及粉質(zhì)黏土。

（三）工程水文地質(zhì)情況

工程基坑施工場地的地下水類型主要為孔隙型潛水，穩(wěn)定水位埋深為0.8～4.3m，受地下水影響，雜填土、素填土、礫砂、黏土等普遍表現(xiàn)出良好的富水性，且地層滲透系數(shù)較大。

（四）基坑周邊環(huán)境狀況

在基坑施工場地周圍存在許多建筑群，包括學校、職工宿舍、居民小區(qū)等。其中學校建筑為框架結(jié)構(gòu)，采用的是淺基礎。職工宿舍建筑為磚混結(jié)構(gòu)，同樣采用的是淺基礎。居民小區(qū)為高層建筑，采用樁基礎，擁有兩層地下室。施工場地緊鄰環(huán)城道路以及居民小區(qū)道路。施工場地地下分布著密集的市政管線，涉及供電、供氣、給排水、雨污水管、電信、照明等多個部門，因此對基坑施工過程中的環(huán)境保護有著極高的要求。

三、基坑工程支護設計

基于上文中列舉的基坑工程概況，可以明確工程所具有的幾項特征：其一，施工場地較為狹窄，場地周邊的環(huán)境狀況較為復雜。其二，基坑開挖影響范圍內(nèi)的土層物理力學性質(zhì)較好，包括可塑～硬塑狀態(tài)的黏性土和密度稍高的粉土和礫砂。其三，根據(jù)業(yè)主方對工期的要求，基坑施工不宜采用內(nèi)支撐。

基于本次工程項目的建設內(nèi)容以及建筑的分布情況，擬將基坑開挖的出土口設置在臨近環(huán)城路的一側(cè)，這樣可以有效地降低土方開挖對主體施工的影響，提高主體施工的效率，除了出土口的一側(cè)，其于三側(cè)均采用普通的懸壁支護排樁，在出土口一側(cè)采用預應力懸臂支護排樁。

在具體設計的過程中，需要考慮的問題主要有以下幾點：其一，預留土臺的作用。在支護擋土結(jié)構(gòu)前預留土臺可以在一定程度上限制擋土結(jié)構(gòu)的水平位移，提高基坑開挖側(cè)一定深度內(nèi)土體的水平向基床系數(shù)，強化擋土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。其二，預應力的作用。在預應力方面，需要考慮的內(nèi)容有三點：一是擋土結(jié)構(gòu)的配筋優(yōu)化。懸臂擋土結(jié)構(gòu)可以看作是受彎構(gòu)件，在荷載相同的情況下，其需要配置的高強度預應力鋼絞線數(shù)量相對較少，適當?shù)念A應力可以起到限制樁頂位移的效果。而想要將預應力筋的效果充分發(fā)揮出來，應基于配筋的角度不均勻布置鋼筋。預應力筋配置有著特定的計算公式，需要使用到的數(shù)據(jù)包括混凝土強度等級、截面半徑、預應力筋重心所在圓周的半徑、預應力筋的截面面積、預應力筋的極限應力、抗拉強度設計值等。而受拉側(cè)配置預應力筋所需的預應力鋼絞線面積和配筋角度總體呈正相關(guān)。二是預應力作用的樁頂位移，需要根據(jù)預應力鋼絞線引起的有效偏心彎矩進行計算。三是預應力筋的構(gòu)造要求。本次工程中預應力支護樁所采用的是無黏結(jié)預應力鋼絞線，使用方法是后張法，其中鋼絞線和澆注混凝土形成黏結(jié)作為固定端，張拉端采用夾片式錨具。

基于樁間距離，和支護樁咬合布置2～3顆單軸水泥土攪拌樁，用于隔斷基坑和地下水的聯(lián)系。

四、施工過程中需要處理的問題

在具體施工的過程中，由于客觀因素的復雜性，常常會出現(xiàn)一些意外問題，需要及時處理，否則必然會對施工作業(yè)的順利開展產(chǎn)生影響。在本次工程中遇到的問題是坑壁局部存在滲水問題，在基坑開挖作業(yè)的過程中，基坑北側(cè)圓礫層出現(xiàn)了一個漏水點，出水量較大，水體渾濁，散發(fā)臭味，經(jīng)查為附近的一條廢棄污水管道。對此，施工方首先使用沙袋圍堰的方式暫時緩解漏水問題，之后在漏水部位的排樁外側(cè)進行了雙液灌漿處理，封堵住漏水點。

五、結(jié)語

綜上所述，在基坑工程作業(yè)中，通過預留土臺的方式進行反壓，可以獲得良好的支護效果，同時不僅可以減少預應力懸臂支護作業(yè)的材料使用量、節(jié)省成本投入，還可以滿足工期要求，降低施工難度。結(jié)合本文工程實踐來看，相較于過去采用的普通懸臂排樁支護結(jié)構(gòu)，預應力懸臂樁支護結(jié)構(gòu)可以取得更加優(yōu)異的施工效果，且使用的材料數(shù)量也更少，具有極高的推廣應用價值。

參考文獻

[1]涂兵雄.預應力錨桿柔性支護法機理與力學行為研究[D].大連理工大學，2013.

[2]熊宗喜.砂卵石地層基坑預應力錨索復合土釘支護技術(shù)研究[D].中國地質(zhì)大學（北京），2014.