[摘要] 近年来，桩锚支护结构以其便于施工、安全可靠的特点，成为适用面广泛的深基坑工程支护型式之一。本文以北京地区某深基坑工程为实例，对桩锚结构在深基坑支护中的应用进行阐述分析。
摘要:以具体工程为依托，对排桩+锚杆支护体系在深基坑工程中的适用条件、构造形式进行了论述，并对排桩+锚杆支护结构的设计提出了建议。同时，总结了深基坑支护结构选型中应注意的问题。
关键词:深基坑，基坑支护，排桩，预应力锚杆
在我国建筑产业迅猛发展，不断壮大的同时，人们对地下空间的利用需求越发强烈。与此同时，深基坑支护技术成为了地下空间能否安全、合理、顺利使用的决定性因素。近年来，桩锚支护结构以其便于施工、安全可靠的特点，其实用性得到了业界的广泛认同，成为适用面广泛的深基坑工程支护型式之一。本文以北京地区某深基坑工程为实例，对桩锚结构在深基坑支护中的应用进行阐述、分析。
1工程概况
项目位于朝阳区东四环慈云寺桥西南，属CBD核心区，东侧为东四环中路，北侧为朝阳路。基坑西侧及南侧为现有居民小区，其地下车库部分距现有场地较近。总建筑面积80594m2，基坑南北长130m，东西宽77m，平面上基本成菱形。开挖深度16.4m～18.0m。
2基坑支护结构的选型
目前深基坑工程中常用的支护形式种类繁多，根据支护原理和结构形式的不同可大致分为以下几种常见形式:自然放坡、土钉墙、复合土钉墙、悬臂桩、桩锚、地下连续墙、钢筋混凝土(或钢)内支撑等。那么，面对如此繁杂的支护类型，面对具体工程，我们该如何取舍。笔者认为工程地质和水文地质条件;基坑相邻建筑物的位置、基础形式;基坑周边地下管线的位置、深度、抵御变形的能力[1]等都与深基坑支护选型息息相关。那么工程支护结构选型时的前期工作就显得至关重要。一旦前期踏勘不详细，施工过程中将会大概率出现无法按图施工的重大失误，甚至引起安全隐患，而后期重大设计变更会拖延项目进度和提高工程造价。本工程综合考虑规程中支护结构选型、基坑周边环境、开挖深度、工程地质条件等因素，在总结类似基坑工程成功的经验和失败教训的基础上，适合本工程的支护结构型式[3]有以下几种:1)桩锚;2)双排桩;3)桩+内支撑;4)地下连续墙+内支撑。在经过详细的现场踏勘，调查基坑周边环境，仔细分析勘察报告，掌握拟建场地水文地质条件的前提下，响应业主及总包单位的相关要求，充分考虑施工可能性、造价、工期等综合因素，确认桩锚支护体系最适合该工程
3支护设计
3.1普通情况桩锚支护
本工程基坑深度16.4m。拟建建筑东、南、北三侧周边无重要建筑物和管线，故结合基坑深度、水文地质条件及施工可行性，确定支护形式采用砖墙构造柱+桩锚支护体系。桩顶位于-3.0m，自然地面至-3.0m为砖墙。以1—1剖面为例，支护采用钻孔灌注桩，桩径为800mm，桩间距1.6m，桩长18.5m，进入基坑底部5.1m。设计预应力锚杆3排，长度大于20m。为提高预应力锚杆的锚固力，提高基坑安全性，第二道预应力锚杆下倾角度由寻常的15°调整为20°，使其锚固段进入砂层。
3.2特殊情况桩锚支护
本工程支护设计主要难点位于基坑西侧。拟建建筑结构边线紧邻已有建筑地下室(约8.6m)，已有地下车库埋深约12.0m，拟建建筑基础埋深16.4m。针对这种特殊的周边环境，可采用的支护形式有:排桩+短锚杆支护体系、双排桩支护体系。如采用双排桩支护体系，则护坡桩将出现12.0m高的悬臂段，不利于控制基坑变形。工程造价亦高于排桩+锚杆支护体系。但如采用排桩+短锚杆支护体系，则施工时对锚杆长度的控制要求非常严格，必须注意保护既有地下车库结构的防水层。最终从变形控制及经济性双方面考虑，确定采用砖墙构造柱+排桩+锚杆支护体系，桩顶位于-3.0m，自然地面至-3.0m为砖墙。以1b—1b剖面为例，共设计锚杆6排，前4排锚杆设计成短锚杆，每根锚固力80kN，合计锚固力与1—1剖面设计的一排长锚杆锚固力285kN相当。为避免破坏已有地下室结构，预应力锚杆又尽可能的长一些，前4排锚杆下倾角度全部由寻常的15°调整为20°。此种设计在保证基坑安全的前提下，很好的控制了上部基坑变形，为节约工程造价起到了重要作用。支护结构图详见图1。
4基坑监测
由于本工程的复杂性，因此进行了支护坡体水平、垂直位移、基坑周边道路、管线、地面沉降、锚杆内力及护坡桩变形等多种监测。本基坑在整个施工过程中，基坑整体稳定及周边已有建筑的变形均满足了规范及施工要求。
5结语
根据本工程支护结构选型时的前期工作，总结如下前期工作经验，可供参考:1)现场详细的踏勘工作应在基坑支护设计选型前完成。详细踏勘工作除了常规的周边环境调查，当周边环境复杂时，还要特别注意明确周边建筑物的结构形式、基础埋置深度、变形控制要求;详细了解场地周边市政管网的埋深、材质、是否有内部压力、允许变形量等要求[4]。前期调查的越详尽，后期支护结构选型才能越切合实际情况，做出经济合理、安全可靠、便于施工的支护设计。2)充分调查拟建工程当地成熟的施工技术和工程材料，分析成功经验，总结失败教训，对设计选型同样至关重要，尤其在节约造价方面能起到画龙点睛的作用。3)充分分析不同支护方案的适用条件、对拟建工程造价、工期的影响。4)为保证深基坑支护施工的质量和安全、工期和进度，针对各种复杂的地质、水文情况应选择合理的深基坑支护施工保障措施。根据本工程支护设计方法，总结如下设计工作经验，可供参考:1)桩顶标高位于自然地面以下3.0m。既节约了工程造价，又避免了后期埋设各种小市政管线时的护坡桩破除工作。2)桩顶以上的砖墙构造柱，减少了基坑支护所需的空间，为工程场地的使用提供了便利。3)调整锚杆角度，使锚固段进入粘结强度相对较大的土层，提高了锚杆锚固力，大幅提升基坑的整体稳定性。4)大角度短锚杆的设计，在控制基坑变形和节约工程造价方面取得了双赢。
参考文献:
[1]钟建成.浅述深基坑工程的特点及其支护技术[J].资源环境与工程，2012(12):33-39.
[2]GB50021—2001，岩土工程勘察规范[S].
[3]JGJ120—2012，建筑基坑支护技术规程[S].
[4]王晨，孙正鹏.某深基坑支护设计方案的选型分析[J].工程技术，2019(13):311-312.
作者：张娇 曹莹 单位：北京爱地地质勘察基础工程公司
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