浅析深基坑支护工程中的桩锚支护

摘要：阐述基坑支护工程中桩锚支护的特点及应用

关键词：基坑支护，高压喷射注浆桩，锚杆

近年来随着我国现代化建设的迅猛发展，以及在金融危机背景下，国家实施扩大内需调控政策，在基础设施建设上加大投入，因此一些高层建筑等大型工程大量的涌现。当代城市建筑密度较大，许多建筑都有1～3层的地下室或地下车库，相应带来的基坑开挖深度都很大，而在没有相邻建筑物或者地下结构物时选择传统的放坡开挖在现实情况下就很难实施；并且放坡开挖随着基坑深度的增加，开挖土方量也随之增大，在高效经济的角度已不是很适用。随着科学技术手段的日新月异，支护开挖技术目前得到了广泛应用，它不仅解决了施工场地狭小问题，在工程安全和经济效率方面也有了更加有力的保证。

支护开挖是由地面向下开挖的一个地下空间，四周为垂直的挡土结构，常用的挡土材料有混凝土、钢、木等。目前，在施工中被广泛采用的深基坑支护方法有护坡桩支护、土钉墙支护、地下连续墙支护、桩锚支护等。而这几种支护方式在近些年来的工程实践中对其安全性、工期、设备投入和成本方面都有了综合性的比较，如下：

从以上对比可以明显看出，纯土钉墙支护虽然在工期、投入、成本方面占有优势，但其安全性最差；护坡桩支护、护坡桩与预应力锚杆结合的组合支护以及地下连续墙支护安全性均最高，但相对来说，地下连续墙成本与设备投入较大，因此综合比较，桩锚支护在各个方面的指标占有较大优势，也是现在处理周边环境复杂的深基坑支护中最常用的方式，因为这种支护方式兼有隔水和挡土两种功能，大大的解决了施工中出现的疑难问题。

桩锚支护中的护坡桩常用的是高压喷射注浆桩，所谓高压喷射注浆桩就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入至土层预订的深度后，以20～40Mpa的压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层结构强度时，土颗粒便从土层中剥落下来，一部分细粒土随浆液或水冒出地面，其余土颗粒在射流的冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律的重新排列。这样注入的浆液将冲下的部分土混合凝结成加固体，从而达到加固土体的目的。它具有增大地基强度、提高地基承载力、止水防渗、减少支挡结构物的土压力、防止砂土液化和降低土的含水量等多种功能。因此，其具有以下优势：

(1) 适用范围较广

由于其本身具有上述的一些功能，因而它既可用于工程建设之前、工程建设之中，还可用语竣工后的托换工程，可以不损坏建筑物的上部结构，能在狭窄和较低矮的现场贴近建筑物施工，甚至可以不影响运营使用。

(2) 施工简便灵活

设备较轻便，机动性强，施工时只需在土层上钻一个孔径为50mm或300mm的小孔，便可在土中喷射成直径为0.4～4.0m的固结体，因而能贴近已有建筑物基础建设新建筑物。

(3) 耐久性较好

(4) 料源广阔

喷射用的浆液以水泥为主，化学材料及外加剂为辅。一般的地基处理工程中，均可使用来源广阔、价格低廉的42.5级普通硅酸盐水泥，此外根据工程需要，还可以在水泥浆液中加入一定数量的粉煤灰，这不但利用了工业废料，又可降低注浆材料的成本。

(5) 环保效果好

高压喷射注浆桩施工时施工机具的振动较小，噪声也较低，不会给周围建筑物带来振动影响或产生噪声、公害，更不存在污染水域、毒化饮用水源的问题。

锚杆是一种受拉构件，它的一端与工程结构物或挡土桩墙联结，另一端锚固于地基的土层或岩层中，以承受结构物的上托力、拉拔力、倾侧力或挡土墙的压力，它利用地层的锚固力维持结构物的稳定。

锚杆技术的有点有：用锚杆代替内支撑，它设置在围护墙背后，因而在基坑内有较大的空间，有利于土方施工；锚杆施工机械及设备的作业空间不大，因此可为各种地形及场地所选用；锚杆的设计拉力可由抗拔试验来获得，因此可保证设计有足够的安全度；预应力锚杆可采用预加拉力，以控制结构的变形量；施工时的噪声和振动均很小。

从上面对高压喷射注浆桩、锚杆特点及作用的浅析，我们不难看出，他们在结构支护方面都有着自己独到的特点。而将两者结合起来的组合支护，就更加综合了它们的优势，高压喷射注浆桩在起到防水、挡土双重作用的同时，锚杆赋予其与土体更加牢固的结合，使得高压喷射注浆桩更加安稳的发挥其优势，大大提高了它的安全性。而且两种方法对作业面的要求不高，作业机械也简便灵活，适用范围广，最大限度的解决了现在城市建筑密度大、基坑开挖深度大的需求，在材料选用和施工工期上，都给予了一定的效用。

此外需要注意的是，高压喷射注浆、锚杆作业在加固地基或防渗止水时，都是隐蔽工程，虽在施工时不能直接观察到它的质量，但是通过施工过程中的各工序操作、工艺参数和浆液浓度等因素的实际执行情况和土层的各种反映，来控制施工质量。

随着科学技术的不断进步，以及对建筑形式和质量的多元化要求，深基坑在以后的施工工程中的出现会越来越多，要求也会越来越大，这就需要我们举一反三，在充分利用好桩锚支护这种组合支护的基础上，更大的发挥其优势，并借鉴这种成功的经验，开发出更安全节效的支护方式，有机组合，来满足现实的需要。

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