何國華　丁海寧

摘 要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，許多新型的深基坑支護技術(shù)應(yīng)運而生，而預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護便是其中之一。因此，文章就預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護的構(gòu)成與主要特點進(jìn)行了詳細(xì)地闡述，并且通過實際的工程案例，對預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護法的運用進(jìn)行了深入分析，以期能夠促進(jìn)我國建筑工程安全性的提高。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力錨桿；柔性支護；工程案例

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護作為一種新型的深基坑支護技術(shù)，被運用在建筑工程基坑的開挖以及固定邊坡穩(wěn)定之中。預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護主要由許多小噸位的預(yù)應(yīng)力錨桿和噴射混凝土面層或者是木板面層有效結(jié)合在一起，而形成的一種支護手段。在預(yù)應(yīng)力的強大作用下，不僅能夠改變基坑的受力狀態(tài)，而且還能降低基坑坑壁的位移。因此，預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護法非常適用于位移要求嚴(yán)格、深度較深的基坑支護。

1 預(yù)應(yīng)力錨桿的基本構(gòu)成及其特點

預(yù)應(yīng)力錨桿主要是由許多噸位較小的預(yù)應(yīng)力錨索或錨桿、排水系統(tǒng)、錨下承載結(jié)構(gòu)、面層等構(gòu)成。其中預(yù)應(yīng)力錨桿屬于承載體系，錨下承載結(jié)構(gòu)和面層屬于構(gòu)建構(gòu)造體現(xiàn)范圍，而排水系統(tǒng)屬于輔助體系，因此預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護體系主要由承載體系、構(gòu)造體系以及輔助體系這三者組成。預(yù)應(yīng)力錨桿主要分為錨固段和自由段。其中，錨固段主要被設(shè)置在滑移面以外的穩(wěn)定土體之中，而面層是預(yù)應(yīng)力錨桿支護體系中的重要組成部分，發(fā)揮著不可代替的重要作用，在實際工作中常被用于掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土，或者是將噴射混凝土與木板有效結(jié)合在一起的共同作用。面層的主要內(nèi)容是在土地壓力和水壓力的承受下，將其傳遞到錨下承載結(jié)構(gòu)，進(jìn)而傳遞到預(yù)應(yīng)力錨桿上，除此之外還需要提高承載體系間的土體穩(wěn)定性，保證其穩(wěn)固性，防止塌落。由于面層具有厚度較薄、剛度較小、柔性大等特點，這便是稱之為預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護體系的原因。錨下承載結(jié)構(gòu)又被稱之為錨下結(jié)構(gòu)，在預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護體系中，占有十分重要的位置。在錨桿上施加的預(yù)應(yīng)力可以通過錨下承載結(jié)構(gòu)將其傳遞到需要錨固的巖土體上。錨下結(jié)構(gòu)主要由墊板、型鋼、錨具構(gòu)成。其中型鋼不僅可以豎直分段放置，而且可以水平多跨連續(xù)性放置，同時也可以通長連續(xù)放置。排水系統(tǒng)一般被設(shè)置在地面排水溝中，排走地表水，避免地表水由于滲透，從而對土體產(chǎn)生一定的影響。在地下水以下的坑壁上設(shè)置泄水孔，便于排走噴射混凝土層面背后的水。在基坑的底部，應(yīng)該合理地設(shè)置集水坑和排水溝，在必要的情況下，還需要采用井點降水法，對地下水的水位進(jìn)行合理降低。

2 支護結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

第一，破壞模式分析。破壞模式分析能夠充分提下基坑破壞的程度?；拥钠茐哪Ｊ街饕譃橐韵聨讉€類型：（1）圓弧破壞模式，該模式主要發(fā)生在土質(zhì)基坑以及風(fēng)化巖基坑之中；（2）折線破壞模式，該模式主要發(fā)生在不規(guī)則的滑動面存在的土質(zhì)基坑中；（3）平面破壞模式，該模式主要發(fā)生在層狀巖體之中；（4）圓弧-平面復(fù)雜破壞模式，該模式主要發(fā)生在上部為一般土層，下部為層狀巖層的基坑之中。第二，穩(wěn)定性分析。穩(wěn)定性分析主要是指根據(jù)基坑的破壞模式、巖土工程條件、荷載條件、支護情況等，進(jìn)行定量的受力平衡分析，將傳統(tǒng)的極限平衡法對基坑穩(wěn)定性進(jìn)行分析的時候，不僅需要考慮到巖土體的力學(xué)指標(biāo)，而且還需要充分考慮到錨桿預(yù)應(yīng)力的作用。第三，錨桿承載力的分析。在計算錨桿承載力的時候，還需計算其抗彎、抗剪作用。假設(shè)錨桿處于受拉狀態(tài)，其承載力主要由以下三種情況決定：（1）錨下承載結(jié)構(gòu)的破壞；（2）錨桿體從巖土中拔出的破壞；（3）錨桿桿體的強度破壞。

3 數(shù)值分析

第一，基坑的位移分布。預(yù)應(yīng)力錨桿支護下基坑主要是以水平位移進(jìn)行分布的，位移的最大值是在基坑的頂面，隨著深度的加深而減少。在相同條件下，土釘支護的水平位移比預(yù)應(yīng)力錨桿支護的位移要大許多，例如土釘支護的位移是60mm，預(yù)應(yīng)力錨桿支護的最大位移只有20mm。由此可知預(yù)應(yīng)力錨桿支護對基坑的位移能夠進(jìn)行合理地控制；第二，預(yù)應(yīng)力對基坑的影響。在相同條件下，基坑位移與預(yù)應(yīng)力是呈反比例的，即基坑位移隨著預(yù)應(yīng)力的增加而減小，當(dāng)預(yù)應(yīng)力為0的時候，基坑的位移最大。但是預(yù)應(yīng)力增加到一定程度后，位移的減小幅度會變小，而此時的位移已經(jīng)很小了，能夠滿足工程的相關(guān)要求，可見錨桿的預(yù)應(yīng)力對基坑變形的影響是非常大的；第三，預(yù)應(yīng)力對基坑滑移場的影響。從理論上來說，由于存在著錨桿預(yù)應(yīng)力，減少了基坑的位移，防止了巖土體的滑動，降低了巖土地的剪切變形，同時也減少了潛在滑動面上巖土地的變形，并縮小了滑移區(qū)的范圍。

4 工程實例

某個深基坑支護工程，早在1995年的時候便開始施工，是目前我國采用預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護法最深的一個基坑，其深度可達(dá)26m左右，很多相關(guān)的專家和學(xué)者認(rèn)為，對于深度較大的深基坑采用柔性支護法具有一定的不安全因素，這主要是由于基坑自身的穩(wěn)定性較低，同時基坑過大，容易產(chǎn)生較大的問題和缺陷，給周圍的安全產(chǎn)生了一定的影響。傳統(tǒng)的樁錨支護法雖然能夠滿足基坑的穩(wěn)定性和位移要求，但是施工時間以及造價無法滿足業(yè)主的要求，而預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護法的應(yīng)用，為超深基坑支護方法提出了重要的參考依據(jù)。根據(jù)有關(guān)的地質(zhì)勘查資料顯示，該地區(qū)的底層主要是由第四系松散堆積物和基巖組成，由下而上分別是風(fēng)化輝綠巖、中風(fēng)化板巖、強風(fēng)化板巖、殘積土以及雜填土等。在該工程中某段基坑的開挖深度為26mm，一共設(shè)置了十一排錨桿，錨桿長度在5-20m的范圍之間，豎向間距是2.3米，水平間距是1.9m，錨桿孔徑是125mm，采用M25水泥砂漿作為注漿，錨桿采用的是強度較高的低松弛鋼絞線，在基坑邊坡表面綁扎的是鋼筋網(wǎng)，噴射厚度為100mm的混凝土，錨下承載結(jié)構(gòu)采用的鋼槽分別為10號和14號，通過錨下承載結(jié)構(gòu)，將錨桿與緩凝土面層有效地連接。

5 結(jié)束語

預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護法具有造價低廉、施工工期短、基坑變形小、施工簡單、安全性好的優(yōu)點，無論是在理論上還是實踐中，預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護法能夠?qū)拥奈灰七M(jìn)行有效地控制，降低基坑的變形，縮小基坑的滑移區(qū)。當(dāng)預(yù)應(yīng)力達(dá)到一定程度后，滑移區(qū)將會變得很小，甚至消失。

參考文獻(xiàn)

[1]涂兵雄，賈金青，王海濤，等.預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護噴射混凝土面層上的土壓力[J].巖土力學(xué)，2013（12）：3567-3572+3579.

[2]魏峰先，張略，鄭衛(wèi)鋒，等.深基坑預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護設(shè)計參數(shù)的靈敏度分析[J].工程勘察，2010，38（7）：8-12+94.

[3]周勇，朱彥鵬.預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護體系的錨桿抗拔力研究[J].巖土力學(xué)，2012，33（2）：415-421.

[4]賈金青，鄭衛(wèi)鋒.預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護法的研究與應(yīng)用[J].巖土工程學(xué)報，2005，11：22-26.