深基坑桩锚支护结构的应用及受力变形分析

深基坑桩锚支护结构的应用及受力变形分析

杨辉

中核辽宁核电有限公司辽宁兴城125100

摘要:随着我国建筑行业的发展,深基坑工程同样得到发展。随着被广泛应用于建筑产业各个环节过程中,对桩锚支护结构进行应用与受力变形分析也显得尤为重要。本文就目前深基坑工程现状进行说明,并对桩锚支护结构应用与受力进行具体的分析与探讨,为这一工程进一步发展提供理论支持。

关键词:深基坑;桩锚支护结构;应用;受力变形

前言

深基坑是指开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层以上(含三层),或深度虽未超过5米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。桩锚支护是将受拉杆件的一端固定在开挖基坑的稳定地层中,另一端与围护桩相联的基坑支护体系。桩锚支护作为深基坑重要的一种支护措施,其应用与受力变形直接影响到工程建设进展。

1目前发展现状

目前,桩锚支护结构被广泛运用于深基坑工程建设中,其重要性不言而喻。城市化进程的加快,社会经济的不断发展,众多新需求的出现,令深基坑在对支护结构进行选择时,选择困难。深基坑工程在实际操作时,具有很大的危险性。由于地质地理环境、天气状况等因素的影响,在施工时常常伴有巨大的风险。在工程建设前,这些外界因素常常无法准确预测到,即便考虑到会有此类现象发生,也因为无法准确预测时间、地点而束手无策。同时,支护结构的选择,需要充分考虑到周围环境的影响、地下室问题以及岩层问题。由于深基坑工程是需要提前设计构图的,某些要素无法考虑到,资金和人员的限制常常会让支护结构的选择更加艰难。在这样一种复杂的现状下,桩锚支护结构的出现,令所有问题得到有效解决。作为基坑开挖边坡支护方法中最常见的一种支护方式,它由一系列排桩和锚杆组成,其中排桩为挡土体系,锚杆为支撑体系。这样的结构,大大加强了支护的稳固性能与安全性能。在结合了抗滑桩支护方法和锚杆支护方法的同时,还综合了抗滑桩和锚索的支护原理,采用锚杆取代基坑支护内支撑,给支护排桩提供锚拉力。这大大提高了工程的可靠性与安全性,令深基坑工程得以顺利开展。这一支护结构将基坑的变形控制在合理范围,不仅降低危险系数,还让人员便于实施作业,提高劳动生产率,让企业获得不错的经济价值,目前在深基坑建设中,倍受建筑行业欢迎。

2对深基坑桩锚支护结构的应用及受力变形的研究

2.1分步开挖

根据实际情况进行分布开挖的假定模拟实验时,首先便是悬臂梁的计算,然后开挖后在梁上施作第1层土锚,接着开挖后做1~2层,接着是1~3层。根据实际所进行的模拟实验,即便有误差存在,但是具体的事实却基本上与实际相符。这一模拟实验也是具有事实效力的。实验在没有土锚产生作用的情况下,弯矩和剪力这两者都不发生相应的变化,呈现稳定不变的状态。而一旦土锚发生作用,便会对两者带来影响,使弯矩和剪力产生相应的突变。而土锚也会受到其他因素的影响,同一土锚在工况不同的情况下,受力会不尽相同,一般呈现的是逐渐增大的趋势。这也是与实际相符合的。在各步开挖过程中,由于土层所带给的压力不同,土锚的受力情况也会相应地做出调整,以便更加符合具体情况,做到稳固安全。同时,在实际挖掘过程中,一定要小心谨慎,不要触碰到桩锚支护结构,使所以工程建设受到不同程度的影响。

2.2支护桩刚度的影响

支护桩主要是指承受横向推力的桩,它与锚杆(索)一起使用形成桩锚结构。由于本身承受着压力,所以它在深基坑工程中所起到的作用也是巨大的。支护桩的刚度对支护桩的支护功能在一定程度上也会起到影响作用。它的刚度越大,支护桩也就越稳定,位移程度也就越小。但这种情况并不是一定的,一旦超出一定的范围与界限,刚度对支护桩位移影响便不会产生明显的效果。但毋庸置疑的是,在可允许的范围内,支护桩的刚度对支护桩的稳定性还是有明显影响的。

2.3土锚的布置

土层锚杆简称土锚杆。是在深基础土壁未开挖的土层内钻孔,达到一定深度后,在孔内放入钢筋、钢管、钢丝束、钢绞线等材料,灌入泥浆或化学浆液,使其与土层结合成为抗拉(拔)力强的锚杆,用以维护构筑物的稳定。在深基坑建设时,土锚对桩锚结构的变形会产生很大的影响。当没有土锚发生作用时,深基坑会出现很大的位移,桩锚支护结构的支护作用没有办法产生稳定的效果。随着土锚层数的增加,位移数值会有很大的改变,位移数值减少,基坑由不稳定趋向稳定。所以,对土锚进行恰当的布置,对于基坑稳固有很好的固定作用,也可以让桩锚支护结构更好地发挥性能,使支护结构的应用和受力变形处于很好的工作状态。布置时,要考虑桩锚支护结构支护作用的正常发挥,基坑的稳定,还有考虑到具体的造价,通过对不同土锚进行对比,选择符合施工条件和自身资金状况的土锚,对深基坑起到防护作用。

3对各种具体的监测

对土压力的计算是一个比较复杂的问题。土压力是指土体作用在建筑物或构筑物上的力,促使建筑物或构筑物移动的土体推力称主动土压力;阻止建筑物或构筑物移动的土体对抗力称被动土压力。土压力的计算理论主要有古典的朗肯(Rankine,1857)理论和库伦(CoMlomb,1773)理论。在测试时,在监测点处预埋土压力盒,并用干砂填实。测试结果表明,土压力在一定程度上可以反映出土锚在其中所起到的具体支护作用,具有实际意义。对深基坑进行监测时,在监测点处将支护桩侧斜插入基坑。监测点符合实际,测试表明,基坑位移并不明显,支护桩的稳定性能良好,对于周遭环境也并没有较大程度上的破坏。

不管处于何种施工阶段,都要做好预防和监测。具体施工前,做好风险评估,并有相应正确的措施就突发事件做出反应,做好施工现场、施工设施的检查和维修防护,至关重要。引入第三方监测机制,制订相应的监测方案,仔细分析数据,对深基坑,桩锚支护结构的结构和性能做好评估、记录,防止因疏忽而导致安全事故发生。严格把控设备使用的各个环节,就使用人、使用时间做出记录,一旦出现问题,可以及时问责,在有效时间内进行处理,减少不必要时间的浪费。无论属于什么样的施工,都需要对施工人员进行定期的安全讲课,提高人员防护意识,进行不同种类、不同程度的演练,让施工人员充分意识到安全的重要性。一旦发现危险,及时反映,及时报告,及时处理,及时解决,做好安全监测。

结语

对深基坑桩锚支护结构的应用和受力分析进行研究探讨,是现今建筑产业发展的需要。在不断的分析中,人们才能将其更好地运用到生产实践中,最大程度上发挥其最大功用,达到服务大众,服务社会的目的。深基坑工程因为桩锚支护结构的支护作用,才能保证安全,稳定生产,提升劳动生产率。目前,在具体的运用实际中,对于深基坑桩锚支护结构的应用仍然存在着很多的问题。这就需要我们不断对这一结构进行研究实验,就出现问题提出解决方法,为保证深基坑的稳定,工程建设持续进行,促进我国深基坑产业健康发展而做出努力。

参考文献

[1]吴文.某深厚淤泥质黏土基坑工程失稳后的处理设计[J].土工基础,2012,(09).

[2]李华伟.深基坑桩锚开挖过程中支护结构变形和受力状态演化过程[J].煤炭学报,2013,(10).

[3]刘超.化工机械事故的成因与控制措施分析[J].科技创新与应用,2014,(19).

[4]田娇.无锡地铁深基坑支护结构受力变形特性亚久[J].地下空间与工程学报,2011,(06).

[5]赵文.地层深基坑桩锚支护体系的受力与变形[J].东北大学学报,2015,(04).

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