学文网摘要：由于城市高层建筑不断发展，深基坑支护也一直发展，其还需要在理论上进行健全，选用在经济及技术等方面均满足要求的一类支护方案，要全面考虑施工现场条件、工程地质状况，还有实际工程的要求。更应重视锚杆与预应力锚索在深基坑支护中的应用。
关键词：预应力锚索；深基坑；支护；应用
中***分类号：TU74 文献标识码：A
引言
在深基坑工程中，根据深基坑的工程与水文地质条件、开挖深度、设计等级和施工设备等方面的特殊条件，支护措施可采用地下连续墙、水泥土墙、放坡、土钉墙、喷锚网、格构梁或者几种组合联合使用的支护方案，保证坑壁的安全可靠。在锚索上施加预应力，主动、***支护技术的预应力锚索支护技术既可充分发挥岩土自身的稳定性，节约了项目的成本，而且施工相对安全快速，因此该支护技术具备较好的社会效益和经济效益。
一、预应力锚索支护技术原理
预应力锚索支护技术是一种用锚固的方法来增加岩土稳定性或结构稳定性的一种支护措施，它的主要构成部件有锚头、预应力筋和锚固体。预应力锚索支护技术的作用机理是利用锚索的回弹力（即预应力）来增大岩土体和坑壁的抗剪强度，通过预加应力抵消岩土体和支护结构变形，继而达到维持岩土体或支挡结构稳定性的最终目的。
在深基坑支护中，预应力锚索支护可以联合其他支护措施（如地下连续墙、钻孔灌注桩等）使用，利用刚性支撑和柔性支挡相结合的结构来保证深基坑工程坑壁结构的稳定性，锚索支护通过受拉索体、锚固体来发挥岩层的自承能力稳定岩体。
二、预应力锚索支护技术的特点
预应力锚索支护技术是利用张拉力来提高支护抗力，与非预应力锚索有着不同的力学性质，存在着以下特点：
①安装锚索支护后使岩土体处在三轴应力的状态，及时提供支护的抗力。
②施工工序较非预应力锚索、土钉墙的复杂，但总体上比较安全、经济便捷。
③施工中的张拉工序必须检测锚索的承载力质量，检测合格的才能使用。
④控制结构变形的能力较强，支护效果好。
⑤施加一定密度的预应力锚索后能在地层中形成一片压缩区，确保岩土体的稳定。
三、预应力锚索支护的设计要求
基坑支护设计主要需要满足三方面的要求，首先是变形控制，其次是稳定分析，最后是强度设计。
1、变形控制
根据理论分析可以知道，基坑的开挖首先要对基坑变形对周围环境的影响进行控制，控制目标为：
（1） 基坑开挖造成的地面沉降不能影响周围建筑的正常使用；
（2） 基坑周边的土移不能影响地下和相邻管线、管道的正常使用；
（3） 基坑开挖不能影响正常的交通状况。
对于一些大型基坑的设计和施工要进行适当的安全等级评价，并对基坑的实际施工情况进行安全等级划分，选择合理的支护技术对基坑进行支护设计。
2、稳定分析
对了预应力锚索支护的基坑施工除了在施工前进行土体的强度、水文地质条件和承载力的分析外，还需要进行两种稳定性的分析：
（1）无支护状态下的力学参数分析，得到预应力锚索支护的临界高度；
（2）某一次支护前，进行局部的稳定性分析。
3、强度设计
强度设计要求主要是指由于预应力锚索支护的支护结构对支护效果的影响，需要保证基坑不会由于支护结构的刚度和稳定性不足造成基坑的破坏或者倒塌，对于预应力锚索支护还要保证面层的稳定性和锚索的各项力学指标满足要求。
三、预应力锚索的主要施工要点
锚索支护打孔时可能会导致岩土体的水土流失，因此钻孔可采取压水钻进成孔法，钻孔时一次完成钻进、出渣、固壁、清孔等一系列工序，这样可以有效防止塌孔。主要应注意以下几点：
①保证钻孔时能不断供水冲洗（水压宜在0.15MPa~0.3MPa之间），注意保持孔口的水位。
②在实际钻孔施工中孔的深度应超过设计的0.5m左右，从而保证注浆时底部无沉渣。
③为了防止钻孔过程中出现塌孔或管涌事故，在砂层内设置岩芯钢管材质的护壁套管来封闭流沙。
④钻孔完成后应用有压力的水冲刷留在钻孔中的土屑，直至清水流出。同时应注意及时验收成孔，以进行下一步工序。
⑤应提前备齐必要的事故打捞工具，一旦孔内发生事故，可以尽快处理。
四、预应力锚索在深基坑支护中的应用
某工程有着繁杂的地质状况，均匀性不好，地层岩性从上到下包括杂填土、淤泥质土、粘土、砂性土，还有强风化以及中风化。里面的粉土夹粉细砂层，地下水较多。按照施工常识，该层能出现流砂现象，要是水压大，还可能产生涌砂现象，致使没有办法进行掘进、护壁，在严重的时候，可能让已经支护好的混凝土护壁周围土层出现松散，在上、下连接位置出现开裂，还可能塌方。对于强风化层，其见水容易软化、塌及碎，有着高的施工难度。所以预应力锚索有如下的施工工艺：进行钻孔一进行下锚一进行内锚段灌浆—进行锚墩浇筑一张拉一进行张拉段灌浆一实施外锚头保护。
1、定位成孔
钻孔之前，按照设计标准及土层状况，确定出孔位，进行标记。其中的作业面场地应保持平坦及坚实，还要存在排水沟，场地宽要多于4m。钻机进行就位之后，要平稳，立轴、导索要一致于钻索倾角，处于同轴线之上。钻进运用的钻具，能使用地质单位运用的一般岩芯钻探具有的钻头。钻孔设备能针对土层状况选用专业地质钻机、锚索钻机，钻头不能比13cm低。按照土层状况能使用跟管钻进式锚索进行钻进，还要配设充分数量长度达到0．5-1.0m的短套管。钻进的时候，正确把握钻进速率及参数，避免卡钻及埋钻的孔内问题。为了避免钻孔的时候产生塌孔，常运用泥浆护壁进行施工。
2、进行锚索制作、安装
根据设计要求，进行锚索的制作，为确保锚索位于钻孔正中，于锚索之上设置隔离架、定中架。在洞口之外进行至少lm自由段长度的预留，实施张拉锁定。成孔之前应定出孔位置，确保锚索安装水平不高于50mm的误差。钢绞线通常使用pjl5．24mm以及pjl2．7mm低松弛高强度没有粘结预应力钢绞线。进行安装之前，保证各钢绞线是顺直的，不扭不叉，排列合理，除油污及锈，剔出锈坑、死弯、还有机械损伤位置。钢绞线顺着锚索体轴线，间隔1．0m-1．5m进行一架线环的安置，以使锚索体保护层厚不少于20mm。在钢绞线插入锚索的情况下，把两根注浆管以及钢绞线一起置入钻孔，索体到孔中深不能比锚索长的95％低，注浆管内端距离孔底要达到50mm-l00mm。对于锚索自由段钢绞线，使用塑料胶管进行套住，还和锚索索体进行封闭相连，要扎紧，便于隔离浆液以及进行张拉的时候可以自由伸长。安装完成，保证索体一直位于钻孔正中，立刻进行注浆，把浆液充满孔洞内，将孔中泥浆及积水挤出。孔壁要是坍塌，再次进行清孔及透孔，一直到可以顺畅送入锚索。
3、进行注浆
对于锚索注浆机，其型号选择BW-150型或者压力至少为5MPa，三个加压活塞的机型。匀称搅拌浆液，进行过筛，搅完就用，初凝之前把浆液用完。预应力锚索应运用二次加压注P．O42.5纯水泥浆。首次是低压灌浆，水灰比处于0．45-0.50之间，通过压力泵耐高压塑料管把水泥浆注到钻孔中。进行注浆，为了避免压力发生扩散，针对周围钻完的孔洞一次注浆完毕之后，实施二次注浆，由锚索底断进行灌注，朝下或者水平进行灌注的时候，水满孔流出之后，使用快干水泥浆，把孔口封堵，5-10min之后将垫板套上，同时将螺帽锁上进行固定。
4、进行锚索张拉、锁定
锚索要根据设计要求，留出外套波纹管处理自由段。在锚固段强度达到设计75％之后，才能锚索张拉。完成张拉后，应该就自由段运用同等比率的水泥砂浆、水泥浆进行注浆定型封闭，避免锚索收缩应力进行释放。针对锚索数量选择M15-3及M15-2型锚具进行张拉，为降低锚索锁定之后预应力发生的损失，在锚索端头进行扎花。选用总数l％，至少3根进行现场抗拔试验。锚索张拉到1．1-1．2进行轴向拉力值设计的时候，土质要是砂土，维持l0min，要是黏性土，维持15min，随后卸荷到锁定荷载实施锁定作业。完成锚索锁定，要是有预应力损失，要实施补偿张拉。
5、腰梁及锚索防腐
运用两根肋依靠的工字钢进行组合成为腰梁。在工字钢间，留出不少于锚体直径1．5倍的间隙，致使张拉的时候锚头可以伸缩自如。完成工字钢腰梁之后，通过机械、人工进行安装。工字钢冠梁实施连续安设。背部及下部受力面保持平整。此工程是临时性支护，锚索自由段索体能进行防腐漆、油的涂抹，后进行塑料布的包裹。对于锚索外露部分，临时性锚索锚头应该运用沥青防腐。
结语
随着经济的高速发展，城市用地越来越紧张，新建的建筑项目往20层~30层的高层建筑趋势发展，同时考虑人防的需要，深基坑工程也越来越多。深基坑工程的大量出现也使得深基坑的设计计算思路和施工得到了不断的完善。深基坑如果为不良地质条件时，则支护的稳定性直接影响着工程自身和周围环境的安全，关系着工程的成败，所以对深基坑的支护显得十分重要。
参考文献
[1]陶宁生．深基坑支护技术的现状分析[J]．安徽建筑，2009(3)．
[2]万竞飞. 谈城市规划与土地规划的衔接问题[J]. 魅力中国,2009,04:122+108.
[3]李国荣. 城市土地利用规划若干问题探讨[J]. 现代城市研究,1994,02:17-20.
[4]高中岗. 对城市规划和土地利用总体规划若干问题的思考[J]. 规划师,1998,01:93-97.
转载请注明出处学文网 » 预应力锚索在深基坑支护中的应用