江苏省有色金属华东地质勘查局八〇五队 江苏省南京市 210000
摘要：通过对具体的工程观察可以得出，实际基坑桩锚支护中的桩身弯矩和剪力都会随着锚索之间距离的变化而变化，若锚索间距增加，则桩身弯矩和剪力都会有所减小，而且会受到第一排锚索位置的影响。另外，施工过程中的桩顶水平位移会受到锚索间距变化的影响，而且，第一排锚索具体位置的变化对桩身内力和基坑变形程度带来更大的影响。基于此，记者在本文将以某工程为例，对如何优化桩锚基坑支护锚索位置进行分析并给出可行性建议，希望对其他工程建设有所帮助。
关键词：桩锚基坑；支护锚索；位置优化；分析与探讨
引言：与其他支护技术相比，桩锚支护技术占地面积比较小，而且具有较强的整体稳定性，对约束基坑等变形也有非常好的效果，因此，在实际工程建设过程中，不难看到桩锚支护技术的使用越来越广泛。基于深基坑建设的需求，大部分施工企业采用了桩锚支护技术，但桩锚支护技术仍需要进一步的研究和应用，只有不断优化桩锚支护技术，才能将该技术的优势充分发挥出来，进而有效地推动我国建筑行业对我国城乡一体化的快速发展。
一、工程概述
本文将以某市某工程为依托，对桩锚基坑支护技术的研究和使用进行分析，并探讨如何优化桩锚基坑技术应用中锚索的位置，相对该技术的使用和工程建设发展有所帮助。
某工程是拟建一个交易中心，位于某市开发区，该工程建筑分为地下两层和地上六层两个部分，该工程所处地势相对来说比较平坦，而且周边有高速高路、大型停车场等，工程基坑周边的环境相对来说比较复杂，而且无法满足工程建设对放坡空间的需求。通过前期的施工可以看出地层主要包括人工填土、粘土和泥质粉砂岩，其表层人工填土非常深，基坑西侧原来是一块水塘。经过对该基坑各地层进行物理结构的分析可得，第四系黏性土中和人工填土中主要是基坑地下水，基坑内其他地层都属于弱透水层。丰水期期间，基坑土层中的水分主要是靠大气降水补给，而在枯水期，土层中的水分会被直接蒸发，因此，气候条件的变化会直接影响到该基坑地下水水位变化。
二、桩身内力与支护锚索位置
根据上文提到该工程西侧基坑的基本条件可以计算出桩身的最大弯矩和剪力与锚索具体位置的关系，如下图所示：
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A：桩身的最大弯矩 B：桩身最大的剪力
以上两张图是桩身内力与锚索位置的关系，根据上图可得，当第一排锚索位置一定，仅对锚索之间的距离进行改变时，桩身最大弯矩值会随着间距的位置变化而变化，当间距d增大时，桩身最大弯矩会有所减小，如a图所示。由此可得，当锚索间距大于2.75米时，随在锚索间距离的增加，弯矩值会有小幅度的减小。根据实验表明，在实际施工过程中，当锚索间的距离大于所规定的限定值时，弯矩值地减小受到锚索间距增加的影响相对来说比较。另外，在施工过程中，一旦锚索总体位置发生了变化，弯矩值也会不断变化，比如，弯矩值会因为锚索总体位置的下移而降低，如a图所示。由于锚索间距较大，就导致最下一排的锚索到基坑坑底距离非常近，这就在一定程度上减小了锚索分担的压力，对桩身弯矩值没有很大的影响。总之，在具体的施工过程中，锚索之间的距离会在一定程度上影响到桩身的弯矩，而桩身弯矩又会对桩身纵向受力的钢筋数量带来一定的影响，进而会增加施工单位的工程造价和成本投入，而通过以上分析，施工单位可以找到最佳支护锚索位置，进而获得更高的经济效益。一般来说，剪力值会在一定程度上影响到桩身箍筋的使用量，进而对工程的造价带来一定的影响。锚索位置的布设与桩身剪力之间的关系就如b图所描述的一样，从总体上看，剪力值变化与锚索间距离的关系和弯矩变化基本一样，主要体现了以下两个特征。首先，从b图可以看出前半段呈线性关系，后半段比较平缓，在前半段内，锚索距离每增加25厘米时，剪力值就会相应减少30kn。而在后半内，锚索之间距离每增大25厘米，剪力减小值均小于10kn，甚至会出现剪力值不减反增的现象。
总之，通过以上关系图可以得出，弯矩和剪力与锚索位置之间的关系以及两者受锚索位置影响的特征比较相似。当锚索整体下移时，锚索间距离的增加和第一排锚索位置的变化对内力值的影响不大。因此，相关施工人员必须严格按照相关规定和施工要求进行施工，合理的调整锚索的间距，不断优化桩身内力的比例，从而增加桩与锚索的工作性能，提高工程施工的效率，进一步推动桩锚基坑支护技术的发展。
三、变形与支护锚索
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C：锚索布置与桩顶水平位移的关系 D：锚索位置与坑顶地标最大沉降的关系
由c图可得，随着第一排锚索到桩顶距离的不断增加，桩对水平位移也在不断增加，而桩顶水平位移对锚索间距的影响相对来说比较小。在实际施工过程中，锚索距离桩顶较近时会给施工工作带来一定难度，使施工人员操作困难。一般来说，在实际施工过程中，施工人员要想有效地控制桩顶水平位移，就需要根据基坑情况和施工要求，合理地改变第一排锚索的具体位置，进而充分发挥第一排锚索预应力对桩顶位移现象的约束作用，有效地提高工程施工效率。因此，在建设对于变形要求比较严格的工程项目时，相关施工人员可以根据具体情况科学的调整第一排锚索的位置，并对其预应力进行有效地控制，进而合理地控制桩顶水平位移的情况。由d图可得，在具体施工过程中，一旦第一排锚索位置被固定，锚索间距离的变化就会在一定程度上影响到地表沉降值。另外，通过分析图d可以得出，第一排锚索位置在约束支护系统变形现象的能力更强，但是锚索间距对桩顶水平位移的影响相对来说比较小，这就需要相关施工人员在施工过程中合理的施加第一排锚索预应力，进而有效地控制施工中基坑支护系统变形的情况。因此，施工单位应该严格按照沉降规定进行工程施工，对于地质相对来说比较差的工程，施工人员应该正确认识到控制基坑变形的重要性，进而充分确保施工程施工的质量和安全性。
结束语
综上所述，本文以具体的工程为例，分析了桩锚基坑支护锚索位置的布设和优化，当基坑第一排锚索的位置与桩顶的距离比较近时，桩身剪力更大；而且，第一排锚索位置会对桩身内力带来很大的影响，而且会在一定程度上控制基坑变形。一般来说，在工程具体实施的过程中，相关工作人员在约束基坑变形时可以对第一排锚索位置进行调整，进而有效的减小桩身的内力，充分确保基坑的安全性和稳定性。
参考文献：
[1]王增裕.桩锚支护结构基坑的变形及结构内力分析[D].河北大学，2020.
[2]熊建.邯郸某深基坑桩锚支护设计与数值模拟研究[D].河北工程大学，2020.