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摘 要：在建筑工程中，为了保证建筑的稳定性，通常都用锚杆来进行支护。无论是什么类型的地质都可以采用锚杆支护的方式，主要依靠锚固段注浆体和岩土层之间的摩擦力来实现一定的承载力。在这个过程中要注重锚固的长度、锚索的成孔直径大小等等。本文主要对大直径锚杆在深基坑支护中的应用情况进行了简要的介绍。旨在给施工人员提供一定的参考。
关键词：深基坑；锚杆；锚固段；承载力
本文主要以一个具体工程为例，这是一个较为复杂的建筑群体，在市中心位置，集服务和办公为一体，并且其上部荷载存在着明显的差异、高低层之间也相互连接。是一种运用大直径锚杆进行深基坑支护的施工方式。在对这项工程进行研究时，要充分考虑到施工场地的基本条件，对于基坑支护设计和施工原理进行深入地探讨，其最终目的就是为了保证工程的稳定性。
1 场地岩土工程条件
由于这项工程的特殊性，岩土的条件也很复杂。第一层，属于杂填土结构，土质的均匀程度没有达到相应的标准，平均厚度也在一米之内。第二层的主要成分是粉土，土质同样不均匀。但是部分土体具有一点的砂感，平均厚度在两米左右。第三层同样是粉土，但是土质较为均匀。知识局部土体的粘粒含量较大，平均厚度已经超过了两米。第四层，依旧是粉土土体，和第三层相比其砂感逐渐增强，在这一层中会看到粉砂图块的出现，但是其平均厚度没有达到两米。第五层到第七层都是以粉土为主，土质均不够均匀。随着层数的增高平均后厚度也在不断增加，泥沙的含量也相对较高，在第六层中还会发现微小的钙质结核。砂感明显增强。在第八层中，土体和其他几层有了明显的差别，以细砂为主，土质也相对稳定，厚度达到了五米以上。还有第九层、第十层，其稳定程度在不断增强，平均厚度也在不断增加。需要注意的是，这个施工工程其地下水位潜水的形式，在过去的几年中，最高水位也达到了2米。
2 基坑支护设计
支护结构采用了上部土钉墙和下部桩锚的形式，这也是当地比较常用的支护形式。由于基坑的深度较大，同时施工的环境具有一定的复杂性，因此对于锚杆的要求要相对严格。对其长度要有所限制。要对传统的锚杆进行计算，如果无法满足施工工程的需要，就要选用适用性较强的锚杆来进行支护，通常情况下，对于成孔的直径要限制在500mm之内，这样才能保证锚杆的排数和长度等方面符合施工要求。
2.1 传统的锚杆计算过程
对于锚杆来说，其锚固直径和在土层中的锚固长度和粘结强度之间存在着一定的关系，因此可以运用固定的公式来进行计算。可以准确地计算出单根锚索的极限承载力。根据计算结果可知，在具体的施工工程中要对基坑锚索的排数进行控制，否则不仅提高了工程造价，同时也对施工带来了一定的阻碍作用。要对不利用工程施工的锚杆进行放弃。
2.2 直径为500mm的锚杆的计算过程
按孔径500mm，锚固段长度9m，土层与锚固段注浆体间的粘结强度标准值取当地经验值66kPa，则每根锚杆的极限承载力标准值为933kN。考虑该做法工程应用较少，缺乏足够的试验数据，又在计算的基础上乘以0.9折减系数，最终设计值取840kN，同时将下部锚杆增长为10m。锚杆杆体材料采用通用的7股5mm钢丝组成直径15.24mm的钢绞线，抗拉强度标准值1860MPa，则单根锚杆的配筋面积为：单根锚杆的配筋面积为As=452mm2；单根钢绞线的截面面积为：π×52×7/4=137mm2。则每根锚杆需要钢绞线的数量为452/137=3.3，取4束。
3 大直径锚杆施工原理及要求
3.1 大直径锚杆施工原理
对于大直径锚杆施工原理来说，主要可以分为以下两个阶段：第一，成孔阶段。通常情况下以钻机为主，钻头部位带有横向的喷头，将钻头放置到一定的深度，也将锚杆的配筋也带到相应的深度。第二，加固阶段。采用高压的水泥浆作为喷射的原料，从喷射头向土体中喷射，这时，钻杆要一边旋转一边拔出。运用喷射流的切削能力进行材料的混合，最终形成了圆柱状的水泥，将锚杆留在水泥中，让其包围，这样就形成了孔状。通过计算，成孔的大小主要受到很多因素的影响，其中喷射压力和提升速度等都对成孔产生较为直接的影响。
3.2 大直径锚杆中水泥土强度的要求
在运用大直径锚杆的过程中，水泥的强度引起了施工人员的注意。因为土质和施工方式都会对水泥的强度产生一定的影响。为了保证水泥的强度，通常的做法就是对水灰比例以及喷射量或者是提升速度等一系列因素进行调节。因为在具体的施工过程中，水凝的强度可以直接影响到与钢绞线之间的摩擦。同时对这一环节的施工也要遵循一定的客观公式，保证水泥与筋体之间的粘结强度，要通过一定的尝试来确定设计的科学性和合理性。
4 锚杆基本试验
为确定大直径锚杆在本场地实际承载力是否满足设计要求，锚杆施工前做了6根锚杆承载力基本试验，试验锚杆的杆体材料、锚杆参数和施工工艺和工程锚杆相同。锚杆基本试验委托专业检测单位并出具正规的检测报告。基本试验结果表明，单根锚杆极限承载力均为871kN，和计算采用的单根锚杆极限承载力840kN基本一致。
5 变形监测情况
5.1 桩顶水平位移监测
桩顶水平位移监测沿桩顶共布置38点，共监测100次。监测结果显示，桩顶最大位移为16.3mm，绝大多数桩顶位移量在5-15mm。
5.2 锚索拉力
锚索拉力监测沿基坑四周共布置3处，每处6根，每排各1根，共监测100次，监测结果显示，锚索拉力值均小于设计值。
6 大直径锚杆在基坑支护中的应用体会
6.1 与传统锚杆相比，大直径锚杆长度可减短，且单根锚杆承載力得到明显提高，锚杆数量可减少，从而缩短了施工工期和锚杆施工过程中对土体的扰动，减少环境的变形，增强支护效果。
6.2 传统锚杆锚固段注浆体为水泥结石体或水泥砂浆结石体，筋体与结石体的粘结强度较高，而锚固体与土层的粘结强度较低，一般锚杆的承载力由结石体与土体的摩擦力确定。大直径锚杆锚固段注浆体为水泥土，筋体与水泥土的粘结强度和其与水泥结石体或水泥砂浆结石体相比低得多，故对水泥土的强度要求较高，施工质量要求更严格。
6.3 在相同的施工工艺情况下，不同土层水泥土的强度差距较大，从而影响大直径锚杆的承载力，故需通过锚杆基本试验来确定所在场地的锚杆承载力。
结束语
综上所述，在建筑工程中，在采用锚杆对基坑进行支护需要对施工现场的基本条件进行了解，包括土质等因素。同时要进行合理科学的基坑支护设计，严格按照精准的计算结果来进行。另外要严格按照大直径锚杆的施工原理和要求进行施工。在施工完毕之后，要对施工情况进行检测，将质量问题控制到最低。由于锚杆的自身特性，在建筑工程中的应用范围也将越来越广。
参考文献
[1]蒋凤昌，陆侃，王洪新，蒋新山.无锡新区金融服务区深基坑变形的影响因素及其控制措施[J].建筑技术，2012（9）.
[2]李小破.浅谈锚杆施工过程的质量控制[J].建材与装饰（中旬刊），2008（5）.
[3]马云飞.浅谈锚杆杆体的制作与安放[J].科技传播，2010（20）.
关键词：深基坑；锚杆；锚固段；承载力
本文主要以一个具体工程为例，这是一个较为复杂的建筑群体，在市中心位置，集服务和办公为一体，并且其上部荷载存在着明显的差异、高低层之间也相互连接。是一种运用大直径锚杆进行深基坑支护的施工方式。在对这项工程进行研究时，要充分考虑到施工场地的基本条件，对于基坑支护设计和施工原理进行深入地探讨，其最终目的就是为了保证工程的稳定性。
1 场地岩土工程条件
由于这项工程的特殊性，岩土的条件也很复杂。第一层，属于杂填土结构，土质的均匀程度没有达到相应的标准，平均厚度也在一米之内。第二层的主要成分是粉土，土质同样不均匀。但是部分土体具有一点的砂感，平均厚度在两米左右。第三层同样是粉土，但是土质较为均匀。知识局部土体的粘粒含量较大，平均厚度已经超过了两米。第四层，依旧是粉土土体，和第三层相比其砂感逐渐增强，在这一层中会看到粉砂图块的出现，但是其平均厚度没有达到两米。第五层到第七层都是以粉土为主，土质均不够均匀。随着层数的增高平均后厚度也在不断增加，泥沙的含量也相对较高，在第六层中还会发现微小的钙质结核。砂感明显增强。在第八层中，土体和其他几层有了明显的差别，以细砂为主，土质也相对稳定，厚度达到了五米以上。还有第九层、第十层，其稳定程度在不断增强，平均厚度也在不断增加。需要注意的是，这个施工工程其地下水位潜水的形式，在过去的几年中，最高水位也达到了2米。
2 基坑支护设计
支护结构采用了上部土钉墙和下部桩锚的形式，这也是当地比较常用的支护形式。由于基坑的深度较大，同时施工的环境具有一定的复杂性，因此对于锚杆的要求要相对严格。对其长度要有所限制。要对传统的锚杆进行计算，如果无法满足施工工程的需要，就要选用适用性较强的锚杆来进行支护，通常情况下，对于成孔的直径要限制在500mm之内，这样才能保证锚杆的排数和长度等方面符合施工要求。
2.1 传统的锚杆计算过程
对于锚杆来说，其锚固直径和在土层中的锚固长度和粘结强度之间存在着一定的关系，因此可以运用固定的公式来进行计算。可以准确地计算出单根锚索的极限承载力。根据计算结果可知，在具体的施工工程中要对基坑锚索的排数进行控制，否则不仅提高了工程造价，同时也对施工带来了一定的阻碍作用。要对不利用工程施工的锚杆进行放弃。
2.2 直径为500mm的锚杆的计算过程
按孔径500mm，锚固段长度9m，土层与锚固段注浆体间的粘结强度标准值取当地经验值66kPa，则每根锚杆的极限承载力标准值为933kN。考虑该做法工程应用较少，缺乏足够的试验数据，又在计算的基础上乘以0.9折减系数，最终设计值取840kN，同时将下部锚杆增长为10m。锚杆杆体材料采用通用的7股5mm钢丝组成直径15.24mm的钢绞线，抗拉强度标准值1860MPa，则单根锚杆的配筋面积为：单根锚杆的配筋面积为As=452mm2；单根钢绞线的截面面积为：π×52×7/4=137mm2。则每根锚杆需要钢绞线的数量为452/137=3.3，取4束。
3 大直径锚杆施工原理及要求
3.1 大直径锚杆施工原理
对于大直径锚杆施工原理来说，主要可以分为以下两个阶段：第一，成孔阶段。通常情况下以钻机为主，钻头部位带有横向的喷头，将钻头放置到一定的深度，也将锚杆的配筋也带到相应的深度。第二，加固阶段。采用高压的水泥浆作为喷射的原料，从喷射头向土体中喷射，这时，钻杆要一边旋转一边拔出。运用喷射流的切削能力进行材料的混合，最终形成了圆柱状的水泥，将锚杆留在水泥中，让其包围，这样就形成了孔状。通过计算，成孔的大小主要受到很多因素的影响，其中喷射压力和提升速度等都对成孔产生较为直接的影响。
3.2 大直径锚杆中水泥土强度的要求
在运用大直径锚杆的过程中，水泥的强度引起了施工人员的注意。因为土质和施工方式都会对水泥的强度产生一定的影响。为了保证水泥的强度，通常的做法就是对水灰比例以及喷射量或者是提升速度等一系列因素进行调节。因为在具体的施工过程中，水凝的强度可以直接影响到与钢绞线之间的摩擦。同时对这一环节的施工也要遵循一定的客观公式，保证水泥与筋体之间的粘结强度，要通过一定的尝试来确定设计的科学性和合理性。
4 锚杆基本试验
为确定大直径锚杆在本场地实际承载力是否满足设计要求，锚杆施工前做了6根锚杆承载力基本试验，试验锚杆的杆体材料、锚杆参数和施工工艺和工程锚杆相同。锚杆基本试验委托专业检测单位并出具正规的检测报告。基本试验结果表明，单根锚杆极限承载力均为871kN，和计算采用的单根锚杆极限承载力840kN基本一致。
5 变形监测情况
5.1 桩顶水平位移监测
桩顶水平位移监测沿桩顶共布置38点，共监测100次。监测结果显示，桩顶最大位移为16.3mm，绝大多数桩顶位移量在5-15mm。
5.2 锚索拉力
锚索拉力监测沿基坑四周共布置3处，每处6根，每排各1根，共监测100次，监测结果显示，锚索拉力值均小于设计值。
6 大直径锚杆在基坑支护中的应用体会
6.1 与传统锚杆相比，大直径锚杆长度可减短，且单根锚杆承載力得到明显提高，锚杆数量可减少，从而缩短了施工工期和锚杆施工过程中对土体的扰动，减少环境的变形，增强支护效果。
6.2 传统锚杆锚固段注浆体为水泥结石体或水泥砂浆结石体，筋体与结石体的粘结强度较高，而锚固体与土层的粘结强度较低，一般锚杆的承载力由结石体与土体的摩擦力确定。大直径锚杆锚固段注浆体为水泥土，筋体与水泥土的粘结强度和其与水泥结石体或水泥砂浆结石体相比低得多，故对水泥土的强度要求较高，施工质量要求更严格。
6.3 在相同的施工工艺情况下，不同土层水泥土的强度差距较大，从而影响大直径锚杆的承载力，故需通过锚杆基本试验来确定所在场地的锚杆承载力。
结束语
综上所述，在建筑工程中，在采用锚杆对基坑进行支护需要对施工现场的基本条件进行了解，包括土质等因素。同时要进行合理科学的基坑支护设计，严格按照精准的计算结果来进行。另外要严格按照大直径锚杆的施工原理和要求进行施工。在施工完毕之后，要对施工情况进行检测，将质量问题控制到最低。由于锚杆的自身特性，在建筑工程中的应用范围也将越来越广。
参考文献
[1]蒋凤昌，陆侃，王洪新，蒋新山.无锡新区金融服务区深基坑变形的影响因素及其控制措施[J].建筑技术，2012（9）.
[2]李小破.浅谈锚杆施工过程的质量控制[J].建材与装饰（中旬刊），2008（5）.
[3]马云飞.浅谈锚杆杆体的制作与安放[J].科技传播，2010（20）.