深基坑工程内支撑与锚杆作用及意义

在深基坑工程中，内支撑与锚杆是支护体系中重要的环节。

内撑体系采用现浇钢筋混凝土杆件、钢管或型钢等。因内撑体系刚度好、变形小，可用于各类土层的基坑工程中。常用的支撑形式有对撑、角撑，对于圆形或近方形基坑还可采用圆形、拱形支撑。对撑即沿基坑纵、横向挡墙设置对顶支撑，当基坑尺寸大时，还需在支撑杆件下设立柱防止杆件失稳。常用的支撑杆件为不同壁厚的钢管及大规格工字形钢，有时也采用钢筋混凝土杆件。为减小挡墙的变形，宜在杆件的一端设小型液压千斤顶，对支撑部位施加预应力。为了防止杆件下立柱受荷载后下沉和倾斜，使支撑体系维持在一平面上，立柱应具有较大刚度，并埋入基坑底一定深度或打设专用桩以支承立柱。立柱的位置应不妨碍基础施工，其形式应考虑便于拆除。角撑即位于基坑拐角处的支撑。必要时也应设立柱，以保证角撑杆件的稳定。

锚固体系通过墙后稳定岩土体提供反向支撑力来平衡一部分土压力并改善支护桩的内力。土层锚杆是设置于钻孔内、端部深入稳定土层中的受拉杆体，锚杆杆体（钢筋或钢绞线）锚固于孔内注浆体中并形成锚固段，通过杆体及锚固段将支护结构传来的拉力传递到稳定岩土层中。当采用钢绞线或高强钢丝束作为杆体材料时，也称为锚索。挡墙所受的荷载由挡墙上的围檩（腰梁）及台座传递给锚头，再通过拉杆（粗钢筋、钢绞线等）将荷载传递到锚固体及土层中。锚杆位于土体主滑动面坑内一侧的区段属非锚固段（自由段），由于它处于不稳定土层中，为了在土体滑动时不影响伸缩，应使该区段拉杆尽量与土层脱离（如加套管），受荷载后锚头的位移量主要取决于拉杆自由段的拉伸变形。位于主滑动面另一侧（稳定土层中）的锚杆属锚固段，该段灌浆体与土层牢固结合，拉杆的荷载由锚固段传递到土层中，锚杆承载力主要来自锚固段与土体的黏结强度。

根据对锚杆是否施加预应力，可将锚杆分为非预应力锚杆和预应力锚杆。当锚固体强度达到要求后，对锚杆进行张拉、锁定，即形成预应力锚杆，无此工序时则为非预应力锚杆。施工时先采用专用钻机进行钻孔作业（钻孔与水平面有一定夹角），成孔后向孔内放置拉杆并进行压力灌浆（水泥浆或水泥砂浆）形成锚固体，待锚固体达到80%以上设计强度后对锚杆进行张拉、锁定，此时锚杆即可发挥拉锚作用。(www.xing528.com)

土层锚杆工艺在国内外的应用数量增加迅速，施工工艺也日趋完善，不仅在临时性支护结构中得到应用，而且也应用于永久性土木工程中。

在大面积深基坑开挖工程中，若采用大量的内支撑（还需设置相应数量的立柱），不但钢材用量大，而且占用了大量的施工空间，而锚固体系几乎不占用施工空间。但是锚固体系在控制基坑变形上受周边土体强度的影响比较明显，而内支撑在控制变形上受结构刚度控制，当基坑周边条件差、对变形控制比较严格时，可优先采用内支撑。由于锚杆（索）锚入基坑周边岩土体深度大，当场地周边有地下设施或者锚入深度受限时，锚杆（索）也不宜采用。

另外，锚杆也常与土钉墙共同作用形成预应力锚杆复合土钉墙。