如何减轻深基坑支护体系中预应力锚索对止水帷幕整体性的影响研究

如何减轻深基坑支护体系中预应力锚索对止水帷幕整体性的影响研究

刘勇

身份证号： 43252219910214****

摘要：在深基坑土建项目中，因为深基坑的深度特点，所以风险性较强，为此整体工程的安全设计工作必须持有严谨的态度进行，对于防护工作而言，保持土体的稳定性是重中之重，在防护方面需要采用支护设备作为辅助，而止水帷幕与预应力锚索对于固定土体有着非常优秀的功能发挥，两者之间的联系非常紧密，好的预应力锚索设计会有利于止水帷幕的工作展开，但因为实际施工情况的不同，两者之间形成功能上的负面影响的现象也十分常见。

关键词：止水帷幕，深基坑，预应力锚索

引言：

在土建基坑支护工作中，止水帷幕因为价格低廉且应用效果好而饱受欢迎，已经融入成为了支护体系中必要的核心部分，具体针对于基坑防水工作，但是其本身的设计也会对基坑的开挖工作造成问题，两者之间的关系是不可分割的，而预应力锚索对于土质结构的保护有着关键作用，所以对于止水帷幕的实际使用有着直接影响，使用方式不对会降低止水帷幕的整体稳定性，不同的基坑深度与帷幕深度成正比，帷幕深度在支护体系中的防水功能主要是为了预防基坑出现地表沉降等情况，避免对企业造成重大的经济损失，为了增强土建工程止水帷幕的稳定性，满足企业的使用需求，需要结合预应力锚索与止水帷幕二者的构成情况进行分析，并了解止水帷幕常见的事故问题，从而明晰二者之间的作用联系，找到解决问题的方式方法。

1. 止水帷幕的构成分析

1.1止水帷幕的重要性

止水帷幕的稳定使用对于土建工程的安全因素影响重大，在实际的施工流程中，会经常发生更改方案设计，以及受到环境条件的影响而导致止水帷幕的质量控制难以实现，止水帷幕的失效结果会导致工期延误以及引发事故风险。

深基坑一般指的是开挖深度超过5M以上的挖掘工程，因为深度较大，所以面临的事故风险以及环境条件更加复杂，对于支护工作的设计要求也就更加严格，具体的专项方案研究需要施工单位成立专家组、项目单位、施工方共同进行，为的就是确保一线施工人员的安全得到一定程度上的保障，止水帷幕对于安全工作的意义重大，因为基坑内地下水的渗透会造成地表沉降，所以止水帷幕的实际使用效果是与一线施工人员的安全保障直接挂钩的。

1.2止水帷幕的结构构成

止水帷幕主要由三部分组成，一是挡土桩，挡土桩的功能与挡土墙十分相似，可以采用钢筋混凝土灌注桩进行设计，针对不同的地质条件与环境情况可以采用其它材质，技术核心在于必须满足支护工作的使用需求，即挡土桩的材质必须具备足够的硬度与弹性，寿命周期能够接受防护工作带来的损耗度，各个桩体之间一般都会进行一定距离的隔离。

二是止水帷幕部分，止水帷幕的设计必须要具有一定的抗压能力，能够作用于加固土体，并且深入到土体以内阻断基坑内水体的流动，可以采用水泥搅拌桩技术进行设计，三是止水帷幕的支撑部分，在支撑止水帷幕正常工作的基础上，其应用的范围应以平衡性作为设计核心，除了要支撑止水帷幕的平衡性外，还有利于加固土体，协调支护设备的维护工作。

2. 止水帷幕的常见失效情况

止水帷幕的失效原因主要体现在整体稳定性受到外界压力下的问题，其在用于基坑围护方面的水体渗透情况需要考虑的因素较多，包括预应力锚索也会对止水帷幕的土体加固工作形成影响，为此需要对止水帷幕本身容易发生的常见问题，以及对预应力锚索的结构作用进行分析，从而找到二者之间的冲突所在。

2.1基坑底部滞水层带来的压力

止水帷幕的滞水层一般决定了止水帷幕的应用深度，在建成以后需要进行封闭处理，没有进行封闭处理的话，在基坑开挖工作上会造成地基不稳，降低整体工程进展的不稳定性，并且容易突发各种危险事故，因为水体会对地基造成影响，并且进行渗透以后，支撑土体的压力就会减小，从而对支护部位形成流砂现象，造成坑底隆起的事故发生。

2.2外界水源对止水帷幕的影响

基坑开挖工作涉及到城市的地下管道管理，在开挖工作方面，对于地下管道的规划出现漏洞，或是因为基坑所处位置靠近河道，包括受到降雨影响，都会造成土体内水量的增加，并且加强颗粒的流动速率，止水帷幕的工作量大幅提升，并且因此会遭受到更强大的压力风险，因为这点导致止水帷幕的结构构成遭到破坏，进而影响到支护结构的变形会引发重大事故，无法及时制止的话，土体水量继续增加，止水帷幕会因此断裂。

2.3高低差带来的水体渗透环境

基坑下一般不会存在拥有较大水压力的滞水层，但是因为开挖工作的逐渐深入，基坑的深度增大以后，土体中的含水量也会逐渐增大，并且因为基坑的结构特点，在地形上会形成高低差，由外界对基坑内部进行渗水的情况难以避免，会对水泥成桩工作带来阻碍，并且会从明漏转变成暗漏。

3. 预应力锚索对止水帷幕整体性的影响

从前文中我们可以发现，会对止水帷幕造成破坏的几种常见问题，归根结底都是对止水帷幕的支撑部分造成破坏形成的，止水帷幕与土体的接触较为紧密，所以土体一旦因为水流因素而出现变化，便会影响到使用止水帷幕的稳定性，土体间遭受到流体的侵蚀，很容易便会形成流砂，流砂现象的原理在于构成土体的土壤颗粒物流动性增强，所以想要加强对止水帷幕的支护工作，就得对预应力锚索的工作区域以及使用效果进行分析，预应力锚索在实际过程中，是可以对止水帷幕起到一定保护作用的防护工具。

预应力锚索需要在岩层使用钻孔穿过，然后将锚索进行固定，锚索由锚头与锚杆构成，固定以后可以对外进行张拉，从而起到对岩层进行物理固定的作用，工作原理主要是对岩体进行压力施加，应用于支护工作的设计效果好，可大致将其分为以上三个部分，所以锚杆的材质构成具有一定的弹性变形功能，在进行拉应力的同时不易受到破坏，对支护工作中的支护桩增加约束力，可以降低基坑出现土体滑裂变形的可能性，滑裂变形情况发生在基坑侧面的情况比较多，而这一部分就是止水帷幕的支撑部分的主要位置，预应力锚索的设置部位效果够好，便能提升止水帷幕对于流体的抵抗能力，并且因为预应力锚索可以增强土体强度，止水帷幕的整体发挥就能更加有效。

参考文献：

[1]陈胜,邵丽娟.钻孔灌注桩及三轴深搅拌桩在挡土及止水帷幕中的应用[J]工程建设与设计2017(02):30-31.

[2]徐学贺.止水帷幕提高土钉墙稳定系数的数值模拟研究[J]山西建筑201642(32)78-79.

[3]汤光明,王建平,张紫艳等.悬挂式止水帷幕止水作用的数值分析[J]建筑技术开发201138(07):20-22+32

[4]陈鹏飞龚晓南,刘念武等.止水帷幕的挡土作用对深基坑变形的影响[J]岩土工程学报201436(S2)254-258