淺談地基基礎施工中的噴錨支護技術應用

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摘要：隨著我國經濟建設的突飛猛進，建筑工程的數量日漸增多，城市建筑物鱗次櫛比，建筑密度亦越來越大，這就相應減少了建筑施工作業面。地基基礎是工程建筑的重要構成部分，地基基礎的施工技術及質量關系著整個工程建設的安全穩定性。因此既要保證基坑開挖和施工期間的安全，又要保證地下室結構的使用功能和安全，這一切使地基支護作用顯得尤其重要。本文簡單探討了噴錨支護技術在地基基礎施工中的應用。

關鍵詞：地基基礎施工；噴射混凝土；支護結構；應用

當前的地基基礎施工中較常使用的支護技術有鋼板樁、橫列板、灌注樁、旋噴樁、深層攪拌樁等，這些傳統的支護結構一般為臨時性結構，基礎施工完畢即失去作用，但大多都永久埋于地下。部分支護結構比如地下連續墻，其具有較強的穩定性、強度和抗變形能力，基礎施工完畢后成為地下結構的一部分。噴錨支護技術是地下結構中應用廣泛的臨時性護壁支撐結構之一。

1 噴錨支護技術的原理及特點

1.1 噴錨支護技術的原理

噴錨支護是由錨桿（或錨索）、鋼筋網噴射混凝土面層與邊坡土體組成，其結構型式與土釘墻圍護結構類似，是一種將土體支護變被動為主動的支護方法。它將錨桿與斷裂面外的土連成一個整體，再通過托架、橫梁、錨頭與工程建筑物連接組成一個受力體，承受主動土壓力和水壓力，利用土層的錨固力，以維持被錨固體的穩定。

錨桿深固于土體內部，主動支護土體，并與土體共同作用來有效地保護和提高周圍土的強度。噴射混凝土除起面板作用外，還能封閉邊坡起止水作用。鋼筋網有效地調整噴層與錨桿內應力分布，增強支護體系整體性。

1.2噴錨支護技術的特點

1.2.1 噴錨網結構通過錨桿和壓力灌注水泥漿使其與土體緊緊結合在一起，相互作用，形成了噴錨網復合體，是一種主動受力體系。它使被加固的土體整體化和結構化，顯著地提高了被加固土體的穩定性和承載能力。

1.2.2噴錨支護通過錨桿和鋼筋網焊接連在一起，形成分布式多點鉸接連續板結構。噴層具有足夠的柔性，允許土體有一定的變形和位移。各節點受力可自行調節，從而重新調整結構受力狀態，使結構受力處于最佳狀態，局部不會產生偶然超載。

1.2.3 灌漿壓力對錨桿的抗拔有很大作用。灌注設漿壓力定為0.4～ 0.6Mpa，通過抗拔試驗，設定錨桿的極限抗拔力。在砂性土體中，如加大灌漿壓力，能使水泥漿顆粒滲入到周圍土層中，就增加了錨固體與土層的摩擦力，從而增加了錨桿的抗拔力。

1.2.4 噴錨支護在洞室開挖后，支護及時，與圍巖密貼，柔性好，有良好的物理力學性能。它能侵入圍巖裂隙，封閉節理，加固結構面和層面，提高圍巖的整體性和自承能力，抑制變形的發展。在支護與圍巖的共同工作中，有效地控制和調整圍巖應力的重分布，避免圍巖松動和坍塌，加強圍巖的穩定性。

1.2.5 具有很大的靈活性和可調整性。根據地質情況的變化及檢測結果，可隨時調整支護參數，對軟弱地質層進行補強，從而達到最佳支護。

1.2.6 噴射混凝土與土表面之間的高速噴射作用產生嵌顧效應，能夠提高噴射混凝土與土體表面的粘結力，對各種土質表面均有良好的適應能力，可防止雨水沖刷產生滑塌。

1.2.7 對于整體狀圍巖，可以只噴上一薄層混凝土，防止圍巖表面風化和消除表面凹凸不平以改善受力條件；僅在局部出現較大應力區時才加設錨桿。在塊狀圍巖中必須充分利用壓應力作用下巖塊間的鑲嵌和咬合產生的自承作用；噴錨支護能防止因個別危石崩落引起的坍塌。

2 噴錨支護施工技術

2.1 錨桿抗拔承載力與土層性質有關，承載力隨土層的力學性能、力學強度提高而增加，單位荷載的變形量隨土層的力學強度提高而減少。因此錨桿錨固體比較適合用在砂性土或砂土層中，并盡量采用擴孔錨桿和多節擴孔錨桿增強錨固力。錨桿承載力計算應符合下式規定：Td≤Nucosθ式中：Td——錨桿水平拉力設計值；Nu——錨桿軸向受拉承載力設計值；θ——錨桿與水平面的傾角。

噴射混凝土施工工藝流程

2.2 噴射混凝土作業。噴射完第一層混凝土后才施工錨桿及掛設鋼筋網。第一層混凝土的厚度為3-4cm。噴頭與受噴面應垂直，宜保持0.6-1.0cm的距離。第二層噴射混凝土應在第一層混凝土終凝后進行。若終凝1h后再進行噴射時，應先用水清洗噴層表面。第二次噴射時必須保證厚度和表面的光感。混凝土噴射24h后澆水養護，以保證混凝土質量。噴射時，應控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈濕潤光澤，無干斑或滑移流淌現象。如下圖

2.3 錨桿灌漿質量。注漿時，對于向下的錨桿，注漿管要插入孔底，

邊注漿邊向外拔，注滿為止。向上的錨桿，可以采用排氣注漿法，將內徑4-5mm，壁厚1-1.5mm的軟塑料排氣管沿錨桿全長固定于桿體上，達到長度留在孔外1m左右將錨桿緩慢送入孔中至設計位置；將長250-300mm、外徑25mm 左右的薄壁鋼管用早強或超早強水泥固定在孔口位置并將孔口堵密；注漿前要確認排氣管暢通。

2.4 鋼筋制作時，鋼筋位置的準確、保證保護層的厚度、鋼筋網的焊接及其與加強筋的焊接都尤其重要。鋼筋網采用Φ10@250*250mm，加強筋采用Φ14@2000*2000，固定在預埋于樁體的鋼筋或植入樁體的膨脹螺栓上。

2.5 為保證噴錨支護的安全穩定性，從地基施工開始，到噴錨支護護壁完成，整個施工階段均采取信息化施工。

3 地基基礎施工中噴錨支護技術應用策略

3.1 做好施工設計，制定合理施工流程

施工設計是后期土建基礎施工的重要依據，因此做好施工設計，制定合理的施工流程十分重要。在施工設計之前，應派遣專業人員前往土建工程所在地進行實地勘察，依據勘察第一手資料制定切合實際的施工設計，并根據各個施工環節特點制定合理的施工流程，使土建基礎施工更具有規范性。

3.2 要使錨桿產生足夠的永久性拉應力（與土體的摩擦力），必須保證一定的錨桿長度，因此，噴錨網支護法施工的首要條件是建筑物場地四周一定范圍內地下無障礙物，這包括其它建筑物基礎、管道溝渠等。

錨桿長度計算：L=KH+L1+L2 式中：L——錨桿長度；H——冒落拱高度；K——安全系數；L1——錨桿錨入穩定巖層的深度；L2——錨桿在巷道中的外露長度。

3.3 嚴格控制施工的各個流程。原材料質量、成孔質量、灌漿質量、掛網質量、噴射混凝土質量要達到要求，對施工圖紙要認真審核，以保證工程質量。在施工準備階段對各種可能突發的情況做好預防和應急處理措施。

3.4 設置測點

監測要設置測點，在施工期間和竣工前定期觀測。一是地面下沉值，二是坡面位移值，現場監控測量對噴錨支護技術尤為重要。通過監測隨時掌握邊坡的穩定狀態、安全程度，為設計和施工提供信息，以便隨時修改設計和施工方案，達到設計和施工最優化。

3.5 有效控制開挖深度及修坡。分步開挖深度主要取決于暴露坡面的直立能力，一般每層1.5-2m，不允許超深開挖。邊坡開挖應最大限度地減少對支護土層的擾動，并嚴格按規定修坡，防止因分層開挖的誤差引起最終基坑外形尺寸的不足。

3.6 施工時保護環境，做好安全管理工作。要充分展現噴錨支護技術在土建基礎施工中的作用力，僅依靠噴錨支護施工技術是不夠，還需要其他方面的輔助，例如在噴錨支護施工中，既要保證土建基礎施工質量，同時還要盡可能的保護環境。在地基基礎支護作業操作時會產生一定的化學污染，噪音污染及振動現象，因此對施工現場及周邊環境采取保護措施尤為必要。

4 結語

噴錨支護技術是錨桿、鋼絲網、噴射混凝土相結合的聯合支護方式，可最大限度的利用邊壁土體的自穩能力，使結構處于最佳受力狀態，施工效率高，在地基基礎施工中顯示出越來越強的優越性，應用越來越廣泛，在建筑施工技術的發展與完善中發揮了重要作用，促進了我國建筑事業的發展。

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