探究錨噴支護在建筑深基坑支護中的應用

張 宏 方

(安陽投資集團有限公司，河南 安陽 455000)

探究錨噴支護在建筑深基坑支護中的應用

張 宏 方

(安陽投資集團有限公司，河南 安陽 455000)

介紹了錨噴支護的適用性及特點，結合工程實例，對錨噴支護在建筑深基坑支護中的施工技術要求及工藝流程進行了研究，分析了錨噴支護的設計參數與錨固體的穩定性，并提出了技術保障策略，保證了工程整體結構的安全性。

錨噴支護，參數，穩定性，基坑

0 引言

錨噴支護屬于新興實用技術，在西方發達國家受到了廣泛推崇，作為組合式的深基坑支護結構，其有機結合了外拉系統及擋土結構。錨噴支護是通過連接滑裂面、錨桿外部的土體，使其形成整體，再利用深基坑邊坡、外拉系統，將其轉變為受力體，從而荷載主動土的作用力。繼而通過土層抗拔力，提高深基坑邊坡的穩定性。錨噴支護較適用于巖層大型深基坑、粘性土層深基坑、硬塑深基坑、粉土深基坑以及砂土深基坑。應用錨噴支護，可以對支撐進行有效簡化，節約勞動力，避免擋土支護出現位移情況。不過，由于是新興技術，在實際應用中并沒有固定模式，本文以某工程建筑為例，對其具體應用進行探究。

1 錨噴支護的適用性及特點

開挖作業及支護作業同步實施，并有機結合了永久性支護以及臨時支護，便是錨噴支護最為顯著的特點。錨噴支護具有較高的施工效率，可以迅速且及時的對工程進行支護處理，如果施工現場的圍巖條件極為惡劣，施工人員可以實施超前支護，避免工程因支護處理不及時而出現變形等問題。除此之外，無論是錨桿，還是噴射混凝土，其支護特點均具有一定的柔性，圍巖可以存在輕微的變形。在應用過程中，可以對圍巖的應變、應力進行有效釋放，避免圍巖內部產生巨大應力，從而出現嚴重的變形，由此可見，錨噴支護可以對圍巖內部的塑性區進行發展控制，促使圍巖自承力得以充分發揮。不僅如此，錨噴支護還具有良好的機動靈活性，各種結構以及深度的工程，均可以應用錨噴技術進行支護處理，而且錨噴支護的修整與更換工作也具有極大的簡便性。錨噴支護的施工工序也具有較強的靈活性，在支護過程中，不僅可以實施一次支護，還可以實施多次支護，而且可以參考工程實際情況，對支護參數、類型進行修改，具有較大的使用空間。基于以上優勢，錨噴支護適用范圍非常廣，例如，塑性流變巖體、破碎軟弱巖體以及堅硬裂隙巖體等，具有良好的工程支護適用性、實用性以及經濟性。

2 工程實例

我國某五星級酒店的框架結構為地上8層，地下2層，建筑總面積為5 386 m2，地下室基坑的平面尺寸為22.85 m×34.50 m，基坑開挖的深度值約是7.20 m，地面標高為±0.00 m。該酒店的西面是磚圍墻，與基坑之間的邊距為4 m，而北面、東面均為住宅外墻，與基坑之間的邊距分別是3.60 m，4.70 m，酒店南面為空曠地區。在施工過程中，施工人員需要確保不會對周邊建筑物造成破壞。

該酒店施工現場的地質自上而下共有兩種土層，一是粉質粘土層，該土層的厚度約為3.70 m；二是礫巖土層，該土層的厚度約為10.85 m。土體重度的平均值約為γ=20.5 kN/m3，內摩擦角約為φ=31°,粘聚力值約為S=18 kPa，地下水位與地面之間的距離約為1.45 m。具體概況如圖1所示。

3 選擇錨噴方案

由于傳統支護的壩體厚度值較大，且占據一定的有效面積，在實施開挖作業時，為了避免對周邊建筑造成破壞，必須降低開挖量以及支護面積，由此可見，傳統的重力式擋土墻支護并不符合施工要求。而應用巖石錨噴技術進行支護，具有良好的經濟性、實用性以及安全性，除此之外，還可以提高施工效率，縮減工期。具體對比如表1所示。

表1 重力式擋土墻支護與巖石噴錨支護對比表

4 施工內容

對邊坡實施錨噴支護作業，需要設立四排錨桿，第一排錨桿長度應為6.0 m，并配備規格為φ18 mm的鋼筋；第二排錨桿長度應為7.0 m，并配備規格為φ44 mm的鋼管；第三排錨桿長度應為5.5 m，配備與第二排相同的鋼管；第四排錨桿長度應為5.0 m，配備與第一排相同的鋼筋。四排錨桿之間的間距值是1.2 m，并呈梅花形安裝。安裝完成后，對邊坡進行噴混凝土作業，混凝土的強度應符合相關標準要求，C20等級為最佳，厚度值應控制在8 cm左右。以直徑規格為5.0的圓鋼作為網筋，網眼的規格為26 cm×26 cm，位于邊坡上部的地表硬化寬度約為1.5 m，噴混凝土厚度要控制在9 cm左右，在噴混凝土過程中，要促使其緊密連接邊坡噴層。

5 施工要求

5.1 技術要求

主要材料有豆石、碎石以及中砂；按照1∶2∶2∶0.5的比例，配比型號為32.5R的常規性硅酸鹽水泥、砂、石以及水，在配比過程中，施工人員可以根據施工現場的具體情況酌量添加速凝劑，從而提高水泥的重量比；在上料前期，對配料進行初次攪拌處理，完成上料作業后，利用輸送料管以及噴漿機，對水泥、砂、石進行混合，確保其攪拌均勻。最后，確保混凝土的強度符合C20標準要求。

5.2 工藝流程

實施錨噴作業前的準備階段；對施工現場進行浮石清理作業；實施打孔以及清孔作業；植入錨桿，并實施混凝土注漿作業，固定錨桿；利用焊接技術對鋼筋以及鋼筋網進行強化處理，并設置排水孔；實施混凝土噴射作業；對腳手架進行拆除處理。

對需要實施開挖作業的巖石面進行分段處理，然后逐段對其開展錨噴作業，這樣不僅可以在很大程度上節約施工單位的人力資源，還可以提高施工機械設備的利用率。

在植入錨桿的過程中，應確保該環節的作業具有良好的連續性，如果施工區域較為薄弱，則應提高施工效率，在施工過程中，施工人員一定要對早期混凝土的強度進行嚴格管控，確保其符合工程需求，避免給工程整體結構預埋安全隱患。

6 應用計算

6.1 設計參數

遵照下列公式對錨桿長度進行計算：L=mH+S0=5.8，L取值為6 m。其中,m為經驗系數，設為0.75；H為基坑的垂直深度，設為6.7 m；S0為止漿器的長度，設為0.6 m。利用洛陽鏟鉆取錨孔，也可以選用錨桿鉆機，用D為孔徑，其取值145 mm，用S1表示錨桿的間距，S2表示錨桿排距，這些數據之間的關系表達式為：S1S2=KDL，其中，K為注漿的工藝系數，設值為2.1。由于施工過程中，需要同時對基坑實施土方開挖作業、錨噴作業，因此，在布置錨桿時，施工人員應結合工程成孔條件與土體開挖的安全高度，再進行設定，本項工程在施工過程中，參考實際情況，利用兩步法對基坑進行開挖作業，開挖深度值是3.4 m。

6.2 錨固體穩定性

用T表示錨固體界面的摩阻力，設值為50 kPa，遵照下列公式計算錨噴墻面所荷載的土壓力：Q=m1K1H=30.15 kPa，其中，K1為土壓力系數，設值為0.415；m1為工作條件的系數，設值為1.2。錨噴體的內部潛存有滑裂面，其具體形式如圖2所示。

7 技術保障策略

第一，選取輕型井點降水法作為工程排水措施。在基坑邊坡的上部構建一個寬度約為1.5 m的鋼筋混凝土散水，從而有效避免雨水滲透到基坑內部。

第二，對于涌水量較大的局部區域，要在完成開挖作業后，立刻開展修坡作業，然后是混凝土噴射作業，對其進行封閉處理，并安裝排水管，從而有效清除邊坡內部多余水分，有效避免邊坡出現滲水沖刷問題，致使邊坡下部結構喪失穩定性，最終出現坍塌等問題，給上部邊坡預埋造成極為嚴重的安全隱患，危害基坑安全。完成滲水控制作業后，施工人員還要開展成孔、逐漸進行混凝土噴射等作業。

第三，如果邊坡局部地區存在障礙物，錨桿長度無法得以有效保障，此時，施工人員可以對錨桿間距進行縮減調整，提升錨桿之間分布密度，確保錨桿具有良好的錨固力，從而有效提升邊坡的穩定性。

第四，在實際作業過程中，結合信息反饋法，實施監測地表沉降情況、坡頂的水平位移情況以及邊坡上部情況，結合反饋信息，對下護坡施工設計方案進行有效整改，確保施工過程中，不會對邊坡造成損害。

8 結語

本文以工程實例對錨噴支護在深基坑邊坡支護方面的應用進行了深入研究，結果表明，錨噴支護具有成本低廉、性能優良等優勢，除此之外，其所具備的柔性支護體系也可以為施工人員的調控作業提供較大的便捷性，在深基坑邊坡支護中應用錨噴技術，可以有效提高施工效率，強化邊坡穩定性，為工程整體結構提供安全保障。

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On application of anchor-plate retaining in architectural deep foundation pit support

Zhang Hongfang

(AnyangInvestmentGroupCo.,Ltd,Anyang455000,China)

The paper introduces the workability and features of the anchor-plate retaining, researches the construction technical requirements and craft procedure of the technique in the architectural deep foundation pit support by combining with examples, analyzes the design parameter of the anchor-plate retaining and the stability of the anchor, and points out the technical ensure the technical support, so as to ensure the safety of the integrated structure in the project.

anchor-plate retaining, parameter, stability, foundation pit

1009-6825(2015)28-0064-02

2015-07-27

張宏方(1966- )，男，高級工程師

TU463

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