巖土工程設計中深基坑邊坡噴錨支護的應用

劉子毅 李 超 上官云龍

（吉林建筑大學， 吉林 長春 130118）

對于現代化的建筑工程，其由于施工地點的水文地質存在著較大的差異性，加上施工狀況的不同，對建筑工程的施工質量難以進行有效的保障。為了能夠更好的確保建筑工程的施工質量，需要對施工現場及周圍的地質環境進行詳細的了解，然后結合其特性進行相關設計，在本文中通過多方面的綜合性考慮，對深基坑的噴錨支護應用進行了簡單的介紹，從而更好的保證巖土工程的施工質量。

1 巖土的水理性質分析

對于巖土的物理性質和水理性質，其是巖土地質本身的特性，但對于實際的工程勘查，大部分的影響因素都是由巖土的水理性質所決定的。對于巖土的水理性質研究，其主要是加強對巖土的強度以及形變的掌握，從而在工程施工中更好的控制這些因素，保證巖土工程施工質量。下面對巖土的水理性質進行了簡單的介紹：

首先，地下水的存在，地下水以多種形式存在，常見的有結合水、毛細管水和重力水等，其中的結合水又可以分為強結合水和弱結合水兩種；然后是巖土的水理性質，其包括透水性和崩解性等，在這些水理性質中，影響巖土工程質量的最主要的兩種是：第一，崩解性，也被成為巖土的濕化性，其指的是黏性土浸入到靜水之后，土粒之間的結構強度逐漸降低，最終使土體崩散開。對于一般的巖土來說，其崩解性同土粒的大小和結構等存在著較為緊密的聯系。在巖土工程中，巖土本身的崩解性越強，建筑物的施工穩定性則越差。第二，膨脹性，指的是巖土在受到地下水的影響時，其本身的體積會隨著水分的變化而呈現正相關。對于這種現象的發生，其主要是由于水分會在巖土表明形成一層厚膜，當水分含量發生變化時，巖土的體積也會發生相應的變化。在巖土工程中，巖土的膨縮性會造成基坑的凸起等問題，影響建筑工程的表面形變，使得建筑物本身的穩定性受到較大的影響。

2 深基坑邊坡支護的目的分析

對于深基坑的邊坡支護工程，其主要是為了保證巖土工程的整體施工質量。常見的深基坑邊坡支護主要由三個系統組成，分別是擋土系統、擋水系統和支撐系統。對于擋土系統，其一般采用的是鋼板樁或者鋼筋混凝土樁等，該系統的功能是形成強力的支護排樁，對外界土的壓力進行阻擋。然后是擋水系統，該系統的應用主要目的是為了阻止外界水的侵入，一般情況下是通過深層水泥攪拌樁或者鎖扣鋼板樁等設定。最后則是支撐系統，該系統常見的材料是鋼筋混凝土和型鋼等。在巖土工程中，該系統的主要作用是為了對維護的結構位移以及支撐維護結構的側力等進行限制。巖土工程深基坑在開展的過程中，其需要根據施工現場的實際情況選擇合適的支護結構和方案。

3 深基坑噴錨支護類型選擇

在進行深基坑噴錨支護的選擇時，其需要結合深基坑的施工地質條件以及工程的開挖深度等進行選擇，同時通過多個施工方案的對比，選擇經濟合理，且施工操作較為簡單的方案，在實際的工程施工過程中，還需要對施工方案進行不斷的優化分析。深基坑噴錨支護結構一般情況下需要低于擋土深度6m。當深基坑存在較厚軟弱的下臥層時，或者其坡腳存在粉砂等狀況時，一般不適宜應用噴錨支護結構。

噴錨支護體系的應用，其包括錨桿、被錨固的土體等，該技術的特點是對錨桿周圍的土體進行壓力的傳遞，將其傳遞至深基坑外圍的穩定性土體中，平衡深基坑使用過程中的外向土體壓力，防止深基坑出現位移等問題。錨桿的一段同土體以及噴射的混凝土進行結合，并同外圍土體進行固定，從而增強被錨固土體的強度，形成一個重力式的荷載抵御結構。另外，錨桿在穩定土體中的滑動被錨固，使得土體滑動問題被限制，實現其最終的支護效果。

4 噴錨支護的施工工藝介紹

對于噴錨支護的施工，其首先需要進行深基坑的分層開挖，每層的深度需要根據施工現場的實際情況進行確定，但不宜過深，過深會造成支護施工過程中的邊坡穩定性受到較大影響。每層開挖完成之后，需要通過錨桿對周圍的水泥漿等進行固化前的錨固工作，因此，每層的開娃娃深度一般情況下需要小于土體的自然高度，這樣才能夠保證錨固的力度滿足施工需求。

對于一般情況下的噴錨支護施工，其施工流程為：根據設計要求進行工作面的開挖，同時根據設計圖紙等確定錨桿的位置，并做好對應的標記。施工人員對錨固位置進行成孔和安裝對應的錨桿，然后對其進行灌漿。然后將鋼筋網綁扎在對應的位置，鋼筋網一般情況下需要同土體保護層之間間隔 2cm～3cm，然后焊接加強筋對其進行固定，并埋設需要噴射的混凝土厚度標志。最后在坡頂和坡腳進行排水系統的施工，將施工過程中出現的地下水等排出工程現場。

4.1 基坑土方的開發和邊坡的修整

基坑土方的開挖工作前，需要對開挖的深度進行合理的計算，結合施工現場的實際情況確定挖掘深度，這樣能夠為噴墨支護工程的開展創造良好的條件，一般需要將土層的開挖深度控制在 2m～2.5m，對于沙層則需要控制在 1m～1.5m，挖掘施工中嚴禁挖掘深度超出。對于挖掘的長度，其需要考慮到交叉施工的周期，保證施工過程中坡面具有良好的穩定性。一般情況下，對于同一軸線的挖掘工作，其長度控制在15m～20m能夠保證施工質量。對于邊坡的開外工作，其需要最大程度上避免對上層支護結構產生擾動，且對于分層開挖產生的誤差進行嚴格的確認。

4.2 錨桿成孔注漿施工

對于這一施工工序的開展，其首先需要施工人員根據具體的地質條件選擇合適的成孔方法，然后結合施工設計方案對孔位進行布置，結合測量劃線等對需要施工的孔位進行準確的標注，一般情況下是通過梅花型方法進行布置，對于孔的長度、俯角和孔徑大小等參數，其都需要嚴格按照設計標準進行施工。然后是對于錨桿的長度以及直徑的加工，為了保證錨桿能夠處于孔的中心位置處，一般情況下需要間隔一定的距離焊接一個居中支架，然后將錨桿放置在對應的孔內位置中。最后則是注漿工作，這一工作內容是保證錨桿和周圍土體緊密連接的重要點，一般情況下，錨桿安裝完成之后需要對孔內進行水泥漿的注入，同時對于主語的水泥漿壓力進行控制，防止外溢問題的發生。

5 總結

綜合上述所說，當前我國對于深基坑的噴錨支護施工，在施工工藝和理論方面較為成熟，施工前需要結合施工現場的實際情況制定合適的施工方案，而在進行支護的開挖過程中需要根據實際的開挖狀況對其進行調整，同時結合變形監測數據對其進行動態化的管理。