噴錨網支護技術在狹小場地深基坑中的應用
2009-09-28
噴錨網支護是錨桿、鋼絲網、噴射混凝土相結合的聯合支護方式?？勺畲笙薅鹊乩眠叡谕馏w的自穩(wěn)能力，使結構處于最佳受力狀態(tài)，根據監(jiān)測數據可隨時調整支護參數，具有很大的靈活性，特別是在周邊環(huán)境復雜的情況下，因所需設備簡單、所需場地較小而具有較大的優(yōu)越性。
1 工程概況及工程地質條件
圖1 基坑平面圖
該工程位于河南省平頂山市，總建筑面積7200m2。主樓兩棟，高約83m，地上20層，地下2層，框剪結構，筏板基礎，基坑挖深約9.0 m，為圖1中的1#和2#基坑；裙樓兩棟，地上4層，地下1層，框架結構，筏板基礎，基坑開挖深度約5.0m，為圖1中的3#基坑。該建筑物的周圍環(huán)境比較復雜，北側距擬建圍墻約14m，墻外為正建的7層住宅樓；南側距擬建圍墻8.2m，西側距擬建圍墻約4.5m，東側距擬建圍墻4.6m，基坑平面見圖1（自然地面標高-1.00m）。
根據《巖土工程詳細勘察報告》，工程場地劃分兩個含水層組：第一層為上層滯水，埋深在自然地面下4.6～5.5m，補給來源主要靠大氣降水及下管道滲水；第二層為潛水，具微承壓性，水位埋深在自然地面下11m以下。場地內各層土的物理力學性質指標見表1
2 支護方案的選擇
2.1 場地評價
基坑場地在開挖深度內主要以粉質粘土和粘土層為主，該土層土質強度高，自立高度大，同時，基坑內水位埋深較深，受地下水影響不大，經計算，臨界直立高度Hc=7.07m，所以，基坑開挖過程中，不需采用特殊支護，在場地允許的條件下，可以放坡開挖，局部無大的放坡余地可采用錨噴網支護，但放坡開挖后土體長期暴露于外，會受雨水沖刷或風化導致土質變化而產生蠕變。所以，放坡開挖后，采取素噴方式，保護邊坡土體不受風化及雨水沖刷，確保土體原有特性。同時，又能使基坑內施工現場清潔、衛(wèi)生，保證基礎施工在雨季順利進行。具體素噴方法見圖2和圖3
圖2 素噴、錨噴結構示意圖
圖3 素噴剖面圖（注：摩擦錨桿長1m，水平、垂直間距均為1.5m）
2.2 支護方案的選擇
根據現場踏勘實測數據表明：基坑南、北兩側場地較寬闊，可以大放坡，而東西兩側場地狹小，放坡比例很小，北側可以在預留出支護所需材料堆放、加工的場地后，按1：0.4左右比例放坡；南側也按1：0.4左右的比例放坡；東西兩側場地狹小，按1：0.1放坡，1#深基坑的東側和2#深基坑的西側放坡后采用噴錨網支護。
2.3 錨噴支護方案的確定
設計參數的取值：土體容重γ=19.8 KN/m3，挖深H=9m，內聚力C=29 KPa，摩擦角φ=13°，安全系數K=1.3，外荷載q=10KN/m2，由此，布置6排錨桿，具體參數詳見表2及圖2、圖4：
圖4 錨噴剖面圖（注：錨桿水平、垂直間距均為1.5m）
3 施工要點
3.1 基坑土方開挖及修坡
基坑土方開挖應分步進行，分步開挖深度主要取決于暴露坡面的直立能力，為給錨噴網施工提供良好的工作條件，每層挖深1.5m～2m，不允許超深開挖。開挖長度應根據交叉施工期間能保持坡面穩(wěn)定的前提決定，一般在同一軸線開挖的長度為15m～20 m。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(guī)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。
3.2 錨桿施工
錨桿施工首先是錨桿的成孔，根據地質情況采用人工鑿孔或鉆機鉆孔，按設計的孔位布置，進行測量畫線，標出準確的孔位，后按設計要求的孔長、孔的俯角和孔徑進行鑿孔。其次是錨桿安裝，按照設計規(guī)定的各排錨桿的長度、直徑，加工合格的錨桿，為使錨桿處于孔的中心位置，每隔1.2～2m焊接一個居中支架，將錨桿安放在孔內。最后是注漿，注漿是保證錨桿與周圍土體緊密粘和的關鍵，在安好錨桿的孔內注入1：1水泥砂漿，壓力不低于0.4MPa，以確保錨桿與孔壁之間注滿砂漿，砂漿內加膨脹劑及早強減水劑，注漿采用由里向外注，需將注漿管插入孔內距孔底約0.5m處，必須在孔口綁扎止?jié){布袋，防止?jié){液流出。
3.3 掛網噴混凝土
等錨桿施工完成后，用φ10圓鋼與錨桿彎頭銜接起來，形成整體。然后迅速在邊坡面上，布上一層φ6.5，網格200×鋼筋網，網筋之間用扎絲扎牢，網片之間搭接要牢。在上述工序完成后，即可噴混凝土，噴射混凝土是借助噴射機和使用壓縮空氣將按一定比例配合的拌合料通過管道輸送并以高速噴射到邊坡受噴面上，凝結后與鋼筋網形成薄壁鋼筋混凝土板墻。混凝土厚度按設計要求為80～100mm，強度為C30。噴射混凝土時噴槍口與受噴面距離保持在1～1.2m為宜，避免因距離過大而影響受噴面混凝土的密實度，距離過小而造成過多的混合料反彈損失。
3.4 設置測點
監(jiān)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(jiān)控測量對噴錨網支護技術尤為重要，通過監(jiān)測，隨時掌握邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)、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(yōu)化。
4 支護工程造價比較
該基坑支護工程為施工單位自帶方案的招標工程。參加招標的施工單位共三家，在計費標準相同，施工方案自定的條件下，其中選用人工挖孔加鋼支撐的支護方案，投標價為150萬元，選用人工挖孔樁加預應力錨桿的支護方案，投標價為182萬元，選用噴錨網支護的方案，投標價僅為98萬元，由此可見，在深基坑支護方案中，如果地質條件許可，使用噴錨網支護方案是比較經濟的。
參考文獻：
1.彭振斌 錨固工程設計計算與施工 武漢 中國地質大學出版社 1997
2.余志成 深基坑支護設計與施工 北京 中國建筑工業(yè)出版社 1997
3.中國巖土錨固技術編寫組 巖土錨固新技術 北京 人民交通出版社 1998
4.廈門市建設委員會 深基坑支護技術 北京 中國水利水電出版社 1999
5.李惠強 高層建筑施工技術 北京 機械工業(yè)出版社 2005.5
