深基坑邊坡噴錨支護在巖土工程施工中的應用

程長英 蘆海霞

新鄉市吉鵬建設有限責任公司（453000）

深基坑邊坡噴錨支護在巖土工程施工中的應用

程長英 蘆海霞

新鄉市吉鵬建設有限責任公司（453000）

巖土工程由于其土質特性在深基坑支護過程中的選型尤為重要。文章以巖土工程的土質特性為基礎，對噴錨支護深基坑邊坡設計、施工以及應急措施進行詳細分析以供參考。

巖土工程；巖土特性；深基坑邊坡支護；噴錨

0 引言

在現代工程中因水文地質不同施工情況也不盡相同。在巖土地區的施工過程中，為了保證施工質量，首先必須對其地質特性進行詳細了解，然后根據其特性進行設計。這里通過多方綜合考慮，對其深基坑的支護選擇噴錨支護，以得到更好的支護效果來確保工程的施工質量。

1 巖土水理性質

巖土的物理性質和水理性質是巖土具備的重要性質。在實際的工程地質勘查過程中，巖土的水理性質通常是直接影響工程建筑穩定性的因素。對于巖土水理性質的研究有利于加強對巖土強度和形變的了解。在實際的工程地質勘查過程中，如果忽視了對巖土水理性質的研究，那么說明在此勘查過程中沒能全面的評價巖土工程地質。從以下兩點介紹一下巖土的水理性質：

第一:地下水的存在形式；結合水、毛細管水和重力水，其中結合水又可分為強結合水和弱結合水兩種；第二，巖土的重要水理性質包括：透水性、淤軟化性、崩解性，給水性、脹縮性。

其中造成破壞最為主要的兩種為:

1）崩解性又稱濕化性,是指粘性土浸入靜水后，由于土粒間的結構聯結和強度喪失，使土體崩散解體的特性。一般巖土體的崩解性與其顆粒、結構、礦物成分有著密切的聯系。巖土體的崩解性越高對建筑物產生的影響越大。

2）巖土的脹縮性是指巖土受到地下水的作用后,其體積會逐漸增大而當巖土的水分流失時，其體積又會變小的能力。這種現象的原因是吸水后巖土表面的膜會變厚，而失水時膜的厚度又會變小。巖土的脹縮性常常會導致基坑出現突起或裂縫，直接導致土層表面及地基出現變形現象，從而對建筑物的穩定性產生較大的影響。

2 深基坑邊坡支護目的

2.1 擋土系統

一般情況下，常用的有鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、深層水泥攪拌樁、鉆孔灌注樁、地下連續墻等。擋土系統的功能主要在于形成支護排樁或支護擋土墻來阻擋坑外土壓力。

2.2 擋水系統

這一系統的主要功能在于阻擋坑外滲水，通常采用的為旋噴樁壓密注漿、深層水泥攪拌樁、鎖口鋼板樁、地下連續墻。

2.3 支撐系統

常用的有鋼筋混凝土內支撐、型鋼與鋼管內支撐、鋼與鋼筋混凝土組合支撐。其功能是限制圍護結構位移與支承圍護結構側力。在巖土工程深基坑施工過程中，要根據工程地質、周圍環境等具體情況，選擇合理的土方開挖、支護結構及降水方案。

3 深基坑噴錨支護選型

必須根據深基坑的地質情況、開挖深度、場地條件、深基坑周邊環境以及施工條件來設計深基坑支護結構，進行多種方案對比，選擇經濟合理、安全可靠、易于實施施工的最優方案。深基坑噴錨支護結構不宜超過6 m的擋土深度。當有較厚軟弱下臥層在坑底以下，或坡腳有粉砂、粉土出露，地下水位高時，不宜采用噴錨支護結構。

噴錨支護體系包括錨桿、被錨固的土體和鋼筋網噴射混凝土面層，其特點是側向土壓力通過錨群和面板能有效地傳遞至坑外圍穩定土體，為了平衡側向土壓力并限制邊坡的位移，由外圍穩定土體的錨固作用。錨桿一端和土體、噴射混凝土面層共同作用并固于滑動面以外的土體中，得到增強被錨固的土體強度，形成一個重力式原位復合的結構對滑動荷載進行抵御。同時，錨桿在穩定的土體中使滑動土體被錨固，防止土體滑動并限制土體位移，從而達到支護目的。

4 噴錨支護施工工藝

深基坑應以分層開挖為宜，每層深度不能太大，深度過大會造成支護前深基坑邊坡失穩，每層開挖深度應以錨桿周圍水泥漿液凝固前不造成錨桿受力為限，因此，每層開挖深度小于土的天然自立高度，這樣才能使得錨桿的錨固力不會降低。

一般情況下，深基坑噴錨支護的施工工藝流程如下:按設計要求開挖工作面并修整邊坡，根據設計圖紙尺寸確定錨桿位置并做標志；成孔、安設錨桿、灌漿；綁扎鋼筋網；鋼筋網距土層的保護層為2~3 cm，焊接加強筋，埋設噴射混凝土厚度控制標志，噴射混凝土面層；設置坡頂和破腳的排水系統。

1）基坑土方開挖及邊坡修整

基坑土方開挖應分步進行，分步開挖的深度確定要綜合考慮暴露坡面的直立能力，為錨噴網的施工提供良好的工作條件，每層土層挖深2.0~2.5 m，沙層1.0~1.5 m，嚴禁超深開挖。開挖長度的確定要考慮到交叉施工期間能保持坡面穩定，一般同一軸線的開挖長度為15~20 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定修坡，防止分層開挖的誤差引起最終基坑外形尺寸不足。

2）錨桿成孔注漿施工

首先，要根據具體的地質情況采用人工成孔或機械成孔，按照設計的孔位布置，進行測量畫線，標出準確的孔位，一般為梅花型布置，并且要按設計要求的孔長、俯角、孔徑等進行成孔。其次，按照設計要求對錨桿的長度、直徑進行加工，為使錨桿處于孔的中心位置，每隔1.5～2 m焊接一個居中支架，將錨桿安放在孔內。最后，注漿是保證錨桿與周圍土體緊密粘和的關鍵，通常要在安好錨桿的孔內注入水泥漿，控制好壓力，一般為0.4~0.6 MPa以確保錨桿與孔壁之間注滿漿，注漿由里向外注，一般應在孔口封堵止漿，防止漿液流出，一般注漿2~3邊，注滿為止，水泥漿距孔口30~40 cm時用水泥砂漿填實。

5 小結

從設計理論和施工技術上深基坑的噴錨支護都較成熟，通過分析巖土工程地質，能根據施工情況及時調整支護方案與變形監測系統相互配合，以動態管理深基坑工程，從而達到保證深基坑工程安全、節省深基坑支護成本的目的。