深基坑邊坡噴錨支護在巖土工程設(shè)計中的應(yīng)用

程紅文

建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計院有限公司 北京 100007

引言

在集中設(shè)計和處理深基坑邊坡噴錨支護技術(shù)措施的過程中，施工單位的相關(guān)技術(shù)人員以及管理人員還需要嚴格審核圍護樁以及邊坡噴錨機電設(shè)備的使用狀態(tài)是否存在異常，并需要按照指定順序安裝和拆除各項控制網(wǎng)結(jié)構(gòu)。在巖土工程的施工現(xiàn)場，深基坑邊坡的設(shè)計方案和施工圖紙都需要與現(xiàn)場情況一致，才能夠及時開展施工質(zhì)量檢查等相關(guān)工作。

1 巖土工程的水理性質(zhì)分析

根據(jù)巖土工程的物理性質(zhì)以及水理性質(zhì)，需要合理規(guī)劃與設(shè)計深基坑邊坡支護結(jié)構(gòu)的施工作業(yè)方案，才能夠精準適配各項施工質(zhì)量和進度安全成本等管控指標。很多巖土工程項目的施工現(xiàn)場，需要根據(jù)地質(zhì)勘查工作的所得數(shù)據(jù)結(jié)果[1]，并對巖土層的強度和形變程度進行量化統(tǒng)計分析，才能夠及時應(yīng)對各類應(yīng)急處理事件。在全面分析水理性質(zhì)的過程中，需要將地表水和地下水之間的關(guān)聯(lián)性進行統(tǒng)計分析，并充分保障巖土層中結(jié)構(gòu)強度等相關(guān)數(shù)據(jù)指標在合理的觀測范圍之內(nèi)。在對巖土工程項目進行設(shè)計和施工建設(shè)的過程中，需要根據(jù)地下水的多種存在形式，例如結(jié)合水、重力水以及毛細管水等等，綜合評估和識別分析巖土層的結(jié)構(gòu)強度以及應(yīng)力變化區(qū)間，并對巖土層的體積以及表面變化條件進行綜合管控。巖土層的水理性質(zhì)主要涵蓋崩解性以及透水性等等，對巖土層中的復(fù)雜土質(zhì)條件產(chǎn)生深遠的影響，還會對水的表面張力有一定影響[2]。尤其在對深基坑邊坡支護結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和施工的過程中，還需要實時觀測透水性以及膨脹性等水理性質(zhì)數(shù)據(jù)指標的變化趨勢。

2 深基坑邊坡噴錨支護技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

針對巖土工程項目中的深基坑施工現(xiàn)場條件，需要對深基坑邊坡的噴錨支護結(jié)構(gòu)進行合計設(shè)計和實現(xiàn)，才能夠應(yīng)對當(dāng)?shù)貛r土層和土質(zhì)特性，并根據(jù)特定的水理性質(zhì)，制定科學(xué)合理的施工技術(shù)方案[3]。深基坑邊坡噴錨技術(shù)的廣泛應(yīng)用，能夠顯著提升深基坑邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，還能夠充分保障各項施工工序的銜接成效在合理范圍之內(nèi)。噴錨支護技術(shù)主要具備工藝合理以及支護效果較好等獨特優(yōu)勢，并能夠顯著提升深基坑邊坡的壓力荷載水平，對各項施工作業(yè)工序不會產(chǎn)生消極影響。噴錨支護技術(shù)方案的實際應(yīng)用效果，會受到巖土工程總體設(shè)計和全局規(guī)劃方案的限制，但是能夠根據(jù)施工作業(yè)現(xiàn)場中的巖土層物理性質(zhì)和水理性質(zhì)等相關(guān)數(shù)據(jù)指標，及時調(diào)整后續(xù)施工技術(shù)方案的應(yīng)用要點[4]。為充分避免深基坑邊坡噴錨支護技術(shù)方案與施工作業(yè)現(xiàn)場條件不適配，也需要結(jié)合深基坑開挖以及和支護結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙中的相關(guān)理化性質(zhì)和質(zhì)量管控指標，及時檢驗支護結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和加固效果是否符合預(yù)期需求。

3 深基坑邊坡噴錨支護類型選擇

根據(jù)巖土工程的總體設(shè)計方案和地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)報告，需要合理選擇深基坑邊坡的噴錨支護類型，才能夠及時觀測錨桿周邊土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和壓力承載范圍。在巖土工程項目的設(shè)計和施工階段中，都需要全面勘測施工作業(yè)現(xiàn)場中的關(guān)鍵性數(shù)據(jù)指標以及施工質(zhì)量影響因素，并及時選用經(jīng)濟合理的施工技術(shù)方案[5]。在對深基坑的施工地質(zhì)條件進行嚴格檢驗的過程中，施工單位的專業(yè)技術(shù)人員和管理人員都需要嚴格審核以及詳細記錄分析各項數(shù)據(jù)指標，例如巖土體的物理性質(zhì)和水理性質(zhì)、深基坑開挖深度等關(guān)鍵內(nèi)容，并需要及時整合施工技術(shù)方案中的關(guān)鍵應(yīng)用要點和重難點，對擋土深度進行合理計算和觀測。在選擇噴錨支護類型的過程中，還需要避免出現(xiàn)下臥層以及粉砂巖土體條件因素，避免影響到錨桿周邊土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和壓力傳遞過程，并需要及時觀測荷載壓力變化趨勢和具體影響范圍之間的關(guān)聯(lián)性。選用深基坑邊坡噴錨支護技術(shù)方案，需要對土體滑動以及裂縫問題進行集中解決，并需要保障深基坑邊坡支護結(jié)構(gòu)與不均勻沉降系數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性在可控范圍之內(nèi)。

4 噴錨支護技術(shù)的施工工藝

4.1 施工準備

根據(jù)巖土工程項目的整體設(shè)計方案以及施工工藝流程，需要在施工準備階段全面部署和應(yīng)用噴錨支護施工技術(shù)方案，才能夠精準把控深基坑開挖作業(yè)成果是否符合預(yù)期需求。在施工準備階段，需要對施工作業(yè)現(xiàn)場中的錨桿以及支護結(jié)構(gòu)控制網(wǎng)進行全面檢查，并對開挖作業(yè)進程進行全面觀測以及施工質(zhì)量監(jiān)督管理。施工準備工作需要面向質(zhì)量、進度、安全、環(huán)保、地質(zhì)勘查等相關(guān)現(xiàn)場控制維度，因此也需要及時修整深基坑的邊坡工作面，并對后續(xù)施工工序進行詳細設(shè)計和可行性評估。在進行施工準備工作的過程中，地質(zhì)勘查人員需要詳細匯總以及統(tǒng)計分析相關(guān)數(shù)據(jù)指標與設(shè)計圖紙中的規(guī)定標準是否一致，并需要嚴格檢驗深基坑開挖作業(yè)的實際成效。施工準備工作還需要涵蓋技術(shù)交底以及圖紙會審等具體流程，但是也需要嚴格檢驗施工作業(yè)現(xiàn)場地質(zhì)條件和巖土體水理性質(zhì)是否穩(wěn)定和可靠。施工準備工作還需要詳細劃分后續(xù)施工工序的質(zhì)量檢驗階段和儀器設(shè)備資源，并需要合理調(diào)配現(xiàn)場組織資源和物料資源。

4.2 錨桿試驗

在巖土工程設(shè)計和施工階段，深基坑邊坡噴錨支護結(jié)構(gòu)以及施工作業(yè)過程會存在較多不可控因素，因此需要及時開展錨桿試驗等相關(guān)工作，才能夠確定最佳施工效果的實施路徑以及對應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)。錨桿試驗需要確定混合料的配合比，以及各項施工原材料的質(zhì)量評估標準等內(nèi)容。但是在錨桿試驗階段，施工單位需要嚴格審核各項原材料的理想值與實際值之間是否存在較大偏差，并需要在抽樣調(diào)查的基礎(chǔ)之上，全面篩選和統(tǒng)計分析錨桿試驗結(jié)果的精確度和可靠性。在全面實施錨桿試驗等相關(guān)工序的過程中，施工單位的專業(yè)技術(shù)人員以及管理人員需要重點排查施工作業(yè)現(xiàn)場中的地質(zhì)條件以及巖土體水理性質(zhì)是否穩(wěn)定和安全可靠，并及時制定科學(xué)合理的試驗標準以及應(yīng)急處理方案等內(nèi)容。根據(jù)錨桿試驗的相關(guān)數(shù)據(jù)指標，在確定錨桿型號以及直徑長度等相關(guān)參數(shù)的過程中，也需要結(jié)合施工作業(yè)現(xiàn)場中的實際工期進度計劃指標，并對原材料和機械設(shè)備的進場過程進行重點監(jiān)督和質(zhì)量檢查。

4.3 鉆進成孔

在完成上述工序之后，需要精準定位鉆進成孔的具體位置，并運用全站儀等高精密度的儀器設(shè)備，全面檢驗和統(tǒng)計分析各項鉆孔作業(yè)位置的深度和寬度等數(shù)據(jù)指標。為充分保障噴錨支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要在鉆進成孔操作的過程中，精準把控開挖面以及錨桿孔軸之間的垂直關(guān)系，也需要合理配置加固錨桿等材料資源條件，在提升施工質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，動態(tài)化調(diào)整錨桿和其他原材料的實際應(yīng)用比例。在開展鉆孔作業(yè)的過程中，需要實時觀測鉆孔角度以及成孔深度等相關(guān)數(shù)據(jù)指標的偏差范圍是否在施工質(zhì)量評估標準之內(nèi)，避免影響到后續(xù)注漿作業(yè)的穩(wěn)定性和安全性。在鉆進成孔工序中，需要對錨桿直徑和周邊巖土體結(jié)構(gòu)強度等數(shù)據(jù)指標進行動態(tài)監(jiān)測，并保障錨桿插入以及注漿工序的順利推進。在完成鉆孔操作之后，還需要及時清理孔內(nèi)雜物，并對周邊巖土體的含水量和水理性質(zhì)進行嚴格檢驗，避免影響到錨桿安裝以及注漿工序的施工進度。根據(jù)鉆進成孔的具體深度和角度等數(shù)據(jù)指標，施工作業(yè)現(xiàn)場中的相關(guān)地質(zhì)因素也會存在連續(xù)性變化等現(xiàn)象，因此需要及時勘測相關(guān)數(shù)據(jù)指標的變化趨勢。

4.4 錨桿安裝與注漿

在全面檢驗深基坑邊坡施工現(xiàn)場條件的過程中，需要按照制定順序完成錨桿安裝以及注漿等相關(guān)施工工序，并對錨桿支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性進行動態(tài)監(jiān)測。在全面檢查成孔質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，對錨桿表面進行集中清理，并對錨桿長度和直徑等數(shù)據(jù)指標進行嚴格檢驗，才能夠避免影響到后續(xù)注漿施工成果。在進行注漿操作之前，還需要對混凝土砂漿的密度和力學(xué)性能指標進行嚴格檢驗和統(tǒng)計分析，避免影響到錨桿的下孔作業(yè)連續(xù)性和安全性。在對錨桿插入方向以及鉆孔方向進行對比分析的過程中，需要避免選用單一的質(zhì)量檢驗方案，以免影響到后續(xù)支護結(jié)構(gòu)強度以及巖土體穩(wěn)定性。根據(jù)錨桿安裝以及注漿工序的施工質(zhì)量評估結(jié)果，施工作業(yè)現(xiàn)場中的技術(shù)人員以及管理人員需要及時檢驗錨桿入孔角度和深度是否與設(shè)計圖紙中的具體量化標準一致，避免影響到混凝土砂漿的流動性和安全性。

4.5 綁扎鋼筋網(wǎng)

在對深基坑邊坡噴錨支護結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和施工作業(yè)的過程中，需要合理綁扎鋼筋網(wǎng)和安全控制網(wǎng)，并對鋼筋網(wǎng)格的形態(tài)和力學(xué)強度指標進行嚴格檢驗和統(tǒng)計分析。在對鋼筋網(wǎng)格進行集中綁扎以及掛設(shè)作業(yè)的過程中，需要對錨桿固定成效進行嚴格檢驗，將鋼筋網(wǎng)格表面的銹跡以及雜物進行集中清理。在開展混凝土噴射作業(yè)的過程中，也需要對焊接位置進行嚴格檢驗，并對鋼筋網(wǎng)格的綁扎固定質(zhì)量進行客觀監(jiān)測和統(tǒng)計分析。綁扎鋼筋網(wǎng)格的操作過程，對外部形態(tài)和結(jié)構(gòu)強度指標要求更高，并且能夠直接影響到深基坑邊坡噴錨支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體壓力承載性能指標。根據(jù)鋼筋網(wǎng)格的具體綁扎質(zhì)量，焊接和混凝土噴射作業(yè)工序的銜接成效需要與設(shè)計圖紙中的規(guī)定標準一致，并對深基坑邊坡支護結(jié)構(gòu)進行實時監(jiān)測，保障鋼筋網(wǎng)格的整體鋪設(shè)操作質(zhì)量在可控范圍之內(nèi)。

4.6 噴射混凝土

根據(jù)巖土工程項目的整體設(shè)計圖紙以及施工技術(shù)方案，能夠?qū)Ω蓢娛┕すに嚨木唧w操作流程進行嚴格管控，對混凝土原材料的配合比進行嚴格檢驗，避免影響到鋼筋網(wǎng)格以及混凝土力學(xué)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。很多巖土工程項目的設(shè)計方案會規(guī)定制備C20混凝土與噴射施工作業(yè)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，并對混凝土性能指標進行嚴格管控。在混凝土現(xiàn)場制備和噴射施工作業(yè)的過程中，現(xiàn)場技術(shù)人員以及管理人員也需要嚴格檢驗混凝土混合料的水平分力是否在合理范圍之內(nèi)，并對速凝劑等輔助試劑的添加次數(shù)和質(zhì)量進行嚴格監(jiān)管。為避免混凝土噴射和澆筑施工作業(yè)過程中出現(xiàn)流淌等情況，也需要對鋼筋網(wǎng)格的掛設(shè)操作質(zhì)量進行嚴格檢驗，并對混凝土材料的復(fù)噴作業(yè)過程進行嚴格檢驗，避免影響到初次和再次噴射作業(yè)工序的銜接成效。

4.7 養(yǎng)護和質(zhì)量檢驗

在嚴格檢驗混凝土噴射質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，施工現(xiàn)場中技術(shù)人員和管理人員需要對混凝土原材料的制備和使用過程進行嚴格檢驗和統(tǒng)計分析，避免出現(xiàn)資源浪費等情況。在對鋼筋網(wǎng)格混凝土結(jié)構(gòu)以及錨桿支護工藝進行全面質(zhì)量檢驗的過程中，還需要對混凝土的養(yǎng)護周期進行重點觀測，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可能存在的裂縫以及不均勻沉降等問題進行及時預(yù)防。在對混凝土結(jié)構(gòu)進行養(yǎng)護管理的過程中，施工技術(shù)人員和管理人員需要對灑水操作次數(shù)進行嚴格管控，確保混凝土初凝時間和完全凝固時間在合理范圍之內(nèi)。為避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和噴錨支護結(jié)構(gòu)存在較多不可控的質(zhì)量通病問題，需要合理配置質(zhì)量檢驗資源，并保障混凝土材料在養(yǎng)護期內(nèi)的質(zhì)量評估結(jié)果在合理范圍之內(nèi)。不論是混凝土噴射還是養(yǎng)護管理階段，都需要全面檢驗施工質(zhì)量，并對養(yǎng)護管理期間出現(xiàn)的裂縫問題和不均勻沉降問題進行集中處理。

5 結(jié)束語

深基坑工程施工具有安全隱患多、質(zhì)量要求高、施工難度大等特點，噴錨支護技術(shù)的應(yīng)用有助于提高巖土體的穩(wěn)定性，且該項技術(shù)在絕大部分地質(zhì)條件中均具有可行性，是一項綜合應(yīng)用優(yōu)勢較為突出的深基坑支護技術(shù)。在巖土工程施工過程中，良好的深基坑邊坡支護是保障施工質(zhì)量，提升工程安全性的關(guān)鍵。合理的噴錨支護施工技術(shù)應(yīng)用可有效保障深基坑的支護效果，避免塌方等情況對安全性的不利影響，這對于經(jīng)濟效益的提升都十分有利。