噴錨網護壁+旋挖灌注樁支護技術施工效果分析

趙成杰

（湖南科技學院，湖南 永州 425009）

0 引言

隨著土木工程各項技術水平的發展，人類社會所需要的各種基礎設施建設越來越完善，極大方便了人們的生產與生活。土木工程建造是一個復雜的過程，包括多個環節，通常需要較長的時間才能完成。基坑施工是土木工程中的一個重點項目[1]。基坑是在基礎設計位置按基底標高和基礎平面尺寸所開挖的土坑，其作用是提供一個空間，使基礎的砌筑作業得以按照設計所指定的位置進行。隨著基坑深度的加大，基坑穩定性會越來越低，尤其在一些地質條件較為惡劣的地區[2]。為保證后期工程的安全性，在工程建造完成前，必須保證基坑的穩定。因此，深基坑一般都會進行支護結構施工。關于基坑支護施工問題，羅崗等[3]以某地鐵隧道工程的地基為例，通過在基坑周圍插入雙排樁形成阻擋，當發生滑坡、坍塌、土層滲漏時能夠形成有效防護，以此達到土體穩固的目的。張相平等[4]以北京某住宅小區建筑工程為例，首先分析了周邊環境條件，然后為其設計了“護坡樁+預應力錨索”支護方案，通過雙重結合設計，進一步提高了防護效果。本文結合前人研究經驗，在某深基坑工程中采用噴錨網護壁+旋挖灌注樁支護技術，并分析該支護技術的使用效果。

1 深基坑支護施工方案

1.1 工程概況

以某建筑工程為例，該工程建筑面積為46200m2，地上14層，地下2層，屬于高層建筑，因此在建造時，需要進行深基坑開挖。該工程深基坑地層情況如表1 所示，基坑基本情況如表2所示。

表1 深基坑地層情況

表2 基坑基本情況

1.2 施工材料與設備

根據基坑的相關參數，提出使用噴錨網護壁+旋挖灌注樁支護技術，北側利用噴錨網護壁法進行支護，其余三側采用旋挖灌注樁方法進行支護。根據所要采用的支護施工技術，選取所需要的相關材料和設備，具體如表3和表4所示。

表3 支護施工材料

表4 支護施工設備

2 深基坑支護施工技術

本文選擇兩種基坑支護方式相結合，如圖1所示[5]。

圖1 深基坑支護施工技術分區

2.1 噴錨網護壁支護施工工藝

基坑北側深度最大，因此需要更強的防護，所以采用噴錨網護壁法進行支護。具體施工步驟如下：

步驟1：施工準備。將施工所需要設備、材料和人員運送到現場。

步驟2：確定施工計劃，做好人員安排。

步驟3：坡面修整。對基坑坡面進行修整，在達到平整坡面、去除表面松土目的的同時，也能放緩坡度。

步驟4：利用水準儀標出孔位，并作出標記和編號。

步驟5：利用鉆機在設置孔位處鉆入20m的深度。

步驟6：將Q235鋼筋切割成25m長的錨桿。

步驟7：將錨桿按孔位與坡度成90°直角壓入孔洞中。

步驟8：制備C30 水泥砂漿。水泥∶石子∶砂∶水=l∶2∶1.5∶0.45。

步驟9：在孔洞中注入C30水泥砂漿并等待凝固。

步驟10：制備鋼筋網片。將盤條鋼筋綁扎形成鋼筋網片。

步驟9：將鋼筋網片固定在凸出的錨桿上。

步驟10：利用混凝土噴射機將C20噴射到基坑坡面上，直至完全覆蓋住鋼筋網片。

步驟11：養護。等待混凝土層陰干，然后定時澆水養護，至少3d[6]。

2.2 旋挖灌注樁支護施工工藝

東西側以及南側采用旋挖灌注樁進行支護，具體施工步驟如下：

步驟1：施工準備工作。

步驟2：整理平整場地。

步驟3：利用全站儀進行孔樁定位。

步驟4：利用鉆機在設計的位置處進行鉆孔。

步驟5：將護筒埋入鉆孔當中。

步驟6：下鋼筋籠以及混凝土導管。

步驟7：制備C20混凝土漿液。

步驟8：利用導管將C20混凝土漿液注入鋼筋籠中。

步驟9：逐級卸導管以及提爬護筒[7]。

3 深基坑支護施工效果分析

對深基坑支護施工效果進行分析，效果評價指標有兩個，即基坑穩定性系數和三維位移量[8]。其中基坑穩定性系數計算公式如下：

式中：Fs——基坑穩定性系數；

c——土層的黏聚力；

li——第i個土條的圓弧長度；

γ——土層的計算重度；

h1i——第i個土條水位以上的高度；

γ′——第i個土條的平均重度的浮重度；

h2i——第i個土條水位以下的高度；

bi——第i個土條的寬度；

q——第i個土條土上的均布荷載；

θi——第i個土條的滑動圓弧圓心與豎直方向的夾角；

φ——土層的內摩擦角。

基坑穩定系數≥1.3，證明施工效果合格。

三維位移量是指基坑在x、y、z三個方向上的位移變化量，其值由位移傳感器獲得數據，然后通過位移初值和觀測值計算所得。計算公式如下：

式中：Δx、Δy、Δz——x、y、z三個方向上的位移變化量，位移變化量≤0.05m 時，認為支護結構達到維護基坑穩定性的效果；

x0、y0、z0——x、y、z三個方向上的位移初值；

x、y、z——x、y、z三個方向上的觀測值。

在基坑每個側面選擇5個點位，測試其支護前后的穩定性系數和三維位移量。測試結果如圖2和表5所示。

圖2 基坑穩定系數測試結果

表5 三維位移變化量測試結果

從圖2 中可以看出，通過對基坑4 個側面共20 個點位的檢測，采用噴錨網護壁+旋挖灌注樁方法支護后的基坑較支護之前穩定性方面有了很大的提升，穩定性系數超過1.3，證明該施工技術是有效的。

從表5 中可以看出，經過噴錨網護壁+旋挖灌注樁方法支護后，基坑4 個側面共20 個點位在3 個方向的位移變化量均小于0.05m，證明所提出的支護施工技術能夠穩定基坑。

4 結束語

綜上所述，基坑是工程修建的基礎，隨著工程規模的逐漸增大，基坑越來越深，為維持工程安全性，需要進行深基坑支護。在本研究中，針對基坑不同側面，選擇了不同的支護技術，具體包括噴錨網護壁支護技術和旋挖灌注樁支護技術。并對該施工技術的應用效果進行分析，評價指標采用基坑穩定性系數和三維位移量，通過對比證明了所提出施工技術的效果，即采用該技術進行支護施工后，基坑穩定性系數超過1.3且位移變化量均小于0.05m。由此證明，噴錨網護壁+旋挖灌注樁方法能夠有效確保后續工程的安全性。