深基坑边坡喷锚支护在岩土工程中的应用

深基坑边坡喷锚支护在岩土工程中的应用

1王少刚，2孙乾

陕西恒泰工程勘察有限公司 陕西西安 710000

摘要：岩土工程是工程施工的重要环节，关系着工程施工水平。通过应用深基坑边坡喷锚支护技术，可以最大限度地满足施工要求，达到施工目的。正因如此，施工单位需要重视深深基坑边坡喷锚支护技术，掌握技术应用方法，从而顺利地推进施工工作。与此同时，施工单位还要不断总结深基坑支护施工技术应用方案，进而更好地指导实际施工活动。

关键词：深基坑边坡；喷锚支护；岩土工程；应用

1、深基坑边坡支护的主要作用
  （1）挡土作用。深基坑施工时，比较常用的桩子有钢筋板桩和土板桩，一般是用钢筋混凝的，利用深层的水泥进行搅拌而制作出来的桩，在地下进行连续制作围墙，在钻孔开始灌注水泥桩。其作用是为了阻挡住墙外土对其的压力。
  （2）挡水作用。挡水功能主要用于阻挡住坑外的渗水，我们经常采取旋喷桩进行压密注浆、利用深层水泥来搅拌桩和锁口钢板桩以及地下连续的墙板。
  （3）支撑作用。以往支撑作用都是靠钢筋混凝土进行内支撑，使用钢筋混凝土目的是组合共同起到支撑的功能。同时也是为了限制其围护的结构，不让其发生位移，并且防止围护在施工时发生侧力的可能。深基坑在进行勘查施工时，一定要将周围的环境及施工的地质进行详细分析与了解，一切从实际情况出发，为了给施工选择出最好的支护结构、降水方案及土方开挖。

2、喷锚支护技术特点
  （1）坚固安全。深基坑边坡支护中常用的抗拉锚杆护坡桩是一种被动支护形式。依靠桩结构体系的承载力，并不改变土质边坡位移增加到一定程度后可能发生的脆性破坏的性质。因此，一旦桩身倾斜损坏，位移速率增大，很难及时采取有效措施进行补救，将对安全和工期产生很大影响。喷锚支护依靠喷锚支护与土体之间的摩擦力，通过喷锚支护的水平推力将边坡土体不稳定区域的土体侧向压力传递到稳定区域。将护坡桩不合理的弯曲剪切悬臂应力形式变为水平应力，使支护体系的应力形式更加合理。在喷锚支护系统中，喷锚支护与土共同作用，充分利用土的自身承载力和喷锚支护与土之间的摩擦力来限制土的侧向变形，形成自稳定结构，不仅提高了土的主动承载力，而且提高了土体损伤的延性。由于土体延性的增加，即使锚喷支护系统受损，也是渐进的，过程漫长，拥有足够时间对其采取补救措施。
  （2）适应性强。喷锚支护适应于环境复杂的城市地区。在地下环境复杂的城市地区，有许多地下埋藏物，各种管道和地下建筑随处可见。基坑开挖对于保护地上和地下的各种管线和建筑物非常重要。在一个相对狭窄的地方，城市建设用地紧张，土地价格昂贵。许多建筑工地甚至没有地方钻护坡桩。只有靠近开挖红线，喷锚支护才能很好地解决这一问题。它不能占据表面空间，并被垂直支撑在靠近红线的位置。
  （3）喷锚支护的面层可直接作为结构外模板墙使用，目前，喷锚支护结构的表面可以做成80度，防水层直接作为外模板，节省了工序，节省了时间，提高了经济效益。喷锚支护适用于各种地层，不仅适用于杂填土、粘土、淤泥和砂土，也适用于流沙段和淤泥质土。

（4）节省建造成本。与同等条件的护坡桩相比，锚喷支护在开挖时支护可以节约造价5%到25%的费用。土方开挖时，喷锚支护与同等条件的护坡桩相比，可喷锚支护是边开挖边支护，在缩短工期的同时，也极大节省了人力成本与施工成本。

3、深基坑边坡喷锚支护在岩土工程中的应用

3.1锚杆试验
  提前组织锚杆试验，通过此途径确定最佳施工效果所对应的施工参数，例如混合料的配合比、各类原材料的质量要求（粗细骨料的粒径以及含泥量控制要求、外加剂的选用方法等），由此生成一套完善的参数方案。此后再进一步组织注浆密实度试验，确定合适的锚杆和塑料管，保证其在直径、长度等方面均满足要求。经过试验后，取得的各项参数作为后续工作的参考依据。
  3.2钻孔施工

（1）布设孔位。按照施工图纸的要求，对第一排锚杆的孔位进行布置，一般采用全站仪对孔位进行布设。并在钻孔点设置明显的标志，便于下一步的施工。（2）选用符合工程设计要求的钻头，并控制开孔的位置误差。（3）对于锚杆孔的孔轴方向，应严格按照施工图纸的进行施工。首先其系统锚杆的孔轴方向应与开挖面处于垂直状态，其次为了加固喷锚支护施工的效果，局部增设的加固锚杆，其孔轴方向应确保与可能出现的滑动面的方向相反。在施工过程中，严格控制钻孔的施工质量，确保其方位偏差的合理范围内，并控制其成孔深度偏差。（4）砂浆锚杆的钻孔孔径。如果在进行锚杆施工时，先进行水泥砂浆的注入，然后再插入锚杆，此时砂浆锚杆的钻孔孔径应高于锚杆直径。如果在进行锚杆施工时，先进行锚杆的插入，然后再注入水泥砂浆，此时砂浆锚杆的钻孔孔径应合理高于锚杆直径。（5）钻孔施工完毕后，确保孔内的积水和杂物清洁干净。如果施工过程中，无须立刻进行锚杆插入施工，则应对钻孔孔口进行堵塞，并在锚杆安装施工之前，再次检查钻孔是否需要重新清洗。

3.3锚杆安装与注浆
  锚杆安装前先全面检查锚杆的质量，判断其是否存在变形、尺寸不合理、附着杂物等问题。在工程中，采取先注浆后插入锚杆的作业顺序，其间锚杆插入方向与钻孔方向相同，插入过程中受阻时视实际情况适当旋转，使锚杆能够有序插入。锚杆安装时遵循的是缓慢、匀速的原则，若在锚杆插入过程中存在砂浆流出现象，应及时采取封堵措施。如果出现锚杆插入中断时间偏长的情况，容易导致混凝土在锚杆尚未完全插入到位便终凝，迫使锚杆难以继续向下插入。针对此问题，应及时拔出锚杆，向其中注适量的水，通过水的作用稀释混凝土砂浆，使其具有较高的流动性，以便顺畅地插入剩余的锚杆。
  3.4钢筋网制作

对于深基坑边坡喷锚支护，钢筋网的制作不能放松，该方面的工作开展，必须在钢筋的直径、钢筋的数量上高度的明确，同时结合深基坑边坡喷锚支护的具体规模、相关要求，在钢筋的类型上谨慎的选择。大部分情况下，钢筋网要按照现场张拉制作的方法来开展，钢筋在钢筋网的操作，针对横向、竖向的间距控制，均要保持在250mm左右的范畴。同时，深基坑边坡喷锚支护的时候，要与钢筋较好的绑扎在一起，这对于钢筋网的安全性、稳定性提升可以产生较好的效果。当钢筋网制作完毕以后，必须开展严格的检查，尤其是在尺寸方面、质量方面进行检查，全部满足要求以后，才能敷设在边坡上，借此对深基坑边坡喷锚支护的质量更好的改善。

3.5喷射混凝土
  根据现场施工条件以及质量要求，按要求制备C20混凝土用于喷射施工，全程遵循随拌随用的原则，力争在混凝土性能优势达到最佳的状态下将混凝土喷射到位。厚度方面无统一的要求，应根据现场实际情况灵活调整，例如土质边坡施工中喷射厚度需达到12cm及以上，岩质边坡则至少达到8cm。混凝土喷射施工过程中，工作人员精准控制喷射的角度和结构层的厚度，检查并调整喷嘴的位置，要求其距受喷面1.2m以内，初喷厚度控制在3～5cm。为减小喷射过程中混合料所产生的水平分力，要保证喷嘴与受喷面垂直。在混凝土施工阶段可掺入适量的速凝剂，通过该外加剂的应用改善混凝土的性能，使其可以在较短时间内凝结，以防在混凝土浇筑施工期间出现流淌的情况，速凝剂的掺量以2%～4%为宜。待钢筋网挂设到位而后进入混凝土复喷施工环节，所采取的施工工艺与初喷相同，此处不再赘述，但复喷厚度需增加至4～8cm。经过初喷、复喷两个环节后共同组成完整、稳定的防护结构。

参考文献：

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[2]潘朝慨.深基坑边坡喷锚支护在岩土工程施工中的应用[J].资源信息与工程，2018，33（03）:105+107-108.

[3]木勋.深基坑边坡喷锚支护在岩土工程设计中的应用[J].建筑工程技术与设计，2020，（8）：1165.