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【摘要】：大型燃煤电站水工结构中进水前池受工艺要求往往埋设较深，当受到施工条件限制和复杂地质岩层时，特别是在国外欠发达地区施工技术落后的情况下，如何做好深基坑边坡支护成为结构施工安全的关键。本文以印度尼西亚万丹1*670MW燃煤电站循环水进水前池施工为例，简析肋板式锚杆挡墙施工技术在深基坑支护结构中的应用。
【关键词】：肋板锚杆注浆喷锚检测施工监测
中图分类号：TU74文献标识码： A
一 工程概述
印尼万丹1*670MW燃煤电站工程位于印尼爪哇海南岸，临近海边，位于滨海滩涂、丘陵和山间平地三种地貌单元，各种岩土层分布差异很大，地震基本烈度为8 度，根据海床地形图，海水低潮位时水深标高3.14m。本工程采取开挖带单边堤的底流槽引水，平均引水流速为1.56m/s。取水箱涵及进水前池长161m，宽14.2m，埋深13.80m—15.00m，由于埋设较深，地质条件复杂，来自结构侧面的侧向力亦较大，因此结合现场实际情况，采用肋板式锚杆挡墙支护方案。
二 工程地质条件
从地质报告反映，进水前池区域地层变化复杂且土质变化大，在基坑支护埋深范围内，上部主要为杂填土、堆积土、淤泥层，下部主要粉质粘土、碎石粘性土、安山岩，场地岩土分层描述摘录如下：
① 层杂填土：属新近堆积土，主要为当地修建旅游区时开挖山体、砌筑房屋、开挖沟塘、附近电厂堆积粉煤灰等回填形成的，颜色、成分较杂。②层淤泥质土：灰色、青灰色，饱和，流塑，局部含大量贝壳、珊瑚碎屑及腐殖质，局部有珊瑚碎屑富集；③层砾质粘性土：灰褐色、棕黄色、棕红色，稍湿，以硬塑为主，局部可塑，砾石含量10-20%，磨圆度较好，为次圆状，局部含少量碎石，碎石成分为安山岩，主要分布在山间平地的基岩表层，为安山岩残坡积物； ④ 层安山岩：棕红色、灰黄色、暗灰色，斑状结构，块状构造，呈半成岩状态，钻进取芯多为长柱状，断面可见安山岩母岩结构，在原始状态下非常密实、坚硬，但易折断，局部风化呈残积土状，全风化；
三 肋板式锚杆支护方案设计
根据现场实际情况，本工程支护结构采取肋板式锚杆支护方案，上部由毛石砼挡墙，下部由肋板式锚杆挡墙组成。毛石砼挡墙高约3米，下部肋板式锚杆挡墙高13米，由400mm厚钢筋砼挡墙及锚杆支护结构组成，锚杆钻孔直径110mm，深入岩石4-12m，Φ25钢筋做锚杆，间距1.3m*1.3m梅花状布置。肋板式锚杆挡墙作为支护结构肋板同时，又作为进水前池结构墙体，既满足施工安全要求，又节约成本。支护结构剖面如下图：
肋板式锚杆支护结构剖面图
肋板式锚杆挡墙结构设计计算：
1、计算参数
（1）边坡工程安全等级：二级
（2）边坡力学参数：岩石重度Υ1=24.5（KN/m3），土体重度Υ2=20.0（KN/m3） 外倾结构面破裂角θ=90°，外倾结构面粘聚力Cs=50(KPa)，外倾结构面内摩擦角ψs=18°，岩体等效内摩擦角ψe=50°
(3)锚杆参数：锚杆类别，永久性锚杆，钢筋种类HRB=390，抗拉强度设计值fy=300(MPa)，水泥砂浆注浆强度M30，地层与锚固体粘结强度特征值frb=250(KPa)
2、锚杆式挡墙结构验算
（1）锚杆式挡墙结构
墙身总高：13米，肋墙厚0.4m,锚杆间距1.0m，钢筋25（mm）,锚孔直径110mm，砼强度等级C40，钢筋级别HRB400;
（2）锚杆内力计算
3、毛石砼挡墙结构验算
（1）毛石砼擋墙参数
墙身高3.3m，背坡倾斜坡度1:0.75，圬工砌体容重23.00（KN/m3），圬工间摩擦系数0.400，地基土摩擦系数0.500，墙身砌体容许压应力2100.000（KP/m3），墙体容许剪应力110.000（KP/m3），墙身砌体容许弯拉应力280.000（KP/m3）。
(2) 毛石砼挡墙验算
①滑移稳定性验算：基底摩擦系数0.500，滑移力=33.762(KN),抗滑力=70.516KN,滑移验算满足Kc=2.089>1.300
②倾覆稳定性计算：相对于墙趾点，墙身重力力臂Zw=0.825m，Ey的力臂Zx=1.725m，Ex的力臂Zy=1.000m，倾覆力矩=33.762（KN/m），抗倾覆力矩158.747（KN/m），倾覆验算满足Ko=4.702>1.500
四、肋板式锚杆支护施工要点
1、施工准备
（1）人员准备：配备有施工经验的专业队伍管理人员和技术工人。
（2）设备、机具准备：配备潜孔钻机、注浆机、搅拌机等专业设备及机具。
(3) 物资准备：配备经入场鉴定合格的钢筋、模板、砼等物资材料。
（4）场地准备：根据测量控制点，测量定位，做好排水设施。
2、施工流程
3、施工要点
①土石方开挖：本区段标高4.5m—1.5m为杂填土及淤泥层，根据现场实际情况按1:1—1:3坡度放坡，1.5m—基坑底部为砾质粘土及安山岩层，采用土钉锚杆支护，不放坡。首次开挖至第一排锚杆位置以下200mm处，以下每次开挖的深度与锚杆间距相同，开挖后及时进行挂网喷锚，待面层砼及注浆体强度超过设计值的70%后，进行下一层的开挖。水平方向的开挖严格按照“分段跳挖“的原则进行，分段长度15m—20m。基坑顶面和基坑底面散水、排水工作，及时排除地表水和基坑内积水，为尽可能减少基坑周边地面因地下水位下降而导致的不均匀沉降，确保浅基础建筑物的安全，不在坡面上设置排水孔，保证地下水相对稳定。
②锚杆施工：根据设计要求，在开挖好的岩面上采用潜挖钻机定位钻孔，钻孔深度4-12m，孔径110mm，钻好后及时清理孔内残渣，及时穿入锚杆钢筋，沿长度方向每隔2m设置塑料定位支架，保证保护层厚度不小于50mm。
③注浆：注浆材料采用普通硅酸盐M30水泥净浆，水灰比不大于0.4,注浆压力为05—1MPa，根据现场实际情况调整注浆压力。注浆所用水不得含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物资，不应使用污水。成孔后插入钢筋锚杆，锚杆缓慢放入孔内，严禁猛推，猛拉，插入困难时，抽出锚杆，透孔后再投放。注浆管与钢筋锚杆一起放入孔内，注浆管插入距孔底50—100mm范围内，注浆前用清水冲洗注浆管，至孔口溢出满足设计要求的浓浆液5s后，停止注浆，缓慢拔出注浆管，注浆后在孔口设置浆塞保证注浆饱满，拔出注浆管后，立即清洗回收，将注浆泵、搅拌机清洗干净。
④挂网喷锚：挂网喷浆前应先清除边坡表面残留的碎土、碎渣及松动石块，并用清水冲洗坡面，钢筋A8@200*200网应与锚杆(插筋)连接牢固。钢筋网搭接采用绑扎，上下段钢筋网搭接长度应大于55D，加强筋焊接缝长单面焊大于10d，双面焊大于5d。喷层采用C45 混凝土；钢筋保护层厚度不小于50mm。混凝土喷层施工时：先喷50mm 厚混凝土；再布设钢筋网并喷50mm 厚混凝土。
⑤锚杆检测：a试验加载装置,本试验采用50t油压拉拔仪分级加载，对试验锚杆施加抗拔力，用百分表测读锚头位移。试验设备均经过武汉市计量检测技术研究院的检定，且在有效期内。b试验参照标准 GB 50007-2011《建筑地基基础设计规范》CECS 22-2010《岩土锚杆（索）技术规程》.c试验方法及规定:1）每一典型土层中设3根专门用于极限抗拔力测试的非工作锚杆，除长度外，其余参数均与工作锚杆相同。
【关键词】：肋板锚杆注浆喷锚检测施工监测
中图分类号：TU74文献标识码： A
一 工程概述
印尼万丹1*670MW燃煤电站工程位于印尼爪哇海南岸，临近海边，位于滨海滩涂、丘陵和山间平地三种地貌单元，各种岩土层分布差异很大，地震基本烈度为8 度，根据海床地形图，海水低潮位时水深标高3.14m。本工程采取开挖带单边堤的底流槽引水，平均引水流速为1.56m/s。取水箱涵及进水前池长161m，宽14.2m，埋深13.80m—15.00m，由于埋设较深，地质条件复杂，来自结构侧面的侧向力亦较大，因此结合现场实际情况，采用肋板式锚杆挡墙支护方案。
二 工程地质条件
从地质报告反映，进水前池区域地层变化复杂且土质变化大，在基坑支护埋深范围内，上部主要为杂填土、堆积土、淤泥层，下部主要粉质粘土、碎石粘性土、安山岩，场地岩土分层描述摘录如下：
① 层杂填土：属新近堆积土，主要为当地修建旅游区时开挖山体、砌筑房屋、开挖沟塘、附近电厂堆积粉煤灰等回填形成的，颜色、成分较杂。②层淤泥质土：灰色、青灰色，饱和，流塑，局部含大量贝壳、珊瑚碎屑及腐殖质，局部有珊瑚碎屑富集；③层砾质粘性土：灰褐色、棕黄色、棕红色，稍湿，以硬塑为主，局部可塑，砾石含量10-20%，磨圆度较好，为次圆状，局部含少量碎石，碎石成分为安山岩，主要分布在山间平地的基岩表层，为安山岩残坡积物； ④ 层安山岩：棕红色、灰黄色、暗灰色，斑状结构，块状构造，呈半成岩状态，钻进取芯多为长柱状，断面可见安山岩母岩结构，在原始状态下非常密实、坚硬，但易折断，局部风化呈残积土状，全风化；
三 肋板式锚杆支护方案设计
根据现场实际情况，本工程支护结构采取肋板式锚杆支护方案，上部由毛石砼挡墙，下部由肋板式锚杆挡墙组成。毛石砼挡墙高约3米，下部肋板式锚杆挡墙高13米，由400mm厚钢筋砼挡墙及锚杆支护结构组成，锚杆钻孔直径110mm，深入岩石4-12m，Φ25钢筋做锚杆，间距1.3m*1.3m梅花状布置。肋板式锚杆挡墙作为支护结构肋板同时，又作为进水前池结构墙体，既满足施工安全要求，又节约成本。支护结构剖面如下图：
肋板式锚杆支护结构剖面图
肋板式锚杆挡墙结构设计计算：
1、计算参数
（1）边坡工程安全等级：二级
（2）边坡力学参数：岩石重度Υ1=24.5（KN/m3），土体重度Υ2=20.0（KN/m3） 外倾结构面破裂角θ=90°，外倾结构面粘聚力Cs=50(KPa)，外倾结构面内摩擦角ψs=18°，岩体等效内摩擦角ψe=50°
(3)锚杆参数：锚杆类别，永久性锚杆，钢筋种类HRB=390，抗拉强度设计值fy=300(MPa)，水泥砂浆注浆强度M30，地层与锚固体粘结强度特征值frb=250(KPa)
2、锚杆式挡墙结构验算
（1）锚杆式挡墙结构
墙身总高：13米，肋墙厚0.4m,锚杆间距1.0m，钢筋25（mm）,锚孔直径110mm，砼强度等级C40，钢筋级别HRB400;
（2）锚杆内力计算
3、毛石砼挡墙结构验算
（1）毛石砼擋墙参数
墙身高3.3m，背坡倾斜坡度1:0.75，圬工砌体容重23.00（KN/m3），圬工间摩擦系数0.400，地基土摩擦系数0.500，墙身砌体容许压应力2100.000（KP/m3），墙体容许剪应力110.000（KP/m3），墙身砌体容许弯拉应力280.000（KP/m3）。
(2) 毛石砼挡墙验算
①滑移稳定性验算：基底摩擦系数0.500，滑移力=33.762(KN),抗滑力=70.516KN,滑移验算满足Kc=2.089>1.300
②倾覆稳定性计算：相对于墙趾点，墙身重力力臂Zw=0.825m，Ey的力臂Zx=1.725m，Ex的力臂Zy=1.000m，倾覆力矩=33.762（KN/m），抗倾覆力矩158.747（KN/m），倾覆验算满足Ko=4.702>1.500
四、肋板式锚杆支护施工要点
1、施工准备
（1）人员准备：配备有施工经验的专业队伍管理人员和技术工人。
（2）设备、机具准备：配备潜孔钻机、注浆机、搅拌机等专业设备及机具。
(3) 物资准备：配备经入场鉴定合格的钢筋、模板、砼等物资材料。
（4）场地准备：根据测量控制点，测量定位，做好排水设施。
2、施工流程
3、施工要点
①土石方开挖：本区段标高4.5m—1.5m为杂填土及淤泥层，根据现场实际情况按1:1—1:3坡度放坡，1.5m—基坑底部为砾质粘土及安山岩层，采用土钉锚杆支护，不放坡。首次开挖至第一排锚杆位置以下200mm处，以下每次开挖的深度与锚杆间距相同，开挖后及时进行挂网喷锚，待面层砼及注浆体强度超过设计值的70%后，进行下一层的开挖。水平方向的开挖严格按照“分段跳挖“的原则进行，分段长度15m—20m。基坑顶面和基坑底面散水、排水工作，及时排除地表水和基坑内积水，为尽可能减少基坑周边地面因地下水位下降而导致的不均匀沉降，确保浅基础建筑物的安全，不在坡面上设置排水孔，保证地下水相对稳定。
②锚杆施工：根据设计要求，在开挖好的岩面上采用潜挖钻机定位钻孔，钻孔深度4-12m，孔径110mm，钻好后及时清理孔内残渣，及时穿入锚杆钢筋，沿长度方向每隔2m设置塑料定位支架，保证保护层厚度不小于50mm。
③注浆：注浆材料采用普通硅酸盐M30水泥净浆，水灰比不大于0.4,注浆压力为05—1MPa，根据现场实际情况调整注浆压力。注浆所用水不得含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物资，不应使用污水。成孔后插入钢筋锚杆，锚杆缓慢放入孔内，严禁猛推，猛拉，插入困难时，抽出锚杆，透孔后再投放。注浆管与钢筋锚杆一起放入孔内，注浆管插入距孔底50—100mm范围内，注浆前用清水冲洗注浆管，至孔口溢出满足设计要求的浓浆液5s后，停止注浆，缓慢拔出注浆管，注浆后在孔口设置浆塞保证注浆饱满，拔出注浆管后，立即清洗回收，将注浆泵、搅拌机清洗干净。
④挂网喷锚：挂网喷浆前应先清除边坡表面残留的碎土、碎渣及松动石块，并用清水冲洗坡面，钢筋A8@200*200网应与锚杆(插筋)连接牢固。钢筋网搭接采用绑扎，上下段钢筋网搭接长度应大于55D，加强筋焊接缝长单面焊大于10d，双面焊大于5d。喷层采用C45 混凝土；钢筋保护层厚度不小于50mm。混凝土喷层施工时：先喷50mm 厚混凝土；再布设钢筋网并喷50mm 厚混凝土。
⑤锚杆检测：a试验加载装置,本试验采用50t油压拉拔仪分级加载，对试验锚杆施加抗拔力，用百分表测读锚头位移。试验设备均经过武汉市计量检测技术研究院的检定，且在有效期内。b试验参照标准 GB 50007-2011《建筑地基基础设计规范》CECS 22-2010《岩土锚杆（索）技术规程》.c试验方法及规定:1）每一典型土层中设3根专门用于极限抗拔力测试的非工作锚杆，除长度外，其余参数均与工作锚杆相同。