论文部分内容阅读
摘要：锚喷技术也是近年来工程建设中应用较广泛的防护方法，可以提高边坡的结构强度和抗变形能力，增强边坡整体稳定性。文章结合工程实际，介绍锚喷支护技术的特点，其及在基坑支护的应用。
关键词：锚喷支护；基坑支护；钢筋网
喷锚支护是靠锚杆、钢丝网和喷射混凝土相结合的联合支护方式，可最大限度的利用边壁土体的自稳能力，使结构处于最佳受力状态。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡；或虽为坚硬岩层，但风化严重、节理发育、易受自然营力影响、导致大面积碎落以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡；或岩质边坡因爆破施工，造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部，路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。本文结合工程实际，介绍锚喷支护技术的特点，其及在基坑支护的应用。
一、工程简介
某工程地上由1#、2#、3#三栋18层住宅楼组成，建筑面积41825m2；地下一层（连体），建筑面积4489 m2。所在地原为拆迁地，经平整后地势平坦，场地南侧邻近光明河，水量较大。地下室开挖深度约4.40m～5.70m。土方开挖量约为16500m3。
本基坑位于软土地基，而且开挖较深，设计初期曾考虑采用排桩水平撑支护，这种支护位移可以得到较好的控制，可靠性高但造价昂贵，而锚喷支护在福州地区已应用多年，技术已成熟，更为重要的是土方开挖为施工提供方便，且节约投资，缩短工期，按以往经验软土深基坑一般不超过5.0m为宜，而本基坑深达5.7m，在基坑边环境复杂，紧邻建筑物和河道等多种不利条件。通过设计单位和建设单位专家组的多方研究论证，认为可以采取局部加固措施和基坑坡脚采用打入木桩稳定边坡坡脚措施，采用锚喷支护是可行的，它比排桩支护可节约近50万元。
表 1各岩土层分布情况及其物理力学性质
典型的支护断面：水平锚管采用由直径48，厚3.0mm的钢管，长度为12m～15m，水平和垂直间距分别取1.2m，倾角5度。锚管上布置孔眼。锚管入土端焊有Ф89锥形扩大头，以便使压力灌浆后在锚管周围形成粗大毛面增大摩阻力。水平锚管未端间用2Ф22加强筋连接成一体。淤泥层中的水平锚管表面还形成倒刺。
面层钢筋网为φ6@250×250，复盖形成到坡顶的地面（宽0.5m）并回击入钉固定在坡顶。锚喷网厚度为10cm。
由于基坑位于淤泥层中，而淤泥的抗剪强度低，自稳能力差，所以在整个基坑范围内增设一排密排Φ120木桩，稳定坡脚，木桩采用松木，长4.0m，深入基坑底下2.0m、2.2m。
二、基坑锚喷支护的技术特点
锚喷支护依靠锚杆、钢筋网和混凝土层与土体共同作用，有效地提高了周边土的强度，使土体的荷载变为支护结构体系的一部分，锚喷支护在工作中的主动制约特征，可以最大限度的利用边壁土体的自稳能力来提高边坡上的结构强度和抗变形刚度。
在整个支护体系中，插入土层的锚杆体深固于土体内部，与喷射混凝土层结构形成柔性支挡体系。钢筋网有效地调整混凝土喷射层与锚杆间的应力分布，使结构处于最佳受力状态，从而改善边坡受力条件，减少土体侧向变形，有效地控制侧向位移，增强边坡的整体稳定性。
锚喷支护的优点是所需要的操作场地小，具有工程造价低，施工简便，工期短，边坡稳定效果好。
三、基坑锚喷支护要点
1．锚杆喷射混凝土加固基坑坑壁时，要逐层开挖，逐层加固。
2．开挖基坑时，在坑壁上有明显出水点处设置导管排水。
3．在喷射混凝土护壁时，每开挖一层喷护一层，每层高度为1米左右，土层不稳定时减少高度，在渗水较大时，每层高度不超过0.5米。
4．混凝土的喷射顺序是从上到下进行；喷射作业沿坑壁分若干区段进行，区段长度不超过6米。
5．喷射混凝土的厚度：该土为粘性土时，若无渗水，喷射厚度可为3cm~8cm；若有渗水，喷射厚度可为5cm~10cm；若喷射厚度没有达到要求时，在终凝后再喷射，直到达到要求。
6．喷射的混凝土具有早强、速凝、有较高的不透水性，且其干料能顺利通过喷射机。
7．水泥标号不能低于325号。
8．严格控制集料的最大粒径。
四、锚喷支护的施工方法
1．锚喷施工顺序：搭脚手架→修整边坡→定孔→成孔、清孔→设置锚杆→注浆→钢筋网制作、安装→喷射砼面→养护→拆脚手架2．坡面整修。由于基坑开挖后，基坑边坡局部松散且不平整，故必须将松散的土质清除干净并将基坑边坡修整顺滑，在适当位置设置泻水孔，便于喷锚作业。3．喷射混凝土作业。（1）喷射作业前必须对机械设备，风、水管路和电线等进行全面检查及试运转；（2）喷射混凝土之前，先在基坑边坡表面喷射水泥素浆，以确保喷射混凝土与基坑边坡之间的良好粘结；（3）埋设控制喷射混凝土厚度的标志，以确保混凝土喷射的厚度；（4）喷射作业应分段分片依次进行。喷射顺序自上而下；按地形条件和风向从左至右，或从右至左依次进行；（5）喷射完第一层混凝土后才施工锚杆及挂设钢筋网。第一层混凝土的厚度为3～4cm。喷头与受喷面应垂直，宜保持0．6～1．0m 的距离。第二层喷射混凝土应在第一层混凝土终凝后进行。若终凝1h 后再进行喷射时，应先用水清洗喷层表面。第二次喷射时必须保证厚度和表面的光感。混凝土喷射24 h后浇水养护，以保证混凝土质量；（6）喷射时，应控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象；（7）喷射机设置在地面平整的地方。
4．锚杆钻孔及注浆。结合成孔及灌浆设备，锚杆采用钻神ZSTD－150 型气动冲击锚杆机将Φ48 钢管击入土层及卵石层中.采用压力泵将1：1 的水泥砂浆注入锚杆孔。要保持0.4 MPa 的工作压力。5．挂网。（1）先将圆盘钢筋（φ6.5）调直，按边坡形状尺寸取料加工，按网孔20 cmX20cm 的规格编织好钢筋网，分布要均匀，绑扎要牢固；（2）编好钢筋网后，与锚杆交接处用φ16 钢筋与锚杆焊接牢固，以保证喷射混凝土时钢筋不晃动；（3）钢筋网必须紧贴混凝土表面，以保证钢筋网保护层厚度．
6．养生。（1）当最后一次喷射的混凝土终凝2h 后，立即喷水养护，每天至少喷水四次。养护时间一般不得少于7d；（2）在终凝后第一次喷水养生时，压力不宜过大，以防止冲坏喷射混凝土防护层表面；（3）气温低于＋5 ℃时，不得喷水养护；（4）在养生过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象，应分析原因、采取措施进行修补，以防后患。
7．泄水管。视支护面上排出的水量，在支护面上设置Φ50@2500泄水管（泄水管长1～2m），将支护壁附近的地下水排出，以减小支护壁的压力。
五、施工监测
基坑支护稳定性关系到整个项目能否顺利实施，也关系到附近建筑物、城市管网及道路设施的安全；况且，本基坑施工恰逢雨季，采用信息化施工方法，对基坑施工的全过程进行监测就显得尤为重要。
1．针对本工程实际制定详细的监测方案，由总工程师把关。在基坑周围共布置了11个测斜点，并在周围建筑物上布有沉降观测点；结构施工期间做到每日一测，确保在第一时间发现安全隐患。
2．支护结构水平位移预埋测斜管监测坑底水平位移及基坑周围6m范围内建筑物、构筑物的水平位移、沉降以及倾斜度，做好预警分析工作。
3．建立完善的预警报告制度，在监测过程中发现坡顶连续三天以上位移速率大于3mm且不收敛、坡顶累计位移50mm、坡顶地面明显沉降、地面明显开裂时应报警。根据设计意见采取相应措施。
4．根据岩土工程勘察院提供的监测报告，本工程基坑施工期间，各监测点累计位移最大值47.68mm，最小值19.55mm；位移速率均在3mm/d以内。土方开挖过程曾出现局部地面开裂，但未造成險情。
六、工程体会
通过本工程的实践可证明，应用锚喷支护技术必须根据现场地质以及土体情况，正确合理选择支护设计方案，制订先进的施工工艺来保证边坡的整体稳定性，同时也可以节省工程费用及缩短施工工期。
参考文献
[1]于京周，王润潮．浅谈基坑喷锚网支护技术．科技信息，2009，（1）．
[2]邓文国．浅谈深基坑喷锚支护施工技术及其应用．山西建筑，2006，（15）．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：锚喷支护；基坑支护；钢筋网
喷锚支护是靠锚杆、钢丝网和喷射混凝土相结合的联合支护方式，可最大限度的利用边壁土体的自稳能力，使结构处于最佳受力状态。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡；或虽为坚硬岩层，但风化严重、节理发育、易受自然营力影响、导致大面积碎落以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡；或岩质边坡因爆破施工，造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部，路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。本文结合工程实际，介绍锚喷支护技术的特点，其及在基坑支护的应用。
一、工程简介
某工程地上由1#、2#、3#三栋18层住宅楼组成，建筑面积41825m2；地下一层（连体），建筑面积4489 m2。所在地原为拆迁地，经平整后地势平坦，场地南侧邻近光明河，水量较大。地下室开挖深度约4.40m～5.70m。土方开挖量约为16500m3。
本基坑位于软土地基，而且开挖较深，设计初期曾考虑采用排桩水平撑支护，这种支护位移可以得到较好的控制，可靠性高但造价昂贵，而锚喷支护在福州地区已应用多年，技术已成熟，更为重要的是土方开挖为施工提供方便，且节约投资，缩短工期，按以往经验软土深基坑一般不超过5.0m为宜，而本基坑深达5.7m，在基坑边环境复杂，紧邻建筑物和河道等多种不利条件。通过设计单位和建设单位专家组的多方研究论证，认为可以采取局部加固措施和基坑坡脚采用打入木桩稳定边坡坡脚措施，采用锚喷支护是可行的，它比排桩支护可节约近50万元。
表 1各岩土层分布情况及其物理力学性质
典型的支护断面：水平锚管采用由直径48，厚3.0mm的钢管，长度为12m～15m，水平和垂直间距分别取1.2m，倾角5度。锚管上布置孔眼。锚管入土端焊有Ф89锥形扩大头，以便使压力灌浆后在锚管周围形成粗大毛面增大摩阻力。水平锚管未端间用2Ф22加强筋连接成一体。淤泥层中的水平锚管表面还形成倒刺。
面层钢筋网为φ6@250×250，复盖形成到坡顶的地面（宽0.5m）并回击入钉固定在坡顶。锚喷网厚度为10cm。
由于基坑位于淤泥层中，而淤泥的抗剪强度低，自稳能力差，所以在整个基坑范围内增设一排密排Φ120木桩，稳定坡脚，木桩采用松木，长4.0m，深入基坑底下2.0m、2.2m。
二、基坑锚喷支护的技术特点
锚喷支护依靠锚杆、钢筋网和混凝土层与土体共同作用，有效地提高了周边土的强度，使土体的荷载变为支护结构体系的一部分，锚喷支护在工作中的主动制约特征，可以最大限度的利用边壁土体的自稳能力来提高边坡上的结构强度和抗变形刚度。
在整个支护体系中，插入土层的锚杆体深固于土体内部，与喷射混凝土层结构形成柔性支挡体系。钢筋网有效地调整混凝土喷射层与锚杆间的应力分布，使结构处于最佳受力状态，从而改善边坡受力条件，减少土体侧向变形，有效地控制侧向位移，增强边坡的整体稳定性。
锚喷支护的优点是所需要的操作场地小，具有工程造价低，施工简便，工期短，边坡稳定效果好。
三、基坑锚喷支护要点
1．锚杆喷射混凝土加固基坑坑壁时，要逐层开挖，逐层加固。
2．开挖基坑时，在坑壁上有明显出水点处设置导管排水。
3．在喷射混凝土护壁时，每开挖一层喷护一层，每层高度为1米左右，土层不稳定时减少高度，在渗水较大时，每层高度不超过0.5米。
4．混凝土的喷射顺序是从上到下进行；喷射作业沿坑壁分若干区段进行，区段长度不超过6米。
5．喷射混凝土的厚度：该土为粘性土时，若无渗水，喷射厚度可为3cm~8cm；若有渗水，喷射厚度可为5cm~10cm；若喷射厚度没有达到要求时，在终凝后再喷射，直到达到要求。
6．喷射的混凝土具有早强、速凝、有较高的不透水性，且其干料能顺利通过喷射机。
7．水泥标号不能低于325号。
8．严格控制集料的最大粒径。
四、锚喷支护的施工方法
1．锚喷施工顺序：搭脚手架→修整边坡→定孔→成孔、清孔→设置锚杆→注浆→钢筋网制作、安装→喷射砼面→养护→拆脚手架2．坡面整修。由于基坑开挖后，基坑边坡局部松散且不平整，故必须将松散的土质清除干净并将基坑边坡修整顺滑，在适当位置设置泻水孔，便于喷锚作业。3．喷射混凝土作业。（1）喷射作业前必须对机械设备，风、水管路和电线等进行全面检查及试运转；（2）喷射混凝土之前，先在基坑边坡表面喷射水泥素浆，以确保喷射混凝土与基坑边坡之间的良好粘结；（3）埋设控制喷射混凝土厚度的标志，以确保混凝土喷射的厚度；（4）喷射作业应分段分片依次进行。喷射顺序自上而下；按地形条件和风向从左至右，或从右至左依次进行；（5）喷射完第一层混凝土后才施工锚杆及挂设钢筋网。第一层混凝土的厚度为3～4cm。喷头与受喷面应垂直，宜保持0．6～1．0m 的距离。第二层喷射混凝土应在第一层混凝土终凝后进行。若终凝1h 后再进行喷射时，应先用水清洗喷层表面。第二次喷射时必须保证厚度和表面的光感。混凝土喷射24 h后浇水养护，以保证混凝土质量；（6）喷射时，应控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象；（7）喷射机设置在地面平整的地方。
4．锚杆钻孔及注浆。结合成孔及灌浆设备，锚杆采用钻神ZSTD－150 型气动冲击锚杆机将Φ48 钢管击入土层及卵石层中.采用压力泵将1：1 的水泥砂浆注入锚杆孔。要保持0.4 MPa 的工作压力。5．挂网。（1）先将圆盘钢筋（φ6.5）调直，按边坡形状尺寸取料加工，按网孔20 cmX20cm 的规格编织好钢筋网，分布要均匀，绑扎要牢固；（2）编好钢筋网后，与锚杆交接处用φ16 钢筋与锚杆焊接牢固，以保证喷射混凝土时钢筋不晃动；（3）钢筋网必须紧贴混凝土表面，以保证钢筋网保护层厚度．
6．养生。（1）当最后一次喷射的混凝土终凝2h 后，立即喷水养护，每天至少喷水四次。养护时间一般不得少于7d；（2）在终凝后第一次喷水养生时，压力不宜过大，以防止冲坏喷射混凝土防护层表面；（3）气温低于＋5 ℃时，不得喷水养护；（4）在养生过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象，应分析原因、采取措施进行修补，以防后患。
7．泄水管。视支护面上排出的水量，在支护面上设置Φ50@2500泄水管（泄水管长1～2m），将支护壁附近的地下水排出，以减小支护壁的压力。
五、施工监测
基坑支护稳定性关系到整个项目能否顺利实施，也关系到附近建筑物、城市管网及道路设施的安全；况且，本基坑施工恰逢雨季，采用信息化施工方法，对基坑施工的全过程进行监测就显得尤为重要。
1．针对本工程实际制定详细的监测方案，由总工程师把关。在基坑周围共布置了11个测斜点，并在周围建筑物上布有沉降观测点；结构施工期间做到每日一测，确保在第一时间发现安全隐患。
2．支护结构水平位移预埋测斜管监测坑底水平位移及基坑周围6m范围内建筑物、构筑物的水平位移、沉降以及倾斜度，做好预警分析工作。
3．建立完善的预警报告制度，在监测过程中发现坡顶连续三天以上位移速率大于3mm且不收敛、坡顶累计位移50mm、坡顶地面明显沉降、地面明显开裂时应报警。根据设计意见采取相应措施。
4．根据岩土工程勘察院提供的监测报告，本工程基坑施工期间，各监测点累计位移最大值47.68mm，最小值19.55mm；位移速率均在3mm/d以内。土方开挖过程曾出现局部地面开裂，但未造成險情。
六、工程体会
通过本工程的实践可证明，应用锚喷支护技术必须根据现场地质以及土体情况，正确合理选择支护设计方案，制订先进的施工工艺来保证边坡的整体稳定性，同时也可以节省工程费用及缩短施工工期。
参考文献
[1]于京周，王润潮．浅谈基坑喷锚网支护技术．科技信息，2009，（1）．
[2]邓文国．浅谈深基坑喷锚支护施工技术及其应用．山西建筑，2006，（15）．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。