深基坑邊坡噴錨支護(hù)工程實(shí)例

噴錨網(wǎng)支護(hù)是靠錨桿、鋼筋網(wǎng)和混凝上層共同工作來提高邊坡土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形剛度，減小土體側(cè)向變形，增強(qiáng)邊坡的整體穩(wěn)定性。在開挖形成的坑壁中，設(shè)立一定長度和密度的錨桿體，錨桿體與噴射混凝土層結(jié)構(gòu)形成柔性支擋體系。擋土體系與坑壁原位土體牢固的結(jié)合在一起共同工作，形成在機(jī)理上屬于積極制約機(jī)制的支護(hù)類型。

1、總述：

1.1概述

噴錨網(wǎng)支護(hù)是靠錨桿、鋼筋網(wǎng)和混凝上層共同工作來提高邊坡土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形剛度，減小土體側(cè)向變形，增強(qiáng)邊坡的整體穩(wěn)定性。如：成都市沙河污水解決廠工程，位于成都市跳蹬河北路，與四川制藥廠，成都市火電廠相鄰。由于該工程處在城區(qū)，施工場地狹窄，其中提高泵房基坑開挖深度深達(dá)13.4米，必須采用有效的支護(hù)措施以穩(wěn)定基坑壁，保證基坑施工的安全,根據(jù)場地地質(zhì)資料、基坑開

挖深度、場地周邊環(huán)境條件以及工期的規(guī)定，決定采用噴錨支護(hù)的方案。

1.2工程地質(zhì)情況

施工區(qū)域?qū)籴航耽窦夒A地，地形平坦，根據(jù)四川省地質(zhì)勘察院提供的《成都市沙河污水解決廠巖土工程勘查報(bào)告》，場地的地層自上而下重要為：

⑴雜填土：結(jié)構(gòu)性差，質(zhì)地疏松，層厚約0.80～3.20m；

⑵粘土：可塑～硬塑，層厚約0.30～6.20m；

⑶粉土：稍密，層厚約0.50～3.20m；

⑷卵石：松散～稍密、密實(shí)，頂埋深在494.09～492.06m。

擬建場地地下水為孔隙潛水，第四紀(jì)卵石層為重要含水層，河水及大氣降水為重要補(bǔ)給源，勘察期間測得該場地地下水靜止水位埋深為5.10～7.00m。本場地內(nèi)地下水滲透系數(shù)采用k＝20m/d。

2、噴錨支護(hù)方案設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)依據(jù)

本工程依據(jù)以下文獻(xiàn)和工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)

①《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（GBJ86－85）

②《土層錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（CECS22-90）

③《成都市沙河污水解決廠巖土工程勘察報(bào)告》（四川省地質(zhì)工程勘察院）

2.2噴錨支護(hù)的可行性

噴錨支護(hù)是以新奧法為理論基礎(chǔ)。在開挖形成的坑壁中，設(shè)立一定長度和密度的錨桿體，錨桿體與噴射混凝土層結(jié)構(gòu)形成柔性支擋體系。擋土體系與坑壁原位土體牢固的結(jié)合在一起共同工作，形成在機(jī)理上屬于積極制約機(jī)制的支護(hù)類型。

2.3噴錨支護(hù)設(shè)計(jì)概要

本工程于基坑?xùn)|西側(cè)設(shè)計(jì)為噴錨支護(hù)，噴錨支護(hù)設(shè)計(jì)為兩大部分，即錨桿設(shè)計(jì)和面板設(shè)計(jì)。根據(jù)成都市地質(zhì)工程勘察院提供的巖土工程勘察報(bào)告，結(jié)合場地環(huán)境條件，本次支護(hù)設(shè)計(jì)按以下參數(shù)考慮：

坑頂超載:按q=10KN/m2考慮土體結(jié)構(gòu)模型和力學(xué)參數(shù):

素填土:2.0m,γ=17KN/m3,C=5KPa,Φ=15°

粘性土層:5.0m,γ=19.5KN/m3,C=45KPa,Φ=20°

粉土土層:1.40m,γ=19.0KN/m3,C=45KPa,Φ=20°

卵石層:6.0～14m,γ=20KN/m3,C=5KPa,Φ=35°

坑頂位移:控制坑頂位移不大于20mm。

2.3.1錨桿設(shè)計(jì)

2.3.1.1錨桿直徑及成孔方式

結(jié)合成孔及灌漿設(shè)備，錨桿采用鉆神ZSTD-150型氣動(dòng)沖擊錨桿機(jī)將Φ48鋼管擊入土層及卵石層中，并在鋼管上按@500焊接L40*4角鋼段形成倒刺，并按@500梅花型鉆制壓漿孔，壓漿孔與角鋼一一相應(yīng)，以防止在錨桿打入土體過程中壓漿孔堵塞.

錨桿加工要點(diǎn)：

（1）、材料均采用3#鋼，鋼管d=48，壁厚3.5mm；焊條T42。

（2）、管尖加工：管端剖口后，用22鋼筋焊制，尖端熱鍍并淬火。

（3）、壓漿孔應(yīng)光潔，必須用臺(tái)鉆加工。

2.3.1.2錨桿長度、桿筋、間距及布置方式

錨桿設(shè)計(jì)為全摩擦型錨桿。采用正方形布置。以上設(shè)計(jì)參數(shù)見表1及噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)圖。

2.3.2面層形式

面層采用噴射混凝土與鋼筋網(wǎng)組成鋼筋混凝土板結(jié)構(gòu)；噴射混凝土采用細(xì)石混凝土，配比為水泥：砂：石=1：2：2，水泥為P.O32.5水泥,噴射混凝土強(qiáng)度等級C20，噴射混凝土支護(hù)面層厚度為90mm；

網(wǎng)筋采用Φ6.5@200鋼筋綁扎而成，為了增長面板的整體強(qiáng)度，橫向設(shè)1Φ16Ⅱ級鋼筋加強(qiáng)筋、縱向設(shè)1Φ16Ⅱ級鋼筋加強(qiáng)筋，縱橫向加強(qiáng)筋與錨桿焊接。加強(qiáng)筋沿錨桿呈雙向布設(shè)，縱橫間距同錨桿間距見表1并在基坑頂邊設(shè)一寬1000mm的混凝土散水護(hù)面。

表1

排數(shù)

長度（mm）傾角

桿筋

SX

SY

聯(lián)結(jié)方式

第一排14.00

12°Φ48鋼管

1.5

1.5

2Φ16鋼筋焊接

第二排12.00

12°Φ48鋼管

1.5

1.3

2Φ16鋼筋焊接

第三排10.00

12°Φ48鋼管

1.5

1.3

2Φ16鋼筋焊接

第四排9.00

12°Φ48鋼管

1.5

1.3

2Φ16鋼筋焊接

第五排8.00

12°Φ48鋼管

1.5

1.3

2Φ16鋼筋焊接

第六排6.00

12°Φ48鋼管

1.5

1.3

2Φ16鋼筋焊接

第七排5.00

12°Φ48鋼管

1.5

1.3

2Φ16鋼筋焊接

第八排4.00

12°Φ48鋼管

1.5

1.3

2Φ16鋼筋焊接

第九排3.00

12°Φ48鋼管

1.5

1.4

2Φ16鋼筋焊接

注：1、所有加強(qiáng)筋均為Φ16。2、錨桿注漿，漿體水灰比0.6:1,注漿壓力0.5-1.0Mpa。

3、必須準(zhǔn)確查明錨桿范圍內(nèi)市政管網(wǎng)的分布深度和范圍。4、SX為橫向間距，SY為縱向間距。

3、噴錨支護(hù)施工工藝流程

3.1施工工藝流程

清理壁面——噴第一層混凝土——錨桿施工——披掛鋼筋網(wǎng)——焊加強(qiáng)筋——錨桿注漿-——

噴第二層混凝土——混凝土養(yǎng)護(hù)

3.2基坑開挖與噴錨支護(hù)施工工序：

工程開工——施工準(zhǔn)備技術(shù)交底——測量放線施工降水——第一層土方開挖（地表以下4m）第一層噴錨支護(hù)施工——變形監(jiān)測——第二層土方開挖（2.5m）第二層噴支護(hù)施工——變形監(jiān)測——分層開挖及噴錨支護(hù)完畢——工程驗(yàn)收3.3施工方法及技術(shù)措施

3.3.1坡面整修

由于基坑開挖后，基坑邊坡局部松散且不平整，故必須將松散的土質(zhì)清除干凈并將基坑邊坡修整順滑，在適當(dāng)位置設(shè)立瀉水孔，便于噴錨作業(yè)。

3.3.2噴射混凝土作業(yè)

（1）噴射作業(yè)前必須對機(jī)械設(shè)備，風(fēng)、水管路和電線等進(jìn)行全面檢查及試運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）噴射混凝土之前，先在基坑邊坡表面噴射水泥素漿，以保證噴射混凝土與基坑邊坡之間的良好粘結(jié)。

（3）埋設(shè)控制噴射混凝土厚度的標(biāo)志，以保證混凝土噴射的厚度。

（4）噴射作業(yè)應(yīng)分段分片依次進(jìn)行。噴射順序自上而下；按地形條件和風(fēng)向從左至右，或從右至左依次進(jìn)行。

（5）噴射完第一層混凝土后才施工錨桿及掛設(shè)鋼筋網(wǎng)。第一層混凝土的厚度為3～4cm。噴頭與受噴面應(yīng)垂直，宜保持0．6～1．0m的距離。第二層噴射混凝土應(yīng)在第一層混凝土終凝后進(jìn)行。若終凝1h后

再進(jìn)行噴射時(shí)，應(yīng)先用水清洗噴層表面。第二次噴射時(shí)必須保證厚度和表面的光感?；炷羾娚?4h后澆水養(yǎng)護(hù)，以保證混凝土質(zhì)量。

（6）噴射時(shí)，應(yīng)控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈濕潤光澤，無干斑或滑移流淌現(xiàn)象。

（7）噴射機(jī)設(shè)立在地面平整的地方。

3.3.3錨桿鉆孔及注漿

結(jié)合成孔及灌漿設(shè)備，錨桿采用鉆神ZSTD－150型氣動(dòng)沖擊錨桿機(jī)將Φ48鋼管擊入土層及卵石層中.采用壓力泵將1：1的水泥砂漿注入錨桿孔。要保持0.4MPa的工作壓力。

3.3.4掛網(wǎng)

（1）先將圓盤鋼筋（φ6.5）調(diào)直，按邊坡形狀尺寸取料加工，按網(wǎng)孔20cmX20cm的規(guī)格編織好鋼筋網(wǎng)，分布要均勻，綁扎要牢固。

（2）編好鋼筋網(wǎng)后，與錨桿交接處用φ16鋼筋與錨桿焊接牢固，以保證噴射混凝土?xí)r鋼筋不晃動(dòng)。

（3）鋼筋網(wǎng)必須緊貼混凝土表面，以保證鋼筋網(wǎng)保護(hù)層厚度。

3.3.5養(yǎng)護(hù)

（1）當(dāng)最后一次噴射的混凝土終凝2h后，立即噴水養(yǎng)護(hù)，天天至少噴水四次。養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不得少于7d。

（2）在終凝后第一次噴水養(yǎng)生時(shí)，壓力不宜過大，以防止沖壞噴射混凝土防護(hù)層表面。

（3）氣溫低于＋5℃時(shí)，不得噴水養(yǎng)護(hù)。

（4）在養(yǎng)生過程中假如發(fā)現(xiàn)剝落、外鼓、裂紋、局部潮濕、色澤不均等不良現(xiàn)象，應(yīng)分析因素、采用措施進(jìn)行修補(bǔ)，以防后患。

4、重要機(jī)具設(shè)備

ZSTD-150型氣動(dòng)沖擊錨桿機(jī)4臺(tái)

12M3空壓機(jī)2臺(tái)

灌漿泵1臺(tái)

制漿機(jī)1臺(tái)

鋼筋切割機(jī)1臺(tái)

電焊機(jī)1臺(tái)

噴射機(jī)1臺(tái)

5、安全質(zhì)量保證體系

5.1質(zhì)量、安全保證體系

（1）嚴(yán)格施工質(zhì)量管理，重點(diǎn)加強(qiáng)成孔質(zhì)量、灌漿質(zhì)量、掛網(wǎng)質(zhì)量和噴射混凝土質(zhì)量，實(shí)行當(dāng)班作業(yè)人員自檢、互檢，設(shè)質(zhì)檢員負(fù)責(zé)專檢；項(xiàng)目經(jīng)理抽檢的質(zhì)量控制管理制度。

（2）加強(qiáng)原材料質(zhì)量檢查，合格后方可使用。

（3）嚴(yán)格按有關(guān)施工規(guī)范和驗(yàn)收規(guī)程操作。

（4）施工時(shí)設(shè)專職安全員，嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)安全法規(guī)和安全操作規(guī)程。

（5）技術(shù)安全組由監(jiān)測工程師和技術(shù)負(fù)責(zé)人組成。對基坑開挖實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，以便在必要時(shí)及時(shí)采用補(bǔ)救措施或修改原設(shè)計(jì)方案。

（6）嚴(yán)格控制每次開挖深度根據(jù)土質(zhì)及現(xiàn)場的具體情況每次開挖深度2.0~2.5米，嚴(yán)禁超挖。

（7）隨時(shí)對地下水降水狀況實(shí)行監(jiān)控，以免水位回升，導(dǎo)致噴錨支護(hù)體系的破壞。

5.2特殊情況下的技術(shù)解決措施

特殊情況下是指地下水位的忽然回升，坑頂區(qū)域地面荷載的忽然大量增長，坑頂位移＞25mm，開挖深度大于設(shè)計(jì)深度等超過設(shè)計(jì)條件的情況。若出現(xiàn)以上情況需立即采用以下措施：

（1）卸荷：即保證坑頂荷載不超過設(shè)計(jì)值；

（2）停挖或回填：保證每次開挖深度和總開挖深度不超過設(shè)計(jì)值；

（3）排水：涉及立即減少地下水位和加強(qiáng)地表排水系統(tǒng)的建立，或增長噴射混凝土面層的排水孔數(shù)量；

（4）補(bǔ)強(qiáng)：當(dāng)坑頂荷載不可避免或坑頂位移大于25mm時(shí)，應(yīng)立即停止開挖土方，并在位移過大區(qū)域增長錨桿和加強(qiáng)筋，加強(qiáng)噴射混凝土面板的剛度。

5.3安全技術(shù)措施

施工監(jiān)測體系的建立是為保證噴錨支護(hù)體系的安全，并提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)作為方案修改的依據(jù)。涉及三個(gè)部分：

（1）、基坑每次開挖深度的控制。

（2）、地下水位的動(dòng)態(tài)監(jiān)測。

（3）、本基坑側(cè)壁安全等級為二級，基坑護(hù)壁施工應(yīng)進(jìn)行變形監(jiān)測，保證基坑及周邊安全。

A、監(jiān)測項(xiàng)目

涉及支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移、周邊建筑物變形、地下水位測量等。

B、監(jiān)測方法

支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移、周邊建筑物變形采用全站儀，地下水位采用鋼尺測量。

C、測量精度規(guī)定及監(jiān)控報(bào)警值

支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移變形測量精度為1mm，地下水位測量精度為5cm。支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移變形監(jiān)控值為20mm，報(bào)警值為30mm；地下水位的報(bào)警值為200mm。

D、監(jiān)測點(diǎn)布置及監(jiān)測周期

支護(hù)結(jié)構(gòu)的