噴錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)在狹小場(chǎng)地深基坑中的應(yīng)用
2009-09-28
噴錨網(wǎng)支護(hù)是錨桿、鋼絲網(wǎng)、噴射混凝土相結(jié)合的聯(lián)合支護(hù)方式?？勺畲笙薅鹊乩眠叡谕馏w的自穩(wěn)能力，使結(jié)構(gòu)處于最佳受力狀態(tài)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可隨時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，具有很大的靈活性，特別是在周邊環(huán)境復(fù)雜的情況下，因所需設(shè)備簡(jiǎn)單、所需場(chǎng)地較小而具有較大的優(yōu)越性。
1 工程概況及工程地質(zhì)條件
圖1 基坑平面圖
該工程位于河南省平頂山市，總建筑面積7200m2。主樓兩棟，高約83m，地上20層，地下2層，框剪結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)，基坑挖深約9.0 m，為圖1中的1#和2#基坑；裙樓兩棟，地上4層，地下1層，框架結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)，基坑開挖深度約5.0m，為圖1中的3#基坑。該建筑物的周圍環(huán)境比較復(fù)雜，北側(cè)距擬建圍墻約14m，墻外為正建的7層住宅樓；南側(cè)距擬建圍墻8.2m，西側(cè)距擬建圍墻約4.5m，東側(cè)距擬建圍墻4.6m，基坑平面見圖1（自然地面標(biāo)高-1.00m）。
根據(jù)《巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告》，工程場(chǎng)地劃分兩個(gè)含水層組：第一層為上層滯水，埋深在自然地面下4.6～5.5m，補(bǔ)給來(lái)源主要靠大氣降水及下管道滲水；第二層為潛水，具微承壓性，水位埋深在自然地面下11m以下。場(chǎng)地內(nèi)各層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表1
2 支護(hù)方案的選擇
2.1 場(chǎng)地評(píng)價(jià)
基坑場(chǎng)地在開挖深度內(nèi)主要以粉質(zhì)粘土和粘土層為主，該土層土質(zhì)強(qiáng)度高，自立高度大，同時(shí)，基坑內(nèi)水位埋深較深，受地下水影響不大，經(jīng)計(jì)算，臨界直立高度Hc=7.07m，所以，基坑開挖過(guò)程中，不需采用特殊支護(hù)，在場(chǎng)地允許的條件下，可以放坡開挖，局部無(wú)大的放坡余地可采用錨噴網(wǎng)支護(hù)，但放坡開挖后土體長(zhǎng)期暴露于外，會(huì)受雨水沖刷或風(fēng)化導(dǎo)致土質(zhì)變化而產(chǎn)生蠕變。所以，放坡開挖后，采取素噴方式，保護(hù)邊坡土體不受風(fēng)化及雨水沖刷，確保土體原有特性。同時(shí)，又能使基坑內(nèi)施工現(xiàn)場(chǎng)清潔、衛(wèi)生，保證基礎(chǔ)施工在雨季順利進(jìn)行。具體素噴方法見圖2和圖3
圖2 素噴、錨噴結(jié)構(gòu)示意圖
圖3 素噴剖面圖（注：摩擦錨桿長(zhǎng)1m，水平、垂直間距均為1.5m）
2.2 支護(hù)方案的選擇
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明：基坑南、北兩側(cè)場(chǎng)地較寬闊，可以大放坡，而東西兩側(cè)場(chǎng)地狹小，放坡比例很小，北側(cè)可以在預(yù)留出支護(hù)所需材料堆放、加工的場(chǎng)地后，按1：0.4左右比例放坡；南側(cè)也按1：0.4左右的比例放坡；東西兩側(cè)場(chǎng)地狹小，按1：0.1放坡，1#深基坑的東側(cè)和2#深基坑的西側(cè)放坡后采用噴錨網(wǎng)支護(hù)。
2.3 錨噴支護(hù)方案的確定
設(shè)計(jì)參數(shù)的取值：土體容重γ=19.8 KN/m3，挖深H=9m，內(nèi)聚力C=29 KPa，摩擦角φ=13°，安全系數(shù)K=1.3，外荷載q=10KN/m2，由此，布置6排錨桿，具體參數(shù)詳見表2及圖2、圖4：
圖4 錨噴剖面圖（注：錨桿水平、垂直間距均為1.5m）
3 施工要點(diǎn)
3.1 基坑土方開挖及修坡
基坑土方開挖應(yīng)分步進(jìn)行，分步開挖深度主要取決于暴露坡面的直立能力，為給錨噴網(wǎng)施工提供良好的工作條件，每層挖深1.5m～2m，不允許超深開挖。開挖長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)交叉施工期間能保持坡面穩(wěn)定的前提決定，一般在同一軸線開挖的長(zhǎng)度為15m～20 m。邊坡開挖應(yīng)最大限度地減少對(duì)支護(hù)土層的擾動(dòng)，并嚴(yán)格按規(guī)定修坡，防止因分層開挖的誤差引起最終基坑外形尺寸的不足。
3.2 錨桿施工
錨桿施工首先是錨桿的成孔，根據(jù)地質(zhì)情況采用人工鑿孔或鉆機(jī)鉆孔，按設(shè)計(jì)的孔位布置，進(jìn)行測(cè)量畫線，標(biāo)出準(zhǔn)確的孔位，后按設(shè)計(jì)要求的孔長(zhǎng)、孔的俯角和孔徑進(jìn)行鑿孔。其次是錨桿安裝，按照設(shè)計(jì)規(guī)定的各排錨桿的長(zhǎng)度、直徑，加工合格的錨桿，為使錨桿處于孔的中心位置，每隔1.2～2m焊接一個(gè)居中支架，將錨桿安放在孔內(nèi)。最后是注漿，注漿是保證錨桿與周圍土體緊密粘和的關(guān)鍵，在安好錨桿的孔內(nèi)注入1：1水泥砂漿，壓力不低于0.4MPa，以確保錨桿與孔壁之間注滿砂漿，砂漿內(nèi)加膨脹劑及早強(qiáng)減水劑，注漿采用由里向外注，需將注漿管插入孔內(nèi)距孔底約0.5m處，必須在孔口綁扎止?jié){布袋，防止?jié){液流出。
3.3 掛網(wǎng)噴混凝土
等錨桿施工完成后，用φ10圓鋼與錨桿彎頭銜接起來(lái)，形成整體。然后迅速在邊坡面上，布上一層φ6.5，網(wǎng)格200×鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)筋之間用扎絲扎牢，網(wǎng)片之間搭接要牢。在上述工序完成后，即可噴混凝土，噴射混凝土是借助噴射機(jī)和使用壓縮空氣將按一定比例配合的拌合料通過(guò)管道輸送并以高速噴射到邊坡受噴面上，凝結(jié)后與鋼筋網(wǎng)形成薄壁鋼筋混凝土板墻。混凝土厚度按設(shè)計(jì)要求為80～100mm，強(qiáng)度為C30。噴射混凝土?xí)r噴槍口與受噴面距離保持在1～1.2m為宜，避免因距離過(guò)大而影響受噴面混凝土的密實(shí)度，距離過(guò)小而造成過(guò)多的混合料反彈損失。
3.4 設(shè)置測(cè)點(diǎn)
監(jiān)測(cè)要設(shè)置測(cè)點(diǎn)，在施工期間和竣工前定期觀測(cè)。一是地面下沉值，二是坡面位移值，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控測(cè)量對(duì)噴錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)尤為重要，通過(guò)監(jiān)測(cè)，隨時(shí)掌握邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)、安全程度，為設(shè)計(jì)和施工提供信息，以便隨時(shí)修改設(shè)計(jì)和施工方案，達(dá)到設(shè)計(jì)和施工最優(yōu)化。
4 支護(hù)工程造價(jià)比較
該基坑支護(hù)工程為施工單位自帶方案的招標(biāo)工程。參加招標(biāo)的施工單位共三家，在計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)相同，施工方案自定的條件下，其中選用人工挖孔加鋼支撐的支護(hù)方案，投標(biāo)價(jià)為150萬(wàn)元，選用人工挖孔樁加預(yù)應(yīng)力錨桿的支護(hù)方案，投標(biāo)價(jià)為182萬(wàn)元，選用噴錨網(wǎng)支護(hù)的方案，投標(biāo)價(jià)僅為98萬(wàn)元，由此可見，在深基坑支護(hù)方案中，如果地質(zhì)條件許可，使用噴錨網(wǎng)支護(hù)方案是比較經(jīng)濟(jì)的。
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