淺談地基基礎(chǔ)施工中的噴錨支護技術(shù)應用

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摘要：隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的突飛猛進，建筑工程的數(shù)量日漸增多，城市建筑物鱗次櫛比，建筑密度亦越來越大，這就相應減少了建筑施工作業(yè)面。地基基礎(chǔ)是工程建筑的重要構(gòu)成部分，地基基礎(chǔ)的施工技術(shù)及質(zhì)量關(guān)系著整個工程建設(shè)的安全穩(wěn)定性。因此既要保證基坑開挖和施工期間的安全，又要保證地下室結(jié)構(gòu)的使用功能和安全，這一切使地基支護作用顯得尤其重要。本文簡單探討了噴錨支護技術(shù)在地基基礎(chǔ)施工中的應用。

關(guān)鍵詞：地基基礎(chǔ)施工；噴射混凝土；支護結(jié)構(gòu)；應用

當前的地基基礎(chǔ)施工中較常使用的支護技術(shù)有鋼板樁、橫列板、灌注樁、旋噴樁、深層攪拌樁等，這些傳統(tǒng)的支護結(jié)構(gòu)一般為臨時性結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)施工完畢即失去作用，但大多都永久埋于地下。部分支護結(jié)構(gòu)比如地下連續(xù)墻，其具有較強的穩(wěn)定性、強度和抗變形能力，基礎(chǔ)施工完畢后成為地下結(jié)構(gòu)的一部分。噴錨支護技術(shù)是地下結(jié)構(gòu)中應用廣泛的臨時性護壁支撐結(jié)構(gòu)之一。

1 噴錨支護技術(shù)的原理及特點

1.1 噴錨支護技術(shù)的原理

噴錨支護是由錨桿（或錨索）、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層與邊坡土體組成，其結(jié)構(gòu)型式與土釘墻圍護結(jié)構(gòu)類似，是一種將土體支護變被動為主動的支護方法。它將錨桿與斷裂面外的土連成一個整體，再通過托架、橫梁、錨頭與工程建筑物連接組成一個受力體，承受主動土壓力和水壓力，利用土層的錨固力，以維持被錨固體的穩(wěn)定。

錨桿深固于土體內(nèi)部，主動支護土體，并與土體共同作用來有效地保護和提高周圍土的強度。噴射混凝土除起面板作用外，還能封閉邊坡起止水作用。鋼筋網(wǎng)有效地調(diào)整噴層與錨桿內(nèi)應力分布，增強支護體系整體性。

1.2噴錨支護技術(shù)的特點

1.2.1 噴錨網(wǎng)結(jié)構(gòu)通過錨桿和壓力灌注水泥漿使其與土體緊緊結(jié)合在一起，相互作用，形成了噴錨網(wǎng)復合體，是一種主動受力體系。它使被加固的土體整體化和結(jié)構(gòu)化，顯著地提高了被加固土體的穩(wěn)定性和承載能力。

1.2.2噴錨支護通過錨桿和鋼筋網(wǎng)焊接連在一起，形成分布式多點鉸接連續(xù)板結(jié)構(gòu)。噴層具有足夠的柔性，允許土體有一定的變形和位移。各節(jié)點受力可自行調(diào)節(jié)，從而重新調(diào)整結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)受力處于最佳狀態(tài)，局部不會產(chǎn)生偶然超載。

1.2.3 灌漿壓力對錨桿的抗拔有很大作用。灌注設(shè)漿壓力定為0.4～ 0.6Mpa，通過抗拔試驗，設(shè)定錨桿的極限抗拔力。在砂性土體中，如加大灌漿壓力，能使水泥漿顆粒滲入到周圍土層中，就增加了錨固體與土層的摩擦力，從而增加了錨桿的抗拔力。

1.2.4 噴錨支護在洞室開挖后，支護及時，與圍巖密貼，柔性好，有良好的物理力學性能。它能侵入圍巖裂隙，封閉節(jié)理，加固結(jié)構(gòu)面和層面，提高圍巖的整體性和自承能力，抑制變形的發(fā)展。在支護與圍巖的共同工作中，有效地控制和調(diào)整圍巖應力的重分布，避免圍巖松動和坍塌，加強圍巖的穩(wěn)定性。

1.2.5 具有很大的靈活性和可調(diào)整性。根據(jù)地質(zhì)情況的變化及檢測結(jié)果，可隨時調(diào)整支護參數(shù)，對軟弱地質(zhì)層進行補強，從而達到最佳支護。

1.2.6 噴射混凝土與土表面之間的高速噴射作用產(chǎn)生嵌顧效應，能夠提高噴射混凝土與土體表面的粘結(jié)力，對各種土質(zhì)表面均有良好的適應能力，可防止雨水沖刷產(chǎn)生滑塌。

1.2.7 對于整體狀圍巖，可以只噴上一薄層混凝土，防止圍巖表面風化和消除表面凹凸不平以改善受力條件；僅在局部出現(xiàn)較大應力區(qū)時才加設(shè)錨桿。在塊狀圍巖中必須充分利用壓應力作用下巖塊間的鑲嵌和咬合產(chǎn)生的自承作用；噴錨支護能防止因個別危石崩落引起的坍塌。

2 噴錨支護施工技術(shù)

2.1 錨桿抗拔承載力與土層性質(zhì)有關(guān)，承載力隨土層的力學性能、力學強度提高而增加，單位荷載的變形量隨土層的力學強度提高而減少。因此錨桿錨固體比較適合用在砂性土或砂土層中，并盡量采用擴孔錨桿和多節(jié)擴孔錨桿增強錨固力。錨桿承載力計算應符合下式規(guī)定：Td≤Nucosθ式中：Td——錨桿水平拉力設(shè)計值；Nu——錨桿軸向受拉承載力設(shè)計值；θ——錨桿與水平面的傾角。

噴射混凝土施工工藝流程

2.2 噴射混凝土作業(yè)。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。噴頭與受噴面應垂直，宜保持0.6-1.0cm的距離。第二層噴射混凝土應在第一層混凝土終凝后進行。若終凝1h后再進行噴射時，應先用水清洗噴層表面。第二次噴射時必須保證厚度和表面的光感。混凝土噴射24h后澆水養(yǎng)護，以保證混凝土質(zhì)量。噴射時，應控制好水灰比，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。如下圖

2.3 錨桿灌漿質(zhì)量。注漿時，對于向下的錨桿，注漿管要插入孔底，

邊注漿邊向外拔，注滿為止。向上的錨桿，可以采用排氣注漿法，將內(nèi)徑4-5mm，壁厚1-1.5mm的軟塑料排氣管沿錨桿全長固定于桿體上，達到長度留在孔外1m左右將錨桿緩慢送入孔中至設(shè)計位置；將長250-300mm、外徑25mm 左右的薄壁鋼管用早強或超早強水泥固定在孔口位置并將孔口堵密；注漿前要確認排氣管暢通。

2.4 鋼筋制作時，鋼筋位置的準確、保證保護層的厚度、鋼筋網(wǎng)的焊接及其與加強筋的焊接都尤其重要。鋼筋網(wǎng)采用Φ10@250*250mm，加強筋采用Φ14@2000*2000，固定在預埋于樁體的鋼筋或植入樁體的膨脹螺栓上。

2.5 為保證噴錨支護的安全穩(wěn)定性，從地基施工開始，到噴錨支護護壁完成，整個施工階段均采取信息化施工。

3 地基基礎(chǔ)施工中噴錨支護技術(shù)應用策略

3.1 做好施工設(shè)計，制定合理施工流程

施工設(shè)計是后期土建基礎(chǔ)施工的重要依據(jù)，因此做好施工設(shè)計，制定合理的施工流程十分重要。在施工設(shè)計之前，應派遣專業(yè)人員前往土建工程所在地進行實地勘察，依據(jù)勘察第一手資料制定切合實際的施工設(shè)計，并根據(jù)各個施工環(huán)節(jié)特點制定合理的施工流程，使土建基礎(chǔ)施工更具有規(guī)范性。

3.2 要使錨桿產(chǎn)生足夠的永久性拉應力（與土體的摩擦力），必須保證一定的錨桿長度，因此，噴錨網(wǎng)支護法施工的首要條件是建筑物場地四周一定范圍內(nèi)地下無障礙物，這包括其它建筑物基礎(chǔ)、管道溝渠等。

錨桿長度計算：L=KH+L1+L2 式中：L——錨桿長度；H——冒落拱高度；K——安全系數(shù)；L1——錨桿錨入穩(wěn)定巖層的深度；L2——錨桿在巷道中的外露長度。

3.3 嚴格控制施工的各個流程。原材料質(zhì)量、成孔質(zhì)量、灌漿質(zhì)量、掛網(wǎng)質(zhì)量、噴射混凝土質(zhì)量要達到要求，對施工圖紙要認真審核，以保證工程質(zhì)量。在施工準備階段對各種可能突發(fā)的情況做好預防和應急處理措施。

3.4 設(shè)置測點

監(jiān)測要設(shè)置測點，在施工期間和竣工前定期觀測。一是地面下沉值，二是坡面位移值，現(xiàn)場監(jiān)控測量對噴錨支護技術(shù)尤為重要。通過監(jiān)測隨時掌握邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)、安全程度，為設(shè)計和施工提供信息，以便隨時修改設(shè)計和施工方案，達到設(shè)計和施工最優(yōu)化。

3.5 有效控制開挖深度及修坡。分步開挖深度主要取決于暴露坡面的直立能力，一般每層1.5-2m，不允許超深開挖。邊坡開挖應最大限度地減少對支護土層的擾動，并嚴格按規(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。

3.6 施工時保護環(huán)境，做好安全管理工作。要充分展現(xiàn)噴錨支護技術(shù)在土建基礎(chǔ)施工中的作用力，僅依靠噴錨支護施工技術(shù)是不夠，還需要其他方面的輔助，例如在噴錨支護施工中，既要保證土建基礎(chǔ)施工質(zhì)量，同時還要盡可能的保護環(huán)境。在地基基礎(chǔ)支護作業(yè)操作時會產(chǎn)生一定的化學污染，噪音污染及振動現(xiàn)象，因此對施工現(xiàn)場及周邊環(huán)境采取保護措施尤為必要。

4 結(jié)語

噴錨支護技術(shù)是錨桿、鋼絲網(wǎng)、噴射混凝土相結(jié)合的聯(lián)合支護方式，可最大限度的利用邊壁土體的自穩(wěn)能力，使結(jié)構(gòu)處于最佳受力狀態(tài)，施工效率高，在地基基礎(chǔ)施工中顯示出越來越強的優(yōu)越性，應用越來越廣泛，在建筑施工技術(shù)的發(fā)展與完善中發(fā)揮了重要作用，促進了我國建筑事業(yè)的發(fā)展。

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