深基坑邊坡噴錨支護(hù)在巖土工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

程紅文

建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計(jì)院有限公司 北京 100007

引言

在集中設(shè)計(jì)和處理深基坑邊坡噴錨支護(hù)技術(shù)措施的過程中，施工單位的相關(guān)技術(shù)人員以及管理人員還需要嚴(yán)格審核圍護(hù)樁以及邊坡噴錨機(jī)電設(shè)備的使用狀態(tài)是否存在異常，并需要按照指定順序安裝和拆除各項(xiàng)控制網(wǎng)結(jié)構(gòu)。在巖土工程的施工現(xiàn)場(chǎng)，深基坑邊坡的設(shè)計(jì)方案和施工圖紙都需要與現(xiàn)場(chǎng)情況一致，才能夠及時(shí)開展施工質(zhì)量檢查等相關(guān)工作。

1 巖土工程的水理性質(zhì)分析

根據(jù)巖土工程的物理性質(zhì)以及水理性質(zhì)，需要合理規(guī)劃與設(shè)計(jì)深基坑邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工作業(yè)方案，才能夠精準(zhǔn)適配各項(xiàng)施工質(zhì)量和進(jìn)度安全成本等管控指標(biāo)。很多巖土工程項(xiàng)目的施工現(xiàn)場(chǎng)，需要根據(jù)地質(zhì)勘查工作的所得數(shù)據(jù)結(jié)果[1]，并對(duì)巖土層的強(qiáng)度和形變程度進(jìn)行量化統(tǒng)計(jì)分析，才能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)各類應(yīng)急處理事件。在全面分析水理性質(zhì)的過程中，需要將地表水和地下水之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并充分保障巖土層中結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)在合理的觀測(cè)范圍之內(nèi)。在對(duì)巖土工程項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工建設(shè)的過程中，需要根據(jù)地下水的多種存在形式，例如結(jié)合水、重力水以及毛細(xì)管水等等，綜合評(píng)估和識(shí)別分析巖土層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及應(yīng)力變化區(qū)間，并對(duì)巖土層的體積以及表面變化條件進(jìn)行綜合管控。巖土層的水理性質(zhì)主要涵蓋崩解性以及透水性等等，對(duì)巖土層中的復(fù)雜土質(zhì)條件產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，還會(huì)對(duì)水的表面張力有一定影響[2]。尤其在對(duì)深基坑邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的過程中，還需要實(shí)時(shí)觀測(cè)透水性以及膨脹性等水理性質(zhì)數(shù)據(jù)指標(biāo)的變化趨勢(shì)。

2 深基坑邊坡噴錨支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

針對(duì)巖土工程項(xiàng)目中的深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)條件，需要對(duì)深基坑邊坡的噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合計(jì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，才能夠應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)貛r土層和土質(zhì)特性，并根據(jù)特定的水理性質(zhì)，制定科學(xué)合理的施工技術(shù)方案[3]。深基坑邊坡噴錨技術(shù)的廣泛應(yīng)用，能夠顯著提升深基坑邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，還能夠充分保障各項(xiàng)施工工序的銜接成效在合理范圍之內(nèi)。噴錨支護(hù)技術(shù)主要具備工藝合理以及支護(hù)效果較好等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，并能夠顯著提升深基坑邊坡的壓力荷載水平，對(duì)各項(xiàng)施工作業(yè)工序不會(huì)產(chǎn)生消極影響。噴錨支護(hù)技術(shù)方案的實(shí)際應(yīng)用效果，會(huì)受到巖土工程總體設(shè)計(jì)和全局規(guī)劃方案的限制，但是能夠根據(jù)施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的巖土層物理性質(zhì)和水理性質(zhì)等相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)，及時(shí)調(diào)整后續(xù)施工技術(shù)方案的應(yīng)用要點(diǎn)[4]。為充分避免深基坑邊坡噴錨支護(hù)技術(shù)方案與施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)條件不適配，也需要結(jié)合深基坑開挖以及和支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙中的相關(guān)理化性質(zhì)和質(zhì)量管控指標(biāo)，及時(shí)檢驗(yàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和加固效果是否符合預(yù)期需求。

3 深基坑邊坡噴錨支護(hù)類型選擇

根據(jù)巖土工程的總體設(shè)計(jì)方案和地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)報(bào)告，需要合理選擇深基坑邊坡的噴錨支護(hù)類型，才能夠及時(shí)觀測(cè)錨桿周邊土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和壓力承載范圍。在巖土工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工階段中，都需要全面勘測(cè)施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的關(guān)鍵性數(shù)據(jù)指標(biāo)以及施工質(zhì)量影響因素，并及時(shí)選用經(jīng)濟(jì)合理的施工技術(shù)方案[5]。在對(duì)深基坑的施工地質(zhì)條件進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)的過程中，施工單位的專業(yè)技術(shù)人員和管理人員都需要嚴(yán)格審核以及詳細(xì)記錄分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)，例如巖土體的物理性質(zhì)和水理性質(zhì)、深基坑開挖深度等關(guān)鍵內(nèi)容，并需要及時(shí)整合施工技術(shù)方案中的關(guān)鍵應(yīng)用要點(diǎn)和重難點(diǎn)，對(duì)擋土深度進(jìn)行合理計(jì)算和觀測(cè)。在選擇噴錨支護(hù)類型的過程中，還需要避免出現(xiàn)下臥層以及粉砂巖土體條件因素，避免影響到錨桿周邊土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和壓力傳遞過程，并需要及時(shí)觀測(cè)荷載壓力變化趨勢(shì)和具體影響范圍之間的關(guān)聯(lián)性。選用深基坑邊坡噴錨支護(hù)技術(shù)方案，需要對(duì)土體滑動(dòng)以及裂縫問題進(jìn)行集中解決，并需要保障深基坑邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)與不均勻沉降系數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性在可控范圍之內(nèi)。

4 噴錨支護(hù)技術(shù)的施工工藝

4.1 施工準(zhǔn)備

根據(jù)巖土工程項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)方案以及施工工藝流程，需要在施工準(zhǔn)備階段全面部署和應(yīng)用噴錨支護(hù)施工技術(shù)方案，才能夠精準(zhǔn)把控深基坑開挖作業(yè)成果是否符合預(yù)期需求。在施工準(zhǔn)備階段，需要對(duì)施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的錨桿以及支護(hù)結(jié)構(gòu)控制網(wǎng)進(jìn)行全面檢查，并對(duì)開挖作業(yè)進(jìn)程進(jìn)行全面觀測(cè)以及施工質(zhì)量監(jiān)督管理。施工準(zhǔn)備工作需要面向質(zhì)量、進(jìn)度、安全、環(huán)保、地質(zhì)勘查等相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)控制維度，因此也需要及時(shí)修整深基坑的邊坡工作面，并對(duì)后續(xù)施工工序進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和可行性評(píng)估。在進(jìn)行施工準(zhǔn)備工作的過程中，地質(zhì)勘查人員需要詳細(xì)匯總以及統(tǒng)計(jì)分析相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)與設(shè)計(jì)圖紙中的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)是否一致，并需要嚴(yán)格檢驗(yàn)深基坑開挖作業(yè)的實(shí)際成效。施工準(zhǔn)備工作還需要涵蓋技術(shù)交底以及圖紙會(huì)審等具體流程，但是也需要嚴(yán)格檢驗(yàn)施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件和巖土體水理性質(zhì)是否穩(wěn)定和可靠。施工準(zhǔn)備工作還需要詳細(xì)劃分后續(xù)施工工序的質(zhì)量檢驗(yàn)階段和儀器設(shè)備資源，并需要合理調(diào)配現(xiàn)場(chǎng)組織資源和物料資源。

4.2 錨桿試驗(yàn)

在巖土工程設(shè)計(jì)和施工階段，深基坑邊坡噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)以及施工作業(yè)過程會(huì)存在較多不可控因素，因此需要及時(shí)開展錨桿試驗(yàn)等相關(guān)工作，才能夠確定最佳施工效果的實(shí)施路徑以及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)。錨桿試驗(yàn)需要確定混合料的配合比，以及各項(xiàng)施工原材料的質(zhì)量評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。但是在錨桿試驗(yàn)階段，施工單位需要嚴(yán)格審核各項(xiàng)原材料的理想值與實(shí)際值之間是否存在較大偏差，并需要在抽樣調(diào)查的基礎(chǔ)之上，全面篩選和統(tǒng)計(jì)分析錨桿試驗(yàn)結(jié)果的精確度和可靠性。在全面實(shí)施錨桿試驗(yàn)等相關(guān)工序的過程中，施工單位的專業(yè)技術(shù)人員以及管理人員需要重點(diǎn)排查施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的地質(zhì)條件以及巖土體水理性質(zhì)是否穩(wěn)定和安全可靠，并及時(shí)制定科學(xué)合理的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)急處理方案等內(nèi)容。根據(jù)錨桿試驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)，在確定錨桿型號(hào)以及直徑長(zhǎng)度等相關(guān)參數(shù)的過程中，也需要結(jié)合施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的實(shí)際工期進(jìn)度計(jì)劃指標(biāo)，并對(duì)原材料和機(jī)械設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)過程進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)督和質(zhì)量檢查。

4.3 鉆進(jìn)成孔

在完成上述工序之后，需要精準(zhǔn)定位鉆進(jìn)成孔的具體位置，并運(yùn)用全站儀等高精密度的儀器設(shè)備，全面檢驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析各項(xiàng)鉆孔作業(yè)位置的深度和寬度等數(shù)據(jù)指標(biāo)。為充分保障噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要在鉆進(jìn)成孔操作的過程中，精準(zhǔn)把控開挖面以及錨桿孔軸之間的垂直關(guān)系，也需要合理配置加固錨桿等材料資源條件，在提升施工質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，動(dòng)態(tài)化調(diào)整錨桿和其他原材料的實(shí)際應(yīng)用比例。在開展鉆孔作業(yè)的過程中，需要實(shí)時(shí)觀測(cè)鉆孔角度以及成孔深度等相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)的偏差范圍是否在施工質(zhì)量評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，避免影響到后續(xù)注漿作業(yè)的穩(wěn)定性和安全性。在鉆進(jìn)成孔工序中，需要對(duì)錨桿直徑和周邊巖土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并保障錨桿插入以及注漿工序的順利推進(jìn)。在完成鉆孔操作之后，還需要及時(shí)清理孔內(nèi)雜物，并對(duì)周邊巖土體的含水量和水理性質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，避免影響到錨桿安裝以及注漿工序的施工進(jìn)度。根據(jù)鉆進(jìn)成孔的具體深度和角度等數(shù)據(jù)指標(biāo)，施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的相關(guān)地質(zhì)因素也會(huì)存在連續(xù)性變化等現(xiàn)象，因此需要及時(shí)勘測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)的變化趨勢(shì)。

4.4 錨桿安裝與注漿

在全面檢驗(yàn)深基坑邊坡施工現(xiàn)場(chǎng)條件的過程中，需要按照制定順序完成錨桿安裝以及注漿等相關(guān)施工工序，并對(duì)錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。在全面檢查成孔質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，對(duì)錨桿表面進(jìn)行集中清理，并對(duì)錨桿長(zhǎng)度和直徑等數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，才能夠避免影響到后續(xù)注漿施工成果。在進(jìn)行注漿操作之前，還需要對(duì)混凝土砂漿的密度和力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析，避免影響到錨桿的下孔作業(yè)連續(xù)性和安全性。在對(duì)錨桿插入方向以及鉆孔方向進(jìn)行對(duì)比分析的過程中，需要避免選用單一的質(zhì)量檢驗(yàn)方案，以免影響到后續(xù)支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及巖土體穩(wěn)定性。根據(jù)錨桿安裝以及注漿工序的施工質(zhì)量評(píng)估結(jié)果，施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的技術(shù)人員以及管理人員需要及時(shí)檢驗(yàn)錨桿入孔角度和深度是否與設(shè)計(jì)圖紙中的具體量化標(biāo)準(zhǔn)一致，避免影響到混凝土砂漿的流動(dòng)性和安全性。

4.5 綁扎鋼筋網(wǎng)

在對(duì)深基坑邊坡噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工作業(yè)的過程中，需要合理綁扎鋼筋網(wǎng)和安全控制網(wǎng)，并對(duì)鋼筋網(wǎng)格的形態(tài)和力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析。在對(duì)鋼筋網(wǎng)格進(jìn)行集中綁扎以及掛設(shè)作業(yè)的過程中，需要對(duì)錨桿固定成效進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，將鋼筋網(wǎng)格表面的銹跡以及雜物進(jìn)行集中清理。在開展混凝土噴射作業(yè)的過程中，也需要對(duì)焊接位置進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，并對(duì)鋼筋網(wǎng)格的綁扎固定質(zhì)量進(jìn)行客觀監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析。綁扎鋼筋網(wǎng)格的操作過程，對(duì)外部形態(tài)和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指標(biāo)要求更高，并且能夠直接影響到深基坑邊坡噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體壓力承載性能指標(biāo)。根據(jù)鋼筋網(wǎng)格的具體綁扎質(zhì)量，焊接和混凝土噴射作業(yè)工序的銜接成效需要與設(shè)計(jì)圖紙中的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)一致，并對(duì)深基坑邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，保障鋼筋網(wǎng)格的整體鋪設(shè)操作質(zhì)量在可控范圍之內(nèi)。

4.6 噴射混凝土

根據(jù)巖土工程項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)圖紙以及施工技術(shù)方案，能夠?qū)Ω蓢娛┕すに嚨木唧w操作流程進(jìn)行嚴(yán)格管控，對(duì)混凝土原材料的配合比進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，避免影響到鋼筋網(wǎng)格以及混凝土力學(xué)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。很多巖土工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案會(huì)規(guī)定制備C20混凝土與噴射施工作業(yè)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，并對(duì)混凝土性能指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格管控。在混凝土現(xiàn)場(chǎng)制備和噴射施工作業(yè)的過程中，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員以及管理人員也需要嚴(yán)格檢驗(yàn)混凝土混合料的水平分力是否在合理范圍之內(nèi)，并對(duì)速凝劑等輔助試劑的添加次數(shù)和質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管。為避免混凝土噴射和澆筑施工作業(yè)過程中出現(xiàn)流淌等情況，也需要對(duì)鋼筋網(wǎng)格的掛設(shè)操作質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，并對(duì)混凝土材料的復(fù)噴作業(yè)過程進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，避免影響到初次和再次噴射作業(yè)工序的銜接成效。

4.7 養(yǎng)護(hù)和質(zhì)量檢驗(yàn)

在嚴(yán)格檢驗(yàn)混凝土噴射質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，施工現(xiàn)場(chǎng)中技術(shù)人員和管理人員需要對(duì)混凝土原材料的制備和使用過程進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析，避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)等情況。在對(duì)鋼筋網(wǎng)格混凝土結(jié)構(gòu)以及錨桿支護(hù)工藝進(jìn)行全面質(zhì)量檢驗(yàn)的過程中，還需要對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)周期進(jìn)行重點(diǎn)觀測(cè)，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可能存在的裂縫以及不均勻沉降等問題進(jìn)行及時(shí)預(yù)防。在對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理的過程中，施工技術(shù)人員和管理人員需要對(duì)灑水操作次數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格管控，確?；炷脸跄龝r(shí)間和完全凝固時(shí)間在合理范圍之內(nèi)。為避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)存在較多不可控的質(zhì)量通病問題，需要合理配置質(zhì)量檢驗(yàn)資源，并保障混凝土材料在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)的質(zhì)量評(píng)估結(jié)果在合理范圍之內(nèi)。不論是混凝土噴射還是養(yǎng)護(hù)管理階段，都需要全面檢驗(yàn)施工質(zhì)量，并對(duì)養(yǎng)護(hù)管理期間出現(xiàn)的裂縫問題和不均勻沉降問題進(jìn)行集中處理。

5 結(jié)束語

深基坑工程施工具有安全隱患多、質(zhì)量要求高、施工難度大等特點(diǎn)，噴錨支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用有助于提高巖土體的穩(wěn)定性，且該項(xiàng)技術(shù)在絕大部分地質(zhì)條件中均具有可行性，是一項(xiàng)綜合應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較為突出的深基坑支護(hù)技術(shù)。在巖土工程施工過程中，良好的深基坑邊坡支護(hù)是保障施工質(zhì)量，提升工程安全性的關(guān)鍵。合理的噴錨支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用可有效保障深基坑的支護(hù)效果，避免塌方等情況對(duì)安全性的不利影響，這對(duì)于經(jīng)濟(jì)效益的提升都十分有利。