探究锚喷支护在建筑深基坑支护中的应用

张 宏 方

(安阳投资集团有限公司，河南 安阳 455000)

探究锚喷支护在建筑深基坑支护中的应用

张 宏 方

(安阳投资集团有限公司，河南 安阳 455000)

介绍了锚喷支护的适用性及特点，结合工程实例，对锚喷支护在建筑深基坑支护中的施工技术要求及工艺流程进行了研究，分析了锚喷支护的设计参数与锚固体的稳定性，并提出了技术保障策略，保证了工程整体结构的安全性。

锚喷支护，参数，稳定性，基坑

0 引言

锚喷支护属于新兴实用技术，在西方发达国家受到了广泛推崇，作为组合式的深基坑支护结构，其有机结合了外拉系统及挡土结构。锚喷支护是通过连接滑裂面、锚杆外部的土体，使其形成整体，再利用深基坑边坡、外拉系统，将其转变为受力体，从而荷载主动土的作用力。继而通过土层抗拔力，提高深基坑边坡的稳定性。锚喷支护较适用于岩层大型深基坑、粘性土层深基坑、硬塑深基坑、粉土深基坑以及砂土深基坑。应用锚喷支护，可以对支撑进行有效简化，节约劳动力，避免挡土支护出现位移情况。不过，由于是新兴技术，在实际应用中并没有固定模式，本文以某工程建筑为例，对其具体应用进行探究。

1 锚喷支护的适用性及特点

开挖作业及支护作业同步实施，并有机结合了永久性支护以及临时支护，便是锚喷支护最为显著的特点。锚喷支护具有较高的施工效率，可以迅速且及时的对工程进行支护处理，如果施工现场的围岩条件极为恶劣，施工人员可以实施超前支护，避免工程因支护处理不及时而出现变形等问题。除此之外，无论是锚杆，还是喷射混凝土，其支护特点均具有一定的柔性，围岩可以存在轻微的变形。在应用过程中，可以对围岩的应变、应力进行有效释放，避免围岩内部产生巨大应力，从而出现严重的变形，由此可见，锚喷支护可以对围岩内部的塑性区进行发展控制，促使围岩自承力得以充分发挥。不仅如此，锚喷支护还具有良好的机动灵活性，各种结构以及深度的工程，均可以应用锚喷技术进行支护处理，而且锚喷支护的修整与更换工作也具有极大的简便性。锚喷支护的施工工序也具有较强的灵活性，在支护过程中，不仅可以实施一次支护，还可以实施多次支护，而且可以参考工程实际情况，对支护参数、类型进行修改，具有较大的使用空间。基于以上优势，锚喷支护适用范围非常广，例如，塑性流变岩体、破碎软弱岩体以及坚硬裂隙岩体等，具有良好的工程支护适用性、实用性以及经济性。

2 工程实例

我国某五星级酒店的框架结构为地上8层，地下2层，建筑总面积为5 386 m2，地下室基坑的平面尺寸为22.85 m×34.50 m，基坑开挖的深度值约是7.20 m，地面标高为±0.00 m。该酒店的西面是砖围墙，与基坑之间的边距为4 m，而北面、东面均为住宅外墙，与基坑之间的边距分别是3.60 m，4.70 m，酒店南面为空旷地区。在施工过程中，施工人员需要确保不会对周边建筑物造成破坏。

该酒店施工现场的地质自上而下共有两种土层，一是粉质粘土层，该土层的厚度约为3.70 m；二是砾岩土层，该土层的厚度约为10.85 m。土体重度的平均值约为γ=20.5 kN/m3，内摩擦角约为φ=31°,粘聚力值约为S=18 kPa，地下水位与地面之间的距离约为1.45 m。具体概况如图1所示。

3 选择锚喷方案

由于传统支护的坝体厚度值较大，且占据一定的有效面积，在实施开挖作业时，为了避免对周边建筑造成破坏，必须降低开挖量以及支护面积，由此可见，传统的重力式挡土墙支护并不符合施工要求。而应用岩石锚喷技术进行支护，具有良好的经济性、实用性以及安全性，除此之外，还可以提高施工效率，缩减工期。具体对比如表1所示。

表1 重力式挡土墙支护与岩石喷锚支护对比表

4 施工内容

对边坡实施锚喷支护作业，需要设立四排锚杆，第一排锚杆长度应为6.0 m，并配备规格为φ18 mm的钢筋；第二排锚杆长度应为7.0 m，并配备规格为φ44 mm的钢管；第三排锚杆长度应为5.5 m，配备与第二排相同的钢管；第四排锚杆长度应为5.0 m，配备与第一排相同的钢筋。四排锚杆之间的间距值是1.2 m，并呈梅花形安装。安装完成后，对边坡进行喷混凝土作业，混凝土的强度应符合相关标准要求，C20等级为最佳，厚度值应控制在8 cm左右。以直径规格为5.0的圆钢作为网筋，网眼的规格为26 cm×26 cm，位于边坡上部的地表硬化宽度约为1.5 m，喷混凝土厚度要控制在9 cm左右，在喷混凝土过程中，要促使其紧密连接边坡喷层。

5 施工要求

5.1 技术要求

主要材料有豆石、碎石以及中砂；按照1∶2∶2∶0.5的比例，配比型号为32.5R的常规性硅酸盐水泥、砂、石以及水，在配比过程中，施工人员可以根据施工现场的具体情况酌量添加速凝剂，从而提高水泥的重量比；在上料前期，对配料进行初次搅拌处理，完成上料作业后，利用输送料管以及喷浆机，对水泥、砂、石进行混合，确保其搅拌均匀。最后，确保混凝土的强度符合C20标准要求。

5.2 工艺流程

实施锚喷作业前的准备阶段；对施工现场进行浮石清理作业；实施打孔以及清孔作业；植入锚杆，并实施混凝土注浆作业，固定锚杆；利用焊接技术对钢筋以及钢筋网进行强化处理，并设置排水孔；实施混凝土喷射作业；对脚手架进行拆除处理。

对需要实施开挖作业的岩石面进行分段处理，然后逐段对其开展锚喷作业，这样不仅可以在很大程度上节约施工单位的人力资源，还可以提高施工机械设备的利用率。

在植入锚杆的过程中，应确保该环节的作业具有良好的连续性，如果施工区域较为薄弱，则应提高施工效率，在施工过程中，施工人员一定要对早期混凝土的强度进行严格管控，确保其符合工程需求，避免给工程整体结构预埋安全隐患。

6 应用计算

6.1 设计参数

遵照下列公式对锚杆长度进行计算：L=mH+S0=5.8，L取值为6 m。其中,m为经验系数，设为0.75；H为基坑的垂直深度，设为6.7 m；S0为止浆器的长度，设为0.6 m。利用洛阳铲钻取锚孔，也可以选用锚杆钻机，用D为孔径，其取值145 mm，用S1表示锚杆的间距，S2表示锚杆排距，这些数据之间的关系表达式为：S1S2=KDL，其中，K为注浆的工艺系数，设值为2.1。由于施工过程中，需要同时对基坑实施土方开挖作业、锚喷作业，因此，在布置锚杆时，施工人员应结合工程成孔条件与土体开挖的安全高度，再进行设定，本项工程在施工过程中，参考实际情况，利用两步法对基坑进行开挖作业，开挖深度值是3.4 m。

6.2 锚固体稳定性

用T表示锚固体界面的摩阻力，设值为50 kPa，遵照下列公式计算锚喷墙面所荷载的土压力：Q=m1K1H=30.15 kPa，其中，K1为土压力系数，设值为0.415；m1为工作条件的系数，设值为1.2。锚喷体的内部潜存有滑裂面，其具体形式如图2所示。

7 技术保障策略

第一，选取轻型井点降水法作为工程排水措施。在基坑边坡的上部构建一个宽度约为1.5 m的钢筋混凝土散水，从而有效避免雨水渗透到基坑内部。

第二，对于涌水量较大的局部区域，要在完成开挖作业后，立刻开展修坡作业，然后是混凝土喷射作业，对其进行封闭处理，并安装排水管，从而有效清除边坡内部多余水分，有效避免边坡出现渗水冲刷问题，致使边坡下部结构丧失稳定性，最终出现坍塌等问题，给上部边坡预埋造成极为严重的安全隐患，危害基坑安全。完成渗水控制作业后，施工人员还要开展成孔、逐渐进行混凝土喷射等作业。

第三，如果边坡局部地区存在障碍物，锚杆长度无法得以有效保障，此时，施工人员可以对锚杆间距进行缩减调整，提升锚杆之间分布密度，确保锚杆具有良好的锚固力，从而有效提升边坡的稳定性。

第四，在实际作业过程中，结合信息反馈法，实施监测地表沉降情况、坡顶的水平位移情况以及边坡上部情况，结合反馈信息，对下护坡施工设计方案进行有效整改，确保施工过程中，不会对边坡造成损害。

8 结语

本文以工程实例对锚喷支护在深基坑边坡支护方面的应用进行了深入研究，结果表明，锚喷支护具有成本低廉、性能优良等优势，除此之外，其所具备的柔性支护体系也可以为施工人员的调控作业提供较大的便捷性，在深基坑边坡支护中应用锚喷技术，可以有效提高施工效率，强化边坡稳定性，为工程整体结构提供安全保障。

[1] 张赛威.锚喷支护在建筑基坑边坡的应用[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2015(3):53-55.

[2] 马 建,孙守增,赵文义,等.中国隧道工程学术研究综述·2015[J].中国公路学报,2015(5):91-93.

[3] 林 丽.关于深基坑支护施工技术在土建施工中应用的探究[J].价值工程,2013(35):32-35.

[4] 陈文清.浅析锚喷网施工技术在深基坑支护工程中的应用[J].福建建材,2012(7):126-127.

On application of anchor-plate retaining in architectural deep foundation pit support

Zhang Hongfang

(AnyangInvestmentGroupCo.,Ltd,Anyang455000,China)

The paper introduces the workability and features of the anchor-plate retaining, researches the construction technical requirements and craft procedure of the technique in the architectural deep foundation pit support by combining with examples, analyzes the design parameter of the anchor-plate retaining and the stability of the anchor, and points out the technical ensure the technical support, so as to ensure the safety of the integrated structure in the project.

anchor-plate retaining, parameter, stability, foundation pit

1009-6825(2015)28-0064-02

2015-07-27

张宏方(1966- )，男，高级工程师

TU463

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