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喷锚网支护技术在狭小场地深基坑中的应用

摘要:通过一工程实例,介绍了对施工场地狭窄、周围紧邻已有建筑物的深基坑,采用喷锚网支护技术的施工方法、施工要点,同时也验证了该技术的可行性及经济性。
 

关键词:坑支护 喷射混凝土 喷锚网 锚杆

喷锚网支护是锚杆、钢丝网、喷射混凝土相结合的联合支护方式。可最大限度地利用边壁土体的自稳能力,使结构处于最佳受力状态,根据监测数据可随时调整支护参数,具有很大的灵活性,特别是在周边环境复杂的情况下,因所需设备简单、所需场地较小而具有较大的优越性。

1 工程概况及工程地质条件


图1 基坑平面图

该工程位于河南省平顶山市,总建筑面积7200m2。主楼两栋,高约83m,地上20层,地下2层,框剪结构,筏板基础,基坑挖深约9.0 m,为图1中的1#和2#基坑;裙楼两栋,地上4层,地下1层,框架结构,筏板基础,基坑开挖深度约5.0m,为图1中的3#基坑。该建筑物的周围环境比较复杂,北侧距拟建围墙约14m,墙外为正建的7层住宅楼;南侧距拟建围墙8.2m,西侧距拟建围墙约4.5m,东侧距拟建围墙4.6m,基坑平面见图1(自然地面标高-1.00m)。           

根据《岩土工程详细勘察报告》,工程场地划分两个含水层组:第一层为上层滞水,埋深在自然地面下4.6~5.5m,补给来源主要靠大气降水及下管道渗水;第二层为潜水,具微承压性,水位埋深在自然地面下11m以下。场地内各层土的物理力学性质指标见表1

2 支护方案的选择

2.1 场地评价

基坑场地在开挖深度内主要以粉质粘土和粘土层为主,该土层土质强度高,自立高度大,同时,基坑内水位埋深较深,受地下水影响不大,经计算,临界直立高度Hc=7.07m,所以,基坑开挖过程中,不需采用特殊支护,在场地允许的条件下,可以放坡开挖,局部无大的放坡余地可采用锚喷网支护,但放坡开挖后土体长期暴露于外,会受雨水冲刷或风化导致土质变化而产生蠕变。所以,放坡开挖后,采取素喷方式,保护边坡土体不受风化及雨水冲刷,确保土体原有特性。同时,又能使基坑内施工现场清洁、卫生,保证基础施工在雨季顺利进行。具体素喷方法见图2和图3

 
图2 素喷、锚喷结构示意图 

 
 图3 素喷剖面图(注:摩擦锚杆长1m,水平、垂直间距均为1.5m)

2.2 支护方案的选择    

根据现场踏勘实测数据表明:基坑南、北两侧场地较宽阔,可以大放坡,而东西两侧场地狭小,放坡比例很小,北侧可以在预留出支护所需材料堆放、加工的场地后,按1:0.4左右比例放坡;南侧也按1:0.4左右的比例放坡;东西两侧场地狭小,按1:0.1放坡,1#深基坑的东侧和2#深基坑的西侧放坡后采用喷锚网支护。

2.3 锚喷支护方案的确定

设计参数的取值:土体容重γ=19.8 KN/m3,挖深H=9m,内聚力C=29 KPa,摩擦角φ=13°,安全系数K=1.3,外荷载q=10KN/m2,由此,布置6排锚杆,具体参数详见表2及图2、图4:


图4 锚喷剖面图(注:锚杆水平、垂直间距均为1.5m)

3 施工要点

3.1 基坑土方开挖及修坡

基坑土方开挖应分步进行,分步开挖深度主要取决于暴露坡面的直立能力,为给锚喷网施工提供良好的工作条件,每层挖深1.5m~2m,不允许超深开挖。开挖长度应根据交叉施工期间能保持坡面稳定的前提决定,一般在同一轴线开挖的长度为15m~20 m。边坡开挖应最大限度地减少对支护土层的扰动,并严格按规定修坡,防止因分层开挖的误差引起最终基坑外形尺寸的不足。

3.2 锚杆施工

锚杆施工首先是锚杆的成孔,根据地质情况采用人工凿孔或钻机钻孔,按设计的孔位布置,进行测量画线,标出准确的孔位,后按设计要求的孔长、孔的俯角和孔径进行凿孔。其次是锚杆安装,按照设计规定的各排锚杆的长度、直径,加工合格的锚杆,为使锚杆处于孔的中心位置,每隔1.2~2m焊接一个居中支架,将锚杆安放在孔内。最后是注浆,注浆是保证锚杆与周围土体紧密粘和的关键,在安好锚杆的孔内注入1:1水泥砂浆,压力不低于0.4MPa,以确保锚杆与孔壁之间注满砂浆,砂浆内加膨胀剂及早强减水剂,注浆采用由里向外注,需将注浆管插入孔内距孔底约0.5m处,必须在孔口绑扎止浆布袋,防止浆液流出

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