深基坑土钉墙喷锚支护施工技术探讨

深基坑土钉墙喷锚支护施工技术探讨

杨林

江西省水电工程局330029

摘要：伴随着我国经济的不断发展，建筑业也在不断地完善与发展，尤其是土钉墙支护与喷锚支护在建筑施工中都有广泛的应用，因此，研究土钉墙喷锚支护在工程实践中的实际应用是十分必要的。

关键词：深基坑；土钉墙喷锚支护；施工技术

引言

土钉墙喷锚支护就是在边坡表面铺设钢筋网、喷射混凝土，然后间隔一定距离埋入土钉，使混凝土、钢筋网、锚杆以及岩土体之间组成了一个受力整体，从而提高边坡的稳定性。

一、锚杆的作用机理

锚杆在土钉墙支护中有着极为重要的作用，其支护效果也是显而易见的。当支护桩、墙受到背后的土体压力、水压力以及坑顶超载的作用后产生外倾侧向力时，作为拉结机构的锚杆受拉。简单的说，锚杆是通过自由端将力传递给锚固段然后再传递到稳定土层中，这和土钉的受力有些相似。但是在力的传递过程中，由于锚杆杆体与包裹的水泥砂浆在刚度上存在较大差异，当所受力较大时容易产生开裂破坏，致使其支护效果降低。当锚固段发挥最大作用时，荷载增大引起相对位移的产生，即发生土体与锚杆的摩阻力，直到极限值。锚杆抗拔实验表明:拉拔力与位移在前期存在线性关系，即拉拔力增大到一定程度时，出现了明显的非线性关系。即当拉拔力增加幅度较小时，位移增加速率较快。一般认为，此时锚杆己接近极限状态。

二、锚杆在土钉支护中的作用

1、抗倾覆作用

在基坑支护过程中这种作用是由转动面上弯矩的大小来确定。一般认为，负弯矩为滑动面内土体的重力与重心到转动面力臂的乘积。在基坑开挖过程中，由于锚杆具有较大的刚度从而提高了整体结构的支撑刚度，另一方面加固了周围土体，使土体的稳定性得到提高而约束了基坑的变形。当锚杆与围护桩、墙或其他支撑结构联合使用时，通过力的传递分担围护桩、墙所受的侧向土压力，减小基坑的变形，从而保证基坑和周边建筑物的安全。在基坑开挖过程中设置预应力锚杆，提高了支护结构的安全度，而且相比其他内支撑在施工上更具有便捷性，有利于缩短工期。

2、阻止土体剪切变形与破坏

在基坑开挖过程中，由于自然土体本身的强度相当弱，当基坑顶部受到较大荷载时，会导致土体发生剪切破坏。土体的剪切力可以通过锚杆的拉结和锚固作用传递，形成平衡的土拱效益，减小土体对支护结构的侧向土压力，阻止土体发生剪切破坏。

3、控制基坑变形

锚杆杆体通过与外层包裹的砂浆形成一个复合体，当锚杆置入土体中，砂浆与土体之间产生一个很好的拉结力从而加固了周围土体，提高了土体的稳定性，对控制基坑变形效果良好。

三、深基坑土钉墙喷锚支护施工技术要点

1、基坑降水

（1）抽水的时候必须保持水流的连续性，要使得地下水一直向管井中流淌，不管是非稳定流还是稳定流抽水，都要维持使管井滤网保持畅通的原则。

（2）每个井管设施竣工后应单独进行试抽，合格才可进行降水。

（3）在水泵抽水的时候，必须保持水泵高出孔底一米，这样才能防止孔底的杂物进入水泵使其堵住烧坏，同时保持水泵在水面三米以下，防止水泵脱水烧毁。

（4）井点降水需要配置两个电源，并且降水必须保持电源接通、降水持续。

（5）在用深井降水泵时，应该采用两组电源间隔为其供电，以保证安全。

（6）深井井点排放的水必须排向很远的地方，以防水回渗排；严禁水管在坑内井管内多次翻倒，降低出水效率。

2、喷射混凝土

（1）钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设，钢筋保护层厚度不宜小于20mm。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在混凝土喷射时应不出现移动。

（2）钢筋网片采用网格允许偏差为10mm，钢筋网铺设时每边的搭接长度为200mm。喷射混凝土为细石混凝土，厚度为100±20mm；为加强支护效果，在喷射时掺入3%的速凝剂。

（3）喷射混凝土的配合比应按设计要求通过实验确定，骨料粒径不宜大于12mm；喷射混凝土作业，应事先对操作手进行培训，以保证喷射混凝土的水灰比和质量能达到要求；喷射混凝土前，应对机械设备、风、水和电路进行全面检查及试运转；喷射混凝土的喷射顺序应自上而下，喷头与受喷面之间的距离宜控制在0.8m～1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面，但在钢筋部位应先喷填钢筋一方后再侧向喷填钢筋的另一方，防止钢筋背面出现空隙；为保证喷射混凝土厚度达到规定值，可在边坡上垂直插入短的钢筋段作为标志。

（4）在喷射混凝土初凝2h后方可进行下一道工序，此后应连续喷水养护5～7d。

3、基坑支护周边环境监测

（1）测点布置

在基坑周边边坡每隔20～30m设一个水平位移监测点，每隔20m设一个垂直位移监测点，沿基坑四周坡顶各设一个排水平位移监测点。在场地西、南側临近的水泥道路上每隔20m设一个垂直位移监测点，基坑开挖前在距基坑側边20m的东、西側各设一个监测基准点。

（2）变形监测

采取人工观察和仪器测量相结合的方法进行监测，人工观察采取每4h沿坑壁及基坑四周进行观察并做好记录，仪器测量采用高精度水准仪和经纬仪进行，且每开挖一层，支护一层锚杆、锚管、土钉，各观察一次，支护施工完毕，底板、柱（剪力墙）等地下结构施工期间每二周监测一次，直至土方回填完毕。

4、质量保证措施

（1）地质报告及有关施工图作为设计方案参数及施工工艺制定的依据，如有变更或需采取补充方案时，及时通报监理和甲方认可。

（2）施工现场设立工程技术组，全面负责整个工程中的有关技术及质量安全，及时解决施工中出现的多类问题，监督各道工序质量。

（3）甲方提供有关基坑周围地下管网及障碍物情况，以便及时采取相应措施解决。

（4）严把材料质量关，必须采用有出厂合格证的材料，并对其进行有关的验收和试验，杜绝使用不合格的材料。

（5）进行安全质量管理，实行班组长质量责任制，将质量管理分解到每个工序，每个人，对各项参数工艺进行全面的严格监督检查。

（6）钻孔、倾角、孔深、锚杆长度、注浆量、混凝土喷射厚度达到设计要求。

结语

土钉墙支护与喷锚支护二者虽具有很大的相似性，但是由于作用机理以及施工范围的不同，使得在施工中需要根据具体的情况对二者进行权衡与选择。了解二者的异同对于保证我们施工顺利进行、确保施工质量的重要性不言而喻。

参考文献

[1]王国雄．复合土钉墙支护技术在深基坑支护中的应用[J]．山西建筑，2008，34(17)．

[2]方邦炎.基坑土钉墙支护设计与施工工艺探究[J].福建建材，2010（2）.

[3]邢剑，深基坑土钉墙支护施工技术探讨，《城市建筑》2013年24期.