基坑喷锚(土钉)支护技术的几点经验.doc

基坑喷锚（土钉）支护技术的几点经验1、前言基坑喷锚（土钉）支护近年来在兰州市快速发展，已成为一种重要的基坑支护型式，它充分利用土体自身的强度，通过在土体中设置钢筋或钢管等金属杆件(土钉)，分担土体所承受的外力和自重，改善土体的受力情况，并在开挖面构筑钢筋网喷射混凝土面层，使土钉、面层和原位土体三者构成一个整体而共同工作。土钉支护具有施工方便、性能可靠和突出的经济特性，同时，在土钉支护的施工过程中，因其施工速度快，可缩短一半工期，施工设备轻便，材料用量少，可节约工程造价1/3～2/3，对周围环境的影响很小的优点，基坑喷锚（土钉）支护被广泛应用于基坑开挖工程中。自九十年代兰州引进喷锚（土钉）支护技术，兰州地区建筑地下室一层～三层（开挖深度在12米以内）基坑多采用喷锚支护，同时深度＞12米的基坑也有部分采用喷锚支护。但在应用基坑喷锚技术过程中，发生不少地面开裂、坑壁塌方、坑地土隆失稳、邻近地下管线破裂、破坏等事故，究其原因：主要忽视喷锚技术的局限性，不顾条件地使用喷锚支护，如对松散的杂填土未经加固处理就简单使用喷锚支护；冬季施工的基坑边坡开春后土体解冻，土体含水量饱和造成土钉锚固体与土体摩阻力减小导致塌方；锚杆（土钉）未穿过流塑状淤泥土，致使基坑失稳而塌方。我司自2002年开展基坑支护设计与施工以来，每年完成基坑支护设计与施工十多项，对兰州地区的各种地质条件都进行过设计与施工，基坑深度最深的达16米，我司在总结研究基础上编制了技术规程，基坑喷锚（土钉）支护技术已较为成熟。我就基坑喷锚支护设计施工中一些技术问题，作为本文探讨主题，旨在提高设计水平、改进施工方法。2、基坑喷锚（土钉）支护技术的几点思考2.1支护方式的选择对基坑紧邻建筑物不具备放坡开挖地段，基坑保护等级高，水平位移控制要求严格，则需与排桩组合支护；对淤泥厚度大、基坑底落于淤泥土的基坑，也需排桩支护；对软土地区深度大于6m的深基坑使用喷锚支护应谨慎，确保基坑安全。2.2、填土、淤泥计算参数及支护结构整体稳定系数取值的探讨2.2.1填土、淤泥计算参数工程地质勘察报告往往无杂填土、素填土、淤泥等支护结构计算所需的重度（γ）、粘聚力（c）、内摩擦角（φ）参数，统计了大量的γ、c、φ参数后，得出兰州地区的经验数据，经注浆加固处理后，上述土层的c、φ值提高10～30%，以杂填土c值提高最明显。我们一直以经验数据取值参于支护结构计算，实践证明改用经验数据接近土层实际的，可以采用。2.2.2整体稳定系数支护结构计算最后获得整体稳定系数如何取值？我们认为：条分法作稳定分析，整体稳定系数取K=1.2～1.3为妥，基坑深、土质差取高值，反之取低值；基坑支护施工期受大气降水、地下管道渗漏水及土体徐变等不良因素作用，设计时整体稳定系数宜增加0.1～0.2。2.2.3地面荷载对基坑影响的分析喷锚支护设计前应对基坑周边地面荷载详细调查，尽量使地面荷载取值接近实际，对紧邻基坑边的建筑物基础类型、埋深、距离、荷载值调查清楚。如兰大二院医疗综合楼基坑支护工程，基坑开挖深度16米，基坑北侧γ刀室距基坑开挖上口仅0.6米，此段边坡放坡1:0.35，该γ刀室为框架结构，井桩基础，基础埋深5米，原勘察设计院将此段边坡设计为支护桩且在基坑高度1/3处设置预应力锚杆一道，我公司在详细考察了施工条件后，认为采用基坑喷锚支护可行，施工后成功地将变形控制在20㎜以内，确保该楼安全。地面荷载值参加支护计算，是确定支护结构的重要数据；就是在离基坑边的距离大于基坑深度的建筑物荷载，以扩散角法则对基坑壁虽无直接影响，但其仍影响到基坑整体稳定性，降低稳定系数，所以支护设计时仍要进行验算其对整体稳定系数的影响程度。2.3、时空效应在喷锚支护技术中应用时间、空间效应广泛应用在基坑支护技术中，我们喷锚支护设计施工中也应了时空效应，对基坑安全、节约支护结构用材，降低成本起到良好效果。2.3.1空间效应（1）、改变基坑空间形状，缩短基坑边长，增加基坑角点，减少变形量。如将矩形改成八角形，减少支护工作量，减少长边变形（图1）。（图1）（2）、在场地条件许可下，改一级放坡为二级台阶式放坡开挖，减少土压力，减少支护工作量，降低工程造价（图2）。（图2）（3）、场地无法满足土体放坡条件时，可以采取坑壁不同坡度开挖。如对上部松散状杂填土及软流塑状淤质土采用缓坡，下部硬塑粘性土或卵石层采用陡坡开挖（图3）。（图3）2.3.2时间效应（1）、先注浆加固土体后，一般应需停歇养护3～4天，达到一定强度才能开挖。（2）、一层喷锚支护施工结束，切忌立即向下开挖，应在其它地段开挖，养护1～2天才能向下开挖。（3）、开挖坡面暴露应加快支护施工，一般要求坡面暴露后在16小时内完成支护施工，对未经加固的杂填土、淤质土宜在8小时内完工，若遇大雨应在坡面暴露后立即喷射砼面，并在