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喷锚支护技术在深基坑施工中的应用

喷锚网支护是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡土的结构强度和抗变形刚度，减小土体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。在开挖形成的坑壁中，设置一定长度和密度的锚杆体，锚杆体与喷射混凝土层结构形成柔性支挡体系。挡土体系与坑壁原位土体牢固的结合在一起共同工作，形成在机理上属于主动制约机制的支护类型。
1、总述：
1.1概述
喷锚网支护是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡土的结构强度和抗变形刚度，减小土体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。如：成都市沙河污水处理厂工程，位于成都市跳蹬河北路，与四川制药厂，成都市火电厂相邻。由于该工程处于城区，施工场地狭窄，其中提升泵房基坑开挖深度深达13.4米，必须采用有效的支护措施以稳定基坑壁，确保基坑施工的安全,根据场地地质资料、基坑开
挖深度、场地周围环境条件以及工期的要求，决定采用喷锚支护的方案。
1.2工程地质情况
施工区域属岷*Ⅰ级阶地，地形平坦，根据四川省地质勘察院提供的《成都市沙河污水处理厂岩土工程勘查报告》，场地的地层自上而下主要为：
⑴杂填土：结构性差，质地疏松，层厚约0.80～3.20m；
⑵粘土：可塑～硬塑，层厚约0.30～6.20m；
⑶粉土：稍密，层厚约0.50～3.20m；
⑷卵石：松散～稍密、密实，顶埋深在494.09～492.06m。
拟建场地地下水为孔隙潜水，第四纪卵石层为主要含水层，河水及大气降水为主要补给源，勘察期间测得该场地地下水静止水位埋深为5.10～7.00m。本场地内地下水渗透系数采用k＝20m/d。
2、喷锚支护方案设计
2.1设计依据
本工程依据以下文件和工程经验进行设计
①《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GBJ86－85）
②《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22-90）
③《成都市沙河污水处理厂岩土工程勘察报告》（四川省地质工程勘察院）
2.2喷锚支护的可行性
喷锚支护是以新奥法为理论基础。在开挖形成的坑壁中，设置一定长度和密度的锚杆体，锚杆体与喷射混凝土层结构形成柔性支挡体系。挡土体系与坑壁原位土体牢固的结合在一起共同工作，形成在机理上属于主动制约机制的支护类型。
2.3喷锚支护设计概要
本工程于基坑东西侧设计为喷锚支护，喷锚支护设计为两大部分，即锚杆设计和面板设计。根据成都市地质工程勘察院提供的岩土工程勘察报告，结合场地环境条件，本次支护设计按以下参数考虑：
坑顶超载:按q=10KN/m2考虑土体结构模型和力学参数:
素填土:2.0m,γ=17KN/m3,C=5KPa,Φ=15°
粘性土层:5.0m,γ=19.5KN/m3,C=45KPa,Φ=20°
粉土土层:1.40m,γ=19.0KN/m3,C=45KPa,Φ=20°
卵石层:6.0～14m,γ=20KN/m3,C=5KPa,Φ=35°
坑顶位移:控制坑顶位移不大于20mm。
2.3.1锚杆设计
2.3.1.1锚杆直径及成孔方式
结合成孔及灌浆设备，锚杆采用钻神ZSTD-150型气动冲击锚杆机将Φ48钢管击入土层及卵石层中，并在钢管上按@500焊接L40*4角钢段形成倒刺，并按@500梅花型钻制压浆孔，压浆孔与角钢一一对应，以防止在锚杆打入土体过程中压浆孔堵塞。
锚杆加工要点：
（1）、材料均采用3#钢，钢管d=48，壁厚3.5mm；焊条T42。
（2）、管尖加工：管端剖口后，用22钢筋焊制，尖端热镀并淬火。
（3）、压浆孔应光洁，必须用台钻加工。
2.3.1.2锚杆长度、杆筋、间距及布置方式
锚杆设计为全摩擦型锚杆。采用正方形布置。以上设计参数见表1及喷锚支护结构图。
2.3.2面层形式
面层采用喷射混凝土与钢筋网组成钢筋混凝土板结构；喷射混凝土采用细石混凝土，配比为水泥：砂：石=1：2：2，水泥为P.O32.5水泥,喷射混凝土强度等级C20，喷射混凝土支护面层厚度为90mm；
网筋采用Φ6.5@200钢筋绑扎而成，为了增加面板的整体强度，横向设1Φ16Ⅱ级钢筋加强筋、纵向设1Φ16Ⅱ级钢筋加强筋，纵横向加强筋与锚杆焊接。加强筋沿锚杆呈双向布设，纵横间距同锚杆间距见表1并在基坑顶边设一宽1000mm的混凝土散水护面。
表1
排数长度（mm）倾角杆筋SXSY联结方式
第一排14.0012°Φ48钢管1.51.52Φ16钢筋焊接
第二排12.0012°Φ48钢管1.51.32Φ16钢筋焊接
第三排10.0012°Φ48钢管1.51.32Φ16钢筋焊接
第四排9.0012°Φ48钢管1.51.32Φ16钢筋焊接
第五排8.0012°Φ48钢管1.51.32Φ16钢筋焊接
第六排6.0012°Φ48钢管1.51.32Φ16钢筋焊接
第七排5.0012°Φ48钢管1.51.32Φ16钢筋焊接
第八排4.0012°Φ48钢管1.51.32Φ16钢筋焊