錨桿支護技術(shù)在工程應(yīng)用中的幾個探究

      1、引言
　　在筆者的日常工作中，接觸的深基坑工程比較多，可以說，我國的深基坑支護技術(shù)得到了較快發(fā)展?；又ёo的方式有土釘墻支護、排樁支護、地下連續(xù)墻支護、樁錨支護等。1912年德國謝列茲礦最先采用錨桿支護井下巷道以來，錨桿支護以其結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、成本低和對工程適應(yīng)性強等特點，此后在土木工程中得到了廣泛應(yīng)用。
　　2、錨固技術(shù)應(yīng)用的要求
　　國內(nèi)外的地層錨桿規(guī)范一般都對錨桿的適用范圍、定義、設(shè)計、材料、防腐、施工、試驗等項目作了明確規(guī)定，我國頒發(fā)的國家標(biāo)準(zhǔn)《貓桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范》(GB50086)2001)對錨桿錨固體設(shè)計的最小安全系數(shù)都有規(guī)定（見表1），該標(biāo)準(zhǔn)與世界多數(shù)國家錨桿標(biāo)準(zhǔn)安全系數(shù)的取值是比較接近的。
　　3、傳統(tǒng)的錨桿支護設(shè)計方法
　　一般，采用的傳統(tǒng)錨桿支護設(shè)計方法有３類，即工程類比法、理論計算法和監(jiān)測法。
　　3、1工程類比法
　　工程類比法，是建立在已有工程設(shè)計和大量工程實踐成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，在圍巖條件、施工條件及各種影響因素基本一致的情況下，根據(jù)類似條件的已有經(jīng)驗，進行待建工程錨桿支護類型和參數(shù)設(shè)計。工程類比法是一種實用方法，在煤礦錨桿支護設(shè)計中占有主導(dǎo)地位。
　　晉城礦區(qū)２０多年的實踐證明，在工程條件相近時，采用工程類比法進行錨桿支護設(shè)計十分成功，但是隨著新的建筑設(shè)計與施工技術(shù)的需要，錨桿支護設(shè)計采用工程類比法是不可行的。
　　3、2理論計算法
　　錨桿支護理論計算法主要是利用懸吊理論、組合梁理論、壓縮拱理論以及其他各種力學(xué)方法，分析巷道圍巖的應(yīng)力與變形，進行錨桿支護設(shè)計，計算出錨桿支護參數(shù)。這種設(shè)計方法的重要性不僅與工程類比法相輔相成，而且為研究錨桿支護機理提供了理論工具。理論計算法在以前雖然得到廣泛應(yīng)用，但由于圍巖地質(zhì)條件復(fù)雜多變，力學(xué)模型和參數(shù)難以確定和選取，大大影響了計算結(jié)果的可信度，大多僅作參考。一些技術(shù)人員，在錨桿支護設(shè)計實際工作中，主要運用理論計算法來驗證工程類比法，從而判定支護設(shè)計的正確性。
　　3、3監(jiān)測法
　　根據(jù)現(xiàn)場實際監(jiān)測資料，利用數(shù)理統(tǒng)計方法進行基坑支護設(shè)計已被很多國家采用。例如采用超聲波探測儀監(jiān)測圍巖松動范圍，根據(jù)松動圈大小，提出相應(yīng)錨噴支護參數(shù)設(shè)計，目前無損質(zhì)量檢測、激光檢測在工程中得到了應(yīng)用。
　　4、某錨桿支護工程施工的具體應(yīng)用
　　4、1工程概況
　　某工程建筑面積約9000m2。地上18層， 地下2層，框剪結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)，基坑挖深約910m，裙樓兩棟，地上4層，地下1層，框架結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)，基坑開挖深度約5.5m。設(shè)立1號、2號、3號三個基坑。
　　4、2支護方案的選擇
　　根據(jù)現(xiàn)場踏勘實測數(shù)據(jù)表明: 基坑南、北兩側(cè)場地較寬闊，可以大放坡，而東西兩側(cè)場地狹小，放坡比例很小，北側(cè)可以在預(yù)留出支護所需材料堆放、加工的場地后，按1：0.4左右比例放坡； 南側(cè)也按1:0.4左右的比例放坡；東西兩側(cè)場地狹小，按1:0.1放坡，1#深基坑的東側(cè)和2#深基坑的西側(cè)放坡后采用噴錨網(wǎng)支護。
　　4、3施工要點
　　（1）基坑土方開挖及修坡?；油练介_挖應(yīng)分步進行，分步開挖深度主要取決于暴露坡面的直立能力，為給錨噴網(wǎng)施工提供良好的工作條件，每層挖深1.5m-2m，不允許超深開挖。開挖長度應(yīng)根據(jù)交叉施工期間能保持坡面穩(wěn)定的前提決定，一般在同一軸線開挖的長度為15m-20m。邊坡開挖應(yīng)最大限度地減少對支護土層的擾動， 并嚴格按規(guī)定修坡，防止因分層開挖的誤差引起最終基坑外形尺寸的不足。（2）錨桿施工。錨桿施工首先是錨桿的成孔，根據(jù)地質(zhì)情況采用人工鑿孔或鉆機鉆孔，按設(shè)計的孔位布置，進行測量畫線，標(biāo)出準(zhǔn)確的孔位，后按設(shè)計要求的孔長、孔的俯角和孔徑進行鑿孔。其次是錨桿安裝，按照設(shè)計規(guī)定的各排錨桿的長度、直徑，加工合格的錨桿，為使錨桿處于孔的中心位置，每隔1.2-2m焊接一個居中支架，將錨桿安放在孔內(nèi)。最后是注漿，注漿是保證錨桿與周圍土體緊密粘和的關(guān)鍵，在安好錨桿的孔內(nèi)注入1:1水泥砂漿， 壓力不低于0.4MPa，以確保錨桿與孔壁之間注滿砂漿，砂漿內(nèi)加膨脹劑及早強減水劑，注漿采用由里向外注， 需將注漿管插入孔內(nèi)距孔底約015m處，必須在孔口綁扎止?jié){布袋，防止?jié){液流出。
　　4、4掛網(wǎng)噴混凝土
　　等錨桿施工完成后，用直徑10圓鋼與錨桿彎頭銜接起來，形成整體。然后迅速在邊坡面上布上一層直徑6.5，網(wǎng)格200X200鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)筋之間用扎絲扎牢， 網(wǎng)片之間搭接要牢。在上述工序完成后， 即可噴混凝土，噴射混凝土是借助噴射機和使用壓縮空氣將按配合比配制的拌合料通過管道輸送并以高速噴射到邊坡受噴面上，凝結(jié)后與鋼筋網(wǎng)形成薄壁鋼筋混凝土板墻?；炷梁穸劝丛O(shè)計要求為80mm-100mm，強度為C30。噴射混凝土?xí)r噴槍口與受噴面距離保持在1m-1.2m為宜，避免因距離過大而影響受噴面混凝土的密實度，或因距離過小而造成過多的混合料反彈損失。
　　4、5設(shè)置測點
　　監(jiān)測要設(shè)置測點，在施工期間和竣工前定期觀測。一是地面下沉值，二是坡面位移值，現(xiàn)場監(jiān)控測量對噴錨網(wǎng)支護技術(shù)尤為重要，通過監(jiān)測，隨時掌握邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)、安全程度，為設(shè)計和施工提供信息，以便隨時修改設(shè)計和施工方案，達到設(shè)計和施工最優(yōu)化。
　　5、結(jié)束語
　　錨桿支護工作是一項看似簡單，實則復(fù)雜的系統(tǒng)工程，影響支護效果與成敗的因素很多。隨著工程上的多年實踐，技術(shù)日漸成熟完善， 應(yīng)用前景日趨廣闊，在理論方面，還需要我們不斷加強學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗。