简析深基坑边坡防护方案的选择与施工

王震宇（铜陵有色金属集团铜冠建筑安装股份有限公司，安徽铜陵244000）



简析深基坑边坡防护方案的选择与施工

王震宇（铜陵有色金属集团铜冠建筑安装股份有限公司，安徽铜陵244000）

随着工程技术的发展，基坑支护结构的形式越来越多，能够满足多种地下结构形式的变化，本文采用深基坑桩锚支护相结合的方法进行分析，此案例在工程实际应用中取得了显著的效果，在此对其进行总结，望能够为广大同行提供帮助。

锚杆；喷射

图1　现场坡面及落差

引言

随着城市建设的不断扩大，城市周边的土地资源日益紧张，而且建筑形式多以高层建筑为主，建筑的地下工程成为重要的质量控制要点，并且将基坑工程放在了首位。本工程基坑开挖深度为15m，已经属于深基坑施工范围，并且地质情况十分复杂。地质结构分别粉质粘土、砾石层、土层中间有时夹杂胶质粘土和砂土层等，本工程所选择的的方案为使用锚固桩和土钉锚固相互结合的方法，望能在成本控制的同时获得最佳的边坡防护方案。

1　工程概况

铜山矿章家谷尾矿库隐患整治排洪工程，主要内容为水位下进行排水通道的修正，其施工方式是开挖基坑、混凝土浇筑、回填，基坑的最大深度 15m，已经大于规范中深基坑的规定值，同时由于场地问题，无法按照普通比例进行放坡，所以需要对开挖面进行合理的防护。由于地形和土质的影响，常规的防护方法不能适用于本工程，这使因为常规的防护方法只适用于土质平整的坡面，一旦坡面不规整就无法进行钢筋网和混凝土工程。

2　工程边坡防护方案的选择

在方案选择上我们进行了十分细致的考察，并发现传统的土钉墙技术并不适用于本工程，这是因为常规喷锚方法适用于较平整的坡面，但是本工程边坡落差大，（见图1）土层结构混杂这种方法的支护效果将被大打折扣，所以我们选择了适用U型锚杆加钢丝网加喷射混凝土的支护方案，由于本工程涉及到支护矿区生产水管的问题，所以需要先预支防护敦，将水管顶起。在护坡中先使用 φ12钢筋做成 1000mm× 1500mm的U型卡扣，在铺设完钢筋网后，进行混凝土喷射工序，保证混凝土的喷射厚度（见图2）。

3　施工过程中的质量控制

3.1开挖过程中的质量控制

图2　防护设计平面图

由于本工程基坑深度较深，所以在开挖过程中要按照合理的深度和作业顺序进行施工，要保证开挖完成后的裸露土体的稳定性，这对整体喷锚墙体来说十分重要，每节开挖深度要与锚杆的深度相互对应。本工程土层中有许多砂砾土，在开挖这一断面时要时刻观察土体的密度，并且对毛细水和松散的粘土面的高度进行确定。当在含水土层出现压力型水流时就要在开挖形成后先进行初期衬砌，但进行软土层挖掘时可以一边打入U型钢筋，一边进行开挖，如果土体中的结构威胁到施工安全，则要进行跳间开挖，并且在设置完U型锚杆后，便于清坡。在开挖的过程中必须遵循，支护不完成不开挖的原则，并且对开挖深度进行及时的监测。

3.2锚固施工中的质量控制

锚固过程需要进行定位、植筋，所以在这一过程中需要较为严格的质量控制。在定位的过程中需要根据设计的要求，对土钉进行间距、平面位置的布置，并且在坡顶做好记号，使用钻孔机在坡面转孔然后将钢筋植入.为了满足钻孔深度，可以使用长度为1.6m的钻杆，成孔深度为0.2～0.5m/min，这种钻孔速度能够保证较高的钻孔速率，程控偏差必须满足如下设计要求。孔深±50mm；孔径±5mm；孔距±100mm；成孔的倾斜角±5%；钢筋保护层厚度≥25mm。在植筋前，要采用压缩空气将孔内残留及扰乱的废土清除干净。放置的钢筋一般采用Ⅱ级螺纹钢筋，为保证钢筋在孔中的位置，在钢筋上每隔2～3m焊置一个定位架。如采用钢管土钉，在成孔时需对钢管上的孔用护板将其遮盖，做成倒刺型，以防止在打入时被泥土堵塞。当植筋完成后就要进行钢筋网的铺设，钢筋网采用φ12钢筋组成，并且在防护网面边缘使用1.5m长48#钢管进行压坡。在进行钢管桩打入时不需要进行钻孔可以使用大锤直接打入，但是在松散的弱胶结粒状土中应用时要小心，不能因为用力敲打，造成周边土体的塌方（见图3）。

图3　铺设钢筋网

3.3锚杆防腐处理

钢管和钢筋埋在土里必须具备一定的防腐能力，在本工程中对锚杆和钢管的外部都刷有一层防锈涂料，同时可以在钢筋外露部位加装塑料保护层和防腐涂料，以提高钢筋的抗锈蚀能力。

3.4喷射混凝土的质量控制

对喷射混凝土面层施工中的质量控制喷射混凝土面层中的钢筋网，应在喷射前铺设，钢筋保护层厚度不宜小于20mm。钢筋网之间搭接长度应不小于300mm，钢筋网用插入土中的钢筋固定，与土钉应连接牢固。喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上。喷射混凝土时，喷头与被喷面应保持垂直，距离宜为0.6～1.0m。喷射表面应平整，呈湿润光泽，无干斑、流淌现象。喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间为3～7h。为了保证喷射混凝土的质量，要对拌合料搅拌处、喷射机处和喷嘴处的施工质量进行严格控制。在拌合料搅拌处，必须控制材料质量及配合比符合设计要求，拒绝使用任何不可靠的水泥和级配不良、质量差或含水率大于7%（按重量计）的骨料。

对于喷射机的控制要针对料斗内的材料供应和设备运行情况进行分析，如果在控制汇总因为出现有害物质进入设备就要对骨料进行检测，并且对拌和好的料进行观察，若有离析现象要重新搅拌。干喷过程中需要使用速凝剂和水泥进行适当的拌合，这主要是为了提高骨料的流动性，同时可以提高骨料的连续喷射和喷射效率。同时炒作则需要观察喷射机是否将风压控制在合适的范围之内。在喷嘴处，必须观察喷射工艺（包括受喷面清洗质量、喷嘴与受喷面间的距离与角度、喷嘴移动情况）、射流中的材料特征和喷射混凝土质量，并要对下列情况随时作出记录：

（1）喷嘴射出的料流不匀及发生离析；

（2）目力估计的回弹物过多的原因；

（3）裹入回弹及钢筋埋置不当；

（4）喷射混凝土的平均厚度。

要对喷射混凝土下坠或脱落地带要作出标记，对速凝剂是否掺入过多的情况要作出检查，一般薄层喷射混凝土热量过多（温升值大于17℃）则表示速凝剂掺入过多。

3.5混凝土面层的养生

混凝土护坡在完成施工后要及时进行养生，混凝土的层面较薄所以需要及时的进行养生，可以选择塑料薄膜加草帘的覆盖形式，并且保证浇水次数，同时做好同条件试块的养护工作，最大程度保证防护面强度。

4　结束语

在本次施工过程中，边坡防护桩和钢丝网的有效结合，使坡面覆盖十分完整，从边到角的覆盖位置正确，不仅在铺贴上保证覆盖率还对砂浆涂层的质量控制提供了很大的帮助，钢筋骨架在焊接的过程中保证了传力的顺畅，最大程度的发挥了锚固的作用。并且对于降雨、土体稳定、桁架稳定提供了保护。整个防护期长达3个月，在这期间，所有防护构件均无位移，为工程的建设提供了有利的保护，对于期间发生的大降雨没有造成停产事故。本方法在成本上与传统喷锚防护几乎相同，并且适合于复杂的岩土结构地区使用，能够最大程度的提高生产安全性。

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2016-1-25

TU753

A

2095-2066（2016）10-0074-02