喷锚网支护基坑监测及变形特性解析

杜文敬

中铁九局集团第四工程有限公司 辽宁沈阳 110000

喷锚网支护技术是在锚杆技术基础上的进一步发展，灌浆锚杆在砂浆凝固之后会在锚杆漏出的边坡位置上进行挂网操作，之后进行喷浆，确保整个边坡和锚杆联系在一起，将锚杆锚固在稳定的区域内，在最大限度上减少工程施工边坡不稳定现象的出现[1]。

1 喷锚网支护原理

基坑喷锚网支护主要是利用土层本身的强度，在支护和非支护的条件下对土层稳定性进行分析，通过逐层下挖基坑和支护操作在最大限度上实现对基坑边壁的有效利用，确保支护能够满足有关设计和规范的要求，增强围护基坑边壁的安全性和稳定性。土体的力学特点是强度较低的抗剪力，在计算的时候可以忽略抗拉强度，但是还需要考虑土体本身的结构整体性。在进行基坑开挖操作的时候需要确保边坡在临界高度范围内，在超出这个高度或者深度的时候需要及时调整结构。喷锚网支护一般由预应力锚杆、面层、锚杆承载结构和排水系统共同构成，在具体操作的时候能够将喷射混凝土、钢筋、锚杆等结合在一起。钢筋网一般被安排在喷射混凝土的内部，在水泥浆的压力作用下能够将紧密地和土体镶嵌在一起，锚杆对复合土会产生荷载分担、承担重量、应力传递、应力扩散的作用。喷锚网结构的整体属性是能够确保基坑边坡处于稳定的状态。

2 工程概述

某建筑工程占地面积约2．65万平方米，建筑面积约3．3．万平方米。为地下两层框架结构，平面呈L型，主体结构埋深为13．05米，覆土厚度1．5米。工程基坑安全等级为一级。基坑东侧为既有道路，距离基坑边线5．5米，该处应用锚杆喷射混凝土支护结构三排锚杆开展施工；基坑北侧为三栋高层住宅，距离本结构外墙16．75米，该处采用放坡+网喷混凝土+锚筋方案，放坡比例为1：1。工程地下水类型属第四系空隙潜水，地下水位年变化幅度约1．0-2．0米，其主要补给来源为大气降水及地表径流侧渗[2]。

3 喷锚网支护基坑监测结果分析

按照全面监测、重点突出的原则对工程基坑变形开展监测，平面位置上的力呈现出对称分布的形态。工程监测项目包含基坑顶部水平位移和沉降监测、市政管线施工、沉降监测施工等。基坑顶部变形监测点有36个。基坑监测点之间的间隔距离为20m，1倍基坑开挖深度范围内的市政管线沉降监测布设5个基本点，间隔距离为15m；1-2基坑开挖深度范围内的市政基坑边线布设3个沉降观测点，间距为25m。喷锚网支护基坑开挖分为九个施工段进行，采用分层（四层）、从西到东、南的方向开挖，经过监测结果发现，在基坑的北部、西部和南部的基坑顶部水平位移的变形量在25mm以内，基本稳定。在S12-S15开挖之前，变形量被控制在正常的范围内，但是变形速率较大。在第三层施工完成之后，喷锚网支护基坑检测点变形速率加大，在S13的时候水平位移量达到了26mm，变形速率每天达到了2．4mm。根据上文分析发现当前的喷锚网支护基坑结构无法维持基坑边坡的稳定，为了改善这个问题需要在第四层施工开挖之前对支护体系进行加固处理。经过加固操作之后显示，喷锚网支护基坑水平位移和沉降量的变形速率被有效控制，基坑基本恢复了稳定的状态，确保了基坑周围的安全、稳定[3]。

4 喷锚网支护基坑变形特性分析

喷锚基坑支护技术应用的基本原理是通过锚杆-土体的摩擦作用和面层对土体的加固约束来限制土体的侧向变形，提升整个土地的强度。通过对深基坑桩锚支护结构变形监测数据的分析发现，喷锚网支护边坡体现出和其他支护形式不同的变形特点。

在稳定的情况下，基坑边坡顶部水平位移量和沉降量的差别不大，且能够同步发展，在不稳定的情况下，基坑边坡顶部水平位移量和沉降量大小出现了变化，这种变化具体体现在36个变形监测点上，变形差距最大为3mm，基坑边坡顶部水平位移量和沉降量大小变化如图一所示。第二，在稳定的条件下，基坑顶面变形点距离基坑边线越近，沉降量就会越大，这种变化呈现出线性分布的情况。在不稳定的情况下，基坑顶面距离基坑边线的范围内变形点沉降情差距不大，且越是对外，沉降量稳定性会降低。在S13点距基坑边线1m位置上的时候，G2点距基坑边线的范围为5m左右，L1点距基坑边线距离为15m左右，具体如图二所示。在基坑支护完成之后，S13点的沉降量达到了最大，L1沉降量最小。

基坑边坡的稳定变形能够用来判断基坑边坡是否失去了稳定，如果基坑边顶面距离基坑的边线较远，那么对应的沉降量也会降低，基本上呈现出线性分布，这个时候充分说明基坑边坡是稳定的，但是如果边坡的沉降量表现为弧形分布，那么就会出现弧形滑坡。

图1 基坑边坡顶部水平位移量和沉降量大小

图2 边坡稳定条件下的沉降量变化

5 结语

综上所述，喷锚网支护基坑监测的安排布置需要严格遵照有关规范进行，特别是要考虑边坡变形特性的影响，结合实际情况有选择、有目的的选择特征点位，实现对基坑边坡状态的及时监控。文章结合某工程发展实际情况，通过分析检测点变形速率和变形点关系的基础上就变形量没有达到警戒值的基坑边坡失稳问题进行报道，旨在能够为同类基坑监测预报提供重要参考支持。