錨桿支護(hù)技術(shù)在工程應(yīng)用中的幾個(gè)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(guó)的深基坑支護(hù)技術(shù)得到了較快發(fā)展?；又ёo(hù)的方式有土釘墻支護(hù)、排樁支護(hù)、地下連續(xù)墻支護(hù)、樁錨支護(hù)等。1912年德國(guó)謝列茲礦最先采用錨桿支護(hù)井下巷道以來，錨桿支護(hù)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、成本低和對(duì)工程適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，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(guó)內(nèi)外的地層錨桿規(guī)范一般都對(duì)錨桿的適用范圍、定義、設(shè)計(jì)、材料、防腐、施工、試驗(yàn)等項(xiàng)目作了明確規(guī)定，我國(guó)頒發(fā)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《貓桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB50086)2001)對(duì)錨桿錨固體設(shè)計(jì)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(guó)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(hù)設(shè)計(jì)方法
　　一般，采用的傳統(tǒng)錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法有３類，即工程類比法、理論計(jì)算法和監(jiān)測(cè)法。
　　3、1工程類比法
　　工程類比法，是建立在已有工程設(shè)計(jì)和大量工程實(shí)踐成功經(jīng)驗(yàn)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(yàn)，進(jìn)行待建工程錨桿支護(hù)類型和參數(shù)設(shè)計(jì)。工程類比法是一種實(shí)用方法，在煤礦錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)中占有主導(dǎo)地位。
　　晉城礦區(qū)２０多年的實(shí)踐證明，在工程條件相近時(shí)，采用工程類比法進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)十分成功，但是隨著新的建筑設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的需要，錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)采用工程類比法是不可行的。
　　3、2理論計(jì)算法
　　錨桿支護(hù)理論計(jì)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(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)，計(jì)算出錨桿支護(hù)參數(shù)。這種設(shè)計(jì)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(hù)機(jī)理提供了理論工具。理論計(jì)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(jì)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(hù)設(shè)計(jì)實(shí)際工作中，主要運(yùn)用理論計(jì)算法來驗(yàn)證工程類比法，從而判定支護(hù)設(shè)計(jì)的正確性。
　　3、3監(jiān)測(cè)法
　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際監(jiān)測(cè)資料，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)已被很多國(guó)家采用。例如采用超聲波探測(cè)儀監(jiān)測(cè)圍巖松動(dòng)范圍，根據(jù)松動(dòng)圈大小，提出相應(yīng)錨噴支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)，目前無損質(zhì)量檢測(cè)、激光檢測(cè)在工程中得到了應(yīng)用。
　　4、某錨桿支護(hù)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(hào)、2號(hào)、3號(hào)三個(gè)基坑。
　　4、2支護(hù)方案的選擇
　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明: 基坑南、北兩側(cè)場(chǎng)地較寬闊，可以大放坡，而東西兩側(cè)場(chǎng)地狹小，放坡比例很小，北側(cè)可以在預(yù)留出支護(hù)所需材料堆放、加工的場(chǎng)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(chǎng)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(hù)。
　　4、3施工要點(diǎn)
　?。?）基坑土方開挖及修坡?；油练介_挖應(yīng)分步進(jìn)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(zhǎng)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(zhǎng)度為15m-20m。邊坡開挖應(yīng)最大限度地減少對(duì)支護(hù)土層的擾動(dòng)， 并嚴(yán)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(jī)鉆孔，按設(shè)計(jì)的孔位布置，進(jìn)行測(cè)量畫線，標(biāo)出準(zhǔn)確的孔位，后按設(shè)計(jì)要求的孔長(zhǎng)、孔的俯角和孔徑進(jìn)行鑿孔。其次是錨桿安裝，按照設(shè)計(jì)規(guī)定的各排錨桿的長(zhǎng)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(gè)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(qiáng)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(jī)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(jì)要求為80mm-100mm，強(qiáng)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(shí)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(cè)點(diǎn)
　　監(jiān)測(cè)要設(shè)置測(cè)點(diǎn)，在施工期間和竣工前定期觀測(cè)。一是地面下沉值，二是坡面位移值，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控測(cè)量對(duì)噴錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)尤為重要，通過監(jiān)測(cè)，隨時(shí)掌握邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)、安全程度，為設(shè)計(jì)和施工提供信息，以便隨時(shí)修改設(shè)計(jì)和施工方案，達(dá)到設(shè)計(jì)和施工最優(yōu)化。
　　5、結(jié)束語
　　錨桿支護(hù)工作是一項(xiàng)看似簡(jiǎn)單，實(shí)則復(fù)雜的系統(tǒng)工程，影響支護(hù)效果與成敗的因素很多。隨著工程上的多年實(shí)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(qiáng)學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗(yàn)。