杜文敬
中鐵九局集團第四工程有限公司 遼寧沈陽 110000
噴錨網(wǎng)支護技術(shù)是在錨桿技術(shù)基礎(chǔ)上的進一步發(fā)展,灌漿錨桿在砂漿凝固之后會在錨桿漏出的邊坡位置上進行掛網(wǎng)操作,之后進行噴漿,確保整個邊坡和錨桿聯(lián)系在一起,將錨桿錨固在穩(wěn)定的區(qū)域內(nèi),在最大限度上減少工程施工邊坡不穩(wěn)定現(xiàn)象的出現(xiàn)[1]。
基坑噴錨網(wǎng)支護主要是利用土層本身的強度,在支護和非支護的條件下對土層穩(wěn)定性進行分析,通過逐層下挖基坑和支護操作在最大限度上實現(xiàn)對基坑邊壁的有效利用,確保支護能夠滿足有關(guān)設(shè)計和規(guī)范的要求,增強圍護基坑邊壁的安全性和穩(wěn)定性。土體的力學(xué)特點是強度較低的抗剪力,在計算的時候可以忽略抗拉強度,但是還需要考慮土體本身的結(jié)構(gòu)整體性。在進行基坑開挖操作的時候需要確保邊坡在臨界高度范圍內(nèi),在超出這個高度或者深度的時候需要及時調(diào)整結(jié)構(gòu)。噴錨網(wǎng)支護一般由預(yù)應(yīng)力錨桿、面層、錨桿承載結(jié)構(gòu)和排水系統(tǒng)共同構(gòu)成,在具體操作的時候能夠?qū)娚浠炷?、鋼筋、錨桿等結(jié)合在一起。鋼筋網(wǎng)一般被安排在噴射混凝土的內(nèi)部,在水泥漿的壓力作用下能夠?qū)⒕o密地和土體鑲嵌在一起,錨桿對復(fù)合土?xí)a(chǎn)生荷載分擔(dān)、承擔(dān)重量、應(yīng)力傳遞、應(yīng)力擴散的作用。噴錨網(wǎng)結(jié)構(gòu)的整體屬性是能夠確保基坑邊坡處于穩(wěn)定的狀態(tài)。
某建筑工程占地面積約2.65萬平方米,建筑面積約3.3.萬平方米。為地下兩層框架結(jié)構(gòu),平面呈L型,主體結(jié)構(gòu)埋深為13.05米,覆土厚度1.5米。工程基坑安全等級為一級?;?xùn)|側(cè)為既有道路,距離基坑邊線5.5米,該處應(yīng)用錨桿噴射混凝土支護結(jié)構(gòu)三排錨桿開展施工;基坑北側(cè)為三棟高層住宅,距離本結(jié)構(gòu)外墻16.75米,該處采用放坡+網(wǎng)噴混凝土+錨筋方案,放坡比例為1:1。工程地下水類型屬第四系空隙潛水,地下水位年變化幅度約1.0-2.0米,其主要補給來源為大氣降水及地表徑流側(cè)滲[2]。
按照全面監(jiān)測、重點突出的原則對工程基坑變形開展監(jiān)測,平面位置上的力呈現(xiàn)出對稱分布的形態(tài)。工程監(jiān)測項目包含基坑頂部水平位移和沉降監(jiān)測、市政管線施工、沉降監(jiān)測施工等?;禹敳孔冃伪O(jiān)測點有36個?;颖O(jiān)測點之間的間隔距離為20m,1倍基坑開挖深度范圍內(nèi)的市政管線沉降監(jiān)測布設(shè)5個基本點,間隔距離為15m;1-2基坑開挖深度范圍內(nèi)的市政基坑邊線布設(shè)3個沉降觀測點,間距為25m。噴錨網(wǎng)支護基坑開挖分為九個施工段進行,采用分層(四層)、從西到東、南的方向開挖,經(jīng)過監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn),在基坑的北部、西部和南部的基坑頂部水平位移的變形量在25mm以內(nèi),基本穩(wěn)定。在S12-S15開挖之前,變形量被控制在正常的范圍內(nèi),但是變形速率較大。在第三層施工完成之后,噴錨網(wǎng)支護基坑檢測點變形速率加大,在S13的時候水平位移量達到了26mm,變形速率每天達到了2.4mm。根據(jù)上文分析發(fā)現(xiàn)當前的噴錨網(wǎng)支護基坑結(jié)構(gòu)無法維持基坑邊坡的穩(wěn)定,為了改善這個問題需要在第四層施工開挖之前對支護體系進行加固處理。經(jīng)過加固操作之后顯示,噴錨網(wǎng)支護基坑水平位移和沉降量的變形速率被有效控制,基坑基本恢復(fù)了穩(wěn)定的狀態(tài),確保了基坑周圍的安全、穩(wěn)定[3]。
噴錨基坑支護技術(shù)應(yīng)用的基本原理是通過錨桿-土體的摩擦作用和面層對土體的加固約束來限制土體的側(cè)向變形,提升整個土地的強度。通過對深基坑樁錨支護結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn),噴錨網(wǎng)支護邊坡體現(xiàn)出和其他支護形式不同的變形特點。
在穩(wěn)定的情況下,基坑邊坡頂部水平位移量和沉降量的差別不大,且能夠同步發(fā)展,在不穩(wěn)定的情況下,基坑邊坡頂部水平位移量和沉降量大小出現(xiàn)了變化,這種變化具體體現(xiàn)在36個變形監(jiān)測點上,變形差距最大為3mm,基坑邊坡頂部水平位移量和沉降量大小變化如圖一所示。第二,在穩(wěn)定的條件下,基坑頂面變形點距離基坑邊線越近,沉降量就會越大,這種變化呈現(xiàn)出線性分布的情況。在不穩(wěn)定的情況下,基坑頂面距離基坑邊線的范圍內(nèi)變形點沉降情差距不大,且越是對外,沉降量穩(wěn)定性會降低。在S13點距基坑邊線1m位置上的時候,G2點距基坑邊線的范圍為5m左右,L1點距基坑邊線距離為15m左右,具體如圖二所示。在基坑支護完成之后,S13點的沉降量達到了最大,L1沉降量最小。
基坑邊坡的穩(wěn)定變形能夠用來判斷基坑邊坡是否失去了穩(wěn)定,如果基坑邊頂面距離基坑的邊線較遠,那么對應(yīng)的沉降量也會降低,基本上呈現(xiàn)出線性分布,這個時候充分說明基坑邊坡是穩(wěn)定的,但是如果邊坡的沉降量表現(xiàn)為弧形分布,那么就會出現(xiàn)弧形滑坡。
圖1 基坑邊坡頂部水平位移量和沉降量大小
圖2 邊坡穩(wěn)定條件下的沉降量變化
綜上所述,噴錨網(wǎng)支護基坑監(jiān)測的安排布置需要嚴格遵照有關(guān)規(guī)范進行,特別是要考慮邊坡變形特性的影響,結(jié)合實際情況有選擇、有目的的選擇特征點位,實現(xiàn)對基坑邊坡狀態(tài)的及時監(jiān)控。文章結(jié)合某工程發(fā)展實際情況,通過分析檢測點變形速率和變形點關(guān)系的基礎(chǔ)上就變形量沒有達到警戒值的基坑邊坡失穩(wěn)問題進行報道,旨在能夠為同類基坑監(jiān)測預(yù)報提供重要參考支持。