噴錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù).doc

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1、噴錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)噴錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)噴錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)及在廣州地區(qū)的應(yīng)用一、工作原理基坑噴錨網(wǎng)支護(hù)結(jié)構(gòu)屬于土體原位加筋技術(shù)，配合機(jī)械開挖，采用下行式短臺階下挖方式施工。通過在邊坡設(shè)置高密度小尺寸錨桿群，配合面層鋼筋砼結(jié)構(gòu)組成輕型支護(hù)擋土體系。設(shè)計(jì)上是以錨桿力逐段分塊平衡土壓力，在密集錨桿的拉結(jié)下，把潛在滑裂面前的主動土壓力區(qū)復(fù)合土體加固為具有自撐能力的穩(wěn)定土體。穩(wěn)定性驗(yàn)算是視錨桿加筋土體為重力式擋土墻，支撐外緣未加錨土體的側(cè)壓力，確保邊坡整體穩(wěn)定性。噴錨網(wǎng)的錨桿以高密度的方式布設(shè)，與邊坡土體牢固結(jié)合而共同工作，將主動區(qū)分塊段土壓作為分

2、散荷載傳至破裂面后的穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，群錨在復(fù)合土體中起著箍束骨架作用，提高了土坡的抗剪力和整體剛度。坡面面層結(jié)構(gòu)是兩層噴射砼夾雙層鋼筋網(wǎng)，并用加強(qiáng)筋和錨頭牢固焊結(jié)，由于主動區(qū)土壓力的大部分被密集錨桿黏結(jié)力所牽制吸納抵消，使錨噴網(wǎng)面層已不是受力構(gòu)件，而是面層土壓力傳力構(gòu)件，僅僅起保證局部土體穩(wěn)定、不受風(fēng)化侵蝕的作用。與預(yù)應(yīng)力錨桿不同，噴錨網(wǎng)不設(shè)自由段，全長注漿，抗剪切性能好。一般不加預(yù)應(yīng)力，要求產(chǎn)生有限位移才出現(xiàn)摩擦力。這個意義上可稱為柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)，可使土壓按平衡原理進(jìn)行再分配調(diào)整，試驗(yàn)表明位移量4～13mm已使摩擦力發(fā)揮到最高點(diǎn)

3、。每條錨桿支撐邊坡面積一般為1.2m2～2.5m2，故設(shè)計(jì)單根錨固力一般不超過100～120KN，即使某個單元失效，后果并不嚴(yán)重。而預(yù)應(yīng)力錨桿，一般設(shè)計(jì)值均超過200KN，故錨頭的錨定處理要非常牢固。當(dāng)噴錨網(wǎng)支護(hù)面貼近重要建筑物或在搶險工程中為了控制位移兩必須在噴錨網(wǎng)中設(shè)定若干預(yù)應(yīng)力錨桿或錨索，這部分設(shè)計(jì)和施工均應(yīng)按土層錨桿技術(shù)規(guī)程進(jìn)行。噴錨網(wǎng)支護(hù)起源于隧道礦山井巷支護(hù)，隨著施工工藝的進(jìn)步，廣泛采用超前錨桿、超前高壓注漿錨管，以及注漿錨管棚架等，配合各類止水唯幕，采用聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)，其適用性幾乎推廣到大多數(shù)地層條件。具有施工

4、快捷、設(shè)備輕便、造價較低、位移較小施工安全等優(yōu)點(diǎn)，并在過程中按土質(zhì)情況及時完全調(diào)整設(shè)計(jì)，做到信息化施工管理，，但對水流侵蝕抵御能力差，水、流砂能使群錨整體失效。二、設(shè)計(jì)要點(diǎn)噴錨網(wǎng)支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)主要是確定錨桿密度、錨桿長度和材質(zhì)、止水措施、噴錨網(wǎng)面層結(jié)構(gòu)、以及整體穩(wěn)定性驗(yàn)算等。決定這些參數(shù)的主要因素是開挖深度、工程水文地質(zhì)條件、地面荷載、鄰近建筑物以及地下管線等。一般土層基坑噴錨網(wǎng)支護(hù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)為：群錨布設(shè)縱橫間距：Sx（Sy）=1.1m～1.5m，前者為軟弱土層，后者為硬塑土層。群錨鉆孔直徑d孔視乎選擇適合土層的成孔施工方

5、法，一般可硬塑土層選擇鉆孔錨桿，d孔=0.11～0.13m，采用鉆進(jìn)成孔，一般水下軟弱土層選擇注漿錨管d=φ48～φ60鋼管，采用打入式成錨，一般巖石采用氣動沖擊成孔或鉆進(jìn)成孔，d孔=76mm～110mm，且在中風(fēng)化以上巖層成孔深度不宜超過5米。但對裸露巖坡，必須用群錨牢固拉結(jié)巖層層面，節(jié)理裂隙面。錨桿傾角一般以12°～15°為宜，除非具備有效的壓力注漿止?jié){塞工藝，錨孔傾角不宜小于8°。為避開地下障礙物或上層軟弱土，傾角可加大到35°。錨桿長度在基坑上部一般為L=1.2H～1.6H（H為基坑開挖深度），前者適用工程水文條件

6、較好的基坑，后者適用土質(zhì)差、水位高周邊常有動載的基坑。接近基坑底層的錨桿長度通常只有上層錨桿的0.5～0.7倍，呈倒梯形分布（與土壓力強(qiáng)度分布相反）。因?yàn)楸M管表層土壓力小，但通常土質(zhì)較差，雨水和外荷交替作用，錨固黏結(jié)力相對較差且較易破壞喪失，盡量布設(shè)較長錨桿可減少位移量，限制裂縫的出現(xiàn)，對安全施工至關(guān)重要。對緊臨道路和建筑物的基坑，首排錨桿最好施加30%的預(yù)應(yīng)力鎖定。錨筋材料強(qiáng)度要與錨固力設(shè)計(jì)值相匹配，由于采用高密度錨桿，多數(shù)錨筋材料為φ25～φ28鋼筋或φ48注漿錨管，除非特別設(shè)置的預(yù)應(yīng)力錨桿才采用更高強(qiáng)度的材料。注漿一

7、般采用水灰比0.4～0.5的純水泥漿，強(qiáng)度等級不低于M20。面層結(jié)構(gòu)包括二次噴射C20～C30強(qiáng)度等級細(xì)石砼，厚度為10～16cm，中間夾有兩層鋼筋網(wǎng)：φ6～φ8200～300的綁扎網(wǎng)和焊接錨頭的φ14～16加強(qiáng)筋網(wǎng)。三、設(shè)計(jì)計(jì)算的幾個問題土壓力分布：噴錨網(wǎng)設(shè)計(jì)意圖是用錨桿錨固力分段平衡土壓力，施工是逐級下挖支護(hù)，實(shí)測證明邊坡面層上土壓力分布與傳統(tǒng)庫輪理論不同，山西王步云在10.2m高的均質(zhì)土坡中，用P～Y模型試驗(yàn)實(shí)測土壓力分布，[P（側(cè)壓力）=K11（地基水平基床系數(shù)）×Y（坡面結(jié)構(gòu)撓度）]，原位試驗(yàn)表明土壓力強(qiáng)度逐漸遞

8、增至開挖高度一半以后，不再增加（見圖1，圖2）。即eai=me×K×r×hi；當(dāng)hi＜H/2時，取hi=h；當(dāng)h＞H/2時，取hi=H/2；eai—主動土壓力強(qiáng)度；me=1.1～1.2工程條件系數(shù)；r—土密度；h—坡高度；H—基坑深度；K=1/2（K0＋Ka）介乎靜止土壓力和主動土壓力之間的側(cè)壓力系數(shù)。