锚杆支护在某基坑支护中的应用分析

摘要：本文用实际案例论述了在工程地质条件、水文地质条件一般的条件下，采用坡率法＋锚杆支护结构进行基坑支护的过程，工程实施后取得了预期效果，支护方案具有借鉴意义。

关键词：基坑支护，坡率法，锚杆支护

中图分类号：TV551文献标识码： A

0引言

伴随着我们国家经济的稳健发展，基坑支护技术与施工也方兴未艾，其中锚杆技术在我们国家得到了普遍的应用，实践证明锚杆技术经济、可靠。文章运用实际工程案例论述了锚杆在深基坑工程中的应用。文章所述内容，可为类似工程实践提供参考。

1工程概况

1.1工程位置

拟建工程北侧紧邻深圳市某办公楼的网球场，北东侧位一条两车道的水泥路，西南侧则邻近居民区二层的简易板房，南面为做临时停车场用的空地。原始地貌属丘陵小山，后经人工推填，现地面大致呈北高南低状。

拟建地下室二层，工程设计为地面以上12层，高度65m，地下室2层，地下室埋深9.25m，结构类型为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，建筑物类别为丙类；地基基础设计等级为乙级。基坑开挖坑底高程为33.20m，局部位置坑底高程为32.55m，基坑周长约288m，基坑面积约5723.80m2。依据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）结合周边建筑物环境，基坑设计时安全等级定为二级。

1.2场地岩土工程条件

1.2.1地层划分

根据钻探揭露，勘察场地内的地层自上而下分布有人工填土层、第四系坡积层及残积层，下伏基岩为石炭系测水组细砂岩。各层特征分述如下：

1.人工填土（Qml、层序号①）：黄褐色，主要由粉质粘土堆填而成，局部含砖块、瓷片等建筑垃圾，结构松散～稍密状。厚度介于0.40m～2.70m，平均0.96 m，层底标高介于39.37m～43.07m。

2.第四系坡积层（Qdl）

含砾粘土(层序号②)：土黄色夹砖红色、黄色，稍湿，硬塑。含约15～30%的砂铁质结核，粒径5～15mm不等，分布不均，土质粘性一般。物理力学指标平均值为：w=25.0%；e=0.758；IL=-0.05；a1-2=0.26MPa-1；Es=8.76MPa。层厚介于0.70m～4.00m，平均2.18m，层底标高介于37.19m～41.19m。

3.第四系残积层（Qel）

粘性土(层序号③)：砖红色夹浅黄色，湿，可塑～硬塑。光滑，无摇震反应，干强度高，由细砂岩风化残积而成，原岩结构可辨，含少量风化碎块，用手可捏碎。物理力学指标平均值为：w=26.6%；e=0.742；IL=0.24；a1-2=0.29MPa-1；Es=6.62MPa。层厚介于4.20m～14.40m，平均6.57m，层底标高介于-13.56m～36.58m。

4.石炭系测水组细砂岩 (C1dc)

（1）全风化细砂岩(层序号④1)：灰色、灰褐色、黄褐色，原岩结构尚可辨认，岩芯呈坚硬土状，含少量碎块，碎块用手可捏碎，岩芯泡水易软化，合金钻进较易。揭露厚度介于0.90m～12.50m，平均4.31m，层底标高介于-3.70m～41.14m。

（2）强风化细砂岩(层序号④2)：黄褐色、褐红色，岩芯主要呈碎块混土状、碎块状，碎块大多用手可折断，风化裂隙极发育，含中风化岩碎块约10～30%，分布不均，局部含量较高。该层场地内各钻孔均有揭露，揭露厚度介于1.00m～48.35m，平均24.29m，层底标高介于-17.56m～40.47m。

（3）中风化细砂岩(层序号④3)：浅灰色、灰色、黄褐色、褐红色，岩芯主要呈碎块状、块状，风化裂隙较发育，碎块锤击声较脆，难碎，含有强风化岩碎块，分布不均。揭露厚度介于1.00m～14.40m，平均4.74m，层底标高介于-3.39m～37.87m。

1.2.2土层物理力学性质指标

根据勘察报告土工试验结果，与基坑支护相关土层的物理力学性质指标如下：

表1各岩、土层承载力特征值及强度指标建议值

岩 土层 fak(kPa) ES(MPa) E0(MPa) C(kPa) Φ(°) γ(g/cm3)

代号 层号 名称

Qml ① 人工填土 欠固结 1.92

Qdl ② 含砾粘土 180 5.0 12 23 17 2.05

Qel ③ 粘性土 210 6.0 12 25 19 1.95

C1dc ④1 全风化细砂岩 350 7.0 14 28 21

④2 强风化细砂岩 500

④3 中风化细砂岩 1200

1.3地下水

勘察期间，测得钻孔终孔稳定水位埋深介于7.40m～10.50m，相对应水位高程介于33.81m～33.43m。该场地地下水在强透水层中对砼结构具弱腐蚀性，在弱透水层中具微腐蚀性；对混凝土中的钢筋具微腐蚀性。

1.4周边环境条件

管线探测结果显示拟开挖的基坑场地内地下管线分布范围较大，有相当一部分管线位于拟开挖基坑内和基坑开挖边线范围，建议在施工时，请查阅并参考管线竣工资料，避免盲目开挖对地下管线造成破坏。

2基坑支护设计

2.1设计综述

该基坑位于深圳市东部区域，基坑开挖深度约在8-12m之间，基坑周边环境复杂程度一般。根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012），基坑安全等级定为二级。设计主要采用坡率法＋锚杆支护结构。

2.2设计说明

2.2.1降水、排水

基坑开挖地层主要为人工填土层及全～中风化的细砂岩，基坑开挖及支护期间的地下水采用明降明排的形式处理，坑顶、坑底设排水沟，坑底设集水井，基坑的积水经三级沉砂池沉淀后排入市政排水管线，具体设计如下：

（1）坡面排水管

支护结构坡面设置排水管，以有效排出坡体中的地下水，减少因降雨引起的地下水位升高，从而避免支护坡体水压力过大而影响支护结构安全。排水孔按@1500×1500的密度设置。

（2）排水沟

坡顶、坡脚均设置一圈排水沟，排水沟采用砖砌构造，尺寸为：300mm×300mm×300mm（顶宽×底宽×高）。

（3）集水井

基坑底部设一定数量的集水井（具体数量和位置根据现场实际情况确定）以汇集坑顶坑底排水沟滞水，尺寸800mm×800mm×1000mm。集水井采用砖砌构造，砂浆抹面。

（4）基坑积水的抽排

汇集于集水井的积水通过水泵向坑顶抽排，每个集水井中设置污水泵1台，要求水泵口径大于2寸，扬程大于15m。

（5）三级沉砂池

基坑抽排的积水经三级沉砂池沉淀后排入市政排水管道，沉砂池深度1.5m。

2.2.2锚杆

（1）喷锚支护施工步骤：基坑开挖―削坡―喷底层砼―锚杆孔定位、成孔―安放锚杆杆体―灌浆―吹洗坡面―编网―喷表层砼―砼养护。

（2）严格分层开挖，不可超挖和欠挖。开挖削坡后立即喷底层砼，每开挖一层施工一排锚杆，每段施工长度不宜大于20m，并采用间隔跳槽施工。

（3）基坑喷锚支护面板厚度为100mm，土方开挖并修整坡面后立即喷射第一层砼厚40mm，挂网后再喷射砼至设计厚度， 喷锚面层砼强度等级为C20。锚杆杆体采用钢花管，锚杆孔径100mm，按一定间距设置。锚杆外露不小于80mm，头部用2根横向加强钢筋φ16压紧焊牢。网筋采用φ6.5钢筋，间距为200×200。锚杆灌浆材料采用纯水泥浆，水灰比0.4～0.5，灌浆为压力注浆，注浆体应饱满密实。

2.2.3土方开挖

合理安排开挖顺序，使基坑坡面暴露时间最短。每层可先开挖基坑边缘区土方，提供锚杆施工工作面后开挖基坑中间区域。土方外运时应注意避免损坏排水沟等设施。

2.2.4施工监测

（1）监测点布置

在基坑四周坡顶设水平位移兼沉降监测点；针对周边民房、道路设置沉降观测点。观测点及基准点在坡顶开挖整平后设置，并在施工过程中妥善保护。

（2）观测频率

基坑开挖过程中，相邻两次的观测时间间隔不宜超过三天或每开挖一层（开挖深度1.1m或1.2m）观测一次；基坑开挖支护结束一个月后观测时间间隔为10～30d；阴雨天或出现可能促使变形加快的情况时，应加密观测次数；基坑开挖完毕和桩基础施工完且变形已趋稳定时可适当延长间隔时间，不少于每个月一次；当基坑回填完毕时，可结束观测。

（3）监测项目报警值

根据《建筑基坑支护技术规范》（SJG05-2012），最大水平位移允许值为：55mm，最大水平位移预警值为40mm；最大沉降位移允许值为50mm，最大沉降位移预警值为35mm。

3结论

本工程场地地层自上而下分布有人工填土层、第四系坡积层及残积层，下伏基岩为石炭系测水组细砂岩，基坑周边环境复杂程度一般，基坑安全等级定为二级，设计主要采用坡率法＋锚杆支护结构，工程实施后取得了预期工程经济效果，支护方案安全可行。