锚钉墙支护技术在深基坑工程中的应用

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摘要：在支护结构中锚杆支护的优点：①进行锚杆施工作业空间不大，适用于各种地形和场地；②进行锚杆代替内支撑可降低造价，改善施工条件；③锚杆的设计拉力可通过抗拔实验确定，因此可保证足够的安全度；④可对锚杆施加预应力控制支护结构的侧向位移。

关键词：锚钉墙；支护结构；深基坑

锚钉墙是在土层中斜向成孔，埋入锚杆后灌注水泥浆（或水泥砂浆），依赖锚固体与土堤之间摩擦力、拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用来承受作用于支护结构上的荷载。在支护结构中锚杆支护的优点：①进行锚杆施工作业空间不大，适用于各种地形和场地；②进行锚杆代替内支撑可降低造价，改善施工条件；③锚杆的设计拉力可通过抗拔实验确定，因此可保证足够的安全度；④可对锚杆施加预应力控制支护结构的侧向位移。

1．锚钉墙施工

1.1施工顺序

场地平整挖土做坡顶防渗层清坡成孔放锚杆压力注浆绑扎坡面钢筋焊锚杆头喷坡面砼。

1.2分层分段施工

由于锚钉墙是先开挖后支护，所以要保持边坡在施工中的稳定性，必须控制边坡上方开挖的层高与开挖长度，这就是锚钉墙的分层分段施工。边坡开挖的分层高度一般是以氏锚体竖向间距决定。影响分段开挖长度的因素为土质条件、坡度、坡顶部位超载大小及基坑深度等。对松软的杂填土和软弱土层，滞水层地段分段应小一些。施工期间坡顶超载较大，边坡陡立度较大时，分段也应小一些，对深度较大的基坑，其下部开挖支护时，分段应小一些。

分段开挖的长度与土方工程工期要求相适应。工期紧的工程要采用多段跳槽开挖以扩大施工面，加快施工进度。因此，锚钉墙支护能力一方面要满足保证边坡稳定性的需要，即边坡开挖后应在12小时内完成支护作业，另一方面也要适应多段跳槽开挖，加快施工进度的要求。

锚杆成孔、锚杆制作、压力灌浆与护坡桩施工方法大体相同。只是锚钉墙的锚孔深度一般不大，大部分可用洛阳铲成孔，只有当土中含有障碍物时才用机械成孔。洛阳铲轻便易掌握，2人1组，速度可达3~5孔/h。

边坡钢筋绑扎和喷射砼与地下工程喷锚支护施工工艺相似。但注意：

①坡面钢筋绑扎要控制好上下层与左右段接槎部位的质量，要按有关规范施工；

②必须保证锚筋、钢筋网和井字型锚头三者的连接质量。锚筋穿入井字型锚头处四周应满焊，同时应确保钢筋网纵横各有2根钢筋与锚头点连接。

2．锚钉墙的位移监测和信息反馈

工程中对边坡支护的施工全过程进行位移监测，目的是及时掌握锚钉墙位移速度的变化和位移累积总量，以便采取措施对其稳定性进行控制。监测方法与护坡桩的位移监测相同。

3．锚钉墙的支护特点

3.1安全可靠

锚钉墙通过锚体与土体之间摩擦力，将边坡内部水平推力传到锚体上，使土与锚体共同工作，即增强了土的主动受力能力，又增强了土体破坏的延性。改变了边坡破坏时突然塌方的性质。虽然很多工程证明，锚钉墙的位移积累量不大于20mm，但由于土体延性的增加，锚钉墙即使发生破坏，也是渐进性的，相应加固方法简单，时间充裕。

3.2适应性强

锚钉墙适应于基坑较深、场地狭小、边坡近处有建筑物和地下构筑物需要保护的情况。同时如果把塔吊、运输车辆作为设计荷载计入，采取相应技术措施，也适应坑顶有道路和垂直运输设备的情况。

从边坡地质条件看，锚钉墙适应于粘质、砂质土、局部杂填土的情况。对局部有淤泥层、滞水层的地段可采用超前锚杆，于开挖前予以支护。

锚钉墙比土方开挖稍后一步施工的特点，有利于暴露土体结构的复杂性，提高了采取技术措施的透明度，这也可视为他的优点。

3.3缩短基坑施工工期

目前的桩类支护结构都是在土方开挖前期施工，占用施工工期。锚钉墙与土方开挖同步施工，能与土方开挖同步施工，能与开挖形成流水施工。

3.4经济效益好

在材料用量方面，本工艺每平方米边坡支护方面积大大低于支护桩的材料用量。比人工挖孔灌注桩使用的大型机械少。人工配备与人工挖孔护坡桩大体相当。所以总成本费用低于护坡桩。

3.5施工简单，易于推广

锚钉墙的成孔大剖分用洛阳铲易于掌握。孔内压力灌浆，面板喷射砼，已是护坡桩和地下工程喷锚支护的成熟工艺，易于掌握，普及性强。

4.注意事项

4．1采用措施提高锚钉墙的支护能力

根据加载与竖向位移关系，水平变形速率所反映的插筋与土体的相互作用性状，得出如下结论：

①插筋补强边坡在大提高了素土边坡的承载能力。

②插筋锚体对土体的约束作用，受力分担作用用骨架作用，增强了土体变形的延性。

③在边坡破坏阶段，近于直立的插筋补强边坡是以渐进性开裂发展，以致局部坡脚坍裂破坏，但仍保持边坡的整体性。基于上述结论，插筋补强护坡深度在坡脚75度~90度内可达到10米，采取一定措施可超过上述深度。

④当基坑深度较大，或护坡桩有较大荷载时，用型钢将坡面锚体纵横连接起来，形成多支点联系梁体系，可起到扩散和调整锚体受力的作用。但当支护面积较大时，因钢材耗量大而不经济。

4．2坚持分层分段开挖与支护的原则

分层分段开挖并支护有利于边坡能量的释放。前期开挖层段的能量有一部分通过锚体传到土层较深部位，有一部分受已施工面板的影响留在坡面浅层部位。当下一层段开挖后，就被后期开挖段吸收并释放。因此，锚钉墙分层分段开挖并支护的施工方法也是一个能量释放的过程，最后总的开挖能量留在坡内的较少，这对整个坡面的稳定是有利的。

4．3信息反馈是锚钉墙设计的重要组成部分

所谓锚钉墙施工过程中的信息反馈基本上指两方面，一是指坡面开挖过程中对暴露出来的地质构造、地下水分布的变化和地下建筑物等的信息反馈；二是指施工过程中对边坡位移的信息反馈。

锚钉墙的设计是一个延续过程，贯穿施工及使用全过程。监测信息的反馈和加固过程就是其整个设计过程的一个重要组成部分。