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【干貨】深基坑邊坡噴錨支護技術及常用機械設備1 前言 改革開放以來,我國國民經濟進展快速,在社會主義現(xiàn)代化建設中,一幢幢高層建筑拔地而起,隨著城區(qū)建設的進展對建筑功能提出了更高的要求,在高層建筑的興建和地下空間的開發(fā)利用中,地下工程已由過去的一層進展到多層,開挖深度也由過去的4米左右進展到目前的10多米。從進展的趨勢來看,無論是民用建筑還是市政工程,都有向地下空間和地上高空索取空間的趨勢,產生了深基坑開挖及支護的問題,同時也帶來了深基坑支護施工技術的變革,即由傳統(tǒng)的自然放坡及護壁樁等支護方法向噴錨支護等先進施工技術的轉換。2 傳統(tǒng)基坑支護施工技術 基坑開挖是一個綜合性的巖土工程問題,它涉及到土力學中的強度穩(wěn)定和變形問題假設深基坑承受支擋構造,則還涉及到其構造的強度、剛度以及土與支文件構造的共同作用等問題。要準確分析這一問題,是格外困難的。這不僅僅在于力學模型的簡潔,更是由于水土力學參數(shù)具有較大的不確定性與離散性。因而現(xiàn)有的基坑支護系統(tǒng)計算方法,都具有明顯的近似性。 各個工程工程而言,其所在地區(qū)的工程地質水文地質施工條件場地及基坑深度等方面存在差異,也就要求有不同的基坑支護施工方法來滿足各個不同的工程工程。在安全、牢靠的前提條件下,力求能夠從實際動身,因地制宜地確定設計和施工方案,選取一個經濟和合理的施工方法。 目前國內承受的基坑支護手段主要有樁、樁錨、內支撐、擋土墻、噴錨支護等幾種方法承受擋土墻的施工方法,要求施工現(xiàn)場有確定的放坡條件,且承載力低,故僅適用于基坑深度在5米以內的坑壁支護而內支撐施工方法,由于其造價高施工難度大,在應用與推廣方面有確定局限性。目前成都地區(qū)深基坑支護主要有樁、樁錨、噴錨三種方法。在承受樁的形式進展施工過程中,土層介質被視為純粹的外荷載,樁擔當了全部的主動土層介質在被擾動前所具有的自承載力同時,施工時需先成樁,待樁身砼到達確定的強度后,才能進展土方開挖,兩者不能同時進展,因而勢必造成施工周期過長。另外,樁根本身為懸臂式受力,在樁的上端局部會產生位移,由此簡潔造成基坑四周相鄰建筑物產生開裂現(xiàn)象。樁錨系樁與錨共同作用,該方法雖然安全牢靠,但造價高、工期長。而噴錨支護的最大特點是施工時基坑土方開挖與支護同時穿插進展,土方開挖工作完成后,支護也隨后完成,施工進度快。同時,在施工中利用了基坑周邊土介質的自承載力,并承受高壓噴射特別砼加鋼筋掛網布置,基坑四周壁面被連為一整體,其安全性大為提高,是目前近承受的一種安全有效的施工方法。3噴錨支護技術 由于高層建筑及超高層建筑往往都位于城市鬧市繁華區(qū)域及主要街道的兩旁,市區(qū)人口密集交通擁擠建筑密度大建設單位為節(jié)約土地,要求充分利用原有土地面積,充分利用地下空間,設置人防、車庫、機房及消防等設施,基坑開挖深度深,施工場地狹小,護壁占地面積受到嚴峻制約,一些傳統(tǒng)的支擋方法已難以滿足以上要求,比方基坑開挖線與周邊相鄰建筑很近時,其相鄰間距尺寸小于挖孔護壁樁直徑時,便無法承受挖孔樁作為支擋構造。同時,隨著競爭機制加劇,業(yè)主對工程要求進度快、質量高、造價低,噴錨施工技術能較好地滿足這些要求。 噴錨(網)支護是噴射混凝土、錨桿、鋼筋網聯(lián)合支護的簡稱。作為一種先進的支護(加固)技術,在高邊坡和大跨度地下工程中,特別是在不良地質條件下,通過噴錨網作用,形成噴射混凝土、錨桿(索)、鋼筋網與土體共同作用的主動支護體系,最大限度地利用邊壁土體的自承力氣,變土體荷載成為支護構造物的一局部,這是一種型的支護作用機理,它取代了傳統(tǒng)的樁、板、墻、撐或樁錨、板錨、墻錨、撐錨的支護方法。作為噴錨網支護技術,目前尚無成熟的理論及計算方法來進展設計計算,比較保守的計算方法是將噴錨網及錨桿作加固的土體,看到一重力式擋土墻,依據(jù)所配置的支護參數(shù),進展支護體系的內部穩(wěn)定性驗算,用邊坡滑體力矩平衡法進展外部穩(wěn)定性驗算。 噴錨(網)支護在受力和構造上,具有以下特點: (1)噴錨網構造通過錨桿和壓力灌注水泥砂漿使其與土體緊緊結合在一起,相互作用,形成了噴錨網復合體,是一種主動受力體系。它使被加固的土體整體化和構造化,顯著地提高了被加固土體的穩(wěn)定性和承載力氣。 (2)噴錨網支護通過錨桿和鋼筋網焊接連在一起,形成分布式多點鉸接連續(xù)板構造噴層具有足夠的柔性,允許土體有確定的變形和位移各節(jié)點受力可自行調整,從而重調整構造受力狀態(tài),使構造受力處于最正確(應力分布均勻)狀態(tài),局部不會產生偶然超載。 (3)噴錨網構造聯(lián)合作用,側壓力通過構造傳遞回穩(wěn)定土層,將原產生的土體一局部變成支護構造,充分利用和加強土體自身的承載力氣。(4)噴射混凝土與土外表之間的高速噴射作用下產生嵌固效應,提高了噴射混凝土與土體外表的粘結力,對各種土質外表均有良好的適應力氣,可防止雨水沖刷產生滑塌。 (5)基坑隨挖隨支護,快速作用,準時支護是噴錨網支護技術的顯著特點,準時支護保證了開挖臨空面后土體盡可能不消滅卸荷應力重分布,不會產生微剪切滑移,不轉變土體原位構造。 (6)具有很大的靈敏性和可調性。依據(jù)地質狀況的變化及監(jiān)測結果,可隨時調整支護參數(shù),對脆弱地質層進展補強,從而到達最正確支護。 (7)隨基坑開挖逐次分層施工,不需單獨占用場地,不占或少占單獨作業(yè)時間,施工效率高,開挖完成后,噴錨網支護施工也同時完成,特別是對于施工場地狹小,堆放材料困難,有時鄰建筑物,優(yōu)越性就更明顯。(8)施工噪聲低,振動小,無污染。 (9)費用比傳統(tǒng)支護方法明顯降低,工期也更短。4噴錨支護施工工藝 在本人負責的四川省農業(yè)進展銀行興農大廈Ⅰ期及Ⅱ期工程深基坑護壁施工中,承受噴錨技術進展基坑邊坡支護,基坑深度達9m,完成護壁面積3200m2,所用工期還不到2個月時間,質量安全牢靠,受到甲方好評。施工工藝分述如下: 噴錨護壁中使用的錨桿,分為錨筋錨桿和鋼管錨桿兩種,分別適用不同的土質。當邊坡土質為雜填土、粉土及粘土時,常承受鋼筋錨桿;當邊坡土質為砂及卵石層時,則用鋼管錨桿兩者施工工藝及所用施工機械各不一樣,具體如下: (1)雜填土粉土及粘土施工工藝流程 土方開挖(挖深1.8m左右)→鉆錨桿孔→安放鋼筋錨桿→錨孔內壓力注漿→安裝鋼筋網→噴射砼(厚80~120mm)→土方開挖→其特點是用土錨桿鉆機在坑壁上鉆孔,然后再放入鋼筋錨桿(也可用鋼管錨代替鋼筋錨桿)。 (2)砂及卵石層施工工藝流程 土方開挖(挖深1.8m左右)→安裝鋼筋網→噴射砼(厚80~120mm)→打入鋼管錨桿→壓力注漿→土方開挖→其特點是用潛孔錘直接將鋼管錨桿打入坑壁。 完成后,錨桿、鋼筋網及噴射砼形成了一個整體,從而確保了坑壁的穩(wěn)定。5 噴錨支護常用施工機械 由于基坑噴錨支護與土方開挖同時穿插進展,工作面在不斷變化,因此,對施工機械設備的選擇要考慮以下幾個問題,機械設備移動便利,重量較輕,體積較小,易拆裝,便利操作等。其施工機械設備主要包括空氣壓縮機錨桿鉆機混凝土噴射機砂漿攪拌機、砼攪拌機、注漿泵、張拉設備等,分述如下: (1)空氣壓縮機 空氣壓縮

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