摘要：通过约十几年的研究和实践，我国的土木工程界对于较深基坑的防水技术和边坡支护已经取得了很大的成就，喷锚网的应用就是众多成果的一个方面。这种方法能够被应用于多种土层，适应性强；承载力高，安全可靠，结构简单；不占用绝对工期，可与土方开挖同步进行；施工灵活、施工机具简单，对周围环境的影响小，噪声低，污染小；支护费用相对较低，本身不需要打桩。
关键词：沉降观测；技术措施；喷锚网支护
文章编号：1674-3954（2013）09-0126-02
1 引言
我国当前的城市建设已经步入了高速发展的阶段。由于建筑物以及构筑物的不断增加，基坑开挖时边坡的放坡系数受到很大的影响，在市区内的高层建筑物旁边进行施工被限制很多。既要节省投资，同时又要边坡稳定，这就必然会使喷锚支护技术在基坑开挖尤其是深基坑开挖方面的应用越来越广泛。上个世纪50年代后期，喷锚技术才逐渐进入应用阶段，开始的时候只是被用作一种新型岩土加固技术，之后慢慢向加固土体的方向发展。直到80年代我国才开始使用这种技术，在隧道支护和高边坡治理等大型工程中取得一定的成就。90年代之后，喷锚支护深基坑逐渐得到推广，并为人们熟知，设计方法和施工技术都得到了不断地发展。
2 喷锚网支护及其作用原理
在我国当前深基坑支护工程中，喷锚网支护是应用较为广泛的一种支护方式。它是钢筋网、锚杆、喷射混凝土一起支护的简称。喷锚网支护作为一种先进的支护加固技术，在大跨度地下工程和岩土质高边坡，尤其是在地质条件不良的情况之下，海内外已进行了成功而广泛的应用。
土体的抗拉能力几乎等于零，抗剪强度较低，但是土体的结构整体性非常好。因此，可以以很小的临界高度保持竖立。环境因素发生变化以及坡地的超载较大，或临界高度低于土坡直立的高度都会导致土坡失稳。传统的做法是采用支挡结构限制其变形并承受侧压力，这是被动制约机制的支挡结构。喷锚网支护是在土体内设置一定分布密度和长度的锚固体，它和土体紧密结合并且联合工作，从而增强土体的稳定性，补偿土体自身的强度。这种方法是以主动制约机制为基础，利用土体和锚杆的联合作用，增加土体自身的结构强度，锚杆分担土体自重和外荷载、应力扩散与传递的作用，对复合土体起骨架箍束的作用。钢筋网喷射混凝土则约束坡面的变形。
3 喷锚支护方案的设计原理
喷锚支护后的土体与支护结构形成一个整体，支护结构同时满足内力和外力的作用，保证支护面的稳定性。锚杆不被拔出或拉断，结构体同时具有抗滑和抗倾覆稳定。
4 施工工艺
在开挖基坑之前，按照极限平衡法计算出土体的临界直立高度，每层歼挖深度应低于2.5m。不得随意开挖，边开挖边支护。
4.1锚杆施工准备
编制施工组织设计，根据工程地址、水文、结构情况及施工场地、技术、机具条件制定施工方案，化分区段，进行平面布置、施工布置。在施工区域内搭设钻机平台，设置临时设施，把施工机具设备运进现场，安装试运转。进行技术交底，按设计要求确定孔位高低、锚杆排数、孔深、孔距、锚杆型式。进行施工放线，确定各个锚杆的倾斜角，锚杆孔的孔位。
4.2锚杆施工程序
方法及成孔机具设备：成孔工艺有干作业法和水作业法，这里主要介绍干作业法。干作业钻进法成孔，是先用螺旋钻成孔，清除废土之后再插入拉杆。可采用洛阳铲在黄土地区形成锚杆孔穴，孔径70～80mm，国外一般采用履带行走全液压万能钻机，孔径范围50～320mm，具有使用方便，体积小，成孔率高，适应多种土层等各种优点。
拉杆安设：按照拉杆结构构造，要求顺直，有专人制作。钻完后为防止钻孔塌陷，要尽快安设拉杆。使用拉杆前必须要除锈，必须仔细清除锚固段，避免影响于锚固体的粘结。可采用对焊焊接拉杆，也可用两根帮条焊焊接，帮条长度不小于40d0，焊缝宽不小于16mm，一般焊高不小于7～8mm。
灌浆：多采用纯水泥浆作为高压灌浆的灌浆材料，水泥采用425号以上普通水泥，如地下水的腐蚀性较强，采用抗腐蚀性的水泥浆较为适合。灌浆也能够采用水泥砂浆，灰砂比为1：0.5（重量比）或1：1。砂用中砂，水灰比0.4：0.5。其流动性要符合泵送，水灰比为0.4～0.45。往往采用0.4MPa左右的灌注压力。随着水泥浆或砂浆的灌入。采用一次性灌浆的灌浆方法，经胶管将水泥浆用压浆泵压进入拉杆管内，之后由拉杆的管端注入锚孔，管端比底高15cm。必须逐步把灌浆管向外拔到孔口，保证在拔管过程中管口埋在砂浆之内。为避免吹散浆液或砂浆，压力不能太大。
按设计要求支护面上的钢筋网片必须固定在露出土层的锚杆上，一般采用焊接连接方法。喷射混凝土的特点，是将混凝土的浇筑和运输结合在同一个工序内完成，采用压缩空气进行喷射作业。喷射混凝土有“湿法”喷射和“干法”喷射两种施工方法。
5 具体工程实例
5.1工程概况
某一污水处理厂工程，提升泵房、粗格栅、细格栅、曝气沉砂池位于一期工程的南边。其中提升泵房基础地板设计标高为-12.4m，周围无已建建筑物；该构筑物位于城区，施工场地狭窄，基坑开挖深度较大，必须确保提升泵房施工基坑的安全，采用有效的支护措施以稳定基坑壁。
施工区域地形平坦，按照地质勘察院所提供的《污水处理厂岩土工程勘查报告》，场地的地层自上而下主要为：
（1）杂填土：结构性差，质地疏松，层厚约0.80～3.20m；
（2）粘土：可塑～硬塑，层厚约0.30～6.20m；
（3）粉土：稍密，层厚约0.50～3.20m；
（4）卵石：松散～稍密、密实，底板埋深在494.09～492.06m。
拟建场地的地下水主要为孔隙潜水，第四纪卵石层为主要含水层，大气降水及河水是主要补给源，本场地内地下水渗透系数采用k=20m/d。勘察期间测得该场地地下水静止水位埋深为5.10～7.00m。 5.2喷锚支护施工工艺流程
（1）基坑开挖与喷锚支护施工工序：
（2）施工工艺流程
清理壁面-喷第一层混凝土-锚杆施工-披挂钢筋网-焊加强筋-喷第二层混凝土-混凝土养护。
（3）质量、安全保证体系
①以防水位回升，引起喷锚支护体系被破坏，必须对地下水降水情况实行实时监控。
②每次开挖的深度必须严格地控制，按照现场的实际情况及土质每次开挖深度为2.0～2.5m，严禁过度开挖。
③为了达到在必要时及时修改原设计方案或采取补救措施的目的，对于基坑开挖情况必须施行动态监测的方法。
④严格管理施工质量，着重加强灌浆质量、喷射混凝土质量、成孔质量以及挂网质量，实行项目经理抽检，设质检员负责专检；当班作业人员互检、自检的质量控制管理制度。
⑤当地下水位突然回升，坑顶区域地面荷载的突然大量增加，坑顶位移大于25mm，开挖深度大于设计深度等超过设计条件的情况时，立即采取以下措施：a.补强：当坑顶位移大于25mm或坑顶荷载不可避免时，必须立刻停止土方开挖，且在位移太大的地方增加加强筋和锚杆，加强喷射混凝土面层的刚度。b.排水：包括增加喷射混凝上面层的排水孔数量，或加强地表排水系统的建立和立即降低地下水位。c.回填或停挖：保障总开挖深度和每次开挖深度低于设计值。d.卸荷：保障坑顶荷载低于设计值。
（4）技术措施
建立施工监测体系的目的是使喷锚支护体系的安全得到保障，而且能够提供动态数据作为修改方案的参考。该基坑的侧壁安全等级是二级，在进行基坑护壁施工时必须对变形进行监测，从而保障基坑和周边地区与建筑的安全。监测项目主要是包括地下水位测量、周边建筑物变形、支护结构的水平位移等。监测方法为支护结构的水平位移，地下水位采用钢尺测量，采用红外线测距仪来检测周边建筑物的变形情况，测量精度为1mm。监控报警值以及测量精度要求是支护结构的水平位移变形，地下水位测量必须精确到5cm。地下水位的报警值为200mm，报警值为30mm，支护结构的水平位移变形监控值为20mm。监测周期及监测点布置为地下水位监测点2个，支护结构的水平位移监测点4个，还需要布置两口以上的降水井。各监测项目在基坑开挖前应测得2次初始值，基坑支护完成至地下室修建至±0.00时应每周监测1次，各层土方开挖完成后各测一次，地下水位达到设计要求前每天测量1次达到设计要求后每两天测量1次。基坑支护平面图和喷锚支护结构图如图2所示。
6 结束语
根据以上的措施进行施工，在整个施工阶段必须跟踪监测邻近建筑物以及整个基坑的位移，每个观测点都处于一种稳定的状态。与此同时跟踪监测基坑开挖后地面开裂的情况，每个观测点的裂缝都处于一种稳定的状态。实际表明，喷锚结构是一种广泛采用于开挖深度不超过基坑的支护方法，具有安全稳定性好、造价低、工期短等特点。
