喷锚与沉井联合支护应用论文

徐锦明

(福建省东辰岩土基础工程公司注浆工程部)

摘 要：本文介绍了南平某工程地质特点，采用喷锚、沉井联合支护成功应用的实例。并在今后

的应用中提出了一些建议。

关键词：基坑支护 喷锚 沉井

一、工程概况

1、拟建场地位于南平某熔铸三线工程二期厂房，该厂房内拟建造一个熔炼炉，熔炼炉埋深12.8m，熔炼炉长、宽分别为7.55m、5.22m。本工程±0.00相当于与厂房室内地坪设计标高相同。

2、地下室主要参数如下

本工程基坑开挖至底板垫层底的深度约为12.8m。基坑底呈矩形状(9.55长*7.22宽)，周长33.54m，

3、场地工程地质情况 开挖场地土层自上而下依次为: 层 号 土层名称 ① ② ③ ④ 状 态 厚度(m) 0.50-3.20 2.70-6.35 2.30-5.00 1.60-8.10 重度内聚力内摩擦角%%C(%%D) 10.0 16.7 16.9 35.0 (kN/m) C(kPa) 18.0 19.5 19.2 21.0 5.0 23.5 33.1 5.0 杂填土 稍密-中密 粘土 粉土 卵石 可塑-硬塑 稍密-中实 稍密-中实 4、水文地质情况

开挖深度范围内地层为②粘土、③粉土、④卵石，根据室内土工试验及场地北面约30m的抽水试验成果，②粘土的渗透系数取1.73×10-6cm/s、③粉土的渗透系数取8.29×10-5cm/s、④卵石的渗透系数为1.10×10-1cm/s、⑤1（砂土状）强风化片岩的渗透系数为5.0×10-4cm/s。②粘土与③粉土均为弱透水性含水层，弱富水性，④卵石属强透水性含水层，富水性强，水量大，影响基坑支护施工，应采取降水措施。可采用井点降水方案降水，降水深度宜控制在开挖面以下0.50m，以降低含水层的水头，消除基础开挖突涌的发生。但由于人工降低地下水位将对邻近建筑物影响较大，尤其基础形式为天然浅基的已有建筑物，必要时应采用降水与回灌相结合的方法。并对周边的建（构）筑物进行沉降观测。

5、本基坑工程侧壁的安全等级为I级,侧壁重要性系数取1.1。 二、基坑支护设计方案

目前基坑支护类型主要有拉锚式、桩板式(钢板桩、钢管桩等)、柱列式(冲、钻孔灌注桩、

挖孔灌注桩)、地下连续墙、深层搅拌桩、SMW工法、沉井(箱)法等。本工程业主采用集方案设计、施工总承包报价，最低价中标。虽然本基坑面积不大，但由于开挖深度深，工期要求紧，同时由于靠近厂房柱基础，边坡位移控制要求非常严格等。根据该场地的地质、水文条件以及周边环境情况，综合考虑后本基坑支护方案采用喷锚与沉井联合支护，其中0～9.6m采用喷锚方案，9.6m～12.8采用沉井方案，同时考虑坑底存在卵石承压透水层，为了避免坑底产生管通等现象影响底板封底施工，在坑中心位置设置1口管井降水，以确保该方案的安全性。通过计算后支护方案详见图1、2。

选择该方案主要基于以下因素考虑：喷锚支护方案在地下工程中广泛应用，不仅施工工艺简单，施工快速、特别是它具有节约材料、降低造价、施工快速、安全可靠等一系列优点。但在饱和粉质砂土地层中喷锚支护由于土方开挖时容易产生流泥等现象而无法施工，因此底部部分(即-9.60m至-12.8m)段采用沉井方案进行支护，弥补了喷锚方案的不足。保证安全的情况下，尽量降低了该支护工程的造价。

本工程投标报价时共有三家施工单位投标报价，因考虑因素不同所报方案也各不相同，另两家单位支护方案分别为：(1).冲钻孔灌注桩+高压旋喷桩止水帷幕+锚杆；(2).护壁沉井+降水。最终因喷锚与沉井联合支护方案造价低而中标。该工法与另外两家单位所报工法的支护方案比较见下表：

方案 项目 喷锚+沉井+降水方案 工程量 费用 工期 10000元/m 快 冲钻孔灌注桩+高压旋喷桩止水帷幕+锚杆 21000元/m 慢 钻孔废浆，旋喷废浆污染严惩，有噪音 坑内作业面狭窄，材料垂直运输障碍 传统常规工法 13000元/m 慢 少噪音，无污染 坑内作业面狭窄，材料垂直运输障碍 传统常规工法 沉井+降水 备注 基坑深度12.8m 按建筑定额价 基坑周长 地质条件差 粉砂，粗砂 环境要求 少噪音，无污染 对后期工期影响 工法 坑内空旷 创新工法 可见该支护方案相比其他两个常规支护方案具有明显的优势。 三、结语

工程现已完工，土方已回填，施工过程经监测本支护结构的最大累计位移仅为16mm，周边土体基本没有沉降，最大仅为5mm，均大大少于规范规定值，基坑周边未受基坑支护施工影响，特别是坑边厂房柱子经监测无出现任何沉降、位移的问题，说明了该工程的方案设计与施工取得了成功。同时本工程的安全顺利施工证明，在深刻了解地质情况和周边环境情况的前提下，采用喷锚与沉井联合支护形式，可以突破喷锚支护仅适用于地下水位以上的粘性土或密实性较好的砂土地层的旧有界限。使喷锚支护的应用范围得到了进一步扩大。也表明了该类型支护结构体系比以往同等条件下常规支护类型(如：冲钻孔灌注桩+高压旋喷桩止水帷幕+锚杆等)更具有明显的社会、环境和经济效益。这是一种比较有效的和值得推广的支护结构新工法。

参考文献：

[1] 国家建设部《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99），中国建筑工业出版社，1999年9月程骁，张风

祥.土建注浆施工与效果检测.上海同济大学出版社出版.1998.

[2] 工程建设标准化协会标准《基坑土钉支护技术规程》(CECS96:97)，1997年12月. [3] <注浆技术规程>(YSJ211-92，YBJ44-92). [4]《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002）. [5]《土层锚杆设计与施工规范》（CECS：90）.

[6] 刘建航，侯学渊《基坑工程手册》，中国建筑工业出版社，1997年4月第一版.