浅谈某乡镇污水处理厂进水泵房深基坑喷锚支护施工

摘要：喷锚支护作为一种先进的支护加固技术，其优点多，在深基坑工程中得到了广泛的应用。本文结合工程实例，对喷锚支护施工技术进行探讨。

关键词：污水处理;基坑喷锚;支护施工

1、工程概况

某城市乡镇污水处理厂泵房设计规模5000t/d。泵站占地面积40.56m²，进水泵房为地下结构，由提升泵房、进水池、格栅间等组成一个整体结构。室外地砰高程±0.00相当于黄海高程系绝对标高36.00m。提升泵房底板底高程为-13.140m，开挖深度为12.94m。提升泵房尺寸为3.9m×3.0m，底高程为-13.14m，进水池尺寸为1.5m×1.5m，底高程为-11.700m，格栅间尺寸为3.9m×1.5m，底高程为-11.700m，池体壁厚均为400mm，池体混凝土采用C30，抗渗等级为S8。

2、地质水文条件

2.1该乡镇污水处理厂位于乡镇村落附近，地势比较平坦，根据本次外业钻探、原位测试、土试资料成果及场地附近有关地质资料，拟建场地地基土构成层序自上而下为：①层耕土层厚0.40～1.90m，层底标高为33.86～35.32m;②层中粗砂层厚0.80～1.90m，层底标高为32.26～34.13m;③层粉质粘土层厚1.80～5.00m，层底标高为28.84～30.46m;④层粗砾砂层厚3.90～4.30m，层底标高为24.72～26.26m;⑤中风化泥岩层厚1.40～3.60m，层底标高为21.89～23.63m。

2.2拟建场地水文地质条件一般，勘探期间测得静止地下水埋深约1.5～2.0m，地下水位标高约34.64～35.22m。地下水年变化幅度约1.5米。基础施工时，上层滞水对其影响较大，在基础施工中加强基坑内排水。

3施工技术方案

3.1基坑开挖

根据现场实际情况，在基坑东侧修筑便道，便道坡比为1：10，便于自卸车出入。基坑由西向东方向逐层开挖。基坑土方分4层开挖，第一层先挖去2.8m，边坡放坡系数为1：0.6，采取锚杆墙锚喷支护结构，并在一层底部留1.5米的平台，土方经自卸车由便道运至指定地点;第二层开挖深度为3.3m，边坡放坡系数为1：0.6，采取锚杆墙锚喷支护结构;第三层开挖深度为3.4m，边坡放坡系数为1：0.6，并在27.90m处留1.5米的平台，采取锚杆墙锚喷支护结构;第四层开挖深度为3.34m，边坡放坡系数为1：0.6，采取锚杆墙锚喷支护结构。土方全部堆运至现场堆土场，同时采用推土机推平。挖土过程中技术人员应跟班作业，严格按规定坡比控制边坡的坡度，偏差大时及时修整，小偏差通过人工进行修整，挖至基底标高200～300mm时宜采用人工修整，泵房集水坑采用人工开挖，在坡脚边界300mm处设置250mm宽深度为250mm的排水沟，将雨水、基坑渗水汇至排水沟及时排除，同时在坡顶1.5m外设置250mm宽深度为250mm的截水沟。坑底在清除浮土后，立即组织基坑验槽，待合格后，立即进行垫层及底板砼施工。对于周边建筑物基础超挖部分，根据结构设计总说明采用1：1砂石回填（砂为中粗砂，石料采用碎石，最大粒径不大于50mm），分层填筑，每层厚度不大于30cm，压实度不小于97%。

3.2锚杆墙设计与施工

施工顺序：平整坡面→孔位放线→成孔→锚杆加工和安装→灌注水泥浆→补浆→制做钢筋网片并安装（挂网）→喷混凝土面层→定期进行养护

3.2.1平整坡面：采用铁锨人工铲平，达到基本平整、符合尺寸要求，以保证喷浆厚度满足设计要求，坡面平整度允许偏差±20mm。

3.2.2孔位放线：按照图纸要求采用钢尺确定孔位以木桩或钢钎做为标记和编号，孔位误差小于 5cm。

3.2.3成孔：成孔位置按梅花形布局，垂直间距1.5米～1.8米，水平间距均为2米;采用人工洛阳铲成孔为主，机械成孔为辅，根据地层成孔性，随时调整成孔机具。钻孔后进行清孔检查，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即处理。成孔过程中作好成孔记录，按锚杆编号逐一记录取出的土体特征、成孔质量、事故处理等，以便及时修改锚杆的设计参数。严格控制成孔的位置和角度偏差，成孔倾角偏差小于±3°。孔位的允许偏差不大于150㎜，孔深允许偏差 ±50mm;孔径允许偏差±5mm。

3.2.4锚杆加工和安装：成孔后将锚杆下入孔内，锚钉下入前应清除孔内虚土。锚杆墙坡度 80°，锚杆钢筋为1φ22，每1.5m设一组船形定位支架（扶正筋），按120°布置，焊接在主筋上，制安完成后及时往锚孔内注浆。

3.2.5灌注水泥浆：采用M12强度水泥浆，水灰比0.4，用水泥浆搅拌机搅拌均匀，搅拌时间不低于2min。搅拌好后将注浆管插入距孔底不小于 40㎜，通过注浆泵加压，灌入孔底后，缓慢拔出注浆管，直至砂浆饱满，稍后需补浆1～2次，以保证锚杆密实。

3.2.6制做钢筋网片并安装（挂网）：墙面配单层φ6.5@250 钢筋网片，与锚杆钢筋连接处焊接井字形钢筋架，井字形钢筋架由 2φ14通长加强筋及 2φ16 长 150mm钢筋组成。上下网片搭接长度 200mm，墙面面层喷C20细石混凝土，厚 80mm，钢筋保护层厚40mm。

3.2.7喷混凝土面层：混凝土配比采用水泥：石屑：砂=1：2：2，水灰比不宜大于0.4。在喷射混凝土前，检查锚头与面层钢筋网片的连接是否牢靠，面层内的钢筋网片是否牢固固定在边壁上，检查钢筋保护层厚度是否不小于30㎜，网格偏差是否在-10～+10㎜，然后喷射100㎜厚C15细石混凝土。细石粒径在5～10之间，喷射采用混凝土喷射机干喷法作业。喷射顺序为自下而上（基坑顶部宽1.5米范围喷射混凝土护顶），喷头和受喷面距离宜控制在0.80～1.50m范围内，射流方向垂直指向喷射面，防止在钢筋背面出现空隙。在继续进行下步喷射混凝土作业时，仔细清除预留施工缝接合面上的浮浆层和松敞碎屑，并喷水使之潮湿。

3.3降水排水

根据地质情况，本地区土质为粘性土，土层渗透系数较小，因此土方开挖时拟采取明排水方式进行基坑排水。

3.3.1在开挖之前将表层透水的耕植土层挖除，到2层粘土层。

3.3.2在开挖基坑坡顶外侧设置截水沟，距离以外3m，沟宽度300mm，深度300mm，并引入现状南侧排水沟，防止地表水流入基坑。

3.3.3开挖至基底后及时开挖排水沟，并引入基坑内集水坑，用来排除雨水及边坡渗水及施工用水排除。

3.3.4降排水工作根据工程开展情况设置1～2人负责，由现场技术员及施工员共同监督执行。

4、基坑变形沉降观测

4.1为确保基坑安全，及时发现隐患和异动，开挖边坡土方、基坑支护和基坑使用期间均应对基坑边坡进行变形监测，每次监测数据及分析结果应及时向施工及设计方反馈，指导施工，动态设计。在基坑顶部四周设置基坑稳定性监测点，共设置监测点8个，基坑长边方向各设置两个，短边方向各设置两个，监测点采用直径16毫米的钢筋，C20砼包裹固定桩头。

4.2边坡变形观测点应布置在基坑变形较大处。每段基坑坡顶观测点间距不大于25m

4.3变形监测点需在土方开挖前埋设，一般2～5天监测一次，但监测周期必须同时满足下列要求：

a.断面坡顶水平位移变形预警值25mm

b.连续3天水平位移速率预警值3mm/天

c.基坑周边的35KV高压电线杆倾斜预警值2‰。

5、应急措施

5.1若发现有地表开裂现象，应视其发展速度、开裂程度分别采取停止土方开挖、加设锚杆、锁紧锚头等措施，并观测地表、坡面是否有渗水情况，监测地下埋设的市政管线是否有漏水、漏气迹象等。若有，应及时

报告业主、现场监理工程师等，采取切断水源、气源等应急措施，防止事态恶化。

5.2当边坡支护结构及周边建筑物变形超过允许值，并且变形速率持续增加或边坡土体有滑动趋势时，应视为基坑整体滑移失稳的前兆，应立即采用砂包或其它材料回填，反压坡脚，待基坑稳定后再作妥善处理。

6、结语

深基坑喷锚支护结构的适应性较广，它不仅能有效地用于一般岩土深基坑工程支护，而且能有效地用于支护流砂、淤泥、厚杂填土、饱和软土等不良地质条件下的深基坑，是深基坑支护方式中应用较普遍的一种。

⑴深基坑喷锚支护体系本身具有较强的应力和变形调整能力，可避免因局部应力集中而导致整体破坏，变形较敏感段可在基坑开挖线上设置超前锚杆，增加支模体系的整体刚度。

⑵由于深基坑喷锚支护施工采用的是边开挖边支护的工艺流程，因此可对施工过程中基坑的变形作动态监测，随时检验和调整方案，消除事故隐患，提高技术安全性。

⑶深基坑喷锚支护施工时占用空间很小，甚至沿建筑红线也可垂直开挖;喷锚支护是一种主动制约机制的支挡体系，它尽可能保持、提高和最大限度利用土体固有的力学强度，变土体荷载为支护体系的一部分，充分发挥了锚杆、喷射混凝土和钢筋网的作用，因而稳定性好、安全可靠。

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