郭学达　左振营

摘 要：为了进一步研究高压旋喷锚索在东营软土分布且地下水位高地区的应用效果，结合东营地区深基坑支护项目，进行旋喷锚索与常规锚索对比试验。通过试验对比发现，高压旋喷锚索较大程度地提高了锚索抗拔能力，该项对比试验对旋喷锚索在深基坑工程中的应用具有一定的指导意义。

关键词：东营;旋喷锚索;深基坑

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.053

锚索在工程中应用较为广泛，但也存在一定的局限性，例如常规锚索的直径一般较小，侧摩阻力难以达到最大程度的利用，尤其是在东营软土地区，常规锚索难以成孔、成孔质量难以保证，特别是在地下水位高、粉土（砂）地层中尤为明显。近些年也开发了一些新技术，比如囊式扩大头锚杆等，但抗拔力提高有限和软土地区无法施工的问题一直没有得到有效的解决。

本文结合旋喷锚索、常规锚索在东营某深基坑工程项目中的应用，对旋喷锚索从施工工艺、受力原理、最大抗拔力、边坡变形等多方面进行分析，用于指导后续项目工程施工。

1 高压旋喷锚索施工工艺

高压旋喷锚索在少数东营地区深基坑支护项目的成功应用，有力的证明了旋喷锚索在东营软土地区的适用性，明显的改善了锚索的锚固效果。高压旋喷锚索作为一种新型的支护形式，采用高压旋喷技术，对锚固段进行高压旋转喷射注浆，达到加固周围土体的目的，可以在旋喷搅拌时带入或搅拌完成后压入的方式将钢绞线埋置于加固土体中形成锚索。

高压旋喷锚索是一种将大直径水泥土桩体与传统锚索相结合而成的新型锚索结构，其利用旋喷钻机按一定角度在土体中切割、喷射水泥浆，充分搅拌形成水泥土桩体，同时利用钻机钻头将筋体材料（钢绞线）带入或压入桩体中，施加预应力后形成高压旋喷预应力锚索。

2 试验概况

2.1 工程概况

高压旋喷锚索对比试验在东营西城某项目基坑北侧进行。该项目区包含15栋住宅楼和一个整体地下车库，开挖深度5.95-6.75m，电梯井（集水坑）位置开挖深度增加2.25m，北侧外围为辅路，沿辅路存在2.0米高砖砌体围墙，用地红线距现状围墙线仅0.4m，红线范围内分布两条热力管线。基坑支护方案设计时充分考虑了周边环境和附加荷载情况，其中基坑北侧：上部1.5m1：1.0放坡+放坡平台5.0m+下部采用SMW工法桩（型钢水泥土墙）+预应力旋喷锚索支护结构形式。

2.2 工程地质和水文地质

根据岩土工程勘察揭露情况，基坑开挖影响范围内地层特征自上而下分为9层，本工程在设计时选取的土层参数见表2。

场区地下水属第四系潜水，勘察期间测得的地下水埋深为1.81m～2.90m，平均2.33m。稳定水位标高为-3.10～-3.02m，平均-3.05m。

2.3 基坑支护结构与锚索设计参数

基坑北侧支护结构见图1。

试验锚索设计参数见表3。

2.4 试验时间与试验方法

试验开始时间在锚索施工完成10天以后，待常规锚索锚固体强度大于15.0MPa和水泥土锚固体强度大于2.50MPa。

采用多循环加载法，试验依据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）和《土层锚杆设计与施工规范》，测读锚头位移和其对应的荷载。

2.5 试验数据整理与试验成果描述

次试验有高压旋喷锚索3根、常规锚索2根，其中1#-3#为旋喷锚索，4#-5#为常规锚索（5#常规锚索由于孔内坍塌未能成孔）。1#锚索抗拔试验多循环加载荷载和对应锚头位移见表4，其他锚索试验数据见表5。张拉力-锚头位移曲线见图2。

1#-3#为高压旋喷锚索，4#为常规锚索，5#常规锚索由于孔内坍塌未施工完成，本次试验对完成的4根锚索进行了抗拔试验，试验过程描述如下：

（1）1#和2#锚索当循环荷载加载至500kN时未出现拔出现象，且无明显的位移不收敛迹象，说明锚固体提供的极限抗拔力不小于500kN。

（2）3#锚索当循环荷载加载至800kN时未出现拔出现象，且无明显的位移不收敛迹象，说明锚固体提供的极限抗拔力不小于800kN。

（3）4#锚索当循环荷载加载至300kN时出现明显位移增加的现象，且位移呈不收敛状态，说明锚固体提供的极限抗拔力为270kN。

3 旋喷锚索与常规锚索的比较

由以上试验数据可以看出，高压旋喷锚索抗拔承载力与常规锚索相比，单根钢绞线提供的抗拔力分别为167kN、160kN、135kN，有较大幅度的提升，提升幅度约20%，旋喷锚索极限抗拔力对应的变形也明显低于常规锚索，说明旋喷锚索在抵抗变形和抗拔承载力方面均远胜于常规锚索。

同时，旋喷锚索在施工过程中受地层影响较小，特别是在高水位、软土分布地区，旋喷锚索更加凸显了其优势。

综上，旋喷锚索不仅在抗拔承载力还是抗变形能力均明显优于常规锚索，同时施工工艺上有效地保证了在东营高水位、软土地区锚索成孔质量，进一步保护了深基坑边坡的安全，不仅节省了工程造价和项目工期，而且保证项目安全生产。

4 结束语

高压旋喷由地基处理转化并应用到锚索结构中，不仅可提供较大的抗拔承载力，而且施工时不受地域和地层的限制。但由于其从地基处理高压旋喷桩转向边坡支护的锚杆体系，对它的受力机理、参数提取、施工参数等诸多方面試验研究还有待深入研究，以便旋喷锚索在工程得到更为广泛的应用。

下一步研究的问题主要有：（1）水泥土锚固体与土体的侧阻力;（2）水泥掺量对抗拔承载力的影响;（3）扩大头旋喷锚索抗拔承载力。

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