摘要：轨道交通地下车站深基坑开挖时，边坡的应力状态和坡体的结构等会发生相应改变，对边坡的稳定性产生不利影响，因此及时对边坡进行防护尤为重要。结合深圳轨道交通13号线应罗风井边坡支护工程，介绍了利用注浆锚管进行加固边坡的施工方法及加固效果,并对边坡监测数据进行分析,结果证明注浆锚管对于加固含水量较高的土质边坡有良好的效果，可在地下车站深基坑边坡支护中应用。
关键词：地下车站;深基坑;注浆;锚管;边坡支护
1工程概况
深圳市轨道交通13号线应人石站—罗租站区间位于深圳市宝安区，应人石站—罗租站区间风井位于新围仔村北侧羊台山脚，地下水位较高，中间风井主体部分为地下二层框架结构，附属部分为地下一层框架结构。基坑宽度为37.8m，长度为40.1～43.3m，主体部分基坑深度约为20.5m，附属部分基坑深度为11.7m，斜坡高差达8.8m，设计采用注浆锚杆和喷射混凝土护坡，基坑安全等级为一级。基坑平面见图1，斜坡剖面见图2。
2护坡原理
注浆锚管支护基本原理是将加固材料在主动区（滑动区）所产生的拉力传到阻抗区，以增加滑动面上的垂直应力，进而提高土体的抗剪强度；并且在滑动面上，加固材料可借助土层提供的被动土压力，产生剪力和弯矩以抵抗主动区的滑动，达到加固边坡的目的。钢花管注浆可以提高风化岩体及软弱土体的强度，而钢花管留在土体内部也可以起到加筋的作用。护坡原理见图3。喷锚面承受的土压力由注浆加固区域提供的抗拔力平衡，锁定筋和水平加强筋将锚管和喷锚面连接为整体，防止土压力过大喷锚面和注浆锚管脱离。因此，锁定筋处为应力集中区域，钢筋需要满焊。锚管、注浆加固的土体、喷射混凝土面板共同作用，形成护坡体系。
3施工工艺
该工程斜坡锚管由液压潜孔钻机钻孔，将锚管压入土体，随后进行压力注浆，直至浆液从土体表面渗出或达到设计量，最后挂钢筋网片喷射混凝土。注浆锚管、钢筋网以及注浆、喷射的混凝土共同组成了斜坡支护结构。锚管梅花型布置，间距1.2m×1.2m，水平倾角为15°，坡面喷射C25混凝土面层，厚度为150mm，内配ϕ8@150mm×150mm钢筋网片。
4细部构造
1）锚管。锚管采用直径为42mm的钢花管，端口成楔形并封闭，压浆孔直径为10mm，间距为500mm，压浆孔采用角钢倒刺覆盖保护，相邻角钢倒刺角度为90°。注浆锚管大样见图4。2）加强筋和锁定筋。钢筋网片规格为ϕ8@150mm×150mm，锚管水平方向设置2根ϕ18mm的水平加强钢筋，以减小应力集中，在锚管注浆口满焊2根ϕ22mm的锁定筋，加强锚管和喷锚面的连接。加强筋和锁定筋大样见图5。3）泄水管。斜坡泄水管采用ϕ50PVC管，外挑30mm，PVC管上的泄水孔梅花型布置，间距50mm，泄水孔范围内粗砂填充包裹过滤，保证斜坡内地下水及时泄出，减小水压力。泄水管大样见图6。
5控制要点
1）分层施工。由于场地内地下水位高、斜坡高差和倾角较大，若一次开挖，极易引起边坡坍塌，喷锚支护应按分层开挖、分层布锚、分层注浆、分层喷射混凝土的步骤施工。2）技术规定。注浆锚管施工时应符合下列规定：（1）钢管须按0.5m的间距自下而上留出孔径约为10mm的溢浆孔，钢管的注浆孔应设置在钢管里端L/2～L/3范围内，其前端应制成尖锥状，并成封闭状态，顶部设置防止钢管顶部施打变形的加强构造。（2）注浆材料应采用42.5R级早强硅酸盐水泥配制的水泥净浆，水泥浆的水灰比取值范围为0.5～0.6，注浆水泥用量不宜小于30kg/m3。（3）注浆压力大于等于0.6MPa；应在注浆至管顶周围出现返浆后停止注浆；当不出现返浆时，可采用间歇注浆的方法。3）允许偏差。施工偏差应符合下列要求：（1）锚管位置的允许偏差为100mm。（2）锚管倾角的允许偏差为3°。（3）锚管杆体长度应大于设计长度。（4）钢筋网间距的允许偏差为±30mm。
6支护监控量测
1）监测方案。用全站仪对坡顶各项数据进行监测，起坡线共设置6个监测点（P1～P6），监测点布置见图7。（1）水平位移。位移监测采用坐标测量和前方交汇相结合的方法对监测点进行观测，每个监测点观测频率不少于2次/d。（2）沉降观测。基点联测采用一等水准观测，沉降点监测采用二等观测，测站往测观测顺序如下：奇数站为后、前、前、后；偶数站为前、后、后、前。返测观测顺序如下：奇数站为前、后、后、前；偶数站为后、前、前、后。2）监测数据。第一次各监测点水平位移见图8，第二次各监测点水平位移见图9。由图8、图9中数据可以看出：（1）斜坡端部监测点（P1、P6）位移较小，中部监测点（P3、P4）位移较大，监测点距离围护结构越远，位移越大。（2）监测点P6、P5、P4相对于监测点P1、P2、P3位移和沉降较小，可能的原因是监测点P6、P5、P4开挖时先进入全风化黑云母花岗岩岩层，岩层相对于土层有更好的自稳性，因此位移和沉降较小。（3）在斜坡开挖期间（1～7d），监测点有水平位移和沉降，开挖支护完成后（7～9d）），位移趋于稳定，最终坡顶最大水平位移为1.0cm，最大沉降为0.6cm，坡顶位移、沉降在可控范围内，注浆锚管护坡效果较好。
7结语
在注浆锚管施工过程中，严格按照施工技术规范和图纸设计施工，严密进行监控量测，充分发挥注浆锚管支护性能。在含水量较高的土体边坡支护时，采用注浆锚管结合泄水管的方法，可以在对边坡进行加固的同时，排出内部积水，消除不利因素，大大地提高了边坡的稳定性。针对不同的地质特点，对注浆锚管的布置形式以及施工方法稍作改进，如在砂层区域适当加密锚管、在距离围护结构较远的区域加大注浆量，可以达到更好的加固效果。
作者:陈久强 鱼志鸿 周杰 单位:中建八局轨道交通建设有限公司