支护施工技术

支护施工技术（精选十篇）

支护施工技术 篇1

SMW工法连续墙, 是Soil Mixing Wall的缩写, 起源于日本, 近几年在我国建筑工程深基坑支护中得到了广泛的推广, 受到建筑工程行业的广泛欢迎。SMW工法是利用专门的多轴搅拌就地钻进切削土体, 同时在钻头端部将水泥浆液注入土体, 经充分搅拌混合后, 在各施工单位之间采取重叠搭接施工的方式, 确保在水泥土混合体未结硬之前, 将H型钢或其他型材插入到搅拌桩体的内部, 从而形成具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下连续墙体, 该墙体可作为地下开挖基坑的档土和止水结构。

1 工程概况

本工程位于厦门环岛路上, 该场地为海湾滩涂吹填而成, 单层地下室, 基坑平均开挖深度6米, 最大开挖深度10m, 开挖面积约15000平方, 属于深基坑, 且项目临近海边, 受潮汐影响, 地下水丰富, 地下室土方开挖1.5米即能发现地下水。

2 工程地质及水文地质

在实际的施工开始之前, 需要对施工现场进行实际的勘察作业, 根据对该项目的勘察资料来看, 该工程项目基坑的地层是以素填土、填砂、淤泥、淤泥混砂、中砂混淤泥、中砂及粉质粘土等为主。地下水在上部素填土以及填砂当中主要为潜水为主, 并且在中砂层主要为潜水 (局部因有上覆相对隔水层而转化为弱承压水) 、中砂层中为承压水, 在其余各含水层均属微承压水。地下水在进行补给的过程中, 主要采用的是通过大气降水、外围地表水 (主要为东侧海域海水) 和相邻含水层的侧向渗透补给方式, 并总体向东北侧海域方向渗流排泄。在工程项目的勘察过程当中, 施工技术人员测得 (一般为退潮期间观测) 地下水初见水位埋深为3.7~5.0m, 混合稳定水位埋深3.4~4.7m (标高0.70~2.07m) , 并且, 施工区域的地下水位一般也会随潮汐涨落而升降, 其变化的幅度在0.9~2m的范围之内, 从整体上来看, 有随着与岸线距离变化而逐渐减少的趋势, 且与潮汐涨落呈滞后反应。

3 基坑支护设计

在建筑工程深基坑设计的过程当中, 根据该工程项目的实际情况, 所开挖的基坑深度在6米左右, 一部分区域的深度在10米左右。在进行基坑支护的过程当中, 施工单位主要采用SMW工法桩与桩顶放坡相结合的支护方式, 并且一部分区域结合了3道锚索, 而在对深基坑坡面进行处理的过程中都是采用了喷砼护面。在SMW工法应用的过程当中, 混凝土桩采用三轴水泥搅拌桩, 直径850@600, 内插H型钢的型号为700×300×13×24, 其中放坡坡率、各锚索倾角、长度详见图1。

4 SMW工法桩施工工艺

在SMW工法实际应用的过程当中, 需要遵守相应的施工工艺, 其中主要表现为:测量放样→开挖沟槽→设置导向定位型钢→SMW桩机就位, 校正复核桩机的垂直度和水平→后台拌制水泥浆, 开启空压机, 送浆至桩机钻头→钻头喷浆、气并切割土体下沉至设计桩底标高→钻头喷浆、气并提升至设计桩顶标高→H型钢起吊、定位, 复核垂直度后插入、固定→下一施工循环→施工完毕 (残土处理、搅拌机械退场)

5 施工重点环节

在采用SMW工法的施工中, 相关施工单位需要做好对施工重点环节的关注, 在实际的施工开始之前, 需要组织安排专业的人员进行试桩, 采用专业的仪器确定好施工各个环节的技术参数、成桩工艺和步骤、土性差异较大的地层等。同时, 还需要重视以下几个环节:其一, 施工单位在实际的施工中需要为基坑的建设提供充足的供水以及供电保障, 安排专门的备用发电机, 准备好相应的施工材料, 如水泥、型钢等, 确保材料能够满足施工的相关要求, 并进行及时的供应;其二, 水泥土搅拌桩采用3φ850三轴搅拌桩设备进行施工, 在这一过程中需要使用两喷两搅的施工工艺, 在桩体范围内必须做到水泥搅拌均匀, 利用标准连续方式进行施工, 在进行搭接之时需要做好全断面套打处理工作;其三, 三轴搅拌桩均用P.O42.5普通硅酸盐水泥, 水灰比0.6~0.8, 水泥掺量20%, 要求28天无侧限抗压强度不小于1.5Mpa, 水泥应新鲜、干燥、无结块现象, 并应对地基土体的有机质成分及含量进行调查, 必要时采用外加剂以保证成桩质量;其四, 在对基坑桩位进行确定的过程当中, 施工人员所进行的桩位定位需要确保偏差保持在5cm以下的范围之内, 桩径偏差也不能够高于2cm, 而且垂直度偏差控制在1%, 为基坑施工的顺利进行奠定坚实的基础;其五, 控制钻具下沉及提升速度, 一般下沉速度不大于1m/min;提升速度不大于1.5m/min;桩体施工必须保持连续性, 相邻桩施工间隔不得超过12h, 如因特殊原因不可避免, 则需补强并标明位置。在无特殊情况下, 三轴搅拌桩施工要求连续不间断进行, 施工时因故停浆, 应在恢复供浆前将钻头提升或下沉0.5米, 再喷浆搅拌。

6 基坑监测

在深基坑施工完成之后, 需要立即做好降水处理, 这就要求施工现场需要配备足够的潜水泵不间断的进行抽水, 使得坑内的水位降到开挖面之下1.5m之后才能够继续进行施工。同时, 为了确保深基坑施工的顺利进行, 需要做好施工的监测, 对施工做好科学的指导, 实现信息化的施工管理, 并随时向相关部门进行施工进度的预报, 以便于能够及时的对出现的问题作出恰当的应对措施, 还需要将所获得的信息及时的反馈到施工中, 以便于确保施工合理进行。一般来说, 在进行监测之时需要委托给具有监测资质的相应机构, 其中在监测之时需要确定好监测点, 做好对基坑底部水平位移以及沉降等方面的观测, 同时, 由于现场特殊的水文情况, 还需要水位监测, 为深基坑施工的顺利进行奠定坚实的基础。

7 结语

在实际工程中, SMW工法桩施工周期短、墙体龄期养护时间可以小于28天, 造价低且环保, 采用水泥土搅拌桩改良软弱土层的性状, 起到止水功能;在水泥土搅拌桩中插入型钢增强水泥土墙的抗剪强度, 增强挡土能力;支护结束后型钢全部回收, 降低了基坑工程成本。结合锚索施工, 调整挖土进度及支撑的施工顺序等措施, 还可以更好的限制基坑的侧向变形, 本工程设计及施工的成功实施说明了该工法在软土地区基坑支护工程中应用是可行的, 在承压水的处理方面有较高的推广应用价值, 在厦门及广大软土地区的基坑工程中具有广阔的使用前景。

参考文献

[1]施庆熙, 张健儿, 吕艳斌等.SMW工法在某工程基坑支护中的应用[J].施工技术, 2012, 41 (13) :28-31, 35.

[2]李哲琳, 倪晓荣.北京地区深基坑支护SMW工法的创新应用[J].施工技术, 2013, 42 (1) :47-49.

[3]段庆普, 叶长允.SMW工法在德大铁路下穿京沪高铁U形槽基坑支护中的应用[J].铁道标准设计, 2012, (1) :73-76.

深基坑支护施工技术论文 篇2

关键词：工业工程论文发表,发表工程技术论文,工程项目管理论文投稿

施工的过程可能因为基坑所处的地形地质发生问题。这些问题会威胁施工的质量，进而造成安全事故。基坑工作的支护保证了建筑的稳定和管道的正常铺设。可是如果一旦深基坑的支护出现问题，那么建筑物就会变得不稳定，地下管道的铺设也会出现问题，人们就不能正常生活，国家就不再平稳。所以，深基坑挖掘的时候，对施工现场的全方位的考察是必不可少的。同时要根据施工现场的现状确定一个切合实际情况的方案保证支护工作的安全运作，还要加强监督工作，重点监督施工过程是否完全按照设计方案进行、施工是否安全这两个方面。管理人员和监理人员一定要在整个监督过程中发挥出自己的作用来。

1支护方法种类多

矿井巷道支护中的支架支护技术 篇3

【关键词】巷道支护；支架；技术

在煤矿生产中巷道支护可以稳定围岩状况、控制围岩运动的发展速度，维护工作空间安全。巷道支护分为分临时支护和巷道永久支护。巷道永久支护根据支护结构的特点，可分为锚杆（索）网喷支护、混凝土（料石）砌碹支护和支架支护。本文主要研究支架支护的相关技术问题。

1、刚性支架支护工程验收标准

1.1基本项目

（1）支架支护巷道规格偏差袄符合表81的规定

检查数量：根据《标准》的规定选定检查点和测点。

检验方法：挂线尺量检查。

（2）水平巷道支架的前倾和后仰要满足以下规定：

合格：偏差±1（1m垂线小于17mm）。

优良：偏差±0.5（1m垂线不大于9mm）。

检查数量：根据《标准》的规定选定检查点和测点。量测检查点前一架支架两侧的立柱。

检验方法：在立柱前侧面或后侧面挂lm垂线，在底板水平上量测垂点与立柱前侧面或后侧面间的距离。

（3）倾斜巷道支架的迎山角要满足以下规定：

合格：偏差±1°，不可退山。

优良：偏差±0.5°，不可退山。

检查数量：根据《标准》的规定选定检查点和测点。量测检查点前一架支架两侧的立柱。

检查数量：根据《标准》的规定选定检查点和测点

检验方法：用半圆仪的弦长部分紧靠立柱的前侧面或后侧面量测。

（4）撑（拉）杆和垫板的安设要满足以下规定

合格：撑（拉）杆和垫板的位置、数量在一个检查点。

优良：撑（拉）杆和垫板的位置、数量全部满足设计要求。

检查数量：根据《标准》的规定选定检查点和测点。量测检查点前两架支架间的全部撑（拉）杆和垫板的位置和数量。

检验方法：观察检查

（5）背板安设要满足以下规定

合格：4/5以上的背板背紧背牢，背板排列位置和数量基本满足设计要求。

优良：全部背板背紧背牢，背板的排列位置和数量都要满足设计要求。

检查数量：根据《标准》的规定选定检查点和测点。量测检查点前两架支架间全部背板。

检验方法：观察、手推、锤击检查。

（6）支架柱窝深度或底梁铺设要满足以下规定

合格：柱窝挖到实底，底梁铺设在实底上，其深度要大于设计值30mm。

优良：柱窝挖到实底，底梁铺设在实底上，其深度满足设计要求。

检查数量：根据《标准》的规定选定检查点和测点。量测检查点前一架支架的两个柱窝或一个底梁。

检验方法：挖出柱窝或底梁、挂腰线尺量检查。

1.2允许偏差项

支架架设的允许偏差和检验方法要满足表

检查数量：按照《标准》的规定选定检查点和测点

2、可缩性支架支护工程验收标准

2.1基本项目

（1）可缩性支架支护巷道的净宽、净高规格偏差要满足表8-3的规定

检查数量：根据《标准》的规定选定检查点和测点。量测检查点前两架支架。

检验方法：挂线尺量检查。岩稳定后以设计有效断面净宽、净高值检验评定。

（2）水平巷道支架的前倾、后仰要满足以下规定

合格：偏差±1（1m垂线小于17m）

优良：偏差±1（1m垂线小于9mm）。

检查数量：根据《标准》的规定选定检查点和测点。量测检查点前一架支架两侧的立柱。

检验方法：在立柱前侧面或后侧面挂lm垂线，在底板水平上量测垂点与立柱前侧面或后侧面间的距离。

（3）倾斜巷道支架的迎山角要满足如下规定

合格：偏差±1°，不可退山。

优良：偏差±0.5°，不可退山。

检查数量：根据《标准》的规定选定检查点和测点。量测检查点前一架支架两侧的立柱。

检验方法：用半圆仪的弦长部分紧靠立柱的前侧面或后侧面量测。

（4）撑（拉）杆和垫板的安设要满足如下规定：

合格：撑（拉）杆和垫板的位置、数量，在一个检查点中未满足设计要求的不可超过二处。

优良：撑（拉）杆和垫板的位置、数量全部满足设计要求。

检查数量：根据《标准》的规定选定检查点和测点。量测检查点前两架支架间的全部撑（拉）杆和垫板的位置和数量。

检验方法：观察检查

（5）背板安设要满足如下规定：

合格：4/5以上的背板背紧背牢，背板排列位置和数量基本满足设计要求。

优良：全部背板背紧背牢，背板排列位置和数量均符合设计要求。

检查数量：根据《标准》的规定选定检查点和测点。检验检查点前两架支架间全部背板。

检验方法：观察、手推、锤击检查。

（6）支架柱窝深度或底梁铺设要满足以下规定：

合格：柱窝挖到实底，底梁铺设在实底上，其深度要大于设计值30mm。

优良：柱窝挖到实底，底梁铺设在实底上，其深度要满足设计要求。

检查数量：根据《标准》的规定选定检查点和测点。量测检查点前一架支架的两个柱窝或一个底梁。

检验方法：挖出柱窝或底梁，挂腰线尺量检查。

2.2允许偏差项目

可缩性U型钢支架架设的许可偏差和检验方法要满足表8-4的规定。检查数量：根据《标准》的规定选定检查点和测点。

参考文献

[1]郭奉贤，席振修.煤矿开采与掘进.北京：煤炭工业出版社，2008.10

[2]本书编委会：矿山压力与岩层控制技术.北京：煤炭工业出版社，2007.9

[3]邹正喜.矿山压力与岩层控制.徐州：中国矿业大学出版社，2005.7

[4]鞠文君，刘东才.锚杆支护巷道顶板离层界限确定方法.煤炭科学技术，2001.4

支护施工技术 篇4

一、工程概况

作为城乡水利防灾减灾工程的补充项目,于2008年开始计划改建。改建内容包括:新建泵房(含主、副厂房)建筑装饰工程,自排闸、检修闸、前池、出水池等工程,拆除及修复工程,旧站改造工程,临时工程;泵房设备及安装,高低压配电工程,电缆电气设备及安装,照明系统、监控系统,防雷接地系统,闸门设备安装,生活给排水系统,其他附属工程等。

本工程的基坑开挖施工,存在三个方面的施工技术难点:

1. 环境复杂;2.水文地质条件复杂;3.预埋件及预留孔洞较多。

二、案例工程基坑开挖组合应用不同桩基础支护技术的建议

为解决以上的技术难点,笔者结合工程现场实际情况,建议在基坑开挖支护施工中,组合应用水泥搅拌桩、灌注桩主副桩交替、单双排布置和高压旋喷桩组合支护技术,并归纳总结了以下两方面的技术建议:

1. 不同桩基础支护技术优劣势对比

考虑到工程地质环境的复杂性,不同地质条件下需要借助相应的桩基础支护技术,下面将对各种桩基础支护技术的优劣势进行对比,为施工提供理论依据。

(1)水泥搅拌桩。利用深层搅拌机,强制搅拌软土、水泥浆、石灰粉、粉煤灰,适用于软土地基加固。其优点是适用土质类型广,加固深度大和适用工程范围广,基本能够满足淤泥、粉土、砂性土等饱和软黏土以及含水量比较高的地基加固需求,加固深度最深可达到30m。本工程利用水泥搅拌桩形成的支护结构为重力式挡土墙,呈格栅状,受力集中在桩体上部,具有良好的技术经济效益和社会效益。然而,水泥搅拌桩在本工程中的支护施工中存在一定的问题,具体表现为施工时,一般没有完整的应力场和变形场数据作为支撑,容易出现堵土断桩的现象。

(2)灌注桩。灌注桩承载性能强,施工时不会产生振动影响,且地面不会出现隆起现象,适合在砂性土、黏性土、碎石类图层和岩层中施工,并可以在施工过程中,根据地质的具体情况,灵活控制桩长、桩径和桩截面,有利于提高桩身的强度。由于灌注桩属于隐蔽性工程,因此质量控制的难度相对比较大,而且容易产生建筑垃圾。

(3)高压旋喷桩。高压旋喷桩是以高压旋喷的方法,往土层和土体内注入水泥浆,水泥浆和土体混合后,形成水泥加固体,所形成的排桩,可以起到挡土、止水等作用。相比于水泥搅拌桩,高压旋喷桩可避免振动和噪音污染,但造价比较高,而且不适合在地下水流动速度太快的地层以及没有填充物的岩溶区域,这些地层区域在喷桩水泥浆后一般无法有效凝固,反而容易造成污染。

2. 不同桩基础支护技术在本工程的应用

根据以上不同桩基支护技术的优缺点分析结果,结合本工程的施工特点,笔者归纳总结了不同桩基础支护技术在本工程的应用方法:

(1)水泥搅拌桩与高压旋喷桩结合。本工程位于大路旁,出水口紧邻大桥、左右岸靠近已建道路和居民建筑物、厂房上部有高压线通过,且有一座高压线铁塔在新建主泵房正前方,紧挨前池;基坑周边城市管网种类、数量多,协调十分复杂,若基坑施工变形过大,将直接影响高压输变电运营、城市交通及周围居民生命和财产安全。由于毗邻居民区,如何降低施工对周边居民生活的影响、合理安排工序搭接、减少待工、保证施工进度、保障老泵站的正常运行,都将对施工管理者的综合协调能力和施工组织设计能力提出很高要求。在进行高压线铁塔旁的支护桩施工时,发现支护桩距离铁塔仅有1.5m,铁塔天然基础底下为砂层,为尽可能地降低支护施工对铁塔的影响,我们建议此处采用的水泥搅拌桩止水桩改为振动小、噪音低的高压旋喷桩,既可止水,又能兼做挡土结构。监测结果表明,基坑施工未对高压线铁塔造成明显影响,保证了高压输变电的正常运营。为减少工程施工对附近居民的影响,我们选用低噪音设备和工艺,如:以液压工具代替冲击工具、给振动大的设备使用减震基座等,同时使施工道路保持平坦顺畅,减小施工设备行进过程中震动引起的噪声;我们对施工作业也进行了科学调配,尽量安排噪音较大的施工设备作业时间避开居民休息时段。合理的组织协调产生了良好的效果,整个施工期间未接到一起附近居民投诉。

(2)灌注桩和水泥搅拌桩相结合。本工程处于典型软基地带上,土层从上至下为素填土、淤泥质土、粉质黏土、细砂、强风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩层,地质力学特征值内摩擦角、凝聚力极小,且地下水较为丰富,基坑开挖施工中出现坍塌滑动乃至大的滑坡现象屡见不鲜,确保基坑开挖边坡的稳定,是珠江三角洲地区水利工程的施工技术难题,在初步设计专家审查时,多次提到需重点解决基坑开挖岸坡支护施工问题,因此解决好边坡稳定是工程进度的重要保证。为制定出科学合理的基坑开挖边坡支护方案,在开工之前业主、设计、监理和施工方多次沟通交换意见,最终确定采用采用灌注桩和水泥搅拌桩相结合的边坡支护方式,刚性灌注桩主要起支护作用,而半刚性水泥搅拌桩可解决细砂层渗水问题。由于桩基达到强度有龄期要求,因此桩基施工在基坑开挖前打足了提前量,从而保证了本工程基坑开挖的顺利进行,节约了施工工期,不过在珠江软基地区其他地方施工,没有处理好支护与基坑开挖的关系,造成边坡失稳、工期严重拖后的情况是存在的。

(3)水泥搅拌桩、灌注桩主副桩交替、单双排布置和高压旋喷桩组合支护技术。该泵站主泵房基坑平面为长方形,长27.5m、宽25.0m,开挖最大深度为9.65m(高程3.90~-5.75m)、进水口段深5.55m、前池段深5.85m、检修闸段深6.16m、出水口段深6.10m。根据地质钻孔揭露,主要含水层为细砂层(高程-2.30~-4.10m),厚度较厚,属强透水层,地下水量丰富。本工程地处南方丰水地区,受径流、潮汐共同影响,地下水的主要补给来源为大气降水和侧向径流,地下水潜水面随涨退潮而升降,且地下水位较高,并与临近的东江有一定的水力联系,基坑开挖过程中,极易产生地下水的突涌和基坑管涌等不良现象。

由于基坑紧邻道路、民房和高压线铁塔等建筑物,无放坡空间,不能进行常规的放坡开挖,同时周边建筑物对沉降量和水平位移都有严格要求,因此必须采取绝对安全的支护方式,以保证周边建筑物处于稳定状态。基坑支护设计的实质是变形控制设计,目的是控制基坑开挖影响范围内边坡土体的变形,另外还要考虑基坑地下水位高,采取有效的止水措施对周边土体地下水进行封闭,以利于地下工程在干燥环境下施工。在综合考虑了各种影响因素后,决定选用水泥搅拌桩、灌注桩主副桩交替、单双排布置和高压旋喷桩组合支护技术进行基坑支护,泵房、前池、检修闸基坑四周均采用水泥搅拌桩进行封闭式止水,灌注桩作支护兼做永久结构,其中泵房基坑左右侧采用双排灌注桩支护,其余为单排。

三、结语

基坑支护施工方案 篇5

银川动车所动车检查库及边跨

基坑支护工程施工方案

编 制： 复 核：

审 核：

中铁二十一局集团有限公司银吴客专项目经理部

二O一六年十一月十九日

目 录

一、编制依据........................................1

二、工程概况........................................1

三、地质条件........................................1

四、施工要求........................................2

1、开挖要求......................................2

2、支护结构要求..................................3

3、基坑排水系统..................................3

五、施工准备.........................................4

六、施工方法及施工要点...............................4

1、基坑放样......................................5

2、基坑开挖......................................5

3、监测频率......................................6

七、安全管理.........................................6

八、安全措施.........................................8

九、安全事故应急预案................................10

一、编制依据

1、《银川动车所动车检查库及边跨基础工程施工总价承包招标文件》

2、《银川动车所动车检查库及边跨基础工程施工图》

3、《中华人民共和国建筑法》及相关法律法规

4、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）；

5、《喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；

6、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）；

7、《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）；

8、《工程测量规范规程》（GB50026—93）；

9、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）

10、建筑工程施工质量验收统一标准

11、国家及宁夏回族自治区关于工程建设现行的规范、标准及行业的有关规定

二、工程概况

本工程为新建铁路银川至西安线银吴段银川动车所动车检查库及边跨地基处理工程，本工程绝对高程为1110.96m。建筑面积23281.1平方米。主体结构为钢结构，层数地上一层，层高为8.2m，局部地下室，抗震设防烈度：8度。

三、地质条件

1、根据《新建银川至西安铁路惠安堡至银川段银川车站房屋建筑工 2

程岩土工程勘察报告》（详勘），该地区出露地层主要为：第四系全新统冲积粉质黏土、粉土，第四系上更新统冲积粉砂、细砂等。

2、土壤最大冻结深度79cm。

3、地下水：工点区地下水类型主要为第四系孔隙潜水，赋存于砂类土及粉土层中，地下水位受季节性灌溉及大气降水等影响，水位埋深一般在0.5~4m。根据水质分析结果，地下水水质对砼结构具弱腐蚀性，对钢筋砼结构中钢筋长期浸水时具微腐蚀性；在干湿交替条件下，对钢筋砼结构中钢筋具弱腐蚀性。

4、根据地下水位以上土质的腐蚀性分析结果判定，地下水位以上的场地土对混凝土结构具微腐蚀性。

四、施工要求 1.开挖要求

（1）本工程地下一层基坑开挖深度为4.9m（-1.8m~-6.7m），土方开挖严格执行“分层分段，限时护坡，盆式挖土，严禁超挖，人工修整坡面”的原则，将土方开挖造成的坡体及周边地面变形控制在允许范围内。

（2）施工开挖边坡坡度不大于设计边坡坡度，施工过程中的临时边坡应确保稳定，应避免坑内土坡滑动引起工程桩偏位的事故发生。弃土/石严禁堆放在坡顶20m范围内。

（3）土石方开挖应按照分段、自上而下开挖，每层不超过1.5m，严禁无序开挖。

（4）边坡坡面应留30~50mm土方人工挖除并修面，使其平整度达到规范及喷射混凝土要求，并及时进行坡面护坡施工。

（5）护坡施工应分2次进行，应首先完成30~50mm的护坡面层喷射混凝土施工，铺设钢筋网（采用短钢筋插入坡体内），最后完成剩余厚度的护坡面层喷射混凝土施工。喷锚混凝土强度等级为C20。

（6）坑底应预留30~50mm土方人工挖除，混凝土垫层应随挖随浇，无 3 筑完成。

（7）施工中严禁在基坑内过量抽取地下水，以免造成路基及地面沉降塌陷或引起附近居民饮水水源枯竭，并长期禁止任何在场区内及四周一定范围内抽取地下水等工程活动。2.支护结构要求

垫层坑底面积宜控制在不大于200m，垫层宜挖到坑底标高后24小时内浇（1）、本工程，采用放坡开挖，坡面挂网，挂网钢筋采用Φ16钢筋，梅花型布置，间距1.5m，网片筋采用Φ8@200。

（2）放坡面上对土体表面喷射100mm厚C20混凝土（包括基坑上口1m范围内），并加入3%的速凝剂。喷射混凝土前应于边坡土体内留设泄水孔；梅花状布置，间距2500mm。3.基坑排水系统

（1）基坑坡顶、坡底设排水沟，每隔30m设集水井（0.6m长×0.6m宽×1m高），排出的积水应导入落砂井后再进入市政排水系统。

（2）排水沟：坡脚及坡顶设置排水沟。排水沟尺为300×300×300（顶宽×底宽×高），坡脚排水沟汇集边坡排出的水，坡顶排水沟拦截坡顶雨水，并用于接受坑底抽水。坡顶排水沟以明沟形式排泄，基坑排水沟范围以内采用挂网喷砼以防地表水渗入，排水系统布置距坑边不宜小于0.5m。

（3）地下水降至底板下500mm，尽量避免在雨季施工，根据现场实际情况调整集、排水措施。作好地下水位监测和应急预案。坑内集、排水时严禁在坡角挖沟。

（4）边坡混凝土面层应设泄水孔，在面层背部应插入长度为500mm，直径不小于100mm的排水管，其外端伸出支护面层，梅花桩布置，间距2500mm。

五、施工准备

平整场地，测定并放出基坑中心线、边线及高程，设置基坑平面位置及高程控制点，并用灰线画出基坑的实际形状。进行现况地下管线的物探，了解场地内各种地下障碍物的情况。

六、施工方法及施工要点

根据本工程现场的地质及水文条件，基坑采用放坡机械开挖施工。坑底尺寸在基础尺寸外加1米做为工作面，排水沟设置一定纵向坡度，将水汇集至集水坑内，用水泵排除至基坑外。根据土质基坑按1:1放坡。

1、基坑放样

由测量人员精确测量基槽平面位置，根据基坑底面几何尺寸及地质水文条件等确定基坑开挖的尺寸。基坑底平面尺寸比结构物基础设计尺寸各边加宽1米。由测量人员定出开挖边桩，连接边桩即为基坑开挖边线。在放样过程中适当加大基坑开口尺寸，以保证在基坑开挖过程中遇到不稳定土层时，能够适当加大不稳定土层的坡率。

2、基坑开挖

（1）基坑使用挖掘机开挖，自卸汽车运土至指定地点存放。基坑顶部无静荷载。根据现场土质实际情况适当调整开挖坡度，开挖至基底以上30cm~50cm范围采用人工开挖防止超挖。

（2）深基坑施工时采用“横挖法”，以基坑整个横断面的宽度和分层深度，从一端逐渐向前开挖；每层开挖深度不大于3米。

（3）开挖过程中，随时注意基坑四周的土质情况。当基坑沿顶面裂缝、坑壁松塌等影响基坑稳定时，立即加固支护。基坑四周用土堆成30cm 5

高土坝，防止地面水流入基坑，冲刷坑壁，基坑底设置集水坑。基坑开挖成型后，周围外设置围栏，并用密目网封闭。同时在基坑周边以及施工临时便道设置警示标志。

（4）基坑开挖及进行基础施工过程中，运土自卸汽车必须按既定的 马道行走，基坑其他方向10米范围不许任何机动车辆通过，防止动荷载引起坑壁塌方。10米外车辆通过时，需加强对坑壁监测。

3、监测频率

（1）基坑工程监测工作应贯穿基坑工程和地下工程施工全过程，监测期应从基坑工程施工前开始，至地下工程完成为止。

（2）当出现下列情况之一时，应提高监测频率： a.监测数据达到报警值。

b.监测数据变化较大或者速率加快。c.存在勘察未发现的不良地质。

d.基坑周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏。e.基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值。f.支护结构出现开裂。

g.周边地面突发较大沉降或出现严重开裂。h.基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙等现象。i.邻近建筑突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂。

七、安全管理

1、开工前准备工作到位

（1）研究本工程地质勘查报告，并掌握第一手资料。编制施工方案，有预知性地制定安全防护措施。

（2）配备足够的安全防护品，口哨、安全帽、红绿旗、警示牌、红色警示灯、铁丝网。

（3）开工前检查挖掘机、装载机等机械是否处于良好状态、各项制动是否有效，电缆线有无裸漏情况。

2、新工人进场时，三级安全教育到位：

（1）由项目经理主持，对新进场工人进行对本工种具有针对性的三级安全教育，让每个工人掌握本工种的操作规程及安全注意事项，使工人明确“生产必须安全，安全促进生产的基本原则。

（2）发安全知识测试考卷进行考核，确认安全教育效果，另外对特种作业人员进行特别培训，要求全部持证上岗。

3、班前安全技术交底到位：

（1）除了班组自行组织的班前安全活动外，负责该工种的工长（施工员）还用书面形式对班组进行具有针对性的安全技术交底，并履行签字手续。

（2）项目专职安全员总结教育和交底内容，再次详细讲解给班组的每个组员，要求做到人人会操作，人人都必须遵守安全纪律、国家有关政策法规和项目部安全管理制度。

4、施工过程中的监督、检查、再教育、考核工作到位：

（1）在施工过程中，安全员、队长起到监督作用，发现那里出现事故苗子，及时组织人员消除，并强调杜绝类似事件不再发生。

（2）在施工期间，除要求施工班组例行每天的班前自检外，安全员还进行不定期复查作业情况，发现事故隐患立即勒令班组进行定人、定期限、定措施整改，并落实其整改内容。

（3）对有些在施工过程中，安全意识淡化的工人进行再教育。

八、安全措施

1.机械安全措施

（1）机械作业时，施工人员严禁在回转半径内工作，尤其是土方配合人员。施工机械有专人进行统一指挥。

（2）施工翻斗车不能行车载人及超载超速。其余各施工机械不能超速及违章作业。前后两车（机械）间距不小于10m。

（3）夜间施工要有足够的照度，进出口设专人指挥，避免发生交通事故。

（4）人工挖掘作业人员横向间距不小于2m，纵向间距不小于3m。

（5）挖掘机等施工机械作业时，注意架空线路，不得在架空输电线路下工作。2.安全用电措施

（1）电工必须持证上岗，严禁非电工人员接电，拉线。

（2）施工用电施工用电安装漏电保护装置。

（3）吊车由专人指挥，吊车臂下禁止站人，钻机、吊车与高压线保持安全操作距离。

（4）施工用电必须架空。

（5）水泵必须接地，单机单闸。3.安全施工措施

（1）开挖边坡土方,严禁切割坡脚,以防导致边坡失稳。

（2）基坑开挖时要对附近地下缆线采取保护措施。标明位置，现场设专人看护指挥。

（3）开挖过程中注意土质变化情况，土质不好时采取支护措施。

（4）基坑四周做1.2米高的临时围栏，并用密目网封闭，夜间设红色警示标志。

（5）基坑顶1米以内不得堆土堆料，10米范围内不许机动车辆通过。

（6）施工时将基坑边上散土和活动碎石清理干净。

（7）基坑开挖前完善四周临时排水设施，对现况排水沟渠进行疏通，防止水冲基坑。

（8）加强施工现场边坡监控，在基坑周围共布置测点，并在周围布设沉降观测点；结构施工期间做到每日一测，确保在第一时间发现安全隐患。

（9）建立完善的预警报告制度，在监测过程中发现坡顶连续三天以上位移速率大于3mm且不收敛、坡顶累计位移50mm、坡顶地面明显沉降、地面明显开裂及时上报。4.防雨措施

（1）基槽开挖前准备好防洪设备器材，开挖边坡比常规范放缓，坡面根据情况加以覆盖。

（2）基槽挖好后及时做好协调工作，尽量减少土基暴露时间。如结构当天不做，槽底要留20厘米土待第二天做结构前再清到槽底。

（3）基础开挖施工时，在基坑周围设宽30cm，高30cm的挡水埂，防止地面水灌入基坑，基坑内设集水井，配足抽水机抽水。基坑挖好后及时浇筑混凝土或垫层，防止被水浸泡。

（4）随时注意天气情况，下雨前在坑顶设置土埂，并备足塑料布，在下雨前覆盖在坑壁四周，防止雨水冲刷坑壁。

九、安全事故应急预案（1）危险因素分析及对策

基坑主要危险因素为：落物伤人、塌方、人或者机械产生的安全事故。原因及对策如下：

塌方：

原因：主要是因为土质不好，放坡不够，或者有地下水及雨水冲刷。

对策：根据地勘资料确定合适的边坡，并且在开口时适当加大尺寸，当遇到不稳定地质条件时适当加大坡率，通过该土层后正常放坡。

对于开挖过程中出现的塌方根据不同情况采取锚固支撑、斜柱支撑等措施，防止边坡塌方。

施工期间加强滑坡的监测监控，对点位有变化需立即停止现场的施工，加密观测次数，仔细分析点位的变动原因，确定具体处理方法施工前必须做好截水沟和排水沟，截断山体水流。

落物：

原因：坑边坡上松动石块没有清理干净或者施工过程中落物。

对策：将坑边异物清理干净。（2）事故应急措施

1、发生坍塌事故后，立即报告应急抢险指挥小组，由项目经理负责现场总指挥。发现事故人员通知现场安全员，并由安全员组织施工人员紧急撤离至安全区域。

2、如有人员受伤，立即拨打“120”急救中心电话取得联系，详细说明事故地点、严重程度，并派人到路口接应。

3、在向有关部门电话求救的同时，对受伤人员在现场安全地带采取可行的应急措施，如现场包扎止血等措施。防止受伤人员流血过多造成死亡事故发生。

4、立即上报公司及有关部门，并启动公司应急救援预案。

锚杆支护技术研究 篇6

关键词：煤矿锚杆支护失效原因分析

0引言

由锚杆支护发展起来的锚网支护、锚网带支护、锚网喷支护、锚网带支护、喷锚喷、锚杆修护技术等支护工艺在矿区围岩支护中广泛应用并且收到了良好的经济效果。但在现场的实践过程中，由于多方面的原因可能導致锚杆支护失效，甚至引起安全事故，下面笔者结合自己多年工作经验进行了具体的阐释。

1锚杆支护失效原因分析

锚杆支护是一项技术含量相对较高的支护技术，锚杆支护效果的好坏取决于多方面的因素，无论哪一个环节出现问题，都有可能造成锚杆支护失效。为此必须综合考虑多方面的因素对锚杆支护的影响，保证有效的支护。

1.1地质条件的变化是造成锚杆支护失效的主要原因众所周知，在巷道施工以前，技术部门要根据锚杆支护理论，通过精心设计计算，并根据具体的围岩情况计算出所用锚杆长度，并经过矿区验证后确定出合理的支护参数。锚杆长度是最重要的支护参数。锚杆长度主要是根据围岩松动圈的范围来确定的，不同的围岩条件，其围岩松动圈的范围各不相同，有的甚至相差较大。现场如果不能根据具体的地质条件进行有针对性的锚杆支护参数设计计算，就会造成实际使用的支护参数不能很好地适应地质条件的变化。现场许多矿井也正是由于简化设计或干脆采用工程类比法来进行锚杆支护参数设计，从而为锚杆支护失效埋下了隐患。为此从技术层面上完善设计，消除隐患是关键。

1.2减少锚杆外露长度，确保有效支护长度在锚杆杆体长度一定的条件下，锚杆外露长度长，就会相应地减少有效的锚固长度。锚杆支护就是要在支护参数一定的条件下最大限度地增加锚固长度，这对于提高支护效果是有积极意义的。现场一般采用以下方法来保证有效的支护长度。①在施工中，钻孔的长度一般长于锚杆体的长度5－10cm，采用国外的一种断头锚固式锚杆，这种锚杆不露尾巴：②利用国内快速安装的锚杆，如螺母装有垫片或已固化的树脂；③利用快速安装锚杆的套筒。放置螺帽的这一段六角孔不能太长，基本要与螺帽的厚度一致：利用非快速安装专为搅拌树脂锚固剂用的套筒式，套筒深度不能太小，略大于托盘、垫圈和螺帽三者厚度即可。

1.3锚杆杆体材料及设计对于锚杆的承载力影响很大。我国目前使用的锚杆存在的问题主要是承载能力低，且延伸量小，不能有效的控制和适应围岩的变形。采用等强锚杆式克服了锚杆尾部公称直径小(小10％－14％)，强度低的问题，但是同时也存在了由于等强锚杆在加工时引起的锚尾脆性大，实际应用中容易破断的问题。在当前条件下等强锚杆在现场仍普遍应用，但随着开采深度的加大，地应力相对增加，需要研制更为新型的锚杆。

1.4施工队伍及人员的素质对锚杆支护效果影响很大。锚杆支护工艺繁琐，人为影响因素多，如锚杆的角度、锚杆孔的深度、锚杆支护的“三经”匹配情况、锚杆预应力及锚固力的大小、托盘与煤岩壁的贴紧程度、不同凝固时间的锚固药卷的安置顺序及充分搅拌情况、锚杆间排距及位置的确定等，每一道工序的施工偏差均对锚杆支护质量有较大的影响。因而通过有效的技术培训及教育，提高施工人员的素质，消除以上人为因素的影响对于提高锚杆支护效果意义重大。

1.5巷道开挖后的及时支护并提高锚杆预紧力对于增加围岩强度、控制围岩早期的变形和破坏、发挥围岩自身承载能力，提高锚杆支护效果具有重要意义。巷道在开掘后，顶板及两帮围岩就会发生变形。对于由多分层组成的顶板，如果不及时支护，一旦发生离层，岩体整体强度就会降低，就很难发挥其自身的承载能力。而及时支护安设锚杆，并给予合理的预紧力，就可以减少围岩拉应力区，改变围岩的应力状态，提高围岩强度。锚杆预紧力不仅可以消除锚杆的初始滑移量，而且能给围岩施加一定的预紧力，提高了岩层层面的摩擦力和粘结力，从而能提高组合梁的强度，并能充分发挥岩石自身的承载能力。

1.6完善锚杆支护的安全监测对于保证锚杆支护的效果有重要作用。锚杆支护具有较大的隐蔽性，为此，必须加强工程质量监测及矿压监测，以便及时掌握现场的实际支护效果，围岩的动态变化，掌握巷道的变形规律，以便及时调整支护参数设计，有效指导巷道施工。并能做到超前防范，避免事故的发生。现行的监测方法一般有：施工前采用顶板光纤窥视仪，探察顶板岩性条件，施工后的巷道按一定的距离安装顶板离层指示仪，测力锚杆、围岩深部多点位移计等监测顶板下沉量。

2结论

采区巷道支护及锚杆支护新技术 篇7

由于我国东部煤炭的开采，浅部资源已逐渐走向枯竭，煤炭开采逐步向深部延伸，国内许多矿井的开采或开拓延伸的深度均已经超过了700m，有的甚至超过1000m。随着开采深度的增加，地质条件恶化、地应力增大、破碎岩体增多、地温升高、水头压力和涌水量加大，致使围岩应力超过其强度，发生破坏失稳。

鲁西南煤田地质复杂，以杨营矿井为例予以阐述。杨营煤矿8煤采区轨道上山依次穿过顶板砂岩、泥岩、煤层，顶板岩石裂隙发育，小的构造较多，顶板及帮部易掉易冒，是一种标准的低强度破碎软岩。8101与8102试采煤面标高均为-600m以下，所对应的轨道顺槽和胶带顺槽地应力大、破碎岩体多，并受风化基岩及以下砂岩含水层、太原组三灰含水层、八灰及其底板砂岩含水层、九灰及其底板砂岩含水层、十灰+岩浆岩含水层的影响，巷道地质情况复杂，使其支护难度增大。

1 巷道支护对策

1）优化巷道位置。在设计阶段应根据煤系地层的岩性，合理选择巷道位置，尽可能避开软弱岩层；在地质勘探过程中，应掌握岩石物理力学性质、岩石物理化学性质以及岩石水理性质，应掌握主应力的大小及方向，合理选层、选位，尽可能躲让高应力区。

2）选择合理的支护断面。由于8100采区回采时间较短，巷道服务年限为至采区报废为止，综合各方面因素8100采区轨道上山施工断面选择为矩形，掘进断面10.44m2，巷道掘进荒宽3600mm，净宽3400mm，掘进荒高2900mm，轨道以上净高2600mm，设计方位跟8煤顶板掘进。预留巷道空间对提高支护体结构强度，减少巷道维修, 保证巷道正常使用是非常必要的。

3）提高围岩强度。锚杆和注浆是两种有效的加固围岩方式, 这些方式能促使形成围岩加固的承载圈, 充分发挥围岩的自承能力, 阻止围岩的塑性流动。应针对不同围岩选择合适的加固方式。

4）提高锚杆支护的预紧力, 实现主动支护。锚杆支护是巷道最有效的支护形式，锚杆支护系统的刚度十分重要，特别是锚杆预应力起着决定性作用。较高的预应力要求锚杆具有较高的强度。单根锚杆预应力的作用范围是很有限的，必须通过托板、钢带和金属网等构件将锚杆预应力扩散到锚杆周围更大范围的围岩中，形成支护结构。

5）及时封闭围岩。巷道支护现场总结的经验是：治帮先治底，治底先治水。因此，对水的处理是保证软弱围岩稳定的基础工作，尤其对于含有黏土类矿物的膨胀型软岩，隔水为第一要务。软岩巷道开挖后要及时喷射混凝土进行封闭，防止其受水和空气的影响而崩解和软化。

2 巷道支护形式及参数选择

8100采区轨道上山为半煤岩巷，作为8100采区工作面的运输设备、材料等物品的主要巷道，同时也是构成区段通风系统的主要巷道，服务年限到采区报废。根据8100采区轨道上山实际情况支护分为临时支护和永久支护两部分：

临时支护：采用金属前探梁作为临时支护，前探梁为3根不少于4米长的4寸钢管或者用不少于15kg/m的钢轨，随着掘进，如果顶板地质条件发生变化较为破碎时，要短掘短支。

永久支护：采用锚、网、梯索喷联合支护。永久支护到迎头，支护前顶板岩性好时，最大空顶距不大于1600mm，岩性较差时最大空顶距不大于800mm，支护后迎头最大空顶距不大于300mm。

在永久支护过程中锚杆的选用是支护的关键因素，近几年来随着支护技术的不断发展加强，预拉力锚杆得到了广泛使用，并且支护效果也是非常理想。高强杆体材料屈服强度大于500MP。杆体直径：20-22m；锚杆破断荷载：200-300kN以上。

另外在8100采区轨道上山所采用的联合支护中，锚索的使用可以有效的限制围岩松动变形，使其保障巷道的整体稳定性良好。小孔径高强预应力锚索是近年来比较常用的一种锚索。它的作用原理是起悬吊作用、预应力主动限制围岩松动变形；应用条件有稳定岩层作为锚索悬吊生根点。

国内外首创28mm小孔径锚索技术，单根钢铰线，15.24mm, 28mm孔径；锚杆钻机钻装，最大长度12m；最大锚固力260kN，预紧力100kN。直径17.8mm，破断力350kN；直径f18.96mm，破断力400kN。最近开发直径22mm，破断力达到500kN，同时进一步提高索体的延伸率。

采用锚杆锚索联合支护提高锚杆支护的整体支护效果，防止巷道顶板的漏冒和两帮煤体的片帮。通过托板将其所承担的载荷有效地传递到锚杆上，并能协调锚杆的受力，发挥锚杆的整体支护作用，有效的提高锚杆锚固范围内围岩的连续性，有利于提高锚杆支护体系的整体支护强度。

同时8煤各巷道在使用联合支护中，8100采区轨道上山及其胶带上山由于服务年限要到采区报废为止，所以为其避免岩石风化破碎需要挂钢筋网喷浆来及时封闭围岩，同时做好巷道成型稳固工作。

根据8100采区轨道上山的围岩地质情况，锚杆采用Φ20×2400mm高强锚杆，间排距900×900mm。锚索采用Φ17.8×6300mm，间排距1800×2700mm。钢筋网Φ6mm钢筋焊接，经纬格100×100mm，网幅1000×1400mm和900×1700mm两种规格。在岩性较差时巷道顶部和帮部采用W型钢带加强支护。

在制定方案过程中可通过地质力学评估、初始设计方法（通过计算机模拟分析、实验室模型模拟、经验类比、理论计算等方法初步确定巷道支护型式和支护参数）、现场施工与监测、优化设计，最后得出最终方案。

3 结论

在煤矿的建设中应根据矿井巷道的实际地质状况来确定巷道及硐室的支护形式。锚杆等支护形式的布置随围岩条件发生变化时, 其支护参数也应做相应改变, 特别在地质构造地带, 可考虑增加锚杆、锚索数量或辅以其它支护方式, 甚至更改支护方式。

深基坑支护工程中土钉支护技术探讨 篇8

关键词：深基坑支护工程,土钉支护技术,探讨

土钉墙是用钢筋作为加筋件, 依靠土与加筋件之间的废接力, 使土体拉结成整体, 并在坡面上喷射混凝土, 以提高边坡的稳定性。这种挡土结构适用于基坑支护和天然边坡的加固。土钉按照施工方法的不同, 可分为钻孔注浆型土钉、打入型土钉和射入型土钉三类, 在以上三种类型的土钉中以钻孔注浆型土钉运用最多, 这一支护结构由喷射混凝土、注浆铺杆和钢筋网联合作用, 对边坡提供天性支挡, 其技术实质是隧道施工技术中喷锚支护技术在软土地基中的延伸, 在实际工程中也称为喷射网支护技术。土钉支护的应用范围, 目前已涉及到的有岩土高边坡、深基坑边壁、铁路公路隧道、地铁、桥墩、桥涵、铁塔、港口、路基、堤坝、机场和人防等工程。它所支护的除一般土层外, 尚有流砂、软土、厚杂填土、强膨胀土和砂砾石等不良地层。土钉支护法在不良土层中的良好适用性与较优越的经济技术效果, 是该方法的重要特点之一。

1 土钉技术的适用性及其特点

(1) 土钉技术的适用性。

土钉适用于地下水位低于土坡开挖段或经过降水使地下水位低于开挖层的情况。在施工钻孔注浆型土钉时, 通常采用分阶段开控方式, 每一阶段高度为1-2m, 由于处于无支撑状态, 要求开挖段土层在施工土钉、面层构件及喷射混凝土期间, 能够保持自立稳定。因此, 土钉适用于具有一定粘结性的杂填土、粘性土、粉土、黄土及弱胶结的砂土边坡。

对标准贯入击数低于1 0击的矿土边坡, 采用土钉一般不经济;对不均匀系数小于2的砂土, 以及含水丰富的粉细砂层、砂卵石层和淤泥质土不宜采用。对塑性指数大于20的粘性土, 必须评价其蠕变特性后, 才可将土钉作为永久性挡土结构。土钉不适用于软土边坡, 因为软土只能提供很低的界面摩阻力, 技术经济效益不理想。同样.土钉不适宜在腐蚀性土 (如煤渣、矿渣、炉渣酸性矿物废料等) 中作为永久性支挡结构。

另外, 土钉墙一般不宜兼作挡水结构, 也不宜应用于对变形要求较严的深基坑支护工程。

(2) 土钉技术的特点。

土钉堵施工具有快速、及时, 且对邻近建筑物影响小的特点。由于土钉墙施工采用小台阶逐段开挖。在开挖成型后及时设置土钉与面层结构, 对坡体扰动较少, 且施工与基坑开挖同步进行, 不独立占用工期, 施工迅速, 土坡易于稳定。由实测资料表明, 采用土钉支护的土坡只要产生微小变形就可发挥土钉的加筋力, 因此, 坡面位移与坡顶变形很小, 对相邻建筑物的影响很小。

施工机具简单, 施工灵活, 占用场地小。施工土钉时所采用的钻进机制及混凝土喷射设备都属小型设备, 机动性强、占用施工场地很少, 即使紧靠建筑红线下切垂直开挖亦能照常施工。施工所产生的振动和噪音低, 在城区施工具有—定的优越性。

2 土钉支护的加固机理

土钉墙的加固机理主要表现在以下几方面。

(1) 提高原位土体强度。

由于土体的抗剪强度低, 抗拉强度更低, 因此自然边坡保持直立的临界高度较小。当土被自立高度超过临界高度, 或者坡顶有较大超载以及土的含水量等环境因束发生变化时, 都会引起土坡的失稳。为此, 过去常采用文档结构来承受侧向压力并限制土体的变形, 这属于常规的被动制约机制的支挡结构。上钉支护结构则是在土体内增设具有一定长度和分布密度的锚固体, 使它与土体牢固结合并共同工作, 增强土坡坡体自身的稳定性, 它属于主动制约机制的支挡体系。

土钉在其加强的复合土体中起箍束骨架作用, 提高了土坡的整体刚度与稳定性。由模拟试验表明, 土钉墙在超载作用下的变形特征, 表现为持续的渐进性破坏。即使在土体内已出现局部剪切面和张拉裂缝, 并随着超载的增加而扩展, 但仍可持续很长时间不发生整体坍滑, 表明其仍具有一定的强度。然而素土边坡在坡顶超载作用下, 当其产生的水平位移远低于土钉加固的边坡时, 就出现快速的整体滑裂和场落, 土钉的设置明显地提高了原位土体的抗剪强度, 土钉设置密度越大, 提高的幅度相对越大。

此外, 在地层中常有裂隙发育, 在进行钻孔压力注浆时, 浆液会顺着裂隙扩散, 浆液胶结后, 必然会增强土钉与周围土体的粘结和整体作用。当采用一次压力注浆时, 财宽度为1mm~2 m m的裂隙, 注浆后可扩大成5 m m的浆脉。

(2) 土钉与土体间的相互作用。

土钉与土体间摩阻力的发挥.主要是由土钉与土之间的相对位移而产生的。由于土压力的作用, 在土钉加筋的边坡内存在着潜在的滑裂面, 并将土体分为主动区和被动区。主动区和被动区内土体与土钉间摩阻力的发挥方向正好相反。

3 土钉支护在研究与应用方面存在的问题

(1) 研究方面的问题。

土钉支护与岩土介质特别是软弱岩土介质相互作用机理的研究还较欠缺;对某些机理的认识更多的还停留在定性描述方面;缺少定量描述的结果, 致使设计理论更多地不得不建立在工程类比法的基础之上。

(2) 土钉支护临空面的深度上限问题。

这既是一个涉及设计理论的问题, 也是一个实际工程问题。总的说来, 目前土钉支护临空面的深度还不大, 对于一般岩土介质, 目前已达20.5m;对于软土介质, 目前仅为10.0m。准确回答土钉支护临空面特别是直立临空面的深度上限问题, 目前尚有困难。

(3) 临空面临界变形速率及其与土钉支护参数的关系问题。

我们知道, 由不同介质构成的临空面稳定性不取决于变形的大小, 而是取决于变形速率的大小, 因而, 它们分别存在着不同的临界变形速率。迄今为止, 我们只能对很少的几种岩土介质的临空面临界变形速率提出相应的判断准则, 而对更多的岩土介质尚处于未知状态。这是一个问题。我们知道, 在支护条件下, 临空面的变形速率的大小, 与土钉支护参数的强弱相关。但这种关系的定量描述, 目前仍在研究中。这是另一个问题。

参考文献

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[2]李雄辉.深层搅拌桩在基坑支护工程中的应用探讨[J].四川建材, 2008 (2) .

[3]朱克, 潘飞.浅述土钉墙施工技术在基坑支护中的应用[J].地质装备, 2007 (1) .

[4]李明.三轴深层搅拌桩止水帷幕在某基坑支护工程的应用[J].安徽建筑, 2007 (5) .

综采工作面端头支护与超前支护技术 篇9

关键词：综采工作面,顶板管理,端头支护,超前支护

1 地质条件

河南大有能源杨村煤矿所采的13191综放工作面为中侏罗统义马组2-3煤, 煤层直接顶板为黑色泥岩, 致密均一, 老顶为浅灰色细-中粒砂岩, 厚度9.16m, 致密、坚硬。底板为灰色细~中粒砂岩。该工作面位于F16断层异常区, 工作面切眼临近F5103断层, 工作面局部受断层影响煤层层理紊乱, 呈翻卷状, 煤层厚度及倾角变化较大, 顶板较破碎, 回采期间对工作面的顶板管理造成较大影响, 地质条件中等。F16断层对工作面回采期间的顶板管理及两巷支护工作会造成一定的困难。

2 正常生产时期顶板支护方式

(1) 13191综采工作面安装ZF7000/18/28型支撑掩护式支架82架, 上、下安全出口各安装3架ZFG7200/21/30型排头支架及1架ZFG700018/28型过渡架。

(2) 正常时期的顶板管理

由于13191工作面的切眼最大倾角为18°, 支架必须采取必要的防倒、防滑措施;当支架与采煤机之间的悬顶距离超过规定或发生片帮、冒顶时, 应停止采煤机割煤, 及时采取措施进行处理, 严禁支架操作工随意拆除和调整支架的安全阀。

支架严禁超高使用, 必须保证支架紧密接顶, 初撑力达到规定要求, 工作面顶底平直;支架操作手把必须加装防误操作装置, 操作完毕必须及时复到零位, 严禁在“有压”的状态下更换油管或阀组液压件;移架后支架高低、前后不错茬, 端面距不大于340mm, 支架垂直煤壁;移架受阻时, 必须查明原因, 不得强行操作。

3 工作面上、下端头支护形式及规格 (见图1)

工作面排头架要能掩护住机头和机尾, 工作面上、下端头均使用液压抬棚与排头架配合来保证端头处的支护墙;上端头处在巷道上帮打设两架液压抬棚, 其中第一架液压抬棚尾部要与工作面切顶线齐, 在巷道下帮紧贴最后一架打设一架液压抬棚, 向前打设π型梁+单体柱对子棚, 一梁四柱, 对子棚要与煤墙对齐, 抬棚梁与最后一架的间距不大于200mm。单体柱初撑力不得低于90k N, 底板松软时单体柱必须穿柱鞋;下端头处在巷道下帮打设两架液压抬棚, 其中第一架液压抬棚尾部要与工作面切顶线齐。在转载机下帮打设两架液压抬棚, 其中第一架液压抬棚尾部要与排头架尾部对齐, 液压抬棚距转载机下帮0.1m~0.2m。转载机上帮固定的一架自移梁抬棚 (机头大杆) , 随着转载机的拉移而向前移动。

液压抬棚随同采面回采一同前移, 随着工作面的推进上、下端头3m~5m范围内, 上巷下帮、下巷上帮的锚杆必须提前拔除, 防止割煤时锚杆甩出伤人;由于液压抬棚移设时间较长, 在向前移动液压抬棚期间, 应在液压抬棚处打设π型梁+单体柱双抬棚进行临时支护, 一梁四柱, 严禁空顶作业。液压抬棚打设到位后, 拆除原π型梁+单体柱双抬棚;下端头液压抬棚间距每超过0.8m补打一道液压抬棚加固。上端头液压抬棚间距每超过0.6m补打一道液压抬棚加固。

4 工作面上巷、下巷超前支护形式及规格 (见图2、图3、图4、图5)

上巷、下巷超前支护段的单体柱初撑力不得低于90k N, 底板松软时单体柱必须穿柱鞋。在回采期间, 视巷道压力情况及时补打液压抬棚进行加强支护;支护打设自上、下端头煤墙向外, 上巷不少于150m, 下巷不少于300m。

上巷自煤墙向外下帮采用液压抬棚支护, 抬棚尾部与煤墙对齐;上帮采用π型梁+单体柱单抬棚支护, 一梁三柱;下巷未替棚段 (拱形棚段) 采用在巷道中间打设液压抬棚进行支护。下巷替棚段顺巷道方向沿转载机上帮打设液压抬棚;下巷上帮采用π型梁+单体柱双抬棚支护, 一梁三柱, 抬棚尾部与煤墙对齐;下帮采用π型梁+单体柱单抬棚支护, 一梁三柱。

5 结论

工作面与上下巷的交会处称为工作面的上下端头或端部, 此处控顶面积大, 设备和人员集中, 是工作面的安全出口。端头支护要有足够的支护强度来保证工作面端部出口的安全;端头的特殊性带来了端头区域维护的困难。此外, 随着综放工作面装备水平的提高, 更要重视端头支护方式的合理性、有效性及可操作性。现场实践表明, 通过加强端头支护及超前支护的支护强度可实现采面高产高效、减人提效以及安全生产的可靠性。

参考文献

综述基坑支护施工技术 篇10

基坑工程是指在地表以下开挖的一个地下空间及其配套的支护体系, 而基坑支护就是为保证基坑开挖、基础施工的顺利进行及基坑周边环境的安全, 对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。基坑工程是一个古老而又具有时代特点的岩土工程课题。既涉及土力学中典型的强度与稳定问题, 又包含了变形问题, 同时还涉及到土与支护结构的共同作用。基坑支护工程的内容主要包括支护结构设计、施工、监测和周围环境的保护等三个方面.这三个方面是相互联系、密不可分的。

1 基坑支护设计与方案的选择

1.1 基坑的几何尺寸:基坑场地的形状、深度和宽度等。

1.2 基坑支护结构所受的荷载: (1) 土压力、水压力; (2) 垂直地面超载; (3) 施工动荷载: (4) 维护结构兼做主体结构时的人防和地震荷载 (工期长的大型基坑支护工程也要考虑地震荷载) ; (4) 邻近建筑物引起的荷载; (5) 其他影响基坑稳定的荷载。

1.3 基坑场地的工程地质和水文地质情况: (1) 勘测资料报告; (2) 勘探数据测试方法; (3) 地下水情况及分布, 地表水水位、承压水层、承压气体。

1.4 环境条件: (1) 基坑施工场地及周围的地质性质; (2) 基坑周围建筑物状况; (3) 基坑周围交通状况及水域 (河流) 状况; (4) 基坑周围公用设施分布及地下构筑物管线状况; (5) 基坑所处地质环境特殊状况对基坑施工的特殊要求。

2 支护结构类型和方案的选择

支护结构的种类繁多, 国内常用的几种支护结构形式的如下:

2.1 挡土灌注排桩或地下连续墙

挡土灌注排桩系以现场灌注桩按队列式布置组成的支护结构;地下连续墙系用机械施工方法成槽, 在槽内放置钢筋笼并浇灌混凝土形成地下墙体。

特点:刚度大, 抗弯强度高, 变形小, 适应性强, 振动小, 噪声低, 但排桩不能止水, 连续墙施工需较多机具设备。

适用条件: (1) 适用于基坑侧壁安全等级为一、二、三级; (2) 悬臂式结构在软土场地中不宜大于sm; (3) ) 当地下水位高于基坑底面时, 宜采用降水、排桩与水泥土桩组合止水帷幕或采用地下连续墙; (4) 适用于逆作法施工; (5) 变形较大的基坑边可选用双排桩。

2.2 排桩土层锚杆支护

系在稳定土层钻孔, 用水泥浆或水泥砂浆将钢筋与土体粘结在一起拉结排桩挡土。

特点:能与土体结合承受很大拉力, 变形小, 适应性强, 不用大型机械, 费用低。

适用条件: (1) 适用于基坑侧壁安全等级为一、二、三级; (2) 适用于难以采用支撑的大面积深基坑; (3) 不宜用于地下水大、含有化学腐蚀物的土层和松散软弱土层。

2.3 排桩内支撑支护

系在排桩内侧设置型钢或钢筋混凝土水平支撑, 用以支挡基坑侧壁进行挡土。

特点:受力合理, 易于控制变形;但需大量支撑材料, 基坑内施工不便。

适用条件: (1) 适用于基坑侧壁安全等级为一、二、三级; (2) 适用于各种不易设置锚杆的较松软土层及软土地基; (3) 当地下水位高于基坑底面时, 宜采用降水措施或采用止水结构。

2.4 水泥土墙支护

系由水泥土桩相互搭接形成的格栅状、壁状等形式的连续重力式挡土止水墙体。

特点:具有挡土、止水双重功能;施工机具设备比较简单;使用材料单一, 费用较低。

适用条件: (1) 适用于基坑侧壁安全等级为二、三级; (2) 水泥土墙施工范围内地基土承载力不宜大于150k Pa; (3) 基坑深度不宜大于6m; (4) 基坑周围具备水泥土墙的施工宽度。

2.5 逆作拱墙支护

系在平面上将支护墙体或排桩成闭合拱形的支护结构。

特点:结构主要承受压应力, 可充分发挥材料特性, 结构截面小, 底部不用嵌固, 可减少埋深、受力安全可靠, 变形小, 外形简单, 施工方便, 费用低。

2.6 钢板桩

系采用特制的型钢板桩, 机械打入地下, 构成一道连续的板墙, 作为挡土、挡水围护结构。

特点:承载力高、刚度大、整体性好、锁口紧密、水密性强, 能适应各种平面形状和土质, 打设方便、施工快速、可回收使用, 但需大量钢材, 一次性投资较高。

适用条件: (1) 适用于基坑侧壁安全等级为二、三级; (2) 基坑深度不宜大于10m; (3) 地下水位高于基坑底面时, 应采取降水或止水措施。

3 监测

3.1 对周边环境的监护

充分了解包括基坑周围相当于基坑开挖深度的2—3倍范围内地上的建筑物、高耸塔杆、输电线缆、古建文物、道路桥梁, 以及地下管线、人防、隧道、地铁等设施和障碍物。如发现既有建筑物等已有裂损倾斜等情况, 应收集其详细资料, 并在必要处做出标记或摄像、绘图等。然后对调查对象承受地基变形的性能做出分析鉴定, 确定应采取的监护方法, 以及对基坑的影响并在基坑支护设计中加以充分考虑。

3.2 开挖过程监测

对开挖过程实施跟踪监测, 并将信息及时反馈, 充分掌握支护结构和基坑内外土体移动, 随时调整施工参数, 优化设计, 以确保施工安全安全顺利进行。施工监测的作用还在于检验设计的正确性, 并有利于积累资料, 为今后改进设计理论和施工技术提供依据。

4 存在问题

基坑工程支护技术虽已在全国不同地区、不同的地质条件下取得了不少成功的经验, 甚至在一些方面达到国际水平, 但仍有一些问题需进一步研究和提高, 以适应现代化经济建设的需要。

4.1 土体抗剪强度参数c值的确定。尽管c值可以根据标准实验方法测定, 但从理论上说也不一定符合分析方法所需, 因为土体的抗剪强度与其受力途径有很大关系, 标准实验给出的往往是加载过程下的强度指标, 而基坑支护中的土体却是卸载过程下的破坏。

4.2 土压力值的确定。土压力大小直接影响支护结构的安全度, 但要精确计算土压力目前还十分困难, 现在采用的仍是库仑公式或朗肯公式, 其虽然可用于工程, 但误差较大。另外土体物理力学参数的选择更是一个复杂问题, 尤其在深基坑开挖后, 参数是可变值, 因此很难准确计算出支护结构的实际受力。

近几年, 随着城市建设快速增长, 城市面貌日新月异, 城市中设计有高层、超高层建筑不断增加, 城市地下空间的开发和利用也在逐步加强, 主要有人防、地下室基坑开挖深度越来越深, 开挖环境也日趋复杂, 设计和施工人员随时都会遇到新的问题。只要我们积极推进动态设计和信息化施工技术, 加强监测力度, 促进实测工作, 就可以避免基坑工程事故的发生或降低事故所带来的损失。同时, 通过计算理论的不断改进, 施工工艺的不断完善, 进一步推动我国深基坑支护技术的发展。

摘要：高层及多层建筑的地下室、地下商场、地下车库、地铁车站等工程施工都会面临深基坑工程。基坑支护工程的设计与施工, 既要保证整个支护结构在施工过程中的安全, 又要控制结构和周围土体的变形, 以保证周围环境 (相邻建筑物和地下公共设施等) 的安全。