支护施工技术十篇

支护施工技术 篇1

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

支护施工技术 篇2

本工程为某厂区循环水管基坑支护工程。该工程主要包括Φ2 440 mm×14 mm循环水给水母管1条,长约40 m,管中标高为-2.18 m,埋深约7.5 m (含管垫层700 mm,以下相同);2条Φ1 820 mm×10循环水排水次管,长约48 m,埋深约4.8 m;2条Φ1 820 mm×10循环水给水次管,长约18 m,埋深约4.8 m,其中次管中标高为-0.22 m;给水、排水次管与给水母管呈垂直、立体交叉布置。

根据地质报告,结合现场选取离本工程较近的点反映出地质情况,即钢板桩支护处采用点BZK30、坡率法处采用ZK71为研究对象,地质条件从上至下为:第一层为杂填土,灰黄色,由碎石混中砂组成,稍湿,松散,未压实,层厚平均为2.43 m;第二层为淤泥质土,灰色,含腐殖质,有臭味,饱和,含较多粉细砂,层厚约为3.2m、7.6 m (钢板桩处);第三层为粉质黏土、黏土,棕褐色,灰白色,可塑,成分不均匀等。层厚约为4.7 m、7.5 m (钢板桩处);第四层为中砂、细砂层,黄褐色,饱和,稍密,层厚约为2.15 m、6.8 m (钢板桩处)。场区地下水主要赋存于第四层中砂层,属砂层间的微承压水。循环水管处开挖均未挖至含水层处(砂层)。

循环给水母管采用拉森Ⅳ钢板桩(长12 m)、腰梁、水平撑组成支撑系统进行支护开挖,给、排水循环次管采用多级坡率法进行开挖。

2 施工准备

2.1 主要机具、材料准备

(1)机具:HD-450型反铲挖土机2～3台(长臂挖土机1台);自卸汽车8～12台;水泵10～13台;PC400型液压打桩机1台;25 t汽车吊2台。

(2)材料:钢板桩约10 t、腰梁约10 t、松木桩一批、薄膜约1 500 m2、砂包一批、竹胶板一批、揪等工具一批。

2.2 人员

土方开挖除打桩机、挖土机、运土自卸车等司机外,另安排人工清槽(配合打松木桩和排水沟的清理以及土工布的铺设)6人,焊工2～3人。

3 施工技术

3.1 钢板桩支护开挖

钢板桩支护开挖主要作业流程:施工放线→第一层土方开挖→钢板桩施工放线→土方分段开挖至腰梁处—→腰梁及水平撑分段施工→土方分段开挖至完成面→钢板桩监测。

本工程循环给水母管开挖约7.5 m深,拟采用桩长12 m拉森Ⅳ闭合型钢板桩支护分层、分段开挖,即根据地质报告中BZK30所反映出的地质情况,采用Φ219 mm×8钢管@3000单锚水平撑支护,腰梁采用2ד工”字钢25b@3000组成支撑系统。钢板桩顶标高为0.92 m,腰梁中心标高为-0.58 m。拉森钢板桩支护开挖剖面示意图如图1所示。

3.2 钢板桩的施工

3.2.1 钢板桩施工准备

支护结构的钢板桩主要进行外观检验,并对不符合形状要求的钢板桩进行矫正,以降低打桩过程中的难度。

3.2.1. 1 钢板桩的检验

外观检验包括钢板桩表面缺陷、长度、宽度、高度的检验,并对端部钢板桩有影响的焊接件予以割除。

3.2.1. 2 钢板桩的矫正

钢板桩为多次周转使用的材料,在使用过程中会发生钢板的变形、损伤,使用前应进行矫正与修补。其方法如下:

(1)端部平面矫正一般采用氧乙炔切割部分桩端,使端部平面与轴线垂直,然后再用砂轮对切割面进行矫正(在平台上进行)。

(2)桩体局部变形矫正。对局部变形处用氧乙炔热烘和大锤敲击的方法进行矫正。

(3)锁口变形矫正采用氧乙炔热烘和大锤敲击胎具推进的方法进行处理。

3.2.1. 3 打桩机方法的选择

采用振动式打设钢板桩,打入桩方法:在板桩墙的一角开始,逐块打设,直至按方案将钢板打设完成。

3.2.1. 4 降土施工完成

经过以上步骤后,第一层降土施工基本完成。

3.2.2 钢板桩主要施工方法

本工程主要采用一台液压式打桩机进行钢板桩的施工(水平长度约为100 m),施工时,自南侧向北侧开始逐一施工至东北角,直到结束。

3.2.2. 1 钢板桩的打设

根据施工平面图,将钢板桩的位置通线放出,确认无误后即可开始进行钢板桩的施工。

先用打桩机将钢板桩吊至插桩点处,进行插桩时锁口要对准。在打桩过程中,为保证钢板桩的垂直度,用垂线进行吊线控制其垂直度。为防止锁口中心线平面位移,可在打桩进行方向的钢板桩锁口处卡板,阻止板桩位移,以便随时检查矫正。

3.2.2. 2 钢板桩的转角和封闭

钢板桩墙的设计长度有时不是钢板桩标准宽度的整倍数,或者板桩墙的轴线较复杂,钢板桩的制作和打设也有误差,这些都会给钢板桩墙的最终封闭合龙带来困难。拟采用以下方法进行调整:通过钢板桩墙闭合轴线设计长度和位置的调整实现封闭合龙。封闭合龙处最好选在短的角部,本工程拟设于南侧。

3.2.2. 3 打桩问题的处理

(1)阻力过大不易贯入,原因如下:一是坚实的砂层、砂砾层中沉桩,桩的阻力过大;二是钢板桩连接锁口锈蚀、变形,入土阻力大。对第一种情况,可将钢板提起后,再次以振动法沉桩,不要用锤硬敲;对第二种情况,宜加以除锈、矫正,在锁口内涂油脂,以减少阻力。

(2)钢板桩向打设前进方向倾斜:在软土中打桩,由于锁口处的阻力大于板桩与土体间的阻力,使板桩易向前进方向倾斜。纠正方法是用特制的楔形板桩进行纠正。

3.2.24钢板桩拔除

在进行基坑回填土时,要拔除钢板桩以便修整后重复使用。钢板的拔除采用先打后拔或后打先拔的方法。

(1)钢板桩拔除方法。从克服板桩的阻力着眼,根据所用拔桩机械、拔桩方法,本工程采用振动拔桩法拔出钢板桩。振动拔桩是利用机械的振动激起钢板桩振动,以克服和削弱板桩拔出阻力,将板桩拔出。该方法效率高,需采用大功率的振动拔桩机。

(2)钢板桩拔除需注意下列事项:①作业前要详细了解土质及钢板桩打入情况、基坑开挖后板桩变形情况等,依此判断拔桩的难易程度。②基坑内结构施工结束后要进行回填,尽量使板桩两侧土压平衡,有利于拔桩作业。③注意观察和保护作业范围内的重要管线、高压电缆等。④板桩拔出会形成孔隙,必须及时填充。⑤如果钢板桩无法拔出,可用振动锤再复打一次,以克服钢板桩与土的黏着力及咬口间的铁锈等产生的阻力,或按与钢板桩打高顺序相反的次序拔桩。当板桩承受土压一侧的土较密实,在其附近并列打入另一根板桩,可使原来的板桩顺利拔出。钢板桩施工中常见问题及处理方法见表1。

3.2.2. 5 钢板桩的允许偏差(见表2)

3.2.2. 6 腰梁、角撑及水平撑的施工

为加强钢板桩墙的整体刚度,腰梁采用2条25b型“工”字钢,其中心标高为-0.58 m,支撑于[12槽钢上,槽钢与钢板桩采用对称现场焊接,焊接前严格按大样图所给的标高通线后进行焊接。腰梁与水平撑均采用25 t汽车吊进行吊装就位焊接施工。

为稳妥起见,在钢板桩墙4个转角上另用Φ219 mm×8钢管作角撑,且在直角处用500 mm×500 mm三角钢板厚10 mm进行支撑。

3.3 基坑监测

采用信息化施工,确保基坑开挖过程安全,对基坑进行监测。

3.3.1 基准网的建立

为了科学地预测基坑支护的稳定程度和周边环境的变化,及时预报和提供准确可靠的变形数据,应建立基坑支护施工变形与沉降观测网,定期进行变形沉降观测。

3.3.2 基坑支护变形观测

(1)基坑支护水平位移观测:在基坑边坡顶上布置基线(每基坑边一条),每条基线上设1～3个变形观测点,同时也作为沉降观测点。

(2)基坑支护沉降观测:利用本工程的高程水准控制点作为沉降观测的起算点,与基坑周边浅埋基础建(构)筑物、基坑边监测点一起构成基坑支护沉降观测网。

3.3.3 观测方法

(1)水平位移观测:分别在基线点4个角上设站,用J2型经纬仪观测四边网的水平角度(四边形内角),检查基线点是否发生位移,在基线点正确无误的情况下,同时在四角测端上分别以对应的相邻角点定向,并观测定向基线上各预埋点的水平位移量初始读数。

(2)沉降观测:对基坑边上的各点及周边点建立的沉降观测网的测量方法是,在自远离基坑的水准控制点开始观测,引测至基坑周围后,按编定的各点观测次序依次观测,最后测至另一水准控制点符合要求,观测仪器采用S3型水准仪。

3.3.4 观测时间的确定

当钢板桩打入后,测得第一次原始数据,水拉支撑完成后,进行第二次监测,基坑形成后,每天测一次;遇雨期适当增加观测次数。

3.3.5 场地查勘与记录

施工前对原场地进行全面调查,查清有无原始裂缝和异常情况并做记录,照相存档。

3.3.6 报警值

根据本项目场地其他部位开挖情况及经验,当位移变形值超过10 cm或有明显滑坡、倾覆征兆时,应停止施工并及时启动应急预案,待处理稳定后方可继续施工。

4 结语

本工程施工顺利完成,实践证明钢板桩基坑支护安全可靠,方案正确,确保了工程质量,达到了预期目的。

摘要：文章结合工程实际情况,阐述钢板桩基坑支护的施工技术。通过对深基坑工程周边环境及施工难点进行分析,选择钢板桩支护方案,并结合工程具体环境采取相应的施工技术,达到了预期目的。

关键词：钢板桩,基坑支护,施工技术

参考文献

[1]中国建筑科学研究院.建筑基坑支护技术规程(JGJ 120—99) [M].北京:中国建筑工业出版社,1999.

支护施工技术 篇3

摘要：近年来，随着经济建设的高速发展，高层建筑在各地大量兴建，地下空间的利用也越来越得到普遍重视。而随着城市建筑密度的加大以及市政道路网络的日益发达，深基坑开挖的地形条件变得越来越复杂，对深基坑支护体系的设计和施工也提出了更高的要求。本文在此以土钉支护为例对深基坑支护施工技术要点做了详细的研究。

关键词：土钉墙；深基坑；质量

一、土钉支护的原理及施工技术指标

土钉支护是以土钉作为主要受力构件的边坡支护技术，它通过浆体与土体外界面上的粘结力，沿土钉全长为基坑边壁土体提供连续支护抗力，不仅将欲滑移土体的侧向压力传递给稳定土体，同时也对滑移土体进行内加固，从而给土体以约束并使其稳定，最大限度地利用边壁土体的自承能力。

复合土钉墙目前尚无技术标准，其主要组成要素普通土钉墙、预应力锚杆、深层搅拌桩、旋喷桩等应符合国家行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99 等技术标准的要求。另外，微型桩一般桩径Φ250～Φ300，间距0.5～2.0m，骨架可采用钢筋笼或型钢，端头伸入坑底以下2.0～4.0m。竖向钢管一般Φ48～Φ60，壁厚3～5mm。复合土钉墙在水位以下和软土中，采用Φ48、厚3.5mm 钢花管土钉，直接用机械打入土中，并从管中高压注浆压入土体。

二、土钉支护施工工艺要点

1、土方开挖

（1）土方开挖因采用自上而下方式开挖，每层开挖的深度应控制在土钉以下0.5 m 左右，第一层开挖分段长度不应长于15 m，第二层不应长于10 m。

（2）开挖时采用洛阳铲成孔，成孔时适当带水钻进，开钻时应低压慢钻，当钻头全部进入土层后，方可加大压力钻进，土质较差时，开挖长度不应长于5 m，并采用跳打法施工。

（3）为控制钻孔的难度，宜沿着深层搅拌桩搭接处开孔，既容易穿过桩体又不至于钻断已有深层搅拌桩。

（4）为确保钻孔的准确性，钻孔前采用经纬仪、水准仪、钢卷尺等进行土钉放线确定钻孔位置，土钉布孔距允许偏差为±50 mm，成孔采用锚杆钻机，成孔中严格按操作规程钻进，孔径允许误差±10 mm，钻孔偏斜度不大于30%，孔深允许偏差为±50 mm，倾角5 °～15 °。

（5）在基坑下层土方开挖施工时，须等混凝土强度达到设计要求强度的70%后，才能进行下层土方的开挖和土钉支护施工。

2、初喷混凝土

在基坑土方开挖出施工作业面并经整平后，应及时进行坡面的混凝土初喷施工。采用标号为C20 的混凝土，其配比为水泥∶碎石∶砂子=l∶2∶2，水灰比为0.46 左右，碎石粒径控制在5～12 mm，喷射压力控制在0.3～0.4 Mpa，厚40 mm，及时封闭暴露在外的土体。

3、土钉设置

（1）土钉的制作应严格按设计选准材径、长度下料，误差允许值为±20 mm，稳中架每个间距1.5 m，焊牢。

（2）土钉安装前应进行锚杆长度复核、验收，安放时，应避免杆体扭压、弯曲，注浆管与土钉锚杆一起放入孔内，注浆管应插至距孔底0.5～1.0 m 处。

（3）为保证注浆饱满，在孔口部位设置浆塞及排气管，D48 钢花管土钉直接注浆。

（4）土钉水平间距误差不大于150 mm。

4、清孔

在土钉锚管压入土体过程中，压力作用下会有一定量的淤泥进入管中，进入的淤泥如不在注浆施工前及时清除，会严重影响注浆施工的质量及土层锚杆的承载力。因此，在注浆前须采用高压空气分段吹净孔内残留及松动的废土，以保证注浆施工的良好质量。

5、注浆施工

（1）注浆采用水泥砂浆材料进行，采用早强型硅酸盐42.5号水泥，水灰比为0.45～0.55。

（2）在注浆过程中，从底部开始先高速低压进行，当孔口开始溢出水泥砂浆后，再从孔口进行低速高压注浆。

（3）为保证浆液能充分挤满孔壁，一般要加压四次以上，注浆压力控制在0.6～0.8 MPa 的范围内，二次注浆须在一次浆液初凝后终凝前进行，二次注浆压力大2.5 MPa。

（4）在向锚管孔内进行注浆前，应预先求算出注浆施工所需的水泥砂浆体积，然后根据注浆泵的冲程数确定向孔内注入的浆体实际体积，以确定锚管注浆施工的孔内充填密实程度，一般锚管实际注浆量必须是管内体积的2 倍以上。

6、钢筋网施工

混凝土护壁终喷施工时，采用一层6@200×200 的钢筋网，编网过程中，钢筋网规格为双向钢筋网片，钢筋直径6.5，网片规格为@250 双向，竖筋与水平钢筋之间则采用20#双股扎丝连接固定，钢筋搭接绑扎长度不短于200 mm，钢筋搭接焊接长度不短于10 D（D 为相应钢筋直径）。

7、终喷混凝土

（1）在混凝土终喷施工前，应先全面清除初喷混凝土面层上的松散碎屑和浮浆，并洒水冲洗干净。

（2）喷射混凝土时，其喷射距离应控制在1.0～1.2 m 内，并由底部逐渐过渡到上部进行，一般应垂直指向坡面进行喷射，在喷射时应注意观察料的水量（不得有干料现象）和回弹情况，及时调整喷浆水量和距离。

（3）应严格掌握喷层厚度，表面平整度要求±30 mm。

三、土钉墙在施工过程中各主要工序质量控制

1、严格控制每层开挖深度

土钉墙的施工应遵循分段开挖、分段支护的原则，在前层工作面开挖结束而土钉尚未设置时，很容易出现局部的塌方甚至导致整个围护结构的破坏，因此在每层土体开挖结束后，要尽快设置土钉。在基坑开挖过程中，测量员要现场架立水准仪进行跟踪监测，把每层开挖深度控制在210m 以内，保证围护结构的稳定。

2、基坑按1：0.2 放坡，在结构开挖后，辅以人工修整坡面，坡面平整度允许偏差为±20mm，在喷射第一层混凝土前应清理坡面。

3、钻孔前进行土钉放线，确定钻孔位置并做出标记。孔深允许偏差为±50mm，孔径允许偏差为±5mm，孔距允许偏差为±100mm。本工程土钉成孔设计倾斜角为8°，在施工中主要采用機械钻孔。

4、为保证土钉钢筋与注浆体之间有足够的握裹力，土钉钢筋应设定位支架，支架为3Φ6mm 钢筋呈圆弧形与土钉焊接沿长度方向每隔1.5m 设置一个。

5、土钉成孔完成后，将孔内残留及松动的废土清理干净，及时安设土钉并注浆；注浆时，将注浆管插至距孔底250mm～500mm处，孔口部位宜设置止浆塞及排气管。当浆液从底部充满至孔口时，还需进行多次加压（压力为3.0MPa），一般不少于2 次，保证浆液挤满孔壁。

6、在钢筋网上设置400mm 长4Ф16mm 钢筋呈井字架形与土钉端部锁定筋焊接牢固。上一工作面与下一工作面的钢筋网的搭接长度应大于300mm并绑扎牢固，钢筋网要在喷射第一层混凝土后铺设。钢筋网片经自检和隐蔽验收合格后，方可喷射第二层混凝土。

7、混凝土面层分两次浇筑完毕，第一层混凝土要保证40mm～50mm的厚度。根据提前埋设的混凝土厚度控制标志，将混凝土墙面层总厚度控制在100mm，并且要保证所有的钢筋网片被覆盖，且钢筋有25mm 的保护层，每一层混凝土在终凝后，要及时予以养护。

8、当上层土钉注浆体及喷射混凝土的强度达到设计强度的70%后，方可进行下层土方开挖。在开挖下一层土方的过程中，严禁挖掘机触碰上层土钉墙结构及预留出来的钢筋网片。

四、结语

深基坑支护施工技术论文 篇4

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

支护施工技术 篇5

关键词：微型桩,锚喷支护,基坑支护,注浆

1微型桩+锚喷支护作用原理

微型桩+锚喷支护体系与多种传统基坑支护体系相比，从经济效益和基坑安全综合考虑，微型桩+锚喷支护更显优越性。微型桩不需要大型施工机械，在场地条件受限制时具有很大优势，在基坑深度不是很深时，微型桩能对周边建筑起到超前支护作用，锚杆深固于土体内部，通过对锚杆施加一定预应力，能较大程度控制基坑周边建筑的变形。锚喷支护具有及时、快速的特点，若先对靠近基坑侧壁的土方进行开挖，锚喷支护可在基坑中间土方开挖过程中完成，不占独立工期，占用最小施工场地，锚喷支护通过对基坑坡体进行护面，能防止地表水进入基坑侧壁土体中。钢筋网+微型桩有效地调整喷层、锚杆及微型桩内应力分布，增大支护体系的柔性和整体性。

2工程实践

2.1工程概况

某工程拟建建筑为1层兵乓球训练馆，地下建筑整体尺寸东西长约61.8 m，南北宽约23 m，基坑深度约7 m。基坑南侧2.4 m处为2层楼，独立柱基，基础埋深1.5 m，基础下为1 m厚的灰土垫层。基坑西侧2 m～4 m处为道路，2 m处有煤气管道。基坑北侧3 m～8 m处为围墙，围墙外地面标高比本基坑现地面标高低2.5 m，围墙外3 m局部为1层～3层建筑物，围墙以里1.5 m处为2根供热管道。基坑其余侧无重要建筑物。

2.2场地工程地质概况及水文地质概况

根据勘探揭露，场地基坑影响范围地基土主要由第四系全新统冲洪积相组成。其岩性结构及特征如下:

第(1)层杂填土，杂色，含大量建筑垃圾，层厚为1.3 m～2.3 m。杂填土主要分布在基坑北侧。

第(2)层黄土状粉土，褐黄色，稍湿，稍密，层厚1.3 m～2.3 m。

第(3)层粉土，黄褐色，稍湿，稍密，该层层厚4.6 m～5.4 m。

第(4)层粉土，黄褐色，湿，稍密，勘察未揭穿该层。

勘察期间未见地下水，本工程基坑未考虑地下水对基坑影响。

各岩土层分布情况及其物理力学性质详见表1。

2.3支护方案的确定

依据开挖深度、周边环境及地质条件等因素，综合分析确定本工程基坑南侧2层综合楼处采用微型桩+锚喷支护，基坑西侧及北侧采用土钉墙支护，基坑西侧间隔2.5 m施工1根微型桩，基坑北侧东段距离管道较近处应先支撑管道，挖除上面2 m土方使围墙内外地面标高接近。基坑其余侧采用放坡开挖。采用微型桩+锚喷支护比排桩支护节约近50万元。

典型的支护断面:

微型桩桩径400 mm，植入2根14a号普通热轧槽钢。桩长9 m，综合楼每个柱基础前各2根，桩距1.5 m。向植入槽钢的孔中浇筑C20混凝土。

锚杆成孔直径不得小于120 mm，钢筋直径22 mm，钢筋每隔2 000 mm设置一个对中支架，锚杆浆体采用纯水泥浆，水灰比0.5，水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。注浆量水泥不得小于30 kg/m～40 kg/m。通过在锚头连接螺杆及螺帽对第一排及第二排锚杆施加100 k N的预应力，锚头锁于18a号槽钢上。

面层钢筋网为6.5@200×200，外压14钢筋。14钢筋应与锚杆焊接。喷射混凝土强度等级为C20，厚度为100 mm。

2.4施工工艺

微型桩+锚喷支护施工工艺流程是:施工准备→微型桩成孔→植入型钢→灌注混凝土→土方开挖(分层、分段)→坡体修整→锚杆成孔→锚杆制作安装→第一次喷射混凝土→挂钢筋网及锚头制作→第二次喷射混凝土→养护→注浆→腰梁安装→对锚杆施加预应力。

2.4.1微型桩施工

微型桩采用机械洛阳铲成孔，完成后向孔中植入2根长为9 m的14a号普通热轧槽钢，最后灌注混凝土。

2.4.2土方开挖及锚喷支护

微型桩达到强度后进行土方开挖。土方分四层开挖，先挖周边后挖中间;开挖进度以确保锚杆注浆和喷射混凝土的工艺时间为主，并结合锚喷支护施工进度进行安排。

1)第一层土方沿微型桩靠近基坑侧开挖，宽度满足锚杆施工要求，深度为第一排锚杆标高以下0.5 m。开挖完成后及时进行第一排锚杆施工。锚杆锚固体强度达到设计要求后，施工腰梁，腰梁采用18a号槽钢，通过螺杆及螺帽把锚杆锁定于腰梁上。

2)第二层沿微型桩靠近基坑侧开挖，宽度满足锚杆施工要求，深度为第二排锚杆标高以下0.5 m，由东往西分段跳槽开挖，每段长度24 m，间距24 m。一次挖出五个工作面，其余要求同第一层。

3)第三层沿微型桩靠近基坑侧开挖，宽度满足锚杆施工要求，深度为第三排锚杆标高以下0.5 m，由东往西分段跳槽施工，每段长度24 m，间距12 m，然后进行锚杆施工。

4)第四层土方沿微型桩靠近基坑侧开挖，宽度满足锚杆施工要求，深度为第四排锚杆标高以下0.5 m，其余要求同第三层。

5)第五层土方沿微型桩靠近基坑侧开挖，挖至设计标高，及时进行锚喷施工。

2.4.3修坡

按设计图纸沿微型桩开挖，去除表面松土并修整平直。

2.4.4第一次喷射混凝土

边坡修整平整后，进行第一次喷射混凝土，混凝土配合比为水泥∶砂∶石子=1∶2∶2，细石混凝土，第一次喷射混凝土厚度为35 mm～40 mm，在第一次喷射混凝土前，在坡面上打入带有刻度的钢筋作为喷射混凝土厚度标记。

2.4.5锚杆制作安装

锚杆采用Ф25螺纹钢，钢筋每隔1 500 mm设置一个对中支架，锚杆浆体采用纯水泥浆，其强度不得小于M10，水灰比0.45～0.55，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。注浆水泥用量不得小于30 kg/m。锚杆焊接采用3Ф18钢筋搭接焊，焊接接头抗拉承载力不得小于Ф25螺纹钢的抗拉承载力。

2.4.6钢筋网及加强钢筋制作安装

按设计要求铺设钢筋网，钢筋网采用Φ6.5@200×200，钢筋网采用人工绑扎，上、下两层之间钢筋搭接长度不小于200 mm，在连接点处进行点焊。加强钢筋用Φ14，纵横向间距同锚杆间距，加强钢筋与锚杆头之间采用“L”形钢筋头焊接或三角夹焊，其连接应满足承受土钉拉力要求。

2.4.7第二次喷射混凝土

第二次喷射混凝土厚度大约为60 mm，整个喷射混凝土厚度达100 mm，混凝表面应平整且钢筋网保护层厚度不小于30 mm。2.4.8混凝土面层养护

喷射混凝土终凝2 h后开始浇水养护，养护5 d～7 d，防止混凝土开裂。

2.5施工监测

本基坑采用动态设计、信息化施工的原则，根据监测结果随时调整设计方案。

1)本基坑距离2层楼很近，建设单位委托有资质的第三方进行基坑变形观测。在基坑周围共布置了19个监测点，并在周围建筑物上布有沉降观测点。基坑各边每隔10 m～15 m设置一个监测点，且每边中点、阳角必须有点，每边不少于3个点。水平及竖向监测点宜为共用点。基坑周边建筑物、地下管线监测点布置:在基坑周围建筑物四角、柱子、拐角、管线井口设置一组监测点，监测沉降及位移，在基坑开挖间应加强监测。

2)监测频率及报警值:开挖期间1 d 1次;开挖后7 d内1 d1次;开挖后7 d～14 d,2 d 1次;14 d～28 d,5 d 1次;开挖28 d后，10 d 1次，异常、下雨时随时监测。

基坑及支护结构监测报警值:水平位移累计30 mm或变形速率3 mm/d。周边环境监测报警值:邻近建筑沉降累计10 m或变形速率3 mm/d。

3)根据监测单位提供的监测报告，本工程基坑各监测点累计位移最大值15 mm，最小值6 mm;位移速率均在3 mm/d以内，周边建筑未出现较大的不均匀沉降。

2.6工程体会

1)微型桩+锚喷支护施工开挖方便，缩短工期，与土钉墙相比能较好的控制变形，与排桩相比经济效益显著，在条件许可的情况下是一种很好的支护方式。特别是在周围建筑离基坑较近时，基坑开挖时，微型桩能起到超前支护的作用。2)锚喷支护最为重要的环节是注浆，注浆好坏直接影响锚杆的抗拔承载力，而注浆压力的大小是确保注浆质量的衡量标准。3)基坑开挖之前务必做好基坑内外的防排水工作，需在基坑顶及基底设置适当的排水沟，在坑顶设置挡水堤，基坑外场地硬化，防止水渗入基坑内外土层中。4)微型桩+锚喷支护较排桩应加强监测并及时反馈信息以保证支护顺利进行。

参考文献

[1]GB50086-2001,锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].

[2]张瑞娟.谈基坑支护的几种方法[J].山西建筑,2011,37(26):91-92.

高压引水隧洞开挖支护施工技术 篇6

惠州抽水蓄能电站的枢纽工程由上水库、下水库、输水建筑物、地下厂房洞室群、地面开关站等组成。上水库、下水库由平洞和斜井连接。高压隧洞 (除斜井外) 包括上平洞高压隧洞段、中平洞和下平洞段。上平洞高压隧洞段长127.146m, 中平洞段长264.356 m, 下平洞段长141.28 m, 下平洞纵坡为2%。高压隧洞衬砌成型断面为φ8.5m圆形隧洞, 衬砌为60cm厚C30钢筋混凝土, 高压隧洞为Ⅰ~Ⅳ类围岩。高压隧洞开挖断面为圆形, 断面尺寸:当围岩为Ⅰ、Ⅱ类岩石时, 开挖半径为R=4850mm, 不采用支护措施;当围岩为Ⅲ、Ⅳ类岩石时, 开挖半径为R=4950mm, 采用长为3.0m, Ф20@1.5×1.5m锚杆, 锚杆布置采用梅花形布置, 挂钢筋网, 喷10cm厚C20混凝土面层的方式支护, 但底拱120°范围内不支护。

2 主要施工方法

为保证施工道路有足够宽度, 利用原施工支洞开挖的平台架, 高压隧洞开挖整体分上下两层开挖:即先开挖上部再挖下部。上部开挖时, 先采用导洞开挖5m~7m, 然后全断面扩挖的方式开挖, 上部隧洞的高度7.2m。隧洞上部分开挖完成后下部开挖, 开挖方向与上部相反。上下两部分均采用光面爆破方式开挖, 开挖程序如图一所示。

2.1 支洞与主洞交叉段开挖

根据施工组织设计, 施工支洞与隧洞有1.35m的高差, 为方便施工人员及车辆通行, 两底板之间采用石渣铺设10%的坡道连接。施工采用的总体原则是先开挖支洞, 支洞完成后, 再开挖隧道平洞。岔口开挖方式如图二所示。

2.2 石方开挖

Ⅰ~Ⅱ类围岩段均采用中导洞超前扩挖跟进的开挖方式, 导洞超前两排炮约5m~7m。Ⅲ~Ⅳ类围岩采用先开挖中导洞, 再进行扩大开挖, 支护及时跟进方式。

2.2.1 开挖工艺

围岩开挖工艺流程如图三所示。

2.2.2 洞挖主要工序

(1) 开挖前的准备。先把施工用风、水、电等准备发, 同时规划人员、施工机械。

(2) 炮孔放线。根据图纸设计及施工组织设计放好线测量, 每排炮后进行洞室中心线、设计开挖规格线测量, 按相应爆破设计参数布孔, 并进行前排炮超欠挖检查。同时要定期对导线点进行检查、复测, 确保测量控制精度。洞室开挖和支护进度一般每隔20m左右在两侧洞壁设好桩号标志。

(3) 钻孔。根据测量放线的定位进行钻孔, 施工人员严格分工, 按不同部位、定人定位的方式进行施工钻孔。完工后炮孔按“平、直、齐”的标准进行验收, 合格后装炸药。周边孔应在断面轮廓线上开孔, 沿轮廓线的调整范围以及掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm, 其他炮孔孔位偏差不得大于10cm。

(4) 爆破。装药前把炮孔清理干净, 验收合格后进行装药;炮孔的装药、堵塞和起爆网路的联线严格遵守爆破安全操作规程。由熟练的炮工负责装药, 用非电雷管联结起爆网络, 由炮工和相关技术员复核、验收, 确认无误, 将人员和设备撤离到安全位置, 炮工负责引爆。

(5) 通风及除尘。炸药引爆后洞内需要进行连续通风, 并洒水除尘, 有害气体浓度降到允许范围内才允许下一步施工作业, 确保施工人员健康安全。

(6) 安全检查。爆破后, 首先应进行施工现场的安全隐患检查, 清理隧洞上残留的危石及碎块, 清除可能塌落、松动的岩块, 保证洞内施工人员及设备的安全。如遇断层破碎带或地质条件恶劣段, 采用喷混凝土的方式进行加固。

(7) 出渣。根据施工组织设计及本工程实际情况, 采用3m3装载机、15t自卸汽车出渣。

2.2.3 支护施工

隧洞采用锚杆挂网、喷混凝土的方式进行支护。锚杆孔采用手风钻钻孔, 麦斯特MEYCO型锚杆注浆机注浆, 人工安装锚杆, 其示意图如图四所示。

支护工程的施工工艺如下:

(1) 造孔。先进行测量放线, 定好钻孔位置, 并对钻孔点做好标识, 其偏差小于100mm。孔轴方向与可能滑动面的交角大于45°。施工按照“先注浆后安锚杆”的工序进行。锚杆钻孔的倾角偏差应小于2°。锚孔深必须达到设计要求, 误差值不大于50mm。钻孔施工完成后, 要将孔内清理干净, 并满足规范要求。

(2) 安装锚杆。锚杆采用Ⅱ级螺纹钢筋;水泥采用P.032.5普通硅酸盐水泥;砂采用最大粒径小于2.5mm的中细砂;添加的速凝剂和其他外加剂应符合相应规范要求。注浆所用水泥砂浆配合比通过试验确定, 本工程采用灰砂比为1∶1~1∶2;水灰比不大于0.38。在锚杆安装时, 先将注浆管伸入至距孔底50mm~100mm, 砂浆液注满钻孔后随即将锚杆插入, 此过程中, 若有砂浆从孔附近流出应堵填。若注浆中断, 应取出锚杆, 并在30min内将钻孔清理干净。若钻孔被部分填塞, 重新钻孔到规定的深度。锚杆施工完成后进行必要的养护, 在养护期内不得承受外力和碰撞。

(3) 随机锚杆施工。洞内在开挖过程中, 根据实际地质情况对断层、破碎带等地段增设随机锚杆, 随机锚杆作为紧急支护。

(4) 锚杆的质量检验。锚杆无损检测即进行锚杆拉拔试验或锚杆砂浆密实度检查, 锚杆注安完成28天后, 方可进行拉拔试验, 锚杆拉拔试验时不同规格锚杆不得低于设计拉拔力。

2.2.4 喷混凝土面层

喷混凝土施工工艺为湿喷法。结合以往相似工程的施工经验, 其主要施工工序如下:

(1) 拌和及运输。混凝土严格按试验确定的配合比进行配制, 拌制均匀, 拌制好的混合料在运输和存放过程中禁止水或其他杂物混入, 并在装入喷射机前过筛。

(2) 钢筋网。钢筋网的规格尺寸满足设计要求, 保护层厚度不应小于30mm。钢筋网与隧洞岩壁间距为30mm~50mm。钢筋网的固定方式采用焊接或绑扎牢固。当隧洞岩壁有凹陷时, 可采用膨胀螺栓拉紧钢筋网的方式进行固定。

(3) 喷射。混凝土喷射总施工原则:分段、分片、分层依次进行。作业时混凝土喷头应垂直岩面, 喷射顺序自下而上, 不得漏喷及欠喷。一次喷射厚度:边拱为80mm~100mm, 顶部为50mm~80mm;分层喷射时, 后一层在前一层喷射混凝土最终凝固后进行。

(4) 养护。当混凝土终凝2小时后, 按施工规范要求进行养护, 本工程采用洒水养护, 其养护时间不少于7天。

(5) 质量检查。当混凝土养护达到规范要求后, 应进行施工质量抽样检查, 混凝土强度采用抗压强度试验, 打孔或埋设固定标志进行混凝土有效厚度检查。

参考文献

[1]中华人民共和国交通部.JTGD70-2004, 公路隧道设计规范[S].北京:人民交通出版社, 2004.

[2]中华人民共和国交通部.JTJ 026-1999, 公路——隧道通风照明设计规范[S].北京:人民交通出版社, 2000.

[3]高洪涛.乌鞘岭隧道13#斜井的施工运输组织技术[J].铁道建筑, 2008, (10) :49-51.

[4]铁道部第二勘测设计院.铁路工程技术手册——隧道[M].北京:中国铁道出版社, 1999.

[5]赖金星, 吴明先.大断面公路隧道施工技术[J].施工技术, 2006, 35 (02) :59-61.

深基坑支护与降水施工技术 篇7

关键词：深基坑,桩—锚支护体系,止水帷幕,降水井

1 工程概况

永济热电厂火车卸煤沟紧临南同蒲铁路,地形平坦。火车卸煤沟长300m,底宽12m~16m,基坑开挖深度9.0m,其中1号转运站基坑开挖深度12.5m。

根据《永济热电厂2×300MW空冷机组改扩建工程岩土工程勘测报告》结合现场调查,该场地处于盆地边缘山前倾斜平原前缘与束水河冲积平原的交接带,地面高程346m。

1.1 场地工程地质条件

20m勘探深度内,地层主要由第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)、晚更新统冲洪积层(Q3al+pl)构成,地层岩性由上而下构成如下:

第(1)1层黄土状粉土:浅黄~黄褐色,稍密,见虫孔及大孔隙,夹薄层粗砂透镜体。层厚2.0m~2.7m。第(1)2层黄土状粉土:黄褐色,稍密,夹有粗砂透镜体,层厚6.1m~6.6m。第(2)层粉质粘土:灰绿色,夹有粗砂、卵石透镜体,勘察未穿透该层。

在掌握前期场区勘察资料基础上,对卸煤沟区进行了基坑支护及降水工程的补充勘察。

土工试验结果:黄土状粉土地层粘聚力为16.5kPa~25.35kPa,内摩擦角为16°~23°,重度为20kN/m,渗透系数为2.6×10-5cm/s;粉质粘土地层粘聚力为17.5kPa~30.35kPa,内摩擦角为15.2°~19.95°,重度为20kN/m,渗透系数为1.7×10-6cm/s。

1.2 场地水文地质条件

场地地层以黄土状粉土、粉质粘土为主,局部夹有粗砂层。地下水属松散岩类孔隙潜水,其补给来源主要为大气降水及地下水侧向径流补给,向北排泄于束水河。水位标高344.5m。水位年变幅0.5m~1.0m。地下水水位属水文型动态,3月~5月为高水位,12月~次年1月为低水位。

2 基坑工程设计

2.1 安全等级的确定

根据JGJ 120-99建筑基坑支护技术规程中安全等级的划分标准,将本基坑的安全等级划分为两部分:基坑北边坡距离南同蒲铁路8m,支护结构破坏后会造成严重的后果,安全等级定为一级;其他部位支护结构破坏后造成的后果一般,故安全等级定为二级。

2.2 支护方案选择

2.2.1 一号转运站深基坑方案

深基坑比较常用的支护方案有:悬臂桩、桩—锚结构、土钉墙、桩—内支撑、土钉墙—桩—锚联合体系等。

对本工程而言,桩—锚支护体系,目前作为一种比较常用的支护方式,无论从技术理论还是施工经验等方面,都已经很成熟,已被广泛应用到岩土工程。从经济角度分析,它的造价低于悬臂桩和连续墙。土钉墙支护工期较长,变形大,质量不稳定。所以,本工程一号转运站深基坑北、西、南侧分别选用桩—锚支护方式比较合适,其充分利用场区平面空间,上部采用放坡。

2.2.2 卸煤沟基坑支护方案

水泥土墙既能挡土,又能止水;造价低,施工速度快,基坑深度小于6m时广泛使用。本工程场区平面空间较大,可采用自然放坡,并考虑幕帘墙抗剪作用。

2.3 止水帷幕选择

止水帷幕的类型常见的有幕帘式和落底式两种。本工程第(2)层粉质粘土层可视为相对隔水层,选用幕帘式帷幕桩,桩底落在第(2)层粉质粘土层中。

2.4 设计参数选择

土层力学参数指标见表1。

2.5 方案设计

1)护坡桩设计见图1,相关参数见表2。D—D′剖面-5m以上采用二级放坡开挖,2m以上放坡坡度为1∶0.3,台宽1.0m,2m以下放坡坡度为1∶1.25,台宽4.0m(见图1)。

2)止水帷幕设计。深层搅拌桩参数见表3。

3 降水设计

3.1 降水方法选择

基坑开挖深度内的含水层主要以粉土和粉质粘土为主,有薄层粗砂及卵石透镜体,水位埋深1.5m~2.0m,大面积水位降深7.5m,局部降深约12m。地下水主要以潜水为主。可采用井点降水或管井降水,因基坑面积比较大,本次设计采用管井降水、基坑北侧采取帷幕桩止水、截水,减少管井降水引起铁路路基沉降,为确保铁路路基变形在允许范围之内,本次设计设置了21个回灌井。

3.2 降水井、回灌井、观测孔设计

降水井在基坑外南北两侧平行均匀布置,设计井深15m~20m,局部25m,井数42眼,开终孔口径为750mm,花管采用400mm的水泥质管,管外填2mm~8mm规格的砾料,底部2m为沉砂管,中间部分为圆孔骨架的包网过滤器。用水泵洗井。回灌井布置在基坑北侧止水帷幕与铁路路基线之间,设计井深10m~15m,井数21个,开终孔径160mm,管径70mm的PVC管,管外填1.5cm~2.0cm滤料。上部1m为实管,底部1m~2m为沉砂管,中间部分为滤水管。为检查降水效果,在基坑中心及四周布置降水观测孔6眼,孔深12m,开孔直径168mm,管径70mm,不封底,管材采用PVC管。及时观测水位变化情况是否影响土方开挖;每天记录观测数据,观察排水井水量、水位,含砂量大小,如有异常,及时反馈信息。

4 施工监测与应急措施

4.1 施工监测项目

1)支护施工中的边坡位移监测。2)降水施工中的沉降监测。3)降水施工中的水位监测。

4.2 监测方法、要求

1)沿基坑周边冠梁上每隔15m~20m设置一个观测点,观测桩顶位移;在远离基坑边线50m外选定基准点,在基坑周边设定观测点,并记录观测点到基准点之间距离的原始数据;根据时间与变形增量绘制位移曲线。2)在南同蒲铁路路基上每隔80m设置变形观测点;观测点要作好保护措施或做出明显的标记及序号。3)沉降观测测量精度要求四等水准精度。

4.3 报警监控与应急措施

4.3.1 报警监控

施工中要严密监测,以下列参数为报警值,如果支护、降水引起的变形迭加起来超出以下值,则需采取相应的应急措施。

1)西侧临近建筑物变形监控。根据铁路路基安全运行要求控制路基变形值。2)基坑边坡及地面变形监控预警值。参照GB 50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范中第7.1.7条规定。

4.3.2 应急预案措施

1)止水帷幕桩漏水。止水帷幕桩入土深较长时,偶尔会出现桩与桩之间咬合不住,造成桩缝漏水或流沙现象,挖土时应准备砂袋和钢管,产生漏水要迅速在缝隙漏水处打入花管,并向内注水玻璃或掺有三乙醇氨的稠水泥浆进行堵漏;如果涌砂严重可回填使用高压旋喷桩堵漏。2)土方超挖造成边坡位移。土方开挖过程中,可能会产生超挖而造成边坡位移,应及时回填土方,或用沙袋反压坡脚,并增加锚杆及时抢险,待土体稳定后再进行下一步开挖。另外,特别强调:土方开挖每层挖深不允许超过2m。3)基坑降水造成路基沉降。降水施工开始,就要做好观测记录,如水位降深过大,首先要控制抽水量,即关闭部分抽水设备,加大回灌水量,并对铁路路基进行压密注浆,固化路基。在做好险情处理的同时,要从根本上解决问题,控制降水速率,做到“缓、平、稳”,要让土体缓慢均匀沉降,降水过程中要勤观测,采用信息法施工。4)基坑变形过大,或地面荷载过大时出现位移。如出现以上现象,应减轻地面荷载,根据现场情况补加预应力锚杆,控制位移发展,或者在坑底脚被动区压重。

5 结语

在永济热电厂火车卸煤沟施工中,在地下水位距地表2m的情况下,距离南同蒲铁路正线8m一次开挖成型长300m(顺线路方向)、宽21m、深9m~12m的深基坑,在保证施工安全、南同蒲铁路的运营安全、成本可控的情况下,采用了深基坑支护和降水施工技术,成功的完成了施工任务。在四个多月的地下工程施工中,南同蒲铁路的下沉量最大仅为4mm,保证了南同蒲铁路的正常运营。降水井的布置也相当合理,在施工过程中,只要有一台泵停止抽水的时间达到1h,坑底就会有水涌出,这证明井距的布置相当合理。回灌技术的采用,控制了南同蒲铁路路基的下沉,回灌技术实施关键问题:实时监控南同蒲铁路和基坑之间的地下水位,保证地下水位不能低于正常水位1.5m~2m。深基坑支护尤其是降水施工技术对同类型或类似工程有一定的参考价值。

参考文献

高层软土基坑支护技术施工实例 篇8

【关键词】高层软土；基坑支护；复合土钉墙支护方法

一、引言

在高层建筑基坑施工中，土钉墙支护是一种比较常见的基坑支护技术，使用土钉与喷射混凝土手段来增强基坑周边土体的稳定性。该技术具有消耗材料少，施工进度快、安全经济等优点。因此，对较为复杂的软土地层，可用复合土钉墙支护方法，形成安全可靠的支护结构，最大限度地增强基坑土体的稳定性。本文结合施工实例，介绍一下高层软土基坑支护技术。

二、软土基坑支护的特点

在软土基坑的支护施工中，由于土体强度与抗剪力都相对较弱，所以，软土基坑支护有四个特点：①施工风险较大。基坑支护是一项临时性的稳定工程，对于容易发生地质力学变化的软土地层而言，施工的危险因素较多，容易引发安全事故。②区域差别较大。软土层的不同区域，其地质受力是不一样的，尤其是在开挖之后，受力改变，导致基坑不同部位的土体受力状况各异，在局部支护施工中就会呈现出多变的情况。③综合问题较多。软土层基坑受开挖、降雨、地层分布等因素影响，在施工中需要采取多种手段加以解决。④偶发性问题较多。外力变化与内部土质的多变性，要素变化易导致突发问题。

三、工程实例

1、工程介绍

某建筑工程施工总面积为63700m2，建筑物高度为96m，地下部分的施工面积为18087m2，基坑深度为8m，水位30.2m。

基坑地层分为四层：①第一层，碎石砖块与杂填土等，层厚1.5m；②第二层，粘质粉土，湿度较大、具中等压缩性，层厚2.6m；③第三层，粉质粘土，饱和，可塑性较强、具中高压缩性，层厚2.4m；④第四层，砂质粉土，饱和，可塑性较强、具较低压缩性，层厚1.5m。

经技术经济比选后，基坑支护决定采用土钉墙技术。基坑平面布置图见图1。

2、土钉墙支护结构设计

面墙的作用是封闭土钉，并将土体的侧压力传导给土钉，利用土体和土钉间的相互受力作用，达到挤压变形加固的作用。设计混凝土面墙厚度l00mm，强度C20。

土钉墙面钢筋，选用二级螺纹钢筋；设置四层，各层面钢筋长度不一，分别为：7.2m、6.4m、4.8m、4.8m。土钉间距1.6m，土钉与水平面夹角为10o，土钉孔直径l00mm，土钉直径分别在22mm以下和18mm以下。使用Φ6钢筋进行绑扎加固，织成钢筋网，網眼间距为200mm。混凝土原料由水泥、中砂、5～15mm的碎石组成，其混合比例为：1：2：2.5。

土钉墙结构设计见图2、图3、图4。

3、土钉墙支护施工技术

在高层软土基坑施工中，土钉墙支护施工技术体现在具体的工艺中。对于土钉墙支护施工工艺，需要注意以下环节：

3.1混凝土施工。混凝土施工采用喷射法，一般使用PZ25型混凝土机进行喷射作业。①正式作业前，检查水管、水泥泵、电源、电线等的器物使用情况，使之工作正常；②混凝土喷射按照埋设好的喷涂厚度标识开展作业，喷头与喷射面保持垂直，分段分片、自上而下完成喷射作业，整个喷射作业逐层进行，每层厚度掌握在40～50mm之间。③每一层喷射作业完成后，要对混凝土墙面进行喷水养护，养护时间一般为3～4小时，在进行下一层混凝土墙面喷射之前，应将第一层混凝土中比较松散的表面部分除去。④对于开挖坡面，要在修复之后再进行喷射作业。

3.2工作面开挖。根据现场情况，工作面被分作四层，逐层有序开挖。每一层工作面的开挖深度为2m，需要注意的是，最后一层的开挖深度最多到7.6m即可，余下的约40cm厚度，采用人工方式进行开挖，严禁超过8m深度。这样是为了防止基坑边壁出现坍塌。在开挖过程中，采用边开挖边支护的方式，以保证施工安全。

3.3钻孔与注浆。提前预制土钉钢筋，人工使用洛阳铲或冲击钻等机械进行钻孔作业，成孔后，及时安装土钉，避免因二次坍塌而堵塞孔道。为了提高注浆强度，可加入早强剂。在注浆过程中，注意保持注浆泵及管路的润滑，以防止注浆凝固。

3.4钢筋网铺设。采用Ф6钢筋，编织成200×200mm见方的空格钢筋网，采用焊接方式，将土钉通过端部锁定筋与钢筋网固定，其标准是喷射混凝土浆液时，钢筋网不会摇晃松动。

4、施工注意事项

4.1原材料与施工材料的质量。对于工程原料，均按质检标准进行检验，为保证质量，要坚持执行每一批次、每一次进场都进行检验的程序，材料实物及合格证，由材料员负责查验。在施工过程中，为了保证水泥等材料的有效性，要现用现拌，估算好用量。根据施工工艺标准，制作土钉，现场试验土钉抗拔力，确定土钉极限载荷，估算土钉界面极限粘结强度。

4.2研读设计图纸与施工方案。在施工前，要认真研究设计图纸，对每一项施工环节都要找到图纸中的要求与标识，熟悉施工方案，组织协调好各施工环节。

4.3加强施工细节管理。锚杆的长度误差，不超过100mm；严格按照制作工艺加工锚杆，以保证质量；对基坑的挖掘进度与深度，要按照预定的尺寸，逐层进行，开挖一层支护一层，以维护基坑的土体结构的稳定，避免发生塌方事故；在钻孔时，对孔位、孔距、孔深要准确定位，孔距误差±lOOmm，孔径误差±5mm，孔深误差±50mm。完成钻孔后要及时清除残留浮土，以免影响土钉安装和孔道注浆。当施工层支护墙体的强度达到设计要求的70%以上，才能进行下一层的开挖与支护作业。

4.4组织现场培训，提高人员素质。正式施工前进行施工交底和岗位演示，让施工人员领会设计要求，熟悉工艺流程、质量控制要点和安全应急措施。

5、土钉墙支护施工监测

从基坑支护施工开始，做好每周的施工情况记录，遇雨天须做好每天施工记录，直到基坑土方填充完毕时止。尤其要对监测基点、变形位置、观测日期、施工进度等做好详细的记录。主要监测项目见表1：

四、结语

对于以粉质粘土、粘质粉土和砂质粉土为代表的软土地基，高层软土基坑采用复合土钉墙支护方法，辅以排水降水措施，可以达到安全适用的支护效果。

在高层软土基坑支护施工中，要充分了解地层的岩土工程参数，综合考虑影响因素，合理选择支护结构，精心组织，规范施工，才能保证基坑支护的施工质量和施工安全。

参考文献

[1]邓昕.深基坑支护中土钉墙的施工技术应用[J].城市建设理论研究，2011（34）.

[2]邱修宾.复合土钉支护结构及作用原理[J].科技与生活，2010（24）.

[3]王成典.试述深基坑支护的施工工艺及其选择方式[J].黑龙江科技信息，2009（9）.

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建筑工程基坑支护施工技术要点 篇9

确保质量不受影响。

1、建筑工程基坑工程特点及目前状况

1. 1基坑越挖越深

或许地皮过于昂贵、或许为了适用更加的方便，抑或是城市规划、规定，使得建筑不得不朝着地下方向发展。以往一、二层的地下室就算是在大城市都不算普遍。但是如今的沿海城市三到四层的地下室非常常见，五层、六层的也有。

1. 2建筑工程地质条件过差

由于受到了地质、环境等方面的影响，建筑工程施]二地质条件越来越差，很多都 能够满足实际的标准，特别是在沿海的部分经济开发区，这一现象尤为突。

1.3基坑周边环境过于复杂

由于高层建筑、超高层建筑一般都位于建筑物相对密集、人口稠密的城市内部，并且靠着市政公路。但是原本修建的建筑结构过于陈旧，地下管线、地 t：管线分布密集。所以，在进行基坑施工的时候，不仅要确保本身具有足够的.稳定性，还需要考虑到周边建筑物不受到任何影响。

1. 4过多的基坑支护技术

在基坑支护当中，例如：钢板桩、预制桩、人工挖孔桩、内支撑、地下连续墙，各种管、桩、板、撑、墙等结合到锚杆进行联合的支护，另外，也包含了锚钉墙等方面。

2、建筑工程基坑支护当中面对的理由

2 1在设计支护结构时，存在不恰当的土体物理力学参数选择

基坑支护结构所能够承受的土压力对于建筑结构的安全度都会产生直接的影响，但是考虑到地质条件，我们还无法精确地将土压力计算出来，到目前为止，一直还是用的朗肯公司以及库伦公司。对于选择土体物理参数时，我需要考虑到方面很多，尤其是在开挖深基坑之后，粘聚力、含水率以及内摩擦角都会可能转变的，因此，对于支护结构的实际承受力难以准确的计算出来 在设计当中，如果没有准确的地基土体的物理力学参数取值，对于设计结果就会产生严重的影响。

2.2在进行基坑土体取样时。不够完全

在没计基坑支护结构之前，就需要进行地基土层的分析取样，如此才能够取得合理的物理力学指标，如此也能够提供可靠的支护结构设计依据。一般来说，在开挖深基坑的范同之内，都需要做好钻探取样，并且根据国家的规范要求进行。为了尽可能的降低1_程造价以及钻探的工作量，也需要避开过多的钻孔出现。所以，所取的土样就存在一定的不完全性和随机性。并且，考虑到地质构造的复杂多变，取得的土样也无法将区域之内的土层实际性质准确的反映出来。

2.3没有周全的考虑到基坑开挖的空间效应

通过实测的基坑开挖资料来看：基坑周边向着基坑内发生水平位移的时 ‘374‘候，一般都是中间大两边小。并且，深基坑边坡出现边坡失稳的情况，一般都是发生在以边长居中的位置。这一点就说明开挖深基坑属于空问方面的理由。在传统的设计当中，基坑支护结构在处理当中都是按照平面应变理由进行的。对于部分长而细的基坑来说，这一种假设的平面应变就符合实际要求，但是如果是长方形的深基坑或者是近似于长方形，就存在较大的差别。

2.4实际手里和支护结构设计计算存在差异

深基坑支护结构的设计计算，在目前依然采用的是极限平衡理论，但是却忽略了基坑支护结构的实际受力情况相对复杂。通过建筑工程的实践来看，从理论上讲，按照极限平衡理论进行安全系数的设计是安全的，但是部分情况下会存在破坏;虽然部分支护结构安全系数相对较低，甚至是无法满足设计要求，但是却满足实际施工要求。在深基坑支护结构当中，极限平衡理论属于静态设计的一种，但是在进行土体开挖之后，其属于动态的平衡状态，随着时间的延长，土体的强度也会随之降低，这样就会出现一定程度的变形。所以，这也是设计当中不容忽视的一点。

3、建筑工程基坑支护施工工艺

3.1基坑支护的设计

隧道超前支护施工实践及其技术 篇10

本隧道采取超前小导管进行预支护, 超前小导管采用外径42mm, 壁厚4mm, 长450cm的热轧无缝钢管, 钢管前端呈尖锥状;管壁四周钻注浆孔, 孔径为8mm, 孔间距10cm, 呈梅花形布置, 尾部30cm不钻注浆孔作为止浆段。钢管与衬砌中线平行, 以外插角10°打入拱部围岩;钢管环向间距50cm。在确保安全的情况下, 人工配合机械短台阶预留核心土开挖。

2 施工方案考虑

本工程进洞前先进行护拱施工, 安设14号工字钢拱架, 浇注C25混凝土护拱;然后进行Ф42小导管施工, 超前小导管安设采用钻孔打入法, 先采用风钻钻孔, 钻孔直径比钢管直径大3mm~5mm, 用人工或风钻顶入, 并用高压风将钢管内的砂石吹出, 然后安装小导管并进行注浆;钢管现场加工, BW250/50型注浆泵压注水泥浆。在保证安全的条件下, 采用人工配合机械短台阶法预留核心土开挖。

小导管所用钢管Φ42mm或Φ50mm, 进场必须按批抽取试件作力学性能 (屈服强度、抗拉强度、伸长率) 和工艺性能 (冷弯) 试验, 其必须符合国家有关规定及设计要求。注浆采用的水泥为R42.5级普通硅酸盐水泥, 所进场的水泥必须对其细度、安定性、凝结时间、强度及其他必要的性能指标进行检验, 其质量应当符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》 (铁建设[2005]160号) 第6.2.1条规定。

3 施工技术

1) 钻孔前首先在开挖轮廓线上按设计要求划出超前小导管的孔位, 然后用风钻进行钻孔同时应清除孔洞内的杂物, 钻孔时关键是确保孔垂直度, 工程上适宜采取测斜仪来控制垂直度, 要求向轮廓线外插角为20°, 孔位偏差小于10cm, 孔深不小于小导管长度。钻孔完成后, 进行检查验收;2) 钢管应当根据设计要求而选取, 本工程采用的小导管为Φ50mm的无缝钢管, 长5.0m。钢管的纵向水平搭接应不小于1m, 环向间距为35cm、40cm。采用钢管前应当预先在洞外加工场按设计长度加工成一端为尖头、一端带丝扣, 并带有Φ6mm~Φ8mm小孔的钢花管, 花孔间距10cm~20cm布置;3) 小导管安装根据断面测量按设计要求画出两排小导管位置;钻机就位即按设计要求钻孔, 钻孔直径比钢管直径大3mm~5mm, 并用吹管或掏勺清孔;检查钻孔的倾斜度和方向, 人工配合风钻将钢管顶入, 如遇故障, 需清孔, 然后再将管插入, 并用高压风将钢管内的砂石吹出, 然后用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙。Φ50小导管长4.5m, 环向间距40cm, 导管搭接长度1.3m, 外插角10°;4) 本工程注浆材料根据设计要求有水泥砂浆或水泥-水玻璃双液浆两种, 控制水泥浆液水灰比为0.6~1.0之间;水玻璃双液浆配合比可现场试验确定, 并满足以下要求:浆液的流动性好, 易注入围岩, 固结后收缩小, 具有良好的粘结力和较高的早期强度, 结石体透水性低, 抗渗性能好等。一般情况下采取水泥砂浆注浆, 遇渗水较多或围岩裂隙较多的情况可采取水泥-水玻璃双液浆注浆。注浆压力为0.5MPa~1MPa, 在孔口设置止浆塞, 注浆时先注无水孔, 后注有水孔, 注浆顺序由拱脚向拱顶逐管注浆, 如遇窜浆或跑浆, 则间隔一孔或几孔注浆。注浆后至开挖前的时间间隔, 视浆液种类宜为4h~8h。开挖时应保留1.5m~2.0m的止浆墙, 防止下一次注浆时孔口跑浆。在小导管注浆过程中设专人做好记录。注浆结束后检查其效果, 不合格者补注浆。

双液浆配合比控制应当水泥浆水灰比 (W/C) 为1:0.8~1.25, 水玻璃稀释浓度和双液体积比依据试验确定。注浆过程中应当密切注意注浆效果分析, 为此应当在注浆过程中随时观测注浆压力及注浆泵排浆的变化, 做好注浆记录, 以此分析注浆效果。

4 施工质量控制技术

1) 小导管钻孔的外插角应控制在10°附近, 而且导管插入钻孔后应当外露适当长度, 以有助于连接注浆管;

2) 超前小导所用钢管进场检验必须按批抽取试件作力学性能和工艺性能试验, 其质量、品种和规格必须符合国家有关规定及设计要求。超前小导管注浆压力应符合设计要求, 控制注浆压力及注浆量, 同时浆液必须充满钢管及其周围的空隙。超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求。另外, 超前小导管施工允许偏差应符合表1规定;

3) 小导管压降的孔口最大压力应当控制在允许限值内, 以有助于避免压裂工作面;在注浆结束后钻取检查孔, 通过检查孔来检查小导管注浆效果。对于检查发现注浆未达到预定要求, 则应当采取补注浆措施。在注浆结束后, 开始开挖时间可选择8小时;

4) 安全注意事项。鉴于超前小导管施工对安全性能要求较高, 为此小导管施工前应完成初期支护, 钢架架设完毕, 并对开挖掌子面进行喷射混凝土, 防止钻孔过程发生掉石及坍塌。控制每环开挖长度, 注意控制成形质量, 防止超挖引起小导管前端脱落, 致使超前预注浆支护失败。每进尺0.67m~1m, 应立即架设下一榀钢架。作业人员必须佩带安全帽及防护手套。注浆前检查注浆管路, 发现有破损、开裂及时更换, 以防注浆时管路破裂伤人。超前小导管施工完毕后, 在进入下一循环前每开挖一循环要及时施工喷锚支护结构, 以增强小导管与初期支护的联合支护能力。注浆所采用的浆液配比保修严格按照试验室签发的配料单配制。

5 结论

本文探讨了某隧道浅埋段软弱围岩中采取的超前小导管支护施工技术, 工程实践表明, 通过采取该支护技术, 隧道施工顺利通过浅埋段软弱围岩段, 有效地确保施工安全同时缩短了工期。

参考文献

[1]平树江, 傅伟, 李汉江, 等.隧道超前小导管注浆工艺的质量控制[J].山东交通科技, 2004, 16 (5) :21-22.

[2]何晓明, 段学超.隧道超前小导管注浆工艺探讨[J].山西建筑, 2004 (2) :501-503.