开挖技术（共12篇）
开挖技术 篇1
1 工程概况
大华桥水电站位于云南省怒江州兰坪县兔峨乡境内的澜沧江干流上, 采用堤坝式开发, 是澜沧江上游河段规划推荐开发方案的第六级电站。坝址距昆明市公路里程约588km, 距大理市257km, 距兰坪县城77km。地下厂房系统布置在引水发电系统中部, 包括地下洞室群和地面开关站等工程。地下洞室群规模较大, 地下厂房石方洞挖40.50万m3、石方井挖1.67万m3。
2 爆破设计
2.1 主要钻爆参数选择。
第Ⅰ层中导洞及扩挖采用凿岩台车水平开挖, 根据凿岩台车工作性能, 台车钻孔直径定为50mm, 循环进尺根据不同围岩类别暂定为:Ⅱ~Ⅲ类围岩洞段中导洞3.0m, 扩挖3.4m, Ⅳ类围岩洞段1.5~2.0m;爆破效率:导洞开挖按85%考虑, 扩挖按90%考虑。第Ⅱ~Ⅸ层边墙保护层、安装间底板保护层、副厂房底板保护层及机坑岩台保护层采用手风钻或多臂钻钻爆。岩锚梁岩台垂直面和斜面用手风钻光爆孔, 孔径选用φ42mm, 不偶合系数取2.5, 孔距暂定为40~50cm。第Ⅱ~Ⅸ层中槽梯段开挖潜孔钻垂直钻孔爆破, 钻孔孔径选为φ90mm, 不偶合系数取2.4~3.0;梯段开挖排炮水平进尺暂定8m。第Ⅱ~Ⅸ层中槽两侧预裂均以潜孔钻钻爆, 孔径选φ76mm, 不偶合系数取2.4, 孔距70~80cm。各层端墙手风钻预裂孔径采用φ42mm, 不偶合系数取2.0, 孔距40~50cm。
2.2 厂房开挖爆破排炮循环时间。
2.2.1主厂房Ⅰ层开挖Ⅱ、Ⅲ围岩排炮循环进尺按中导洞3.0m, 扩挖3.4m计算, Ⅳ类围岩排炮循环进尺按2.0m计算, 两侧扩挖错距平行作业, 计算时按单侧所占的工期进行计算, Ⅱ、Ⅲ围岩锚喷支护及锚索施工不占直线工期, Ⅳ类围岩按占用直线工期计算。2.2.2主厂房Ⅱ~Ⅷ层中部拉槽排炮循环进尺按8m计算, 保护层排炮循环进尺按4.0m计算, 两侧保护层的开挖错距平行作业, 计算时按单侧所占的工期进行计算, 支护平行作业跟进, 不占直线时间。
3 厂房系统地下洞室群开挖
3.1 开挖分层及通道规划。
主副厂房及安装间总长195.70m, 主厂房及安装间跨度岩锚梁以上为28.30m、以下为26.80m, 属特大型洞室。结合厂房的结构特点、围岩地质条件、通道条件、施工机械性能、爆破控制要求, 并兼顾岩锚梁开挖及混凝土施工的需要, 典型开挖自上而下分九层, 安装间及副厂房分别分为四层、五层开挖。
3.2 施工程序及施工方法。
3.2.1施工程序。3.2.1.1地下厂房、副厂房及安装间施工程序。第Ⅰ层顶拱开挖与支护) →顶拱锚喷支护及锚索施工→小牛腿锚杆及混凝土施工→第Ⅱ层开挖支护→第Ⅲ层边墙预裂→岩壁吊车梁锚杆及混凝土施工→第Ⅲ层开挖及支护→第Ⅳ层开挖及支护→第Ⅴ层开挖及支护→第Ⅵ层开挖支护→第Ⅶ层开挖支护→第Ⅷ层开挖及支护→第Ⅸ层开挖及支护。3.2.1.2单循环施工工序。施工准备→测量放样→炮孔布置→造孔→装药连线爆破→通风排烟→安全检查及处理→出渣→清底→支护→下一施工循环。3.2.2施工方法。3.2.2.1第Ⅰ层 (顶拱) 开挖。第Ⅰ层顶拱开挖时为减少围岩松驰变形保证围岩稳定, Ⅱ、Ⅲ类围岩系统支护滞后开挖0~5m;Ⅳ类围岩采用超前锚杆或超前中空锚杆、超前小导管、自进式锚杆预注浆支护, 必要时, 采用管棚支护, 系统永久结构支护紧跟掌子面。锚喷支护距开挖掌子面的距离按施工图和监理工程师的指示进行。顶拱轮廓开挖、喷锚支护、排水和原型观测质量要求高, 必须精心施工, 确保施工质量和安全。在厂房Ⅰ层开挖时, 应适时进行顶拱锚索施工。3.2.2.2第Ⅱ层开挖。Ⅱ层位于岩锚梁重要部位, 开挖施工质量要求很高, 是地下厂房施工的难点, 考虑到岩锚梁上拐点的保护层高度, 同时考虑到下层开挖爆破对岩锚梁下拐点的影响, 以及岩锚梁受拉锚杆的安装要求, 将Ⅱ层分层高程确定为EL1428.6m~EL1419.5m, 开挖高度为9.1m, 中部宽度为20.8m, 两侧保护层上部宽度均为3.75m, 下部宽度为3.0m。3.2.2.3第Ⅲ层开挖。考虑到Ⅲ层开挖时爆破对已浇岩锚梁混凝土的影响以及岩锚梁混凝土施工的难度, 分层高程确定为EL1419.50m~EL1412.00m, 开挖高度为7.5m, 在岩锚梁混凝土浇筑前完成Ⅲ层中槽及边墙预裂;中槽宽度为20.8m, 两侧保护层宽度为3.0m。第Ⅲ层开挖采用潜孔钻中槽两侧预裂, 潜孔钻中槽深孔梯段爆破拉槽, 手风钻配合多臂钻钻孔开挖保护层的施工方法。为保护已施工完毕的岩壁吊车梁不受第Ⅲ层爆破震动的影响, 预裂孔的施工在第Ⅱ层岩壁吊车梁混凝土施工前预先进行, 第Ⅲ层的开挖爆破, 须在岩壁吊车梁混凝土浇筑28天后进行, 并控制爆破的最大瞬间起爆药量, 起爆网络采用“V”型毫秒微差延时网络, 并对岩壁梁混凝土进行爆破震动测试, 以确保安全。3.2.2.4第Ⅳ层开挖。将Ⅳ层分层高程确定为EL1412.000m~EL1405.500m, 开挖高度为6.5m。第Ⅳ层开挖首先采用潜孔钻深孔梯段拉槽爆破, 中槽两侧预裂, 槽宽20.8m。边墙预留保护层, 宽3.0m, 边墙保护层采用手风钻配合多臂钻钻孔光面爆破, 安装间底板保护层采用手风钻钻孔爆破。石渣采用3.0m3装载机配合4m3液压正铲装车, 20t自卸车通过交通洞运至料场。锚喷支护将按照技术要求紧跟作业面进行。3.2.2.5第Ⅴ层开挖。将Ⅴ层分层高程确定为EL1405.500m~EL1399.200m, 开挖高度为6.3m, 施工通道为2#施支洞, 第Ⅴ层开挖首先采用潜孔钻深孔梯段拉槽爆破, 中槽两侧预裂, 槽宽20.8m。边墙预留保护层, 宽3.0m, 边墙保护层采用手风钻配合多臂钻钻孔光面爆破。石渣采用3.0m3装载机配合4m3液压正铲装车, 20t自卸车通过2#施工支洞运至料场。锚喷支护将按照技术要求紧跟作业面进行。3.2.2.6第Ⅵ层开挖。第Ⅵ层分层高程确定为EL1399.200m~EL1389.900m, 开挖高度为9.3m, 第Ⅵ层开挖采用潜孔钻深孔梯段拉槽爆破, 中槽宽20.8m, 在第Ⅴ层开挖完成后进行本层中槽周边预裂、多臂钻及人工手风钻开挖保护层的施工方法;施工通道为引水下平洞及1#施工支洞。出渣采用3.0m3装载机装车, 20t自卸车部分运至中转料场。锚喷支护将按照技术要求紧跟作业面进行。3.2.2.7第Ⅶ层开挖。第Ⅶ层开挖分层高程确定为EL1389.900m~EL1381.900m, 开挖高度为8m, 采用潜孔钻拉槽爆破, 槽宽20.8m, 在第Ⅵ层开挖完成后进行本层中槽周边预裂, 深孔梯段爆破, 手风钻配合多臂钻开挖保护层的施工方法。3.2.2.8第Ⅷ层开挖。第Ⅷ层开挖分层高程确定为EL1381.9m~EL1376.4m, 开挖高度为5.5m。采用多臂钻由尾水支洞方向开挖4.0m×3.0m (宽×高) 的导洞进入厂房, 进入长度为2m, 进入后在厂房边线处沿导洞边线作环向预裂。然后采用潜孔钻在导洞上部进行钻孔拉槽爆破, 两侧保护层采用人工手风钻钻孔爆破。轮廓线光面爆破。3.2.2.9第Ⅸ层开挖。第Ⅸ层开挖分层高程确定为EL1376.400m~EL1369.800m, 开挖高度为6.6m。厂房底部检修排水廊道随本层同步开挖。该层的开挖施工通道为尾水管洞及5#施工支洞。3.0m3装载机装20t自卸车部运经尾水管洞及5#施工支洞运至料场。
结束语
2014年1月至2014年10月完成地下厂房I、II层开挖, 施工质量符合标准, 得到业主、监理、设计等单位一致好评, 被评为华能澜沧江公司开挖样板工程。
摘要：云南大华桥水电站地下厂房系统布置在引水发电系统中部, 包括地下洞室群和地面开关站等工程。地下洞室群规模较大, 地下厂房石方洞挖40.50万m3、石方井挖1.67万m3。
关键词：大华桥,地下厂房,开挖技术
开挖技术 篇2
近年来，随着经济水平的提高，我国基础实施建设的投入力度也越来越大， 我国的港口航道建设取得了较大的进展，然而发展中的问题也是不容忽视的， 我国航道的建设重点就在于不断的改善长江流域的黄金水道，长江流域的内河水运建设取得了显着的成果，沿江城市和相关交通运输部门建立了有效的协调制度，将航道治理的范围扩展至长江中游到太仓等区域，同时还实现了长江口的深水航道治理，京杭大运河以及长江三角洲的航道网络建设也做出了较好的成绩。 我国内河航道的迅速发展，极大促进了我国内河运输能力的提升， 促进了沿海地区和内陆的交流，减小了我国各地区的经济差距。 一些深水航道的核心施工技术也取得了较大的成果，另外，我国建设内河航运的相关技术也在不断的进步，越来越多的先进技术被用于港口航道的建设过程中，我国高级航道网络建设已经初步形成。
2 港口航道的施工管理技术
2.1 护岸工程的施工要点
(1)测 量 :港口航道的护岸施工应注意要详细研究工程对线路长度、标高的具体要求，并据此加密水准点，并测量其闭合程度，以确保水准点位置的准确无误，使护岸工程的质量满足相应要求。 另外，水准点的分布应控制在一定的范围内，以确保在该范围内都能够找到对应的水准点，进而实现工程质量的有效控制。 护岸工程的施工应按照相关规范和施工图纸进行基础边线的放样，并设置相应的基础边桩，加桩操作应在弯道位置处进行，保护桩的设置也是必不可少的，以确保桩的稳定性。
(2)配置混凝土：混凝土的配置应严格按照相关要求进行 ,配置混凝土的原材料进行严格的测试，在对混凝土的原料配比进行反复试验后，才能开始制作混凝土，以确保混凝土的质量满足施工要求。
(3)浇筑混凝土：对于修整过后的基槽应进行检验 ,以确保其满足相关要求，待工程监理人员审核通过后，才能进行碎石垫层的铺设和立模工序。 在立模时，模板应具有足够的强度和刚度，以确保施工的顺利展开，同时模板的稳定性也应满足相关要求，确保模板表面的光滑、平整，接缝密实，没有漏浆问题，待这些方面都合格后就可进行脱模剂的涂刷工作。 在浇筑混凝土前，基槽应清理干净，没有杂物或是积水的存在，防止运输、倾倒混凝土时出现离析现象，对于较远距离的混凝土施工，应预先将搅拌机搬迁至施工现场，设置泻槽，使混凝土通过泻槽进入到基槽中。 在分层捣实混凝土时，应掌控好振捣器进入的深度，以免出现混凝土没有足够的强度而支撑不了工程的后续施工。
(4)砌筑墙体：待混凝土具有足够的强度后 ,即可冲刷底板上积留的杂物、泥土等，并排干底板上的积水，确保在砌筑墙身时底板是干净的。 在选择石料时，应选取次坚石、坚石等类型的材料，并确保材料的强度满足一定的要求，石料应具有密实性、坚固性、色泽均匀性等特点，表面应保持清洁、没有裂缝问题，采用的石料应满足设计要求，对面石、角石等是石料应进行必要的加工处理，以确保石料的平直度满足施工要求。
2.2 航道疏浚施工注意事项
航道的疏浚施工主要是借助人工或是机械的辅助对水域加以扩宽、加深而后展开的在水下开挖土石方的过程。 疏浚施工对于航道通航和排洪有着重要的作用，其还极大的促进了国民经济的发展。 疏浚工程对于稳定主航道的船舶航行、提高港口的吞吐容量都发挥着不容忽视的作用。 为确保疏浚施工结束，港口工作还能顺利的展开，采取一定的施工管理技术是十分必要的。 疏浚施工中也应注意以下几个方面的内容：一是疏浚施工其实质就是清理航道中积存的泥沙，以确保主航道的水位深度足够深，这就要在疏浚主航道时，施工设备的选用必须先进，在施工过程中合理的应用各种机械设备，以促进施工效率的提升。 二是在施工过程中，应合理堆放开挖的泥沙，因而选择合适的位置用以堆放泥沙是十分必要的，且在堆放点还应建立相应的排水系统，以排放出泥沙中的水分。 一旦排水系统的建设出现问题，泥沙沉积率达不到相关要求，就会又流入河道中，前期施工也就等同于无用功，因而排水系统的建设务必要科学、合理。 三是在进行泥沙的开挖时，开挖工序和技术的选择应依据泥沙实际的情况进行，已达到最大的施工效果。 四是疏浚施工过程中，应反复测验航道的横断面，确保工程的设计量和规划量相一致， 同时还应经由工程监理人员予以审核确认。
五是施工人员应在充分了解和掌握施工图纸和施工特点的前提下，严格按照相关规范和设计要求进行疏浚工程的施工。 六是待堆放方量的位置选好后，应与业主进行沟通并征得其同意后，进行低洼带围堰构筑，并将土方输送至借用位置，围堰的构建一定要具有安全性和稳定性。 出水口的设置应在合适的围堰位置处，还应保证出水口没有被阻塞。 七是疏浚施工中应对航道的底宽线予以确定和标注，而为了确保底宽线，在进行主航道底宽的挖掘时，其两侧应留置出一米的距离。
2.3 桥梁施工要点分析
桥梁施工的施工工序包括施工前期勘测和设计、桥梁的施工、施工结束后的养护、检定等内容，其是土木工程的重要组成部分，在桥梁工程的施工管理过程中，应充分借助于计算机技术实现施工组织管理的经济性、有效性，并不断引进先进施工技术和机械设备，以确保工程的施工质量，加快工程的施工进度，实现工程造价的有效降低。 桥梁工程的施工管理可分为桥梁上、下结构两个方面，而下部结构的施工又可划分为两个方面，一是墩台基础的施工，桩、管柱、沉井等基础施工都包括在内;二是墩台的施工，其可分为整体式、砌块式、装配式、柱式四种墩台施工。 对于起承载作用的上部结构来说，其施工方法较多，可依据工程的实际情况选择最佳的施工方式。
3 结语
近年来， 我国的港口航道建设取得了较为显着的成果，如长江流域的黄金水道的改善、京杭大运河、长江三角洲的航道网络建设，整个高级航道网络基本上已经形成。 施工管理技术作为港口航道施工质量的重要保障，加强港口航道的施工管理是十分重要的。 在护岸工程中应做好测量工作、科学的确定混凝土的配比，在浇筑混凝土时确保其强度满足施工要求，石料质量的好坏对墙身的砌筑有着较大的影响，航道的疏浚对于稳定船舶的航行，提高航道的排洪能力都有着重要的作用，桥梁工程的施工应积极引进先进的施工工艺和机械设备，确保其施工质量，进而促进我国港口航道实现更好的发展。
参考文献：
[1]吕艳。港口与航道造价管理浅析[J].管理观察，2011(29)：123-124.
[2]刘 有志 . 港口航道的施工 管理技术应用 [J]. 城 市建设理论研究，2014(09)：252-253.
深基坑开挖支护施工技术探析 篇3
【关键词】深基坑；开挖支护；施工技术
0.前言
据统计，深基础工程的造价一般为整幢高层建筑总造价的20%～30%，深基坑支护结构的费用约占工程总造价的10%左右。高层建筑的迅速兴起，促进了深基坑支护技术的发展。各地在深基坑开挖和支护技术方面积累了丰富的设计和施工经验，新技术、新结构、新工艺不断涌现。深基坑支护施工技术，施工操作性强，有效控制了深基坑开挖过程中的围护结构变形位移，防止了引起基坑外地面沉降，保证了施工工期和安全，取得了巨大的经济效益。
1.基坑设计的原则及基坑的支护类型
1.1基坑的设计原则
基坑的设计必须由资质较高、专业能力较强的单位承担，以保证设计方案的合理与安全。基坑支护结构与工程地质，水文地质及周边环境密切相关。应根据当地经验、施工工期、季节等合理设计。同时。基坑支护工程是一门实践性、经验性强的学科。支护结构是临时性工程，希望能用最少的价格取得最合理的结果。只要能保证达到预期的效果，保证基坑安全，设计人员可按当地或自己积累的经验进行设计，以达到安全与经济的最佳平衡。
1.2基坑支护的类型
放坡开挖。当场地土质较好，地下水位较深，场地比较开阔，放坡又不会对邻近建（构）筑物及地下管线产生不利影响时.可优先采用局部或全深度的放坡开挖。当无地下水位或地下水位低于基坑底面且土质均匀时，基坑竖直开挖挖深限值为：黄土2.5m，坚硬粘土2.0m，硬塑、可塑的粘土和碎石类土1.5m，硬塑、可塑的粉土及粉质粘土1.25m，密实、中密的砂土和碎石土1.0m，软土0.75m。土质边坡开挖时，边坡坡度的允许值，次生黄土Q4：坡高在5m以内为1：0.5～l：0.75；坡高5～l0m，为l：0.75～l：l；粘土及粉土为l：0.75～l：1.5；碎石土要依据密实度确定坡度.当坡高在5m以内时为l：0-35～l：l，坡高5～l0m为l：0.5～l：1.25。土钉支护。当基坑周围不具备放坡条件，地下水位较低或基坑外有降水条件，邻近无重要建筑或地下管线，基坑外地下空间允许土钉占用时，可采用土钉支护加固坑壁土体。土钉墙的水平位移宜根据数值计算的方法并结合可靠经验确定。设计中可采用如下措施减少或控制墙体变形：（1）减少分层、分段作业的深度和长度；（2）缩短开挖与支护的施工间隔；（3）加大土钉的长度和密度；（4）减小土钉倾角；（5）开挖前沿基坑边缘设置竖向微型桩（用48～bl50mm的钢管）等。排桩支护。排桩支护是以人工挖孔灌注桩、冲（钻）-灌注桩、沉管灌注桩等为主要构件的支护结构，它可分为悬壁式、锚拉式或内撑式。
2.深基坑开挖支护的施工技术
2.1深基坑开挖支护施工的工艺流程
土方开挖：定出轴线→放出基坑开挖边线→第一次由机械统一开挖至指定标高位置→进行支护→支护完成后锚杆注浆体达到设计强度 70%时→第二次开挖至下一层锚杆位置以下50cm→進行支护→支护完成后锚杆注浆体达到设计强度 70%时方可开挖下一层，以此类推开挖至基坑底。土钉立面采用梅花型布置，如遇地下管线则根据实际情况进行调整，即相应调整土钉水平或竖向间距并加大土钉倾角，避开地下管沟。在距基坑边 2m范围内不得堆放超过10KPa的土方、材料和设备，2m外至1倍基坑深度范围内超载不得过20KPa，也不得行使重型机动车辆。锚杆固结体强度达到设计强度的70%时，方可开挖下一层。
2.2 土方开挖的施工技术
基坑平面面积较大，基坑土方开挖分为中心区和靠近基支护坡面的周边区。所谓周边区即基坑开挖线15米范围内的区域，中心区则为离开挖线超过15米的区域。其中周边区的土方开挖须配合基坑支护的进度进行，不得强行开挖，以免影响支护施工和边坡稳定；而中心区的土方开挖较为灵活，不受支护影响，可在等待支护施工过程中开挖。开挖的原则是：如果可以进行周边区的开挖，则先挖周边区以腾出支护工作面，如果周边区不能开挖就进行中心区的开挖。拔除型钢：基础施工完毕后，抽干基坑积水，用干粘土回填基坑，采取分层夯实填至基础顶，待回填沉降稳定后，采用挖掘机依次拔除型钢并及时用细砂填塞缝隙。因为中心区范围相对较大，所以大部分的土方开挖是和支护无关的。通过合理的开挖次序将支护施工对土方的影响降低至极限，从而确保施工工期。
3.深基坑开挖支护施工安全管理
3.1日常管理
基坑开挖前，根据地质勘测单位提供的地质勘测报告切合现场实际条件编制详细的土方开挖方案，并由项目技术负责人对施工班组作详细的技术交底.基坑开挖时严格按要求放坡和基坑支护，管理人员跟踪检查，随时注意土壁的变动情况，如发现有裂纹或部分坍塌现象，即时进行加固支撑，并注意支撑的稳固和土壁的变化。在距边坡3米的范围之内严禁行使汽车等大型机械，在距边坡1米的范围之内严禁堆放弃土或材料。在土方回填之前，严禁破坏基坑支护，若遭到破坏，及时进行修复。项目部要派专人定期观测基坑的变化情况，发现有较大的变形，及时通知设计院，商讨补救办法，遏制变形。
3.2应急管理
若在施工过程中，出现异常情况，在及时向有关单位报告的同时，根椐实际情况选取应急方案：补设锚杆（索）。（1）在地面出现裂缝区域，采用 0.5的纯水泥浆进行灌注（注浆压力宜为 0.2～0.3MPa）；（2）在基坑顶部区域，打入竖向的 [48的钢花管，进行静力注浆 ；（3）当基坑发生整体或局部土体滑移失稳时，应在坡顶卸载、在坡脚下用砂包反压，或在基坑内侧土体打入短桩，及时降低地下位，加强地表排水。（4）当基坑周边建筑物发生严重开裂、倾斜时，应立即组织人员紧急疏散，进行回填反压，并及时组织人员进行加固处理，同时上报上级主管部门。围护结构出现漏土现象：本工程围护体为单排钻孔灌注桩，随土方开挖的不断深入，对相邻支护桩间接缝处可能会出现的漏土情况，采取的办法是将相邻桩间处砼凿除后，用砖砌或快硬早强砼及时进行封堵。防止因桩间土体流失而造成地面沉陷。
4.结语
综上所述，影响深基坑开挖支护施工的因素有很多，施工人员在施工的过程，一定要针对经常出现的问题采取有效的措施，尽量减少类似的不良状况的出现。同时施工的过程中做到层层把关严格控制，确保工程的质量。■
【参考文献】
[1]汤鹏灿.深基坑工程若千问题研究及工程实践[D].长江大学，2012.
[2]余志成，施文华编著.深基坑支护设计与施工[M].中国建筑工业出版社，2007.
深基坑开挖支护技术分析 篇4
厦门市环岛路工程起于鳌山路交叉口东侧, 跨线桥上跨鳌山路, 路线向西设U型槽, 上跨220kV海底电缆后再接明挖隧道、暗挖分离隧道, 下穿铁路、国道主干线、引水渠、供水管、高铁, 再穿出隧道, 接U型槽后浮出地面, 终点处连接杏前大桥的左右线辅道。道路全长为2 732.27m, 起讫桩号为ZK0+160~ZK2+870 (YK0+160~YK2+892.27) , 其中U型槽、明挖暗埋隧道采用明挖法施工, 其基坑支护工程规模如表1所示。
2 基坑支护区域地质概况
本工程施工场地的原始地貌位于海陆交互地段, 地貌单元主要由海湾滩涂和残积台地组成。沿线地势总体呈现由中部台地向两侧海湾滩涂缓慢倾斜的趋势, 沿线地层主要由填土层 (Qme) 、海积层 (Q4m) 、残积 (Qel) 及下部燕山晚期中粗粒花岗岩 (r53 (1) b) 构成。基坑支护桩长范围内岩土体自上而下分别为:杂填土 (1a) , 填石 (1b) , 素填土 (1c) , 淤泥质土 (Q4 m) , 中粗砂 (Q4al+pl) , 粉质粘土 (Q4al+pl) , 残积砂质粘性土 (Qel) , 全风化花岗岩 (r53 (1) b) , 砂砾状强风化花岗岩 (7a) , 碎块状强风化花岗岩 (7b) , 中风化花岗岩 (r53 (1) b) 。地质条件复杂, 稳定性差。工程场区除部分路段的填筑土及中粗砂的渗透性、富水性较好外, 其余各岩土层均属弱透水、弱含水层或相对隔水层, 地下水量总体较贫乏。
3 基坑支护方案
根据U型槽和明挖隧道纵断设计路面高程、底板厚度及垫层厚度确定基坑开挖深度, 再结合围护结构所处平面的地下地层情况、基坑周边环境等因素, 在基坑两侧分段并确定相应的支护结构剖面形式:
1) A~A剖面:开挖深度一般为1.0~6.2 m, 为1∶1放坡开挖, 由于开挖较浅, 因此, 对周边环境影响较小;
2) B~B剖面:隧道进口段紧邻海滩, 基坑开挖深度为1~3m, 由于本段为滩涂地带, 通常采用围堰止水放坡支护;
3) C~C剖面:开挖深度约为7.8m, 该段为经过海底电缆的路段, 基坑开挖土层主要为杂填土、粉质粘土, 考虑便于施工及降低造价等因素, 本支护方案采用1∶0.75放坡, 锚管支护, 如图1所示;
4) D~D剖面:开挖深度为5.0~11.5m, 支护方案采用部分1∶1放坡+φ1 000钻孔灌注排桩+桩间高压旋喷桩止水帷幕结构形式, 泵房部位处由于开挖深度较深, 增设2道锚索, 如图2所示;
5) E~E剖面:基坑开挖深度7.0~11.0 m。支护方案采用1∶1放坡+坡面挂网喷射C20混凝土+φ1 000钻孔灌注排桩+1道φ609钢管内支撑+桩间高压旋喷桩止水帷幕结构形式;
6) F~F剖面:基坑开挖深度11~14 m, 支护方案采用局部1∶1放坡降低地表+坡面挂网喷射C20混凝土+φ1 000/φ1 200钻孔灌注排桩+2道φ609钢管内支撑+桩间高压旋喷桩止水帷幕结构形式;
7) G~G剖面:基坑开挖深度14~17m, 支护方案采用局部1∶1放坡降低地表+坡面挂网喷射C20混凝土+φ1 200钻孔灌注排桩+3道φ609钢管内对撑+桩间高压旋喷桩止水帷幕结构形式, 如图3所示。
各种支护结构剖面形式的适用范围如表2所示。
4 基坑支护施工工艺
4.1 锚管施工
锚管选用φ48mm钢管, 壁厚3.0mm, 采用干式冲击法施工, 锚管注浆采用P.O42.5R普通硅酸盐水泥拌合的水泥净浆, 注浆压力不小于0.6MPa, 水灰比为0.5~0.6, 掺入掺量为水泥用量0.05%的三乙醇胺早强剂。锚管连接采用对接焊接, 并在接头处拼焊不少于2根φ16的加强筋, 锚杆前端的管靴直径不小于110mm。
4.2 锚索施工
钻孔式预应力锚索采用干钻法成孔, 钻孔的长度应比设计长度长500 mm。为防止锚索腐蚀, 锚索自由段、锚头锚具应做除锈防腐处理。为了将拉杆安放在钻孔中心, 防止扰动孔壁, 沿拉杆的长度每隔150~200cm布设一个定位器 (架线环) 。锚索注浆采用二次注浆工艺, 第一次注浆为常压注浆, 通过注浆管从孔底注浆, 并使浆液流至孔口;第二次注浆为高压注浆, 注浆压力不小于2.5 MPa。注浆液采用纯水泥浆, 水灰比为0.4∶1, 水泥采用P.O42.5R硅酸盐水泥, 为了提高早期强度, 掺入适量早强剂, 掺量为水泥用量的2%。浆体的无侧限抗压强度不低于30 MPa。
4.3 喷射混凝土施工
采用湿喷工艺, 细石混凝土重量比为1∶2∶2 (水泥∶砂∶石) , 细骨料采用中粗砂, 粗骨料使用粒径为5 mm的碎卵石, 混凝土等级为C20。为加速混凝土的凝结可掺入适量速凝剂。喷射作业分段进行, 同一分段内的喷射顺序应自下而上, 一次喷射厚度不小于40mm。喷射混凝土终凝2h后, 应喷水养护, 注浆体与喷射混凝土的面层强度达到设计强度70%后才可以开挖下一层。钢筋网一般采用φ8钢筋, 间距为200mm×200mm, 加强筋为Ⅱ级钢筋, 钢筋直径为16 mm, 在喷射一层混凝土后铺设, 钢筋网保护层厚度不小于20mm。
4.4 灌注桩支护施工
采用冲孔桩成孔, 直径为1 000、1 200两种, 桩身混凝土强度等级为C30, 桩主筋的保护层厚度为40mm, 水下混凝土配料。钢筋笼制作分次成型, 安装时为防止碰撞到井壁, 垂直下放到位后, 检查钢筋笼中心与桩孔的混凝土厚度, 确保保护层的厚度平均。
4.5 冠梁施工
冠梁砼为C30, 垫层砼为C15, 垫层的厚度通常为100mm;钢筋直径>12mm, 钢筋采用HRB400, 钢筋直径<12mm, 钢筋采用HPB300, 围护桩的主筋锚固进入冠梁, 长度应大于35d。
4.6 高压旋喷桩施工
旋喷桩的桩径应为600 mm, 间距为450 mm, 采用单重管施工工艺施工。高压旋喷桩固化剂采用P.O42.5R普通硅酸盐水泥, 水泥浆液水灰比为0.9∶1, 当土层中地下水受到潮汐等影响, 流速较高时, 掺入1%~3%的水玻璃, 改善水泥浆液的稳定性与速凝性。高压喷射注浆由下而上连续进行, 当注浆管不能一次提升完成, 注浆管分段提升的搭接长度不小于200 mm, 确保固结体的完整。单管法高压水泥浆喷浆压力不小于30 MPa, 流量大于30L/min, 气流压力取0.7 MPa, 旋转速率约为20rad/min, 提升速率为15cm/min。施工过程严格遵照设计要求和《建筑地基处理技术规范》 (JGJ79-2012) 规定的工艺控制施工质量。
4.7 支撑系统
在地面按数量及质量要求及时配置支撑, 保证支撑长度适当, 分层、分小段 (约6m长) 开挖土方, 安装支撑并施加预应力, 并控制在24h内完成。开挖中应及时测定支撑安装点, 确保支撑端部中心位置的误差控制在容许限值内。钢腰梁和围护桩的接触面应垂直和平整, 并根据支撑轴力, 对预埋件及焊接构造进行设计验算, 满足钢结构规范中的有关抗剪要求。底板及侧墙U型槽混凝土达到设计强度的85%后, 才可撤除支撑, 同时, 钢管横撑应根据明洞的施作里程分段、分步拆除, 确保基坑侧壁的安全稳定。
5 基坑开挖施工技术
U形槽段、明挖隧道段的基坑开挖是在围护工程完成一段后进行, 围护一段紧接着开挖一段, 平行进行施工。基坑开挖前, 基坑内设管井降水, 保证基坑内地下水水位低于基坑开挖面1m。基坑为明挖法施工, 采用挖掘机开挖, 由自卸汽车运至弃渣场。
明挖段采用明挖顺筑法进行施工, 围护结构及主体结构的主要施工步骤如图4所示。
6 监控量测技术
本工程的基坑深度为1.0~17 m, 基坑支护采用桩撑支护, 基坑安全等级为一级, 基坑变形保护等级为一级, 地面最大沉降量应≤0.15%H, 且≤40mm, 支护结构最大水平位移应≤0.15%H, 且≤30mm。
6.1 监测布置
监测观测点应根据地形地质条件及地面建筑的分布情况进行布置, 且应满足相关规范、规程的要求, 本工程监测点的断面布置如图5所示。
6.2 施工安全性判别
根据监测内容, 本工程选定围护结构水平位移和钢支撑轴力两项来设定预警值, 作为围护结构施工安全判别标准 (对周边环境的监测每项均须设预警值) 。项目监测按“分区、分级、分阶段”的原则制定监控量测控制标准, 按黄色、橙色、红色三级预警进行反馈和控制:
1) 黄色预警:实测位移 (或沉降) 的绝对值和速率值双控指标均达到容许值的70%~85%;双控指标之一达到极限值的85%~100%, 而另一指标未达到该值。发出“黄色预警”时, 监测组应加密监测频率, 加强对建筑物沉降动态的观察, 尤其应加强对预警点附近的雨水管、污水管及有压管线的检查和处理。
2) 橙色预警:实测的绝对值和速率值双控指标均达到容许值的85%~100%;双控指标之一达到极限值而另一指标未达到;双控指标均达到极限值而整体工程尚未出现水稳定迹象。发出“橙色预警”时, 除应加强上述监测、观察、检查和处理外, 还要根据预警状态的特点进一步完善针对该状态的预警方案, 同时对施工方案、开挖进度、支护参数、工艺方法等做检查和完善, 在获得设计和建设单位同意后执行。
3) 红色预警:实测位移 (或沉降) 的绝对值和速率值双控指标均达到极限值;与此同时还出现下列情况之一:实则的位移 (或沉降) 速率出现急剧增长;基坑支护混凝土表面出现裂缝, 同时, 裂缝处已开始出现渗流水。发出“红色预警”时, 除应立即向上述单位报警外还应立即采取补强措施, 并经设计、施工、监理和建设单位分析和认定后, 改变施工程序和设计参数, 必要时应立即停止开挖, 进行施工处理。
6.3 监控数据整理和分析
每次监测结束后均应及时提供监测资料、简报及处理意见。原始数据经过审核后进行计算分析, 绘出各观测项目的观测值与施工工序、施工进度及开挖过程的关系曲线, 列出相应图表。说明围护结构支撑体系和建筑物在观测期间的工作状态及变化规律、发展趋势, 判断其工作状态是否正常或找出问题产生的原因, 并提出相应的处理建议。
7 结语
本工程开挖深度大, 地理位置复杂, 工期紧, 任务重, 该工程根据不同的基坑周边环境、开挖深度、工程地质和水文地质、施工作业设备和施工季节等条件, 采用不同的基坑支护形式和开挖方法, 合理优化支护方案, 保质、保量地完成了施工任务。目前, 该工程已完成深基坑开挖的80%, 在整个施工过程中, 邻近道路无下沉、裂缝现象的发生, 市政管线及周边建筑物完好无损, 基坑的安全设计符合等级要求。
参考文献
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开挖技术 篇5
1 边坡开挖施工技术的具体分析
在水利水点的施工中，对于边坡开挖施工技术一般在高陡边坡、复杂的地质情况下，对于开挖施工一般需要遵守较多的程序和原则，应该以开挖作为主要目标，将支护作为重点，对爆破要控制严格，最后提高开挖的质量。在边坡开挖时，对于土质首先要保证施工的顺序必须从上到下，然后对削坡也应该控制得当，一般要控制厚度为 3m 以内。
随后，在削坡完成以后在对削坡进行处理，这时需要用到的是反铲挖掘机，在修坡的过程中，一定要请专业人士进行修复，且施工时的反铲挖掘机应进行“之”字型道路行进，这种方式对于施工过程比较科学合理，有效使集渣工作量降低许多，使工作的效率提升，并使经济成本得到节约，同时也增加了检查的力度。
在爆破的控制等方面，主要是由于地质等原因，在开挖时大多采用的是爆破方式来解决有关问题，从而保证施工的效率，并有效降低经济成本。让采用研质层的开挖方法，首先要了解施工现场的地质情况。然后进行科学的勘察，通过有关爆破试验后，再确定施工的爆破用量和爆破的参数。再详细了解了岩层情况，就可以采用爆破工程进行爆破。
要注意欲裂口的情况，应防止的炸药不可大于 20kg,炸药点的一些小地方应该在 100kg 以内，这是针对基面的距离在30m 之外的地点而规定的。在桥段在设置时一般要设置在 10m左右，对于岩层较厚的情况下，一般设置时应考虑到岩层的角度以及倾角，其倾角通常比坡脚要小。对于切角的开挖也应适当小写，对于梯段高度一般在 6m 上下，这样做是为了减少炸药量。
针对不同土层的忒地按应该利用的不同的施工方法，选用不同的施工方案和施工进度。例如，IV 岩层级别，一般选用的施工方法是台阶法施工，以赞空台车为主，且循环的尺寸在2.5,日进尺米在 5m,日循环数在 2. 而 V 岩层所采用的施工方法是 CD 法以及环形留核土法机械能施工，循环的尺寸在 1.0,且日循环数为 2,日进尺米在 2m,对于 VI 岩层级别时，一般采用的施工方法为CRD施工方法，循环尺寸在0.75,日循环数在2,日进尺米在 1.5.
运用槽挖方时，一般是在开挖岩体类的地质等情况下，需要运用这种方法，这种交错拉槽的开挖方法中，采用是分层扩挖的方式，其厚度一般要保证在 6m 上下。这种方法能够较大的提升机械设备的使用频率，能够有效的缩短施工的工期。
2 边坡支护技术的施工工序具体分析
首先，应进行浅层支护施工，在目前的浅层施工方法中，一般工序为锚杆和喷混凝土，加上排水孔。而在排水孔的设置时，排完以后要进行钻孔，然后再进行安装和清理，然后再再富水层进行滤管安装。针对后期使用时，排水孔一般应长期排水，这时山体的水压在缓解后，避免破坏边坡。
锚索钻孔前，一般应将孔的斜度控制好，然后对于偏差的情况加以科学纠正，运用灌法进行固定，使地质条件不好的壁进行绑扎并严格固定下来。然后孔道合格以后，再锚索，然后下锚。深层支护时，就要特别主要下道出现突发事件，灌浆应采用高压灌浆法进行灌浆。一般在达到锚墩混凝土的强度时才可以关灌浆，依据有关计划数值，判断循环张拉力有没有合格，同时再决定补偿等问题，最后完成封锚施工。
如图，边坡治理效果图：
3 边坡开挖支护技术在水利水电工程中的应用
水利水电施工中，应将边坡以支护以及开挖质量控制严格，同时加强对水利工程的边坡应科学的利用支护，使得有关区域的安全和质量提高许多。本文选取某地，水利水电施工的边坡支护和开挖分析。
通过科学的分析，本工程需要的支护以及开挖工程量非常大，且石方量的开挖中明挖就要 6.08 万 m3,且土方量为 24.36万 m3,而坡护中对于混凝土的需求量为 0.84 万 m3.此外，锚筋由于多种类型的不同，也需要大约在 0.6 万。
本工程中的施工按照设计的图纸分析，其边坡所需的最大限度开挖是 120m,而本工程的数值在实际的施工中为 140m.
此时，为了使工程继续进行，就应该加以科学的运算，并周密的部署。在本工程中的地面厂房中，主要是电站厂房。如果将厂房位置安置到其他位置，例如安置到刚劲混凝土石坝右边，同时再在施工现场放置四台发电机。要保证水轮发电机的容量在 880MW.然后，应按照地质的条件以及发电机和边坡等情况进行爆破，在爆破过程中，应严格执行和控制爆破，同时保证开挖质量。
对于边坡开挖支护以及开挖技术中的爆破，其具体的施工流程在于：
首先，对于爆破工程的准备，一般应对爆破的时间控制严格，起爆的预制孔时间，加上周边范围内的预制孔内的药量要充分保证，然后要关注质点的振动等情况。其次，要运用液压钻钻孔，这种施工应将两者在同一平衡的状态，然后控制好距离，一般在 1 ~ 1.5m,而对于预制面在爆破孔孔底其位置也应在竖直情况下在 2.5m 以上。最后，对于爆破标准进行控制，还要控制好预制孔大小情况。针对预制孔主要包含坡面以及水平预制孔两种，而这两种方法在使用的设备也不尽相同，应充分控制好具体的尺寸。
通过本工程在运用边坡开挖支护技术，在水利水电中的应用中，能够非常方便的解决有关施工难的问题，对于施工制度集渣情况减少了许多，且在浅层支护的具体应用下，工程后期排水孔可以进行长期的排水，使得山体中的排水有了很大的缓解，使边坡得得以安全，避免出现受山体排水危险等等，这些技术的应用，使得边坡开挖支护技术的优点非常显着。不仅完成了施工的质量要求，而且能够有效提高施工的效率，使施工的周期缩短许多，并降低了施工的成本，给施工企业带来更高的经济效益和社会效益。
4 结语
水利水电工程在施工中，应加强边坡开挖技术应用和支护施工技术应用，这对提高工程的施工质量有较大的影响。因此，要对边坡开挖技术以及支护技术进行全面的了解，同时也要透彻分析并掌握这种技术，在施工中加强勘察，保证施工的过程中应用数据精确，施工质量得到保证，使工程的施工效果发挥到最大。
参考文献：
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超大深基坑开挖与支护施工技术 篇6
关键词：大面积；深基坑；开挖；支护；施工技术
随着城乡经济建设的发展，开发地下空间的需求也在不断增长。基坑工程是为地下工程的开挖提供必要和安全的条件，现在基坑工程几乎遍及建筑、水利、港口、交通、市政、人防等工程领域。基坑开挖深度超过5m，即称为深基坑。目前，一些基坑开挖深度已达几十米深，基坑面积也有不少超过了1万m2。由于基坑施工条件复杂，不确定性因素较多，而且临时性的特点更易导致投资控制与安全保障之间的关系失衡，因而基坑工程风险性较高，并因涉及多种学科基坑施工技术综合性很强，这些决定了超大深基坑开挖与支护的施工难度较大，因此本文对有关内容进行了探讨。
1.超大深基坑开挖方法与支护形式
1.1基坑开挖方法
基坑开挖分为无支护放坡开挖和有支护开挖两种方法。前者适于深度较浅且能保证边坡稳定的基坑，如条件许可，不失为一种简便、经济的方法。后者遵循先支后挖的原则，利用围护结构、支撑/锚杆体系进行开挖。对于超大深基坑工程来说，多不具备放坡条件，所以通常都要采用有支护的开挖方法，由于基坑深度和面积大，一般采用竖向分层、水平分区的开挖方法，同时要求对称、均衡、限时开挖。
1.2基坑支护形式
基坑支护用来抵抗周边的土压力和水压力，按照施工方法大体分为顺作法、逆作法和顺逆结合法[1]。顺作法是基坑开挖的传统方法，由上至下分层开挖至坑底，同时设置多道支撑/锚杆，再由下而上施工基础结构和上部结构。逆作法是在开挖到一定深度后即施工基础梁板，并以此代替顺作法的临时支撑，然后继续向下开挖和施工地下结构。如果施工地下结构的同时进行地上结构施工，这称为全逆作法；而等到地下结构施工完再进行地上结构施工，称为半逆作法；此外，还有分层逆作法、部分逆作法等。由于逆作法施工省去了临时支撑的设置和拆除环节，费用和工期都可大大节省，环境效益也好，但逆作法施工技术较为复杂，并且暗挖作业也比明挖作业要求高，所以实践中往往采用折中的方法——顺逆结合法，一部分采用顺作法，另一部分采用逆作法，如主楼顺作裙楼逆作、中心顺作周边逆作等。
顺作法按照结构形式分为边坡稳定结构、悬臂围护结构、重力围护结构、内撑围护结构、拉锚围护结构等[2]。边坡稳定结构包括土钉墙支护和喷锚支护等；悬臂围护结构是指采用钢板桩、钢筋混凝土板桩、钢筋混凝土排桩等形成的围护结构；重力围护结构是采用水泥深层搅拌土桩形成的围护结构；内撑围护结构由钢筋混凝土排桩或地下连续墙和内撑体系组成，后者是指水平支撑和斜支撑构成的内部支撑体系；拉锚围护结构是在内撑围护结构基础上再加上锚固体系，也就是锚杆或锚索构成的体系。
对于超大深基坑来说，应首选逆作法施工，这不仅因为可以缩短工期、节省工程费用，更重要的是利于基坑变形和周边建筑物沉降的控制。大面积深基坑工程需要架设大量支撑，在基础结构施工过程中还要换撑和拆除支撑，工程量非常大，技术也很复杂，而逆作法比较容易克服这些问题。至于不同逆作法的选择，应通过综合考虑基坑深度、地质条件、地下水、周边环境等因素来决定。如采用顺作法，支护形式常采用土钉墙、复合土钉墙、钻孔灌注桩中的一种，土钉墙尤其是复合土钉墙适用于软土以外的黏土、粉土和胶结密实的沙土等条件，软弱地基支护更适于采用钻孔灌注桩。大多数情况下都可采用水泥深层搅拌土桩作止水帷幕，但施工空间狭小时宜采用高压旋喷桩。大面积基坑采用内支撑时要设置立柱，并且支撑的截面尺寸也很大，这种情况下也可考虑拉锚式结构。
2.超大深基坑开挖与支护技术应用
2.1工程及地质、水文概况
某基坑工程开挖尺寸达148m×97m，深度11.85m～18.15m，土方量超过17万m3。地层状况由上至下依次为杂填土、素填土、粉质黏土/粉土、粉土/粉细砂、粉质黏土/粉土、粉砂/粉土、细砂、沙砾石、强风化粉砂岩泥岩互层、中风化粉砂岩泥岩互层。杂填土层和素填土层分布有滞水，埋深约0.5m～1.8m，主要源于大气降水、地表水及生产与生活渗水。在粉土/粉砂层、细砂层和砂砾石层内存在孔隙承压水，主要来自长江水，丰水期水位海拔高度22m，水头变化幅度约3m～5m。
2.2施工方案
支护方案：围护结构采用367根1200mm@1500mm钻孔灌注桩，桩长25m～27m，混凝土强度为C30。止水帷幕采用单排3轴水泥深层搅拌土桩，900mm@600mm，桩长约19m，土桩掺入水泥18%，水灰比约50%；后期采用500mm@300mm双排搅拌桩。水平支撑结构由内支撑和喷锚土钉墙组成。内支撑由冠梁、立柱、角撑、对撑和边桁架构成，立柱采用型钢格构柱，冠梁、角撑、对撑和边桁架采用钢筋混凝土结构。土钉墙放坡1：0.75，土钉采用梅花分布的钢筋，22mm@1.5m，钉长1.2m，坡面挂200mm×200mm钢筋网，喷射80mm厚C20混凝土。基坑南侧紧邻高层住宅，所以采用1000mm@800mm高压旋喷桩对被动区土进行加固，桩长3m～6m。
开挖方案：遵循“分层、分段、对称、平衡、限时”的原则，将土方开挖分为水平Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区，竖向3层，深度分别为-4.7m、-9.0m、-11.55m～-18.00mm。挖土时放坡1：1。
降水方案：采用深井降水，共设21口井，15口用于降水，6口用于观测，井深为35m。降水先排至盲沟和集水井，再排至市政排水系统。
监测方案：主要监测支护结构水平位移、承压水位、周边管道变形、立柱桩差异隆沉等，并设置报警指标。
3.结语
超大深基坑开挖与支护施工技术复杂，并且具有很强的区域性和个体性，要选择合理的施工方案，必须综合考虑各方面的因素，虽然经济因素很重要，但也要保证技术可靠和安全适用。本文通过对相关内容的分析和探讨，借以抛砖引玉，引起更多人对超大深基坑施工技术的关注。
参考文献：
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深水下岩石围堰开挖技术 篇7
大伙房水库输水 (二期) 工程取水口建筑物施工时, 在前端预留了36.5m高的岩坎做为施工围堰, 取水口具备挡水条件后, 对该岩坎进行爆破拆除, 并开挖成引水明渠。岩坎水下拆除总方量约7.6万立方米。
受地形地貌限制, 岩坎距离取水结构物较近:岩坎距闸墩最近距离为3.0m, 距检修闸门最近距离8.5m, 距工作门最近14.7m, 必须对爆破振动、水中冲击波、飞石采取技术和防护措施, 确保周围建筑物的安全。
2 水下爆破技术研究
2.1 本工程深水下开挖难点
(1) 国内尚无36m以上深水下岩石开挖的案例可以借鉴。
(2) 深水下开挖其钻孔、装药、出渣难度更大, 且爆破点距已有建筑物最近距离仅3.0m, 对已有建筑物防护也是施工难点。
(3) 要充分保证两岸岩石坡面平整度及完整性, 以使开挖后边坡稳定。另外, 爆破后岩石直径要小于50cm, 否则会造成挖渣困难。
2.2 关键工艺的研究
2.2.1 钻孔和装药工艺的研究
(1) 平台定位。现场制作钻井平台。平台上设有钻机、控制平台行走的卷扬机、牵引拉耙的卷扬机。根据平台上所有设备的总重, 并考虑2倍的安全系数, 确定平台长18m, 宽7m, 行深2m。利用四个固定点, 通过平台上卷扬机移动平台, 实现平台定位。
(2) 钻孔。水下钻孔采用套管定位解决定位难的问题。用GPS-300型潜孔钻机钻孔, 孔径140mm～75mm, 套管直径146mm～128mm。根据实测水深情况, 配接套管长度, 边坡预裂孔按设计角度钻孔, 按斜长配套管。套管距水面附近配短花管, 以便钻孔时石渣从花管中流出。套管上口固定在平台的定位环上。采用中风压冲击成孔方法钻进。当钻孔深度达到设计要求后, 加大风压提升钻杆, 将孔底沉渣和孔壁清理干净, 以便于装药。炮孔达到预定深度后, 进行孔深验证, 确认符合设计要求后即可装药。
(3) 装药。选用威力大、抗水性能好2#岩石乳化炸药, 利用套管装药, 按设计段数将导爆雷管和药卷加工成起爆药包, 药包外侧用厚塑料密封两层, 防止药包在装填过程中被孔壁擦破。在药包上部加装30cm～50cm砂袋, 增加药包重量, 以克服水的浮力, 使药包能顺利投放到孔底, 砂袋直径同药卷直径。
2.2.2 出渣方案的研究
每次爆破结束后, 采用拉耙将石渣拉向库内低于设计高程的低洼部位。清渣由一侧向另侧依次挖掘, 根据出渣部位、角度及出渣量, 设置好出渣线路, 利用平台上卷扬机和岸上固定点, 带动拉耙做往来运动, 靠拉耙自重和卷扬机拉力将石渣拉向水库内。
2.2.3 爆破作用对临近建筑物影响的研究
(1) 爆破地震作用对建 (构) 筑物影响。
岩坎距竖井混凝土最近距离为3.0m, 距工作闸门14.7m。
爆破地震作用对建 (构) 筑物影响的安全药量按公式Q=R3 (V/K) 3/α计算:
式中:Q为炸药量 (kg) , 最大一段的炸药量;
R为爆破地震安全距离 (m) ;
V为建 (构) 筑物允许的水平振动速度 (cm/s) ;
K、α为分别为与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数, 按以往的施工经验K=150、α=1.5取值 (岩坎底部岩石强度较高, 按K=50、α=1.3取值) 。
爆破孔计算出装药量后, 根据孔位距建筑物距离与安全药量相比较, 确定单孔装药量、孔内分段数、一次起爆药量。确保已有建筑物的安全。
(2) 水中爆破冲击波压力峰值影响。
按照黄埔港经验公式P=156 (Q1/3/R) 1.13
本工程闸门设计水深为41.3m, 则水中钻孔爆破冲击波压力应小于最大静水压力P0, P0=γh=413kPa, P≤P0。所以, 水中爆破冲击波压力不构成对已有建筑物影响。
(3) 临近建筑物安全防护措施。
(1) 防爆破飞石、滚石措施。
在取水口闸墩前设置8m高园木防护, 防止大块石滚落损坏建筑物和闸门等。园木上方挂设宾格网, 防止个别飞石损坏建筑物和闸门。
(2) 气泡帷幕防护。
气泡帷幕可有效减缓震动波在水中传导, 每孔闸门前布置三组气泡帷幕, 间距0.5m, 可形成厚度不小于1m的气泡帷幕。
气泡帷幕发射管连接21m3空压机组, 其中两组气泡帷幕发射管由两端进气, 另外一组发射管由中间进气, 保证气泡数量均匀。发射管管径32mm, 上面钻三排小孔, 孔径1.5mm, 孔距10cm, 排距1cm, 梅花形布置。水下爆破起爆前5min, 将空压机组全部打开, 直接将空气注入到发射管, 通过发射管上的小孔形成密集的气泡群, 形成气泡帷幕。
3 爆破安全监测
爆破监测内容包括爆破振动监测和水中冲击波压力峰值监测。在震源附近及防护对象前, 分别布置监测点, 采集振速数据。对于监测数据及时分析, 进一步优化爆破参数, 指导施工。监测仪器采用RS-1616K (S) 测振仪, 891-2型1H2三分量拾震器。
爆破安全检测标准依据《爆破安全规程》GB6722-2003, 安全允许振速标准见表1。
4 研究成果结论
4.1 创新点
(1) 利用船只建造水上平台, 在平台上通过导管进行钻孔、装药, 分层进行剥离拉耙出渣。
(2) 两侧边坡用预裂爆破或光面爆破使开挖面平整、围岩稳定。
(3) 主炮孔用深孔梯段开挖爆破技术孔内、孔外分段控制爆破, 减少爆破地震效应。用气垫帷幕保护已形成的建筑物, 减少爆破冲击波对建筑的影响。
4.2 效益分析
本工程采用深水下开挖与干地施工方法相比较, 可节约工期4个月, 降低造价数百万元, 经济效益明显。
取水头部是大伙房输水 (二期) 工程的重点控制性工程之一, 围堰拆除采用深水下爆破开挖技术, 加快了施工进度, 降低了工程成本, 树立了企业形象, 提高了企业知名度对渔业、发电、下游工农业生产用水等均未造成任何影响, 取得了显著的社会效益。
4.3 推广前景
小净距隧道爆破开挖技术 篇8
关键词：城市,小净距隧道,爆破施工
在城市繁华地区或一些特定地段, 受既有建筑物或地质条件的限制及地下空间综合开发利用的影响, 隧道间距或隧道与其他结构物间的距离变得越来越小, 为了适应这种发展, 小净距隧道的修建也越来越多。太～怡区间小净距隧道, 隧道距离近, 地质条件又相对较差, 隧道间相互影响, 这类隧道的施工仍然十分的困难。
1 工程概述
深圳地铁5号线太～怡区间隧道包含5号线和7号线接入段, 均为矿山法施工的暗挖区间隧道。其中, 5号线右线长1799.934m;左线长1743.967m。5号线区间共设置2个施工竖井:分别为1、2#竖井。区间隧道设计共分为11种断面, 2#竖井往怡景方向依次为5-5、6-6、7-7、8-8 (C) 、8-8 (A) 断面。其中5-5、6-6及7-7断面设计为单洞双线大断面隧道, 8-8断面为单洞单线小断面隧道。8C-8C断面为小净距隧道, 全长70.26m。左、右线净距由317mm逐渐增大至2500mm, 设计支护形式为格栅拱架+喷射混凝土 (先行洞设置临时格栅仰拱+喷射混凝土) , 格栅拱架间距75cm, 喷射混凝土厚度20cm, 强度C25。施工采用上、下台阶爆破法开挖。
2 工程地质及水文地质
根据地质详勘资料, 7-7及8-8 (C) 断面均属于微风化段, 岩质新鲜坚硬, 节理较发育, 岩石较破碎, 岩石质量等级为Ⅳ级。地下水为基岩裂隙水赋存于微风化混合岩中, 稳定地下水位埋深1.8m～36.2m, 水位高程9.35m～67.86m。地下水总的径流方向为由北向南。地下水的排泄途径主要是蒸发。主要补给来源为大气降水。
3 超前注浆小导管施工
3.1 设计参数
隧道Ⅳ类围岩浅埋段开挖采用超前注浆小导管加固拱部围岩, 小导管采用Φ42×3.5mm热轧无缝钢管制作, 单根长度3m, 环向间距330mm, 排间距1.5m。管壁每隔10cm～20cm交错钻眼, 眼孔直径Ф8mm。注浆浆液为水泥、水玻璃双液浆 (水泥:水玻璃=1∶0.5) 。沿隧道纵向开挖轮廓线向外以5°～10°的外插角钻孔, 将小导管打入地层。
3.2 小导管施工
小导管注浆前, 应对开挖面喷射厚为5cm～10cm的混凝土封闭岩面。注浆初始压力0.5MPa, 终压1.5MPa。注浆过程中应根据地质情况、注浆目的等控制注浆压力在孔口处设置止浆阀。注浆结束至开挖前的时间间隔为4h～8h。注浆作业应经常检查泵口及孔口注浆压力的变化, 发现问题及时处理。经常测试混合浆液的胶凝时间发现与设计不符应立即调整。注浆结束条件:单孔注浆压力逐步升高, 达到设计终压并继续注浆10min以上, 浆液注入量已达到计算值的80%以上;全段注浆的所有注浆孔均已符合单孔结束条件, 无漏注情况。
4 洞身开挖爆破技术
小净距隧道洞身开挖必须采用预裂爆破和光面爆破技术, 对洞身开挖方法、工序及钻爆施工进行严格设计和控制。根据现场施工条件和施工组织安排, 左洞先于右洞施工。
道开挖轮廓线 (外放10cm) 水平打设3m长超前小导管。小导管拱顶180°范围内布置, 间距33cm, 注水泥、水玻璃双液浆。小导管与拱架间焊接牢固。小导管在起到超前支护作用的同时, 形成一条沿隧道外轮廓的薄弱带, 从而易于保证爆破效果, 减小爆破时对隧道外岩体的损坏。
4.1 隧道爆破开挖
小净距隧道施工, 左右线开挖面错开距离至少不少于25m, 先开挖左线。隧道采用光面爆破技术, 钻爆开挖。单循环进尺075m, 炮眼深度1m, 掏槽眼深度1.5m, 掏槽的深度直接影响隧道掘进的循环进尺 (1) 采用楔形掏槽法。周边眼间距E=40cm;最小抵抗线W=50cm;周边眼密集系数K=0.8;周边眼装药密集度q取0.2kg/m, 由此算得周边眼单孔装药量为0.2kg。为了避免震动波叠加, 时差的间隔时间应在100ms～200ms之间取值。而硬岩隧道爆破震动持续时间较短, 一般不小于50ms, 在Ⅲ级围岩爆破时可将时差取在50ms～100ms之间。
4.2 循环进尺
为了减少对地表的影响, 严格控制隧道开挖的循环进尺, 并减少总装药量。对于Ⅲ级围岩控制在1m～2m的循环进尺, 而对于Ⅳ级软弱围岩地段, 应当采取短进尺, 循环进尺控制在0.75m～1.5m之间。在夹柱附近, 通过钻密集的减震孔, 以有效的反射爆破时产生的应力波和震动波。
4.3 爆破安全防护
进行爆破作业时, 必须遵守爆破安全操作规程。要有专人负责指挥;在危险区的边界, 设置警戒哨岗和标志;在爆破前发出信号, 待危险区的人员撤至安全地点后, 爆破员实行“一爆三检”制度, 放炮员最后离场, 班组长清点人数, 发出警告5s后方可引爆。进行爆破时, 所有人员应撤离现场, 其安全距离为200m;爆破后, 必须对现场进行检查, 确认安全后, 才能发出解除警戒信号。爆破后必须经过l5min通风排烟后, 检查人员方可进人工作面, 检查有关“盲炮”及可疑现象;有无残余炸药和雷管;顶板两旁有无松动石块、危岩, 支护有无损坏与变形;在妥善处理并确认无误后, 其他施工人员方可进人工作面。
4.4 中夹岩柱加固
后行洞开挖施工时, 围岩将会产生复杂的应力重分部 (2) 。对于Ⅳ软弱围岩段, 需对中岩柱加固处理, 在先行洞开挖之初, 立即对先行洞的中岩柱正面施作Φ42的钢花管, 并进行注浆, 注浆初始压力为0.5MPa, 终止压力为1.5MPa, 浆液配合比 (体积比) 为水泥:水玻璃=1∶0.5。并对先行洞进行初期支护架设格栅钢架、临时横撑、挂钢筋网、喷混凝土的措施, 保证施工初期围岩和中岩柱的稳定。当先行洞进洞50m两隧道净距变为2.5m时取消中夹柱注浆加固。
5 结语
根据以上论述, 可以得出以下几点结论和认识。
(1) 城市小净距隧道在爆破施工过程中, 为控制爆破对周围建 (构) 筑物和隧道中夹岩柱的影响, 必须采取严格的降震控制爆破措施, 以减少后行洞的爆破震动对先行洞的影响。
(2) 小净距隧道爆破产生的震动与掏槽形式、单段装药量、起爆顺序、周边眼的爆破方式、爆破时差和循环进尺等因素有关。因此, 爆破施工时严格控制以上爆破参数。
(3) 中夹岩柱厚度较小, 且在施工过程中多次受到扰动, 必将导致应力的重新分布, 使其力学行为十分复杂, 容易出现应力集中的现象。为了避免中岩柱发生破坏和失稳, 在爆破开挖之后, 立即对其加固, 以改变其力学结构, 达到提高围岩承载能力的目的。
参考文献
[1]杨其新, 王明年.地下工程施工与管理[M].成都:西南交通大学出版社, 2002.
深基坑开挖安全技术措施分析 篇9
伴随我国城市化进程的快速推进, 各类城市建筑日益增多, 使得深基坑工程施工环境日益复杂, 而由此引发的安全事故也频繁发生且后果严重, 对于深基坑开挖安全技术的研究十分必要, 本文通过对息烽县龙泉大道建设项目施工二标段深基坑开挖施工过程中采取的安全技术措施进行总结, 进而对深基坑开挖安全技术进行系统分析, 提升我国深基坑开挖技术整体安全防范水平, 减少施工安全事故。
1 深基坑开挖常见安全事故
深基坑开挖施工是工程施工环节中重大安全隐患之一。“在实际施工过程中我们会发现, 深基坑具有显著的时间和空间性, 基坑的深度及底面形状对基坑围护措施的稳定和形变有比较大的影响, 土体所特有的不稳定性对作用于围护结构上的土体压力、外坡的稳固性和围护结构形变等有很大的影响。”[2]施工过程中, 技术上、安全支护措施上出现任何疏忽所带来的安全隐患和危险是不可低估的, 由此诱发的坍塌、滑坡、高处坠落、管线、构筑物损坏等安全事故具有极大的破坏性, 可能产生不可挽回的巨大损失。
2 深基坑开挖安全技术措施
(1) 深基坑开挖之前, 参与施工的人员具备基础工程施工相关知识。
(2) 深基坑开挖前, 必须熟悉施工地的现有环境, 如了解建筑区域及其附近区域的地下管道、地下掩埋物的位置、距离地表的深度等。
(3) 深基坑施工过程中如果遇到下雨天, 一定要注意地表积水的排除, 不要让积水流到基坑中, 雨水如果进入土体, 会造成土体变得松软, 极易引起基坑坍塌的事故。“随着软土加固技术的发展, 采用多向土钉支护及土钉墙与土体加固组合技术已使土钉墙技术成功应用于软土地层, 目前国内基坑支护深度已达10 米以上。”[3] 管线、构筑物损坏等安全事故具有极大的破坏性, 可能产生不可挽回的巨大损失。
(4) 深基坑内必须建设好排水措施, 预防下雨天或其他原因造成的大量积水堆积。
(5) 避免在深基坑附近堆放过重的物品或者在深基坑附近建立临时居住场所, 这样做可能会导致深基坑坍塌。
(6) 施工道路与深基坑边的距离应符合标准, 防止对坑壁稳固性造成干扰。
(7) 深基坑施工过程中要在注意路过行人和在坑下施工工人的安全, 所以应该在深基坑周围建立防护围栏, 避免行人跌落或者坑外物品掉落砸伤工人, 基坑底部也应铺好脚踏板, 让施工人员在基坑内活动自如。
(8) 为了方便施工者出入深基坑, 应该搭建好方便安全的上下深基坑梯子或者专门的通道。
(9) 如果施工区域土地比较松软, 应该用钢筋水泥等建筑材料对深基坑进行保护。“钉墙设计中要求面墙必须具有一定的刚度, 且能够与土钉紧密连接, 能有效地限制土体侧向变形。[4]”
(10) 如果深基坑形状突然改变, 有坍塌的趋势, 需要及时往凹陷的区域填土, 或者在坑坡背后挖土减少基坑壁的压力, 阻止变形进一步加剧导致基坑坍塌。
(11) 深基坑监测。a观测位置的设立, 在基坑坡顶每隔10m左右布置一个观测点。b满足三级水准测量精度规范要求, 水平误差控制小于1.0m, 垂直误差控制小于0.5mm。[5]c观测时间确定:深基坑开挖每个步骤每天 (需要时应连续观测) 都应作变形观测一次, 施工7 天后, 每隔3 天一次, 施工15 天后每隔7 天一次。d场地查勘与记录:开挖前对施工区域进行全面检测, 检查清楚是否存在原始裂缝及异常并作记录, 并拍照存档。
3 深基坑开挖安全保证措施
(1) 施工区域相关施工者必须戴安全帽, 并接受安全教育。 (2) 要求施工者掌握安全施工知识, 定期进行专业的安全检查。 (3) 深基坑开挖时, 应按标准放坡, 需采用高压喷射砼护壁, 保证深基坑的稳定性。 (4) 时刻关注深基坑支护框架内的水平位移及地面沉降的监测。 (5) 如因意外导致深基坑变形过大、外界条件突然骇变 (例如深基坑外周围管道漏水、地面负荷突然加大等) , 或其它原因造成的桩背土压加大, 应及时进行位移观测, 桩顶位移超过5cm (预警值) 时, 需立即执行加固措施。“如增加钢架支撑、增加锚杆加固来阻止位移持续增大, 从而确保深基坑及其附近建筑物的安全。[6]” (6) 深基坑开挖期间, 安全负责人应全面负责安全检查工作, 发现安全隐患, 及时排除, 并采取有效安全防护措施。
4 结束语
施工过程中保证安全是所有工程施工中最基本的要求, 通过对息烽县龙泉大道建设项目施工二标段深基坑开挖施工过程中采取的安全技术措施进行总结以及对相关安全防范措施的分析, 制定相应的安全规范标准, 对提高深基坑开挖技术的整体安全水平有极大的帮助, 通过有效合理的安全防范措施也可以大大减少施工过程中的安全事故, 对提高整体建筑质量也有巨大的帮助。
摘要：深基坑开挖技术普遍应用于现代建筑施工中, 做好深基坑开挖安全技术措施, 有利于减少施工安全事故, 提高建筑工程质量。深基坑开挖安全在整体工程安全体系中属重中之重。“目前我国在勘察, 设计、施工、监理、监测技术和方法方面已达到了一定水平, 并不断完善和发展。”[1]因此深基坑开挖安全技术的发展也是大势所趋。本文主要对息烽县龙泉大道建设项目施工二标段深基坑开挖施工过程中采取的安全技术措施进行总结与分析。
关键词：深基坑,工程施工,安全技术措施
参考文献
[1]刘建航, 侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997:16.
[2]尉希成.支护结构设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1995:63-64.
[3]黄强.深基坑支护工程设计技术[M].北京:中国建材工业出版社, 1995:42.
[4]陈肇元等编著.《土钉支护在深基坑工程中的应用》.北京:中国建筑工业出版社, 1997:23-24.
[5]唐业清.基坑工程事故分析与处理[M].北京:中国建筑工业出版社, 1999:55-56.
双连拱地铁隧道开挖支护技术 篇10
广州地铁三号线支线石-体区间由石牌桥经天河体育中心至一、三号线体育西换乘站。出石牌桥站约25 m进入设计人防密闭隔断门段F型断面即双连拱隧道, 如图1所示。隧道上方为天河路, 路面封闭交通作为广州二建石牌桥站项目部料场。
此段地质情况:左线, 隧道顶部为可塑状残积土, 中部是强、中风化岩石, 底部是中、微风化岩石;右线, 隧道顶部为可塑状残积土, 中部是全、强风化岩石, 底部是强、中风化岩石。开挖得到的实际地质情况基本符合勘探地质描述。
F型隧道拱顶距地面约7.8 m, 为浅埋隧道设计采用CRD工法 (中隔墙临时仰拱法) 开挖, CRD工法是目前广泛应用于城市地下轨道交通大断面隧道开挖的施工工法, 对大断面隧道分四步开挖, 架设型钢中隔壁以及临时仰拱, 使每步开挖形成独立的小隧洞, 在围岩条件好的情况下可以采用CD (中隔墙法) , 不架设临时仰拱。
2 方案提出
一般来说双连拱隧道中导洞开挖是独立进行, 在隧道开挖时先行施工中导洞, 待中隔墙达到设计强度后, 再采用设计工法进行隧道正线的开挖。本工程双连拱隧道是为施作人防密闭隔断门, 里程短, 且两条隧道距离很近, 均由常规断面隧道突变大断面隧道, 没有中导洞施工作业面, 无法按照设计施工中导洞, 采用CRD工法开挖正线隧道。
必须选择合适的开挖方法才能安全有效开挖双连拱隧道, 工程部提出2种方案: (1) 左线逐步偏离正线方向最终进入中导洞, 待中导洞施工完成后, 再逐榀破除支护, 使左线按照设计方向支护; (2) 左线正常施工, 在快进入双连拱隧道时采用临时支护, 两次托换, 开挖中导洞。一方案安全系数高, 但造价高, 本工程又是总价承包合同, 不予索赔;二方案有安全风险, 但可以充分利用现有工程以及项目部现存的废旧型钢拱架, 造价低, 速度快。最终选择二方案施工, 采用此方案因为临时支护施工使得左线不再具备CRD工法的施工条件。
3 中导洞施工
3.1 临时支护方案
根据设计在支YDK6+300与支ZDK6+300及支YDK6+308.4与支ZDK6+308.4处有接头墙初支350 mm, 二衬450 mm, 共计800 mm厚。即中导洞其实际里程为K6+299.2～K6+309.2共计10 m。
在左线开挖至支ZDK6+312.1处时对掌子面采取格栅封闭后进入宽5 m、高6 m的临时支护区段, 同时向前继续用临时支护开挖至支ZDK6+306左右。右线滞后约5～8 m施工, 至支YDK6+312处, 如中导洞未完工则暂停开挖。在支ZDK6+309.8处为左转开挖断面宽3 m、净空4.3 m高的临时横通道进尺为4 m, 以此横通道为基础开挖中导洞, 如图2所示。
支ZDK6+312.1至支ZDK6+306处临时支护及临时横通道采用直墙型隧道I20钢拱架作拱部支护, 如图3所示。I16竖向支撑, 每榀间距50 cm, φ22 mm钢筋作为连接筋纵向连接;φ100 mm钢管作为底部横撑, 25 cm厚C20喷射混凝土。全部封闭后, 采用双I16工字钢作横梁对横通道开口处进行托换, 横梁两端采用双I16工字钢作为立柱支撑。
正洞临时支护托换完成后进行临时横通道施工, 临时横通道全部封闭后, 再进行托换, 托换完成后开始中导洞的开挖。待中导洞开挖至K6+299.2后反向从支ZDK6+306.7处至支ZDK6+309.2处托换临时横通道, 开挖支护断面形式同中导洞, 靠近正线临时支护横通道出口处不封闭, 格栅座于横通道托换梁上。
3.2 临时支护验算
按照《铁路隧道设计规范》浅埋隧道荷载的计算方法[1,2,3]。经计算临时支护顶拱手最大压力为162 MPa<210 MPa。临时横通道跨度为3 m, 临时拱架也可以满足支护要求。
3.3 临时支护施工
正线到达临时支护设计里程后, 进入临时支护施工阶段, 严格测量, 确保不侵入中导洞的范围内。临时支护分为两个台阶, 上台阶高3 m, 下台阶高3 m, 分台阶施工, 上台阶在拱部120°范围内, 设置φ42 mm的注浆超前导管, 做好全断面连接筋焊接及喷射混凝土, 及时封闭, 防止立柱立面失稳。
施工过程中发现拱脚处位移急速变大, 最大达到2 cm/d, 现场确定迅速在拱脚处加设一道φ100 mm钢管横撑, 适当施加预应力, 有效控制了变形。
3.4 中导洞施工
临时横通道施工结束, 托换完成后, 需要开挖中导洞上台阶, 临时横通道拱顶比中导洞拱顶低约2 m, 托换开口处比中导洞拱顶低约2.2 m, 比中导洞上台阶拱脚标高高约70 cm。人工开挖掏出一榀钢格栅位置, 预留连接钢筋后, 喷射混凝土封闭迅速开挖架设第二榀钢格栅。待施工面出来后, 用3 m长φ42 mm注浆锚管做土钉封闭临时横通道上部土体。中导洞及时封闭下台阶, 待开挖至设计里程后, 反向开挖临时横通道处, 破除土钉墙, 迅速封闭上台阶, 中导洞上台阶靠近左线拱脚与正线临时支护钢拱架拱脚错开布置在横梁上。及时封闭下台阶, 临时横通道处中导洞底板因为没有竖向钢格栅支撑, 打入3 m长φ42 mm注浆锚管按照50 cm间距菱形布置。
3.5 中隔墙施工
对中隔墙从K6+299.2至K6+309.2处进行绑轧钢筋、支模及预埋件焊接。完成后, 人员及小型设备从支ZDK6+309.2至支ZDK6+309.8预留的0.6 m通道中撤出, 同时做好挡头模板加固。浇注混凝土, 3 d后对预埋注浆管注浆, 充填混凝土孔隙。
4 正线隧道CRD改良工法施工
工程双连拱隧道里程只有10 m, 按照设计每步开挖间距5 m, 不能连续施工, 不符合城市地下工程施工“快封闭”的原则, 且左线因为临时支护施工, 已经不存在按照CRD工法施工的条件。因此有必要根据现场实际情况对CRD工法作一定的改进。
4.1 隧道左线开挖
左线已不存在按照CRD工法施工的条件, 按照城市地下工程“管超前、短开挖、弱扰动、快封闭、勤量测”的原则, 采取五步开挖的工法即: (1) 破除临时支护, 架设钢格栅, 设置超前小导管, 采用I16立柱竖直支撑钢格栅, 柱脚垫方木, 立柱用φ22 mm连接筋间距80 cm内外侧交错连接, 内侧加钢筋网喷射10 cm混凝土挡土; (2) 第一步支护3 m以后, 按照CD法封闭下台阶, 加长立柱使之支撑于格栅上; (3) 第二步封闭3 m后, 将右侧分为三步开挖, 即上中下3个台阶 (台阶如过高, 钢格栅架设会因为重量、高度带来诸多问题) , 上中台阶钢格栅各设置2根3 m长φ42 mm锁脚锚管, 同时右侧上中台阶施工可以先于第二步, 不必拘泥于工法的施工顺序而放慢进度, 及时成环封闭, 做好拱顶沉降及地表沉降量测, 施工过程中最大沉降为3 cm, 满足设计及规范要求。
4.2 隧道右线开挖
右线参照左线的开挖方法采取CD法加上中下台阶法综合施工的方法, 因为右线地质条件比左线稍差, 施工监测发现拱顶沉降过大, 最大达到7 cm, 通过断面放大和抬高等措施调整满足设计要求。
5 结论
“快封闭”在软土浅埋地下工程施工中最具重要性, 本工程违反了软土浅埋地下工程施工“弱扰动”的原则, 最终成功的积极因素就是快封闭, 组织充足的人力物力, 不拘泥于工法的限制, 抓住“快封闭”的原则, 突出一个快字;注重超前支护, 软土浅埋地下工程施工超前支护非常重要, 本工程的两次托换, CRD工法改良, 上台阶超前施工, 都与超前支护有莫大关系;监测和量测及时真实反馈了相关信息使技术人员及时作出调整, 确保工程的成功;相关人力物力准备要充足, 不可因为物资不足而停工。
F型双连拱隧道初支完成后, 没有出现安全质量事故, 采用临时支护方案开挖中导洞技术及CRD工法改良是成功的, 对软土浅埋隧道施工有一定的参考价值。
参考文献
[1]中华人民共和国铁道部.铁路隧道设计规范 (TB10003-2005) [S].北京.中国铁道出版社, 2001
[2]中华人民共和国铁道部.铁路隧道施工规范 (TB10003-2001) [S].北京.中国铁道出版社, 2002
略论非开挖管道安装技术与运用 篇11
【关键词】非开挖技术；管道安装；特点
为了满足人们对各种资源的需求，在城市的建设和发展中，就需要建设一系列相配套的设施，以满足信息、能源等输送的需要。而管道的安装，是这些运输设施中重要的组成部分，管道的安装的技术水平以及使用水平，就成了影响城市建设和人们生活质量的重要因素，因此必须重视城市管道的安装，在了解其安装特点的前提下，保证其技术的先进性和使用的合理性。
近年来，更是由于非开挖技术从机械设备加工，材料的制造到配方的研发等全面实现了国产化，工程成本已低于换新管的成本，使得大规模采用非开挖技术有了经济上的优势。
1.非开挖管道安装技术应用背景
随着城市居民的剧增，给城市的资源、能源、信息供应，尤其是天然气等能源和通信的供应，造成了巨大的压力。为此城市建设部门需要对输送管道进行更新、维修，或者增加新的输送管道。而目前我国大多数城市的管道改造、翻新，或者扩建，都是采取传统的开挖沟道进行管道安装施工来完成的。这种管道安装的技术在很长的一段时间内，都得到了广泛的运用，为我国城市的各种管道的安装给予了很大的帮助，对城市信息资源和能源的输送做出了贡献。但是，随着科技的发展，这种传统的管道安装技术，已经出现了种种弊端。
要在城市的管道上进行改造、建设和扩建，就必须在相关的城区内进行管道的安装，而要埋设这些大量的输送设施，就势必要在大范围内进行施工，而这些管道的安装施工，在采取开挖沟道时，就会影响到地面的交通，使该地段的交通处于半封闭，甚是完全封闭的状态，这就大大的影响了该地区的交通状况，造成交通的拥挤、堵塞，甚至瘫痪，给该地段的人们生产生活造成交通的不便。同时，还会严重的影响消防设施和消防通道的畅通，当火险发生时，消防车辆无法及时到达，这就严重影响了市民的生命和财产安全。其次，造成城市环境污染。由于传统开挖技术的特点，因此无论是管道更新、维修还是扩建，都要在地面进行施工，而在开挖施工过程中，就会产生大量的粉尘和噪音，会对周围市民的生活造成极大的影响，造成城市的环境污染。在当前生态环境进一步恶化，人们环保意识逐步增强的情况下，加上城市自身的环境本就处于被污染状态的情况下，因为要安装管道，而造成的大量粉尘和噪音，势必会进一步加重城市的空气污染和噪音污染，会对市民的生活质量有大的影响。毕竟一个城市的发展，几乎就是每天都在建设，而在这过程中，就不免会出现大量开挖的现象。由于许多大城市都是历史悠久，在市区内有许多具有文物价值的建筑和设施，而假如管道安装的路线刚好经过，那可能就会由于施工单位缺乏文物保护意识，而造成文化的破坏，对我国文物保护工作影响极大。同时，也可能由于某些文物的价值巨大，不能破环，因此会造成管道施工路线的改动，而假如该地区都是属于文物保护区，那改线将会耗费巨大的人力和财力，而且会增加管道安装工程的难度和工期，这又进一步影响城市的交通和环境，引起恶性循环。
基于上述几个原因，传统的开挖沟道管道安装技术的运用，遭到了挑战，而非开挖技术的应用，可以有效的解决上述问题，为管道的安装实现新的技术突破，并有利城市生活的正常运行。
2.非开挖管道安装技术的特点
所谓的非开挖技术是指，以不影响城市交通和设施运行的前提下，通过使用科学的施工技术和先进的机械设备，将管道安装工程的设计和实施顺利的离开地面开挖而完成。非开挖管道安装技术主要分几种，一是液压顶管作业，就是利用液压顶管机把大口径的水泥管、钢管等需要安装的管道，顺利的顶入设计位置，而不需要路面的开挖沟道。其对地质条件要求为粘土或者一般沙土层。二是夯锤夯管作业，即是利用压缩空气和专用的夯管锤，把设计使用的管道按计划打入预定位置。三是定向钻拉管，即利用定向钻机在地下按设计好的位置进行钻孔、扩孔后作业后，再把钻机将管材从钻好的孔洞中拉出，其施工速度快，而且定位精度很高。
非开挖管道安装技术运用的优势。首先，是保证施工路段交通正常运行。因为非开挖管道安装技术，不用像传统的开挖沟道安装管道技术一样，要断开管道埋设的街道等城市基础设施，在整个施工过程中能是路面保持通行。这样就可以避免因开挖沟道而引起的交通拥挤、堵塞和瘫痪，也能保证消防车等应急车辆安全通过，保护人民的生活、生命和财产。
其次，快速施工，减少环境污染。因为非开挖技术独有的特点，使得其在管道的安装过程中，即做到施工迅速，工作效率高。有能大大的减少施工造成的粉尘量和噪音，不会造成严重的空气的污染和噪音污染，有利于城市环境的保护和稳定。
最后，有利文物保护，降低工程造。非开挖管道安装技术可以有效的避免地面施工给城市文物建筑带来的破坏，同时因为施工迅速，至所需的人力物力较少，大大的节约了整体工程造价费用。
3.目前非开挖主流技术工艺
3.1内衬等径PE管修复工艺
非开挖等径内衬PE管技术是将外径与被修埋地管道内径相等或相匹配的PE管衬入被修管道中，形成有一定内外承压能力的PE管中管，此种技术可根据被修管的质量情况与管道压力要求重新设计内衬PE管的承压能力，甚至可以内衬完全独立自承压的厚壁PE管。由于此种技术工艺风险小，施工速度快，很快便成为了内衬工艺中的主流技术。
3.2内衬树脂技术修复工艺
非开挖内衬树脂管修复埋地管道的基本原理是：将尼龙纤维毡或玻璃纤维毡与聚胺脂薄膜复合做成软管，浸入树脂，在水或气的压力作用下固化在被修管内壁上，形成树脂管中管。
3.3内衬胀圈修口技术
Pipere-100工艺是专用于大口径管道接错位、渗漏严重的免开挖修复工艺技术，具有设计合理、实用性强、修复质量高、施工简便、工期短、施工不受地面交通、环境湿度的影响等特点。
Pipere-100工艺是利用专用液压设备，对高标号不锈钢胀罔施压，将特制高强度密封止水带安装固定在接口两侧，并使安装压力符合管线运行要求，从而在接缝处建立长久性、密封性的软连接，使管道的承压能力大幅提高，能够保证管线的正常运行。
4.结束语
各种非开挖工艺方法不同，技术特点不同，但都存在着两面性，科学选用修复技术很重要缩径穿插内衬看似工艺简单，实际难度并不小，且造价较高，如采用此工艺，可提高内衬管径，减少注浆空间。内衬管材要求纯PE材料生产，保证接口的粘结强度和卫生指标合格，管材要现场留样，并到卫生防疫部门做卫生浸泡检验。
等径PE内衬，此工艺国内外使用较多，在清管和内衬管材质量没问题，壁厚设计合理的情况下，修复质量可靠。
内胀圈修复工艺造价低，修复速度快。
浅析深基坑开挖施工技术 篇12
近些年来，我国建筑业发展迅速，,在建筑工程中基坑以及其支护工程是重要的一环，尤其是在保护施工长丝周围管线，保护施工四周环境以及减少对周围建筑的影响方面有明显的效果，为施工争取地下空间且保证施工安全进行。基坑开挖可能会导致周边的地表土层的破坏和植被的破坏，这是一个长期以来都存在的问题，具体的影响程度与基坑开挖的规模有关。
1 工程概况：
本工程的基坑开挖深度为3～4.2m，土方工程量约30000m3。开挖深度并不是很高，开始计划采用大面积开挖形式及1:1自然放坡，但是由于周围的建筑状况，不符合自燃放坡的要求，后进行多次的研究讨论，决定采用加设锚杆施工，并编制了相应了施工方案，通过了审核。
2 局部锚杆的施工
锚杆施工完全按照国家施工相关的技术规范和国家相关的施工规范进行，打入式钢筋施工，大约有40m的施工面长度。
2.1 根据边坡支护技术要求：
须采用分层开挖。每一个断面分层开挖的次数该断面锚杆排数成正比，在本工程中按照设计每层开挖1.3m（开挖深度与当前层锚杆的垂直间距大致相同），分二层施工。挖掘机顺着基坑边约8°～10°仰角开挖，作业面的开挖宽度要能保证进行支护施工（大约和当前锚杆长度相同），约6m。有些地质情况不佳的建筑地点，要适当减少开挖的深度和长度，确保基坑安全。
2.2 锚杆间距布置：
按照施工设计图纸布置锚杆的位置，钻孔直径为130，并按照施工设计的要求对锚杆的具体方位和钻入角度进行确认。根据本工程的具体情况，采用的锚杆间距为1.2m。打入角度是与水平成30度斜角打入。
2.3 成孔：
在施工前要充分的了解施工地点的地质情况，根据地质情况决定采用哪种钻机。按照施工设计方案中的锚杆间距，严格遵守作业要求，并在规定的方位进行钻孔作业，做好成孔内的杂物清理工作。钻孔的孔径和深度必须严格按照施工设计要求做，避免偏差。钻机在作业地点安置好后，要保证其平稳，其钻孔角度要符合施工设计要求，不能有偏差。钻孔如果出现了坍塌现象，要及时把孔内的杂物清理，并采取措施进行修整，达到锚杆能够顺利进入即可。
2.4 锚杆的制安：
制作锚杆要严格按照施工设计方案的要求，锚杆采用Ф20钢筋，第一排锚杆长12m，第二排锚杆长10m，第三排锚杆长8m，保证锚杆放置地点的准确，在放置锚杆时，要保证其方位的精确，并按照施工设计方案的要求设置角度，然后用挖掘机顶住锚杆的另一端缓缓压入孔中，安放锚杆杆体时，应防止杆体扭曲、压弯（如图1所示）。
2.5 锚孔注浆：
锚杆砂浆采用P.0.3.25普通硅酸盐水泥（即425#R水泥）、细砂和适量的砼外加剂搅拌而成（水灰比为0.4～0.5）。注浆体的强度要符合施工设计的要求。注浆过程要严格遵守国家相关的施工规定和施工设计的要求，保证注浆的顺利，并要保证注浆质量达到质量要求。注浆的压力要符合施工设计要求，保证注浆压力，注浆的时间也必须符合相关规定，具体效果是使注浆饱满为止。
3 基坑边坡挂钢筋网、浇筑砼封面
3.1 边坡挂钢筋网：
根据国家施工现场的规定和施工设计要求要在边坡位置布置钢筋网，钢筋网布置Ф0.6@250×250，加强筋为Ф16@1200×1200。
保证钢筋网的质量符合国家质量要求；并按照施工要求将钢筋网和锚头进行焊接；钢筋网应随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm；保证钢筋网的稳定性，将其与锚杆或其他固定的东西焊接牢固，避免在注入混凝土的过程中导致钢筋网的晃动，影响施工质量。
3.2 喷射注浆：
我方拟在地下室基坑周边的土层表面喷射砼层以增强土层的抗剪能力，砼层厚度为80㎜(局部设置锚杆支护位置的区域为100m)，细石砼强度均为C20。喷射混凝土应符合现行规范要求：(1)应根据对喷射混凝土的质量要求和作业条件的要求，以及现场的维修养护能力等选定喷射方式，同时尚应考虑对粉尘和回弹量的限制程度。(2)喷射混凝土配合比应通过试验选定，满足设计强度和喷射工艺的要求。(3)喷射混凝土的配合比及拌和均匀性每班检查不得少于两次。喷射混凝土材料计量，一般应以质量计算，其允许误差为：水泥与速凝剂各为2%；砂与石料各为5%。(4)喷射作业人员必须穿戴安全防护用品。(5)喷射作业应分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不宜超过6m。严格控制水灰比。(6)喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间一般不少于7d。(7)对于特殊部位如淤泥土，采取如下特殊措施：大面积淤泥土采用人工或机械挖除后回填砂砾料或碎石置换方法处理。
4 地表水与渗水处理措施
在施工前要先设置施工地点周围尤其是边坡处的下水道，避免积水流入边坡破坏施工环境并影响施工，在边坡的内部可以设置集水设施，例如集水井等，及时将破内的集水集中后并统一处理。在雨季施工时要注意，雨后的破内积水一定要及时排放，减少积水浸泡边坡的时间。
4.1 防渗水技术措施：渗水问题和支护工程一样也是众多施工工地进行顺利施工的一个关键问题，在施工现场，有些土质是不同的，因此对于不同的区域有不同的防渗水措施，因此在进行施工中，局部地段可制作彩布进行临时封闭。
4.2 如果地面水量过多了，要先查明水源，如果是水管的断裂，及时进行修理，并将对施工场地的影响降到最低，在地面设置相应的排水设施，使雨水或其他的地下水能够通过排水设施进行排水，在边坡的顶部地面喷射砼，防止坑边地面渗水。
4.3 有时候坡底会发生渗水严重的现象，这种现象会影响施工，要按照施工要求在边坡四周设置排水设施，将积水及时的排走，保证坡底的干燥，在边坡地带采用高压注浆，以确保边坡稳定。
4.4 当坡壁含水量较高，并出现渗水或涌水现象时，在喷护前，在锚管上方20～40cm处设置长度为1.5～2.0m的引流管，以减少边壁水压和保持边坡干燥，以利于锚喷施工。
5 质量保证措施
5.1 建立质量管理领导小组，由项目经埋、技术员、质检员组成，认真执行质量管理制度，全面负责工程的质量管理，实行岗位责任制，使质量管埋工作落实到班组。
5.2 加强技术管埋，熟悉设计图纸，掌握设计意图和要求，做好技术交底工作。
5.3 严格按照设计图纸、施工规范、施工工艺进行施工，使各工序的精度要求均得到满足。
5.4 严格工序质量验收和分部分项工程质量验收制度，进行单项验收签证，杜绝漏洞，确保质量。
5.5 仔细认真作好各项施工记录，正确分析、归纳、整理，一旦发现问题，及时反馈处埋。
6 结语
经过一个月的紧张而有序的施工，在设计、监理、施工及监测单位的紧密配合下，本工程深基坑施工已顺利完工；基坑周边房屋、管道及道路均未出现裂缝和损坏，支护工程经济安全，得到了业主及专家们的一致好评。
摘要：本文通过茂名市某花园小区综合大楼深基坑开挖施工工程为例,根据本人多年的工作经验,对深基坑开挖施工技术进行研究探讨,仅供同行参考借鉴。