开挖支护技术

开挖支护技术（精选12篇）

开挖支护技术 篇1

1 工程概况

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

[1]关继发.新建地铁隧道穿越既有地铁安全风险及其控制技术的研究[D].西安:西安建筑科技大学, 2008.

[2]李时端.紫竹花园小高层住宅深基坑土钉墙支护施工技术[J].建筑安全, 2003, 18 (7) :44-45.

[3]王晋婷.宋家庄地铁车站基坑施工方式对在运营车站的侧移影响分析[D].西安:西安理工大学, 2010.

[4]路清泉.基坑施工变形分析与安全风险技术管控重点[J].交通科技与经济, 2013, 15 (2) :31-35.

[5]杨转运.水平旋喷桩在隧道超前支护中的应用[J].交通科技与经济, 2014, 16 (3) :119-121.

开挖支护技术 篇2

水力发电与火力发电不同，是一种比较清洁的发电形式，在提倡可持续发展的今天，水力发电更是受到了国家与社会的普遍关注，水电厂的电气自动化也随之取得了显着成效。但现阶段，随着经济的不断发展，使我国的用电量持续提高，火力发电资源的欠缺使其未来无法满足社会的用电需求，因此，水力发电的自动化水平还需要进一步提高，而智能技术在水电厂电气自动化中的应用便能够有效满足这一要求。

1 智能技术的应用发展

当前，水电厂中的自动化系统已经是水电厂中必备的设备之一，但在水利发电的过程中，虽然已经将鲁棒性控制等技术应用到整个系统中，但是，仍然无法满足越来越复杂多变的环境的客观要求。

早在上个世纪六十年代中期，智能技术概念便已经被提出并逐渐发展到控制技术当中，发展到七十年代，智能控制领域才真正意义上得到发展[1]。智能系统的根本意义指的是能够完成指定智能行为的操作系统，举例来说，如果对系统输入一个具有激励性质的问题，系统若具备智能性，便可以针对问题给出相应的回答，这种类型的系统便可以称之为智能系统，另外，智能系统还具备较强的学习组织功能。

现阶段，智能控制系统还处在发展初期，其健全的理论体系还没有完全建立起来，但已经受到全社会的普遍重视，也得到了广泛应用。在水电厂电气自动化中，水电机组的智能控制便是智能技术得到应用的主要方面。

2 智能技术在水电厂电气自动化中的应用情况

2.1 专家控制智能技术

专家控制智能技术是一种比较传统的控制技术。自动控制学自发展以来，从古典理论到现代理论，再到自适应性的一系列发展，其进步是快速的，而支持这些进展的技术主要有数学分析预计数值计算两种，相应的，其实践操作部分也由传统的模拟形式逐渐转变为当前的数字形式。但无论发生怎样的改变，传统控制技术的基本结构并未出现实质性的变化，基本上仍然是利用机器的单独控制来实现系统的整体反馈，与此同时，机制也没有发生重大变化，仍然是以准确执行控制制度为主[2]。而专家系统主要作用于非结构化造成的相关问题，在处理定性、启发等相关信息有良好效果，专家控制智能技术从某个角度来看，是专家系统与自动控制两种技术向结合的产物。

2.2 模糊控制智能技术

模糊控制智能技术主要来源于模糊集合理论，是一种相对宏观的系统控制方法，主要应用于描述控制规则。模糊控制技术的主要应用特征是将人工操作系统的经验用相对模糊的方式表达并传递出来，之后运用模糊推理的方式，使比较复杂的对象能够在一定范围内控制起来。另外，该控制对被控模型没有过强的依赖性，也正因如此，该控制能够为随机系统或不确定系统创造较好的控制环境。

而模糊微处理芯片装置的开发与应用，也为模糊控制智能技术提供了实践与发展的新途径，相应的，从水电机组的角度看，模糊控制智能技术也是一种相对有效的解决手段。但客观上讲，当前的模糊控制智能技术与传统的控制理论对比，还存在着很多不足，主要表现在品质与学习能力的提高方面。

2.3 神经网络智能技术

如今，在动态系统理论的发展下，线性系统的相关设计与应用稳定性也越发完善起来。然而，与线性系统相比，非线性系统的发展却并不快速，主要受其理论与应用复杂性的限制，在整体系统上也发展得并不完善，为解决当前问题，神经网络智能技术应运而生。神经网络从客观上讲是一种既与数值计算相关联，又与符号推理有联系的数学应用工具，其应用并不以具体模型为依托，只需要将一个信息输入进去，便能够得到相应的输出信息，但其对于两者之间的数学联系并不明确，这也是神经网络智能技术所具备的另一功能，即非线性映射[3]。

神经网络智能技术在职能控制应用中所具备的优势主要表现在以下方面：首先神经网络智能技术能够借助具体实例进行学习，为信息处理开辟了一条全新的道路;其次，神经网络智能技术的复杂性能够显现出其巨大的发展潜力;最后，神经网络智能技术的非线性映射能够解决较复杂的控制问题。

3 智能技术在水电厂电气自动化中的应用前景

现阶段，智能集成化已经成为智能控制发展的一个新角度，我国在水电厂自动化控制方面，正在研究一种不仅能将模糊处理合理应用到自动化技术中，还能进行有效学习的新技术，这种技术将在不远的将来成为水利发电智能控制的新方式，水电厂也将逐渐实现全面自动化，达到减少值班人数，节省人工成本的目的。

4 结束语

随着我国经济社会的发展与用电量的持续提高，实现水电厂全面自动化已经成为水电厂未来的主要发展方向，而智能技术便是当前实现水电厂全面自动化的主要途径，只要合理应用专家控制、模糊控制以及神经网络控制等先进智能技术，我国的水电厂一定能在不远的将来实现全面自动化。

参考文献

[1]贾刚，张萌.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，，8(15)：218-219.

[2]陈存，程兵，朱明.基于保护原理的神经网络式失磁保护配置方案[J].江苏电机工程，，9(27)：184-185.

开挖支护技术 篇3

关键词：公路隧道开挖与支护

0引言

隧道是处于复杂地质条件下的建筑工程，它受天然形成的地质状态如地应力、地质物理参数、地下水、地质断层等因素和人工开挖操作如开挖方式、支护方式、支护时间等因素影响很大。由于隧道所处的地质环境不同，其围岩稳定特性也不同，因此应采用的支护方式和开挖方式也就不一样。目前隧道的开挖方式主要有全断面开挖方法、台阶法、台阶分部开挖法、导坑法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等一。全断面开挖方法适用于一级围岩，台阶法适用于工级围岩，上下台阶之间的距离，能满足机具正常作业，并减少翻渣工作量台阶分部开挖法适用于一级围岩，一般环形井挖进尺以为宜导坑法适用于级围岩，各工序安排紧凑，能保证施工安全单双侧壁导坑法适用于围岩较差、沉降需要控制的隧道。而支护方式通常采用锚喷、锚网喷、锚喷网架、锚喷网架注浆、钢架支护、钢筋混凝土支护、注浆加固和预应力锚索支护等，实际应用中常常采用多次支护、联合支护等形式。本文重点分析了公路隧道的开挖与支护技术。

1新奥法基本思想

20世纪60年代提出的新奥法施工方法，目前已成为地下工程的主要设计施工方法之一。从70年代以来，我国在地下工程的各个领域中，广泛推广渊源于新奥法隧道施工概念而发展起来的现代支护新技术一喷锚支护，至今无论在理论研究还是在工程实践中都已经有了长足的进步。新奥法隧道施工的主要特点有：①隧道施工的概念与传统的支护理论不同，新奥法的主要原理，可解释为这样一种概念，即将隧道断面周围岩石从荷载的发生者转变为承载者。②既能有效地支护围岩，同时又允许围岩变形。新奥法认为，先施做薄的辅助混凝土衬砌，监测其变形过程，待变形达到稳定状态后才可修筑永久性支护。⑨锚喷支护应用于破碎岩体，锚杆支护的传统概念是锚杆只能用于锚固隧道上部有可能脱落的岩石，而不能用于节理发育的破碎岩体之中。④变形动态与监测施工，新奥法通过围岩压力释放来实现二次平衡，因此通过测量围岩和支护变形动态，控制隧道稳定是新奥法的核心内容。

2隧道开挖

隧道开挖的基本原则是在保证围岩稳定或减少对围岩的扰动的前提条件下，选择恰当的开挖方法和掘进方式，并应尽量提高掘进速度。即在选择开挖方法和掘进方式时，一方面应考虑隧道围岩地质条件及其变化情况，选择能很好地适应地质条件及其变化，并能保持围岩稳定的方法和方式另一方面应考虑隧道范围内岩体的坚硬程度，选择能快速掘进，并能减少对围岩的扰动的方法和方式。

隧道开挖方法实际上是指开挖成形方法。按开挖隧道的横断面分部情形来分，开挖方法可分为全断面开挖法、台阶开挖法、留核心土台阶开挖法、分部开挖法等。台阶开挖法，一般是将设计断面分上半断面和下半断面两次开挖成型，也有采用台阶上部弧形导坑超前开挖的。台阶法适用于，IV级围岩且含软弱夹层带或节理发育地段。根据围岩的破碎程度，台阶法又可分为长台阶法、短台阶法、超短台阶法。由台阶法变化而来，上台阶超前倍洞跨，主要应用在采用短台阶法开挖遇到土质、涌水、掌子面坍塌等段落。特点是施工调整不大，在遇到短距离围岩变化时可优先采用，能较快提高施工的安全性，但工序增多，进尺较短(一般不超过1m)。分部开挖法是将隧道断面分部开挖逐步成型，且一般将某部超前开挖，故可称为导坑超前开挖法。常用的有上下导坑超前开挖法、上导坑超前开挖法、单(双)侧壁导坑超前开挖法等。

光面爆破在隧道工程中的应用已经十分广泛，它不仅能提高隧道的掘进速度，科学有效的控制爆破还能避免超欠挖，保证后期支护效果。光面爆破的实质就是在隧道掘进设计断面的轮廓线上布置加密的周边眼，减小药包直径，减少装药量，采用低密度和低爆速的炸药，以控制炸药爆破能量及其作用，降低爆炸>中击波的峰值作用，削减它在岩石中引起的应力波强度，避免在炮孔周围产生压碎区，而使爆破作用集中到需要爆落的一侧岩体上，减弱对原岩体的破坏作用。

3支护方法

3.1喷射混凝土。向洞室内表面围岩喷射混凝土，能使被裂隙分割的岩块体粘接起来，保持岩块体的咬合和镶嵌作用，通过提高岩块体的粘接力和摩擦力来有效的防止围岩松动，并避免或缓和了应力集中现象的发生，而且给围岩表面以抗力和剪力，使围岩处于有利于稳定的三轴应力状态，并通过喷混凝土层自身的结构刚度，来阻止不稳定体的坍塌。喷射混凝土自身有一定的刚度，能够抵抗岩土体的坍塌，并且往往和其它支护方法共同作用，承受支护结构的受压变形，因此喷射混凝土支护方法是现代隧道施工最常用的方法之一。

3.2锚杆支护。在岩土体中打入锚杆，能约束岩土体的变形，并通过向围岩施加压力，使原来处于二轴应力状态的洞室内表面的围岩保持三轴应力状态，从而阻止了围岩体刚度的恶化，尤其是松动区内围岩的刚度。通过在岩土体中的系统锚杆的作用，在岩土体中形成了被约束变形的岩土体加固圈，形成了能够承受外部荷载的岩土体承载拱，与岩土体共同承受外部荷载，增强了岩土体的稳定性。

3.3挂钢筋网。钢筋网通常是与锚杆连接在一起使用的，由于锚杆布设有一定的间距，而锚杆约束作用之间的岩土体就非常薄弱，易发生坍落，为此在锚杆之间用钢筋网连接，可以使松散的岩土块体处于三轴应力状态中，保持稳定作用。同时锚杆之间相互连接，减小了由于单个锚杆失效，造成局部坍落的可能性。

3.4钢支撑。钢支撑是利用支撑结构自身的刚度来稳定岩土体，控制岩土体的变形，一般在工作面开挖完成后，按设计间距立刻安装，这样能够充分发挥钢支撑的作用，稳定岩土体。钢支撑主要用于岩土体自身稳定性极差的地层，通常有两种形式，一种是用钢筋制作的格栅钢架结构，另一种是用型钢制作的工字钢支撑。并且钢支撑经常与喷射混凝土、锚杆、钢筋网同时使用，以确保岩土体的稳定。

3.5注浆导管超前支护。超前注浆导管在超前支护方法上其作用类似于超前锚杆，纵向支撑松散的岩体，在隧道开挖的开挖轮廓线施做，由后部的钢支撑和前方未开挖部分岩土体支撑起中间部分的岩土体，起纵向梁作用。同时由于通过对导管内注浆和砂浆锚杆注浆，浆液将进入岩土体的裂隙中，形成刚度较大的土层加固圈，提高了岩土体的稳定性。这种方法对于裂隙发育的块状岩体效果为佳，超前注浆导管的对岩土体的注浆加固作用较超前锚杆效果要突出。由于向岩土体内注入了浆液，填补了岩土体中裂隙，不但提高了岩上体的力学性能指标，同时起到了防水的作用，地下水往往会降低围岩等级，不易使岩体失稳，发生坍塌，因此，这种方法对于含水地层的支护加固效果尤其显著。

3.6管棚超前支护。管棚施工方法主要用于岩土体的成拱效果极差的岩土体地层，这种地层由于地层自重，产生较大的岩土体侧向压力，隧道内会发生纵向的坍塌，引起前于地层自重，产生较大的岩土体侧向压力，隧道内会发生纵向的坍塌，引起前方地层的陷落。为确保进洞的安全，首先在洞口部位施工管棚，采用直径较大的钢管超前布置在开挖的外轮廓线，超前的距离较大，形成纵向钢梁的作用，可以有效的减小由于岩土体自重产生的侧向压力，稳定前方地层。

4结语

双连拱地铁隧道开挖支护技术 篇4

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

开挖支护技术 篇5

锚杆施工法是当前边坡支护施工中最长使用的，也是最有效的一种支护方式，其作用在水电站工程建设中最为显著。在进行支护施工时，常常需要用到焊管与扣件来搭设脚手架结构，但需要将脚手架高度控制在2. 2m一2. 3m范围内。在进行钻孔作业时，需要沿着岩石的走向进行，并且还要对一些影响因素进行合理的调整，例如钻孔角度。

同时，对于钻头大小，需确保其大于杆直径18 mm。而在钻孔施工至一定深入之后，还需要钻孔进行全而的清理，此时可采用高压风来清理孔内杂物。此外，对于施工中所采用的锚杆，应当尽可能采用二级普通螺纹钢筋，水泥的强度也需要超过5且P的普通硅盐酸水泥。对于施工所采用的砂石，应尽量选用中细砂，砂粒径通常要不超过2. 5 mm，水泥浆的硬度为M20采用人工注浆法，然后安装上锚杆。

4. 2挂网喷凝混凝土法

(1)施工准备工作，主要包括准确施工中所需要的材料与器械。(2)清理坡而。此时可利用高压水来冲洗坡而，通过此种方式，不仅能够将坡而上存在的浮土、危石等全部冲洗干净，还能够确保坡而的平整度，进而确保混凝土与坡而之间粘结的完好性。(3)锚杆锚孔作业。在完成了锚孔的钻孔作业之后，需要利用高压风对锚孔进行全而的冲扫，以确保钻孔内部没有杂物。(4)挂网操作。在挂网过程中，需要确保网与坡而恰好吻合，并且还需保证坡而的平整。(5)喷射混凝土。在完成了挂网作业之后，需要按照一定的比例，将拌合料与水搅拌均匀，然后将其喷在坡而上，具体厚度需要依据工程设计要求而定。(6)当喷射混凝土出现初凝现象之后，需要喷水养护，通常情况卜，养护时间要维持七天左右，可有效增强坡而的稳固性和持久性，从而强化坡而封闭性，最大限度的降低风力作用对坡而的损害。

4.3深层支护法

在水利水电工程支护施工中，如果采用深层支护技术进行，需要注意斜度的控制，此时可采用导向仪进行一定的测量，及时矫正，此时应当尽可能采用轻型锚固钻机进行，例如:XYZ一90，或是液压锚固钻机等其它的一些方式对锚索进行钻孔。

此外，在进行深层支护施工时，还需要深入探查工程地质情况，然后还需要采用灌浆对地质条件较差的区域进行固壁施工，当完成编锚平台编制作业之后，还需要利用钢筋扎牢，并且还要与钢管的导向帽之间的连接要稳固。此外，当探测锚索孔孔道达到工程相关标准之后，还需进行卜锚操作，但在卜锚过程中，需要注意防止整体扭转锚索或使锚索体受到破坏。

5结语

开挖支护技术 篇6

【关键词】水利水电；施工；边坡；开挖；支护；技术

开挖支护技术是水利水电边坡项目中重要的施工技术，在应用的过程中，一定要结合当地的地质环境，选择最佳的支护技术，还要做好机械设备的选择的工作，保证机械设备具有良好的性能。在边坡施工中，还需要利用钻孔机设备，只有保证钻孔机能够正常使用，才能保证钻孔的效果，避免设备故障导致钻孔效率与质量下降。

1.水利水电工程施工前的准备工作

1.1分析影响水利水电工程施工质量与安全的因素

为了保证水利水电工程边坡施工的质量，必须考虑影响施工质量及安全的因素，根据以往工作经验发现，在水利水电工程中，影响边坡开挖与支护的因素主要来自6个方面。第一，在高边坡的水利水电工程中，其上部的岩体结构不够稳定，在施工的过程中，如果施工人员技术水平不高，则会埋下较大的安全隐患，为了保证施工作业的安全性，一定要做好边坡加固工作。第二，高边坡施工还需要考虑岩石的性能，施工人员要对岩石的硬度、抗风化能力进行分析，还要对岩石的强度、透水性进行充分的考虑。第三，水利工程岩层结构的稳定性对施工质量也有着较大影响，施工人员一定要综合考虑影响岩体结构分布的因素。第四，施工现场的水文条件及自然气候也影响着施工的条件，所以，要考虑水文条件的影响作用。第五，施工场地的地质与地貌也影响着施工的质量，施工单位必须做好地质勘查工作。最后，岩体风化作用也是影响施工质量的重要因素，只有了解工程施工的安全因素，才能提前做好预防工作，降低水利水电工程施工中出现安全隐患的概率。

1.2做好工程施工的道路布置工作

在水利水电工程施工时，由于规模比较大，有时会对周围环境造成较大的影响，只有做好道路的布置工作，才能提高施工的效率以及质量。在高边坡施工中，需要组织工程的道路，还要提高施工的技术与效率，一般至少需要布置两条施工道路，左右同时施工，如果有需要，还可以临设增设施工线路。做好道路布置工程，是加快工程施工进度，保证工程如期完成的有效措施。

2.水利水电施工工程中边坡开挖支护技术

水利水电工程的施工是一项系统的工作，而且有着多个施工项目，在不同的施工环节需要应用不同的施工技术，其中边坡开挖与支护是边坡施工项目中比较重要的技术，在不同的施工环境中，应用的施工工艺以及流程稍有差异，这考验了施工人员的技术经验，在施工时要做到因地制宜，还要具体情况具体分析，对开挖与支护技术进行改进。具体来说，边坡开挖支护技术有着两种类型，一种是浅层支护技术，另一种是深层支护技术，下面笔者对这两项技术进行一一介绍。

2.1浅层支护技术

浅层支护技术是水利水电工程中一项基础的技术，其应用的范围主要有三个方面，一方面是排水孔施工，一方面是锚杆束施工，还有一方面是喷混凝土施工。在排水孔施工的应用中，首先需要做好選材工作，包括施工材料与施工器材，比如全液压钻机就是一种性能较强的施工机械，其钻孔效果良好，而且工作的效率较高。如果排架搭设任务已经完成，就要利用钻机在边坡上面的部分开展钻孔工作；排水孔施工结束之后，就要进行锚杆束的施工，其主要安装方式是后插杆先注浆，但是这种方式只使用于岩层相对来说比较完整的地方，如果岩层破坏程度比较严重，在施工过程中，非常容易出现破碎的现象的，其使用的安装方式正好相反，也就是需要先插杆后注浆，这样的安装方式能够保证效率与质量。

2.2深层支护技术

这是水利水电工程施工中重要的施工环节，也是边坡施工中的重点。该项施工中，主要采用的机械工作是锚固钻机，要选择轻型而不是重型，选择之后就开始对锚索进行钻孔，在钻孔的过程中，斜度控制非常重要，所以该需要一个重要的工具，就是导向仪，在钻孔的同时利用导向仪进行控制，以防钻孔斜度出现问题，一旦出现偏差，也可以及时的进行调整；上述施工环节结束之后，就要进行锚索张拉，锚墩混凝土处于凝结的状态，才能开始锚索张拉工作。在施工过程中，要初期的张拉力要控制好，一般情况下达到设计方案中的九成即可，因为单根钢绞线比较特殊，需要对其进行循环张拉，而且要保持对称，所以在对其进行张拉时，一定要选择专门的设备，这样就能够明显的看出张拉的效果，有时需要对其进行补偿张拉，将上述所有的施工工序都完成之后，再进入最后一道施工工序，那就是锚索封锚。

3.边坡开挖控制爆破技术

3.1缓冲孔和爆破孔

由于水利工程建设具有地域性、复杂性、长期性等，施工期间所涉及的地区较多，自然环境的影响因素主要包括施工现场的工程地质、地形地貌、水文地质等，天气情况（下雪、下雨、暴风或者地震）等，不同程度地影响到水利工程施工质量与施工进度。此外，还会影响到边坡开挖控制爆破施工，因此，在缓冲孔和爆破孔施工时通常采用液压钻进行钻孔，同时，要控制缓冲孔和预裂孔之间的距离在1.5米左右，并保障爆破孔和缓冲孔平行。

3.2爆破网络和爆破控制

爆破网络主要是采用非电雷管孔间的微差顺序爆破网络，要求控制拱坝建基面预裂孔的最大单响药量小于20公斤，其中，30m～15m的要少于或等于75kg，预裂孔在相邻梯段孔之前的起爆时间不得少于75ms～100ms，15m以内的要少于或等于25kg，距离建基面30m之外的单响药量控制在100kg以内。

4.结语

水利水电工程在施工时有着较强的专业性，尤其是边坡施工，难度比较大，需要应用开挖与支护两项技术，其中支护包括浅层支护与深层支护两种类型，在实际应用时，一定要结合施工场地与要求，要以保证施工的质量为前提。钻孔是边坡加固中重要的施工环节，在钻孔时需要控制好斜度，这一过程需要利用钻孔机与导向仪，要控制钻孔的误差，避免操作失误而出现较大的偏差，还要采取有效的措施对偏差进行调整，这样才能保证水利水电工程整体的施工质量。 [科]

【参考文献】

[1]张国栋.小湾水电站右岸高边坡开挖支护施工技术[J].水利水电施工，2009（12）.

[2]彭驭涛.预裂爆破技术在锦屏一级水电站大坝右岸工程中的应用[J].水利水电技术，2008（11）.

水利水电施工中开挖支护技术分析 篇7

关键词：水利水电工程,开挖支护,技术分析

我国的国土面积非常广, 地形复杂, 要想在规定的区域进行水利项目建设工作, 就必须借助先进的技术克服存在的难题。其中开挖支护技术即是在这种背景中应运而生的。它主要针对那些地下的较为深入的洞区开展的, 通过不断的对项目的建设环境细致分析, 确保项目进度符合规定的同时还要确保项目的品质以及安全性达标, 实现高质量、安全的水利水电工程任务, 保障完成优质、高效的水利水电工程, 促进良好的社会经济建设工作的实现。

1 水利水电施工中的开挖支护技术分析

经济的发展带动科技的进步, 对于水利水电项目来讲, 它的发展也得益于先进的科技, 通过不断的优化发展技术, 确保项目的进度符合规定, 确保项目的品质合乎要求, 打造出一批优秀的水利工程。针对当前的施工技术来说, 开挖支护有着非常关键的意义, 不单单能够保证项目的任务得以实现, 而且还可以确保项目的安全性合乎规定, 是实现优质、高效的水利水电工程的技术保障。对于当前的支护技术来讲, 它也有一些限制性的要素, 必须积极的做好技术分析工作, 才可以将技术的优点发挥到最大化, 进而确保水利项目有序进行。

2 水利水电工程概况

就目前的水利水电事业而言, 是通过水资源的良好利用, 发展电力资源生产的多种形式, 通过对于水资源的建设, 实现电力生产业的发展, 这是对于水资源与电力资源两种资源的工程建设, 通过不断的工程发展, 实现国家资源建设的逐步发展, 以经济建设为发展的前提, 不断的进行革新活动, 进而带动社会进步。最近几年我国的经济发展速度非常快, 这种高速发展离不开水利水电项目。经由对各个区域开展水利工程建设工作, 确保我国的大部分区域都拥有水利设施。由于我国的地形比较复杂, 在个别区域的建设过程中会出现一些比较复杂的环境, 比如较为深入的洞区, 此时就必须借助于开挖支护科技来处理存在的问题。具体的讲, 这类技术需要对复杂环境进行技术方面的处理, 一般是通过挖掘地下土使得孔洞显现。在实际工作的时候, 为了确保项目能够顺利开展, 方便工作人员开展工作, 就要对孔洞进行合理的支撑。依照项目的需要, 此类支撑有可能作为项目的一个关键步骤来运作, 还有一些时候这类支撑只是作为暂时性的一种建设需要, 在后续的工作完成之后就不需要了。不论它是永久性的亦或是暂时性的, 它对于项目的总体来讲发挥的意义都是非常关键的。

3 水利水电项目中的支护工作

3.1 引水上平洞支护施工介绍

在进行水利水电工程建设工作的时候, 在挖好洞之后, 就要对其进行适当的支撑维护, 这种工程叫做支护工程。针对那些水面的平洞来说, 由于项目的类型是不一样的, 所以支护的类型也是完全不一样的, 在工作的时候要结合实际情况, 选取合理的模式, 只有这样才能够保证工作有序开展。

钢筋网在钢筋加工厂预制, 人工利用钻机作业筐或隧道作业台车配合施挂;钢筋格栅安装时利用8t汽车吊等起吊设备配合人工安装。锚杆、钢筋网、钢筋格栅等采用8t载重汽车运至工作面, 喷混凝土料由临时拌和系统集中拌制, 6.0m3混凝土搅拌车运输至工作面。

3.2 引水下平洞支护介绍

锚杆施工紧跟开挖面, 喷混凝土滞后开挖面5m~10m, 不良地质段锚喷支护紧跟开挖面, 做到一掘进一支护。采用YT-28手风钻钻孔, 人工插杆, YSB-2B砂浆泵注浆;喷混凝土采用TK-961湿喷机。锚杆采用8t载重汽车运至工作面, 喷混凝土料由临时拌和系统集中拌制, 6.0m3混凝士搅拌车运输至工作面。

3.3 引水竖井支护介绍

锚喷支护紧跟开挖衙, 锚杆采用YT-28手风钻钻孔, 人工插杆, YSB-2B砂浆泵注浆;喷混凝土采用TK-961湿喷机, 人工手持喷头湿喷作业;锚杆采用8t载重汽车运至上平洞, 卷扬吊运至工作面;混凝土料由临时拌和系统集中拌制, 6.0m3混凝土搅拌车运输至上平洞, 采用真空溜管溜至作业面。

4 常见的支护工艺和措施简介

4.1 砂浆锚杆 (锚筋) 施工介绍

工程步骤分析。首先是技术工作者对项目所在区域的地形构造等展开细致的分析, 深入到实地勘察研究, 然后依据获取的信息对总的项目进行细致规划, 以书面的形式呈现出来, 只有这样才能够保证后续的工作有材料可以参考。结合勘察获取的信息, 结合相关的技术内容, 设计好图纸。在具体的工作中, 要结合实际需要做好水平方向的打凿工作, 结合洞眼的尺寸和平面的规定等, 实现洞眼的施工钻孔技术。这种钻孔必须能够结合所需要钻孔的地理位置, 综合自然冈素以及平面地理地质的组成情况, 按规定, 实现精准化的钻洞施工过程, 当达到所需要的深度以及直径时, 通过具有强压力的窄气流动机器, 把洞里面的碎渣带出, 这样可以起到保护环境的作用。特别要注意涧内是不是有水, 假如有水的话必须认真的清理, 因为水的存在会对后续的项目产生非常恶劣的影响。通过对于施工涧孔首先灌入浆液, 然后选择合适的锚杆同定技术, 对着锚杆深人浆液洞孔, 应该通过合理的设置来防止浆液外流, 在完成固定工作之后, 对于那些浆液太少的地方要加以补充, 一直到其合乎规定为止。或者可以先把锚杆放在洞内, 然后依次放入液体, 这样做的目的是使得锚杆固定。在评判浆液和锚杆间的比例的时候, 一般是不出现渗漏即为合格。在具体的工作中, 工作者要选取正确的操作设备, 切实的结合相关的施工工艺来开展工作。

4.2 喷混凝土施工环节介绍

喷射混凝上分为素喷混凝上、锚杆喷射混凝土、钢纤维混凝土和钢筋网 (或钢丝网) 喷射混凝土等的施工作业。采用强度等级为C30混凝土, 喷射厚度5cm~15cm。其中网喷混凝土在喷射前布设钢筋网, 钢筋直径为书8mm, 钢筋网采用在现场加工营地将钢筋调直断料后, 绑扎编制成网, 间距为200mm。采用8t载重汽车运至施工部位现场。

5 结束语

最近几年我国的水利水电项目获取的成就是有目共睹的。在进行项目建设工作的时候, 只有积极的开展技术研究工作, 才可以确保项目顺畅的开展, 开挖支护技术作为水利工程中较为先进的技术, 无疑能够给水利工程更多的技术支撑, 在具体的施工中, 应该多加参考利用, 使水利工程更好的开展, 进而为经济社会发展服好务。

参考文献

[1]杨箫.涌溪水电站高洞室开挖与支护快速施工方法研究[J].贵州水力发电, 2008 (2) .

[2]陈峰, 陈银生.有限元法在洞室锚杆优化设计中的应用[J].资源环境与工程, 2009 (S1) .

开挖支护技术 篇8

关键词：水利工程,边坡开挖支护,技术应用

随着社会发展以及经济建设的需要, 诸多基础设施建设在我国如火如荼的进行。作为基础设施建设中最为重要的组成, 水利工程施工更是受到国家的关注, 被列为重点发展对象。在这样的大环境中, 我国水利工程施工技术飞速发展, 由于水利工程的特殊性, 其项目施工质量不仅仅会关系整个工程质量, 还关系到人们的生命财产安全。 因此随着水利事业的发展, 施工技术的进步, 人们开始逐渐更新施工安全技术, 不断引入更加安全、高效、科学的施工技术。针对整个工程质量, 施工技术实施是基础, 尤其是施工加护, 更是水利工程施工的重点。合理科学的支护是对施工结构以及施工人员进行保护、护理的基础, 因此在水工建设中, 针对开挖施工, 必须进行必要的支护处理, 从而避免坍塌等问题的出现。在整个建设施工中, 边坡施工极易受到外界因素的影响, 因此具有一定危险性和复杂性, 文章就主要针对边坡开挖支护相关问题进行简要分析。

1边坡开挖问题概述

在边坡开挖中, 合理科学的使用支护结构是保证开挖作业安全的基础, 同时也是保障整个工程安全以及工程质量的基础, 因此在施工过程中是不可或缺的施工技术。

1.1边坡开挖监测

1.1.1边坡安全监测。通过永久与临时相结合的方式对内部变形监测进行断面布置的监测。经过分析监测资料, 高程Ml4多点位移计测量的是的14.27mm, 逐渐呈现收敛趋势。总体上锚索测力计呈现衰减的趋势, 变化较小, 边坡趋于收敛。

1.1.2爆破振动监测。按照衰减规律的经验公式和爆破振动速度的传播可以得知边坡爆破振动的衰减规律, 用来对边坡开挖施工的爆破振动控制进行指导。

1.2边坡开挖物探检测

开挖的过程中在左岸坝肩的边坡上布置了长观孔、变模孔及声波孔以用作物探检测分析。全部检测孔全孔段的声波都平均达到了4000~6000m/s, 建基面以下3m范围内是边坡爆破松弛破坏的主要集中地, 孔口段的岩体完整性较差、裂隙发育、岩体破碎、孔壁粗糙, 且波速较低, 其他孔段的岩体完整性较好、孔壁光滑。采用物探检测和分析, 可以使开挖技术参数得到不断的优化, 施工工艺得到改进, 边坡的开挖质量得到不断的提高。

2边坡支护施工

边坡支护是保证边坡施工质量、安全的基础, 但是边坡支护的施工质量则需要科学严谨的技术实施予以保障。边坡支护由于技术要求相对较高, 因此对施工人员具有一定的专业素养要求, 并且要求施工人员在施工过程中严格依照施工标准, 结合实际需要进行技术安排以及控制。相关施工控制技术主要可以从两方面分析。

2.1浅层

在水工建设中, 边坡开挖浅层支护是保证开挖部分表层稳定的基础, 浅层支护主要包括锚杆束、混凝土以及排水孔等结构。在浅层支护的施工中锚杆束的钻孔可以使用全液压钻机进行作业, 或者使用XZ-30钻机进行作业。二者相比较, 全液压钻机较为适用于施工平台已经完善的开挖作业, 其钻孔作业具有高效性、可靠性。而XZ-30钻机较为适用于边坡上部造孔作业。在安装锚杆束作业中, 若作业岩层相对较为完整, 那么注浆通常先于插杆;若岩层破碎或者极易发生坍孔, 那么插杆先于注浆, 从而保障施工质量。另外XZ-30钻机还适用于排水孔的钻孔作业, 完成排水孔钻孔后, 还应当由专业技术人员进行清孔以及安装作业。另外钻孔施工中应当注意, 若钻孔作业钻至富水层, 则需要安装滤管。

2.2深层

边坡开挖的深层支护失踪是水工建设中的技术重点, 同时也是无法避免的问题。在进行边坡深层支护施工过程中, 需要注意以下几点问题。首先锚固钻机应当选用轻型钻机进行钻孔作业, 并在锚索钻孔中利用导向仪控制钻孔斜度, 且作业中必须实施检查、测斜, 并对误差予以纠正。在深层支护的施工中, 若是使用的是3SNS型号的高压灌浆泵进行的灌浆施工, 使用的是溜槽来入仓锚墩混凝土的话, 要在锚墩混凝土在凝结后并达到了设计中要求的强度后在进行锚索张拉程序, 这个过程中要注意到, 初期要根据设计值的90%来对张拉力进行控制, 并且要使用专门的设备来对单根的钢绞线进行对称的循环张拉操作, 以此来测试是否还需要进行补偿张拉, 锚索的封锚要在最后才能进行。对于地质条件较差的深层支护施工需要注意的是, 在下锚时不要使锚索体或者是整体在扭动过程中受到损坏。

3支护施工技术重点

3.1喷混凝土

在水工建设中, 最常用的支护施工方式便是喷混凝土, 通过喷混凝土能够有效强化开挖位置, 并予以封闭。从而降低开挖面基岩受到外界环境影响而进一步风化。该种方式不但在水利工程施工的坝肩开挖中被广泛应用, 还在厂房边坡开挖以及防空洞建设中发挥了重要的作用。

3.2铺设钢筋网

在水工建设中, 施工质量不但会受到施工操作的影响, 还会受到施工地自然环境以及地质环境的影响。尤其在边坡施工中, 开挖后的岩体一旦遇水极易出现塌方以及塌滑等问题, 甚至成为灾害。因此针对这些区域, 即破碎区, 可以采用铺设钢筋网的方式予以稳定, 从而避免灾害性事故的发生, 保证项目的整体质量。

3.3贴坡混凝土

在边坡施工中, 贴坡混凝土是支护作业中最为常见的方式之一。 其中, 需要注意的是, 若水电站厂房后坡高程≥390m, 那么所使用的贴坡混凝土应当厚于40cm。另外贴坡混凝土施工中需要确保顺向边坡稳定, 因此在边坡陡峭区域, 可以采用增设钢筋的方式增加边坡支护的稳定性。另外持续性也是贴坡混凝土的重要特性之一, 因此在施工中施工人员必须严格把控施工标准, 确保施工的连续性。

3.4排水孔的施工

排水问题是边坡施工的重点也是技术难点, 通过排水设置可以有效降低水压对边坡的损害, 从而延长水利设施的使用寿命。而边坡支护同样需要考虑排水问题, 边坡永久排水孔的施工是目前边坡支护施工常用的布设方案。尤其在贴坡混凝土以及喷混凝土支护中被广泛应用, 并且对保证水利设施施工质量发挥了巨大的作用。

4结束语

在水工建设中, 边坡施工具有重要的地位, 而边坡支护作为保证边坡施工的重要环节也开始受到广泛的关注。通过实际的施工分析, 边坡施工容易受到外界因素影响, 因此在施工过程中, 需要依照实际的施工情况对边坡支护方案进行确定, 而不能随意使用。不合理的支护方案不但不会提高施工质量, 还会对施工安全造成威胁。除此之外, 支护作业还应当考虑到技术适度问题, 支护过度不但不会令工程质量更佳, 还会造成资源浪费, 所以边坡支护施工必不但要令支护技术措施具有技术适用性, 还应当具有技术实用性。

参考文献

[1]王朋辉, 韩晓燕, 孙建新.水利水电施工工程中边坡开挖支护技术分析[J].科技资讯, 2012 (4) :196.

[2]黄虎.关于水利水电工程施工中边坡开挖及边坡支护技术的应用[J].建筑·建材·装饰, 2015.

开挖支护技术 篇9

关键词：管道工程,深基坑,开挖支护,降水技术

一、工程实例分析

安陆市府河大桥至污水处理厂的管道建设是一个大型污水管道的铺设工程, 工程施工期限为6个月, 所需铺设的管道全长为4 700 m。根据对管道铺设路线的地质分析, 工程地质情况如下, 场区地基土分为7层, 自上而下依次为:1层淤泥质粉土;2层含粉土砂;3层淤泥质粉土;4层中粗砂;5层粗砾砂;6层强风化砂岩;7层中风化砂岩。此次工程中要在河道内布置管径为D1500、D1800企口式钢筋混凝土Ⅲ级管, 施工方法采用大开槽施工及顶管施工, 顶管段采用F型钢套环齿型橡圈接口。本文将以安陆市府河大桥至污水处理厂的截污干管工程为实例, 对深基坑管道沟槽大开挖支撑及降水技术进行探讨。

根据勘察结果确定管道大部分铺设在粗砾砂中, 只有部分地段铺设在强风化砂岩中, 由于地层中这两部分的承载力比较高, 不易发生变形, 所以管道的天然地基基础持力层不在另行处理。

二、污水管深基坑开挖

1. 深基坑开挖的施工设想

根据设计要求, 污水干管的埋设深度大约在7 m左右。就基坑深度情况, 我们选择基坑开槽采用混合式, 即分成上下两部分进行。上部为梯式放坡开挖施工, 坡度为1:1, 下部为直槽式, 采用施打拉森钢板桩围弊施工, 靠近河岸一侧, 若槽壁至河岸的距离≤沟槽深度的2.5倍时, 因距离河岸过近, 地下水位高, 为防止河水穿透土层而倒灌, 采用高压旋喷桩止水帷幕止水, 沟槽底一侧设置排水沟, 每隔30 m设置集水井一个。

2. 深基坑开挖风险预测及回避措施

(1) 风险预测

(1) 沟槽坡顶的坍塌、槽边土的剥落和槽边的整体坍塌;

(2) 基坑开挖后, 施工时临边作业易造成高处坠落;

(3) 槽底隆起, 出现流砂或管涌;

(4) 钢板桩支撑失稳。

(2) 安全风险回避措施

1) 遵循开挖的原则

基坑开挖应遵循时空效应原则, 根据地质情况采取相应的开挖方式, “分层、分段开挖, 先撑后挖, 减少无支撑暴露时间”, 支撑与挖土配合。

土方开挖应分层分段连续施工, 并对称开挖。基坑开挖过程中, 严禁碰撞支护结构或扰动原状土。发生异常情况时, 应立即停止挖土, 并立即查清原因和采取措施, 方能继续挖土。

2) 基坑边堆放荷载控制

坑边荷载, 将加大土体内的剪切力, 一旦控制不当, 会诱发基坑坍塌的突发。因此在基坑开挖过程中, 基坑边缘堆置余土或建筑材料, 或沿挖方边沿移动运输工具和机械设备, 距基坑上部边缘不小于2 m, 机械运输就不小于3 m。

3) 保持槽底干燥

施工过程事, 保持槽内干燥, 防止水的侵蚀是保证施工安全的重要因素。在开挖前先做施工降水, 距河岸较近段设置高压旋喷桩止水帷幕, 直槽底开挖一条宽、深各0.5 m的排水沟, 并间隔30 m设置集水井一个。并在基坑顶部设置明沟截水以防地表水流入坑内, 截水沟采用1 000×1 000 MM, 与周边河道渠道相连, 防止雨水等流入沟槽。

4) 注重施工监测

安排专职施工员, 对深基坑进行监测。监测内容包括围护结构的位移及沉降变形、地表沉降、地下水位变化等。

5) 设置防护措施

当基坑作业深度超过2 m时, 对临边作业已造成高处坠落的危险, 按照高处作业和临边作业的要求, 及时在沟槽两边设置一道防护栏杆, 人员上下基坑设置专用安全通道, 严禁攀爬模板或支撑系统上下。

3. 深基坑开挖施工技术

(1) 拉森钢板桩施工方式选择

针对本工程地质特点及施工方法等方面的综合考虑, 采用拉森U型Ⅲ号钢板桩支撑支护方案进行施工, 钢板桩采用连续施打, 钢板桩施打完成后, 在距桩顶1 m以下设置一道15号槽钢围檩, 保障支护不会倾覆。根据直槽深度及地下水位情况, 选用6 M长的钢板桩, 施工机械选用履带式挖土机。钢板桩打设前先有施工测量人员测出打设轴线, 同时用钢板桩作为导向桩提前设立好, 以便施工人员施工时能够照此打桩。打桩方式选用屏风式打桩法, 将10~20根钢板桩插入土中一定深度, 使机械来回锤击, 并使两端一组钢板桩先打到要求深度, 并严格控制垂直度, 用电焊固定在围檩上, 再将中间部分板桩按1/2或1/3高度依次打入。这种打法可以防止板桩倾斜与转动, 并减少沉桩中可能遇到的困难和散桩。同时可以更好的控制桩墙的长度。

(2) 拉森钢板桩施工工艺

拉森钢板桩施工工艺流程为: (1) 钢板桩位置定位放线—— (2) 钢板桩的检验与矫正—— (3) 安装导梁—— (4) 沉桩机械的选择—— (5) 钢板桩打设—— (6) 钢板桩拔除。

下部挖出的土方要及时运出到施工现场的边线以外, 不得在上部边线2 m以内。在槽底部要开挖纵向排水沟, 同时根据需要设立集水井, 从而保证槽底的干燥。深基坑开挖主要是采用机械开挖的方式进行挖掘, 最后配合人工挖掘辅助进行开挖。在挖土时要安排专业测量员对挖土机的作业进行监督, 切勿超挖, 在距离槽底部20 cm的部分停止挖掘, 用人工清基完成。

基坑开挖完成后要尽量缩短其暴露时间, 及时的联系监理单位进行验收, 验收合格后及时进行管道铺设, 保证工程的各项工序能够连续进行。

4. 深基坑开挖的安全措施

(1) 施工安全是我们的第一要务, 设置专职安全员两名, 加强对施工现场的安全管理, 维护好施工现场的安全工作。施工过程中所可能发生的问题都要考虑周全, 遇到问题及时解决, 建立健全项目部的各项责任制度, 保证工程的安全进行。

(2) 制定基坑开挖应急预案措施, 对基坑开挖可能引起的槽底隆起、流砂或管涌等情况事先做好应急准备, 制定应急处理方案。

(3) 施工前期要对施工过程中所使用的机械设备交报监理工程师检验, 检验合格后方可在施工过程中进行使用。

深基坑开挖过程要保证机器能够安全运行, 保持挖掘机的稳定, 在挖掘工作进行时要保证机械处于制动状态;铲车在挖掘过程中要保证铲斗靠近车厢的前提下保证不会与车厢发生碰撞, 司机下车时切记将机器熄火。

(4) 管道吊装是要保证施工场地的平坦, 起重机吊装的范围内不可以有障碍物的存在, 以免影响吊装;在起重机的吊装过程中派经验丰富的人员配合施工, 起重机的操作人员要求熟悉起重机的操作流程和细节;同时要加强施工现场管理, 起重机工作范围内不可以有人员通过。

三、污水管道中的降水技术

降水技术是深基坑的施工过程中比较核心和关键的技术, 在复杂地层中, 很难处理, 主要原因是影响它的方面太多, 机动性太强。土质性质不一, 在不同的施工环境中要采用不同的方法解决。如果在施工过程中降水技术做的不好, 将会造成重大的经济损失甚至人的生命安全。

1. 高压旋喷桩止水帷幕的具体施工流程

旋喷桩的施工过程一般都要先经过钻机引孔, 然后再利用高压泵通过特殊喷嘴将水泥浆喷入土层, 喷嘴在水泥浆的注射过程中要一边旋转一边上升, 通过高压喷嘴对土层的切削使得切削掉的土壤与水泥浆相互混合。在有的特殊地质还要采用二重管喷法, 二重管喷法要将水泥浆和空气同时压入, 从而实现水泥浆与土体颗粒相互置换的作用。

(1) 钻机放在土质坚固的部位, 保证在施工过程中钻机不会活动, 钻孔过程中尽量减少偏差, 最大的偏差范围不能超过5 cm。

(2) 通过钻孔可以使得注浆管能够插入到计划位置, 为了避免在注浆管下管过程中喷嘴被泥沙等阻塞, 可以用胶带对喷嘴进行封闭。

(3) 注浆材料要根据地层的性质进行选取, 本次施工中旋喷桩止水帷幕就采用普通硅酸盐水泥作为注浆材料, 水灰比为0.6。

(4) 在注浆管到达预订位置后, 要先用清水进行施压, 如果设备能够安全的正常运行, 则可以开始进行注浆作业。

(5) 注浆过程要自下而上依次进行, 同时对于浆液的凝固时间和注浆速度、流量等都要严格的符合规定要求, 为了使加固范围变大, 可以提高喷射压力;在喷浆过程中注浆管的提升和旋转速度要根据不同的土质进行改变, 如果不进行调整将会浪费施工材料, 效果也会变得不好。

(6) 喷浆完成到预计高度之后, 喷浆施工结束, 将浆液填充到注浆孔中, 对多余的浆液进行清除, 并及时的将喷浆管及时的拔出, 以免水泥浆凝固使得喷管难以拔出。

(7) 喷管拔出后要及时的对注浆设备进行清洗。

2. 高压旋喷桩止水帷幕的施工注意事项

(1) 钻进施工之前要先进行位置矫正, 保证钻杆与旋喷桩的位置相互吻合, 偏差不可超过10 mm。

(2) 旋喷桩施工之前要根据工程中土质、喷桩要求等确定旋喷速度、提升速度、喷嘴直径等。

(3) 水泥浆的旋喷过程中, 浆液的析水作用往往会导致收缩现象的出现, 后期要采用静压注浆的办法对桩体进行补强。

(4) 旋喷桩施工时要严格的按照以下施工要求进行施工

(1) 高压旋喷桩施工时要根据实际的地质状况和施工现场试验对喷浆过程进行设计和调整, 通过对此过程的严格控制以保证旋喷桩体的质量。

(2) 施工中钻孔的位置要保证上下偏差小于0.5%, 桩位的偏差也要严格的控制在50 mm之内。

(3) 浆液的喷射压力要及时的根据喷浆深度和地质进行针对性的调整, 而且提升速度对于喷浆成桩的桩体直径有着很大的影响。

3. 高压旋喷桩止水帷幕的安全措施

由于旋喷施工过程中主要采用高压喷射的方式进行, 所以安全措施要引起足够重视, 具体有以下几个方面。

(1) 对于高压泥浆泵要及时的清洗和检查, 保证泥浆泵的各个密封圈没有泄露现象, 同时以免旋喷泵中有残渣存在而影响施工旋喷。

(2) 对于设备上的压力表要定期维护、检查, 保证在施工过程中高压喷浆设备的压力为真实值, 以免压力过高发生危险。

(3) 在施工过程中对于设备问题要及时解决, 停泵停机进行检查, 不可在设备故障期进行正常施工。

四、结语

在河道漫滩区铺设污水管道, 降水技术是一项关键所在, 需要加强对基坑周边沉降的观测。由于在近水区段设置了悬挂式止水帷幕, 沉降会较封闭式止水帷幕技术所产生的影响偏大, 故而需对预期沉降采取一定的技术措施以控制沉降量, 如调整抽水井数量及抽水量。

参考文献

[1]李卓.高等级公路施工准备阶段的测量工作[J].四川建材, 2008 (12) .

开挖支护技术 篇10

关键词：建筑基坑,基坑支护,安全性

1工程概况

本项目场地周边现状地面标高与地下室底板设计标高, 基坑开挖后将形成高5.7m～15.48m的基坑边坡, 基坑边坡形状多边形, 周长约239m。场区位于城区, 基坑周边相邻建 (构) 筑物较多:东侧:紧邻两栋9层住宅, 该住宅地坪标高高出拟建物地下室底板标高6.7m;南侧:主要为居民住宅区, 多为1～4层砖混结构住宅楼;西侧:紧邻小区道路的路肩墙, 路肩墙高度2m～5.5m, 小区道路西侧分别建有一栋2层和一栋6层的居民楼, 分别距拟建筑物23.3m和14.4m;北侧:紧邻某工会干部学校综合楼地下室。施工中采取如下施工安全技术措施:

1.1 工艺流程:

施工准备、定位放线→方桩施工 (先完成孔桩施工完毕方可土方开挖) →基坑土石方开挖2米深→基坑壁支护→基坑土方开挖2米深→基坑壁支护→循环施工→直至开挖至设计标高。

1.2 基坑边坡支护主要施工方法:

为了确保开挖后的边坡不受雨水冲刷、减少雨水渗入土体, 在坡顶用C15混凝土土封面, 封面宽度3米向外起坡2%, 为有效排泄边坡渗水及坑内积水, 本工程视场地条件在距坡顶2米设一道300×300排水沟截断地表水, 沟侧面和底面用1:2水泥砂浆抹面, 排入市政雨水管;基坑土石方开挖前先进行抗滑排桩施工, 由于方桩间距为3.5米, 桩径为1.2×1.5米, 方桩间净距离小于3米, 因此方桩开打挖采用跳挖方式进行, 当已开挖的方桩混凝土浇后, 再施工余下的方桩, 待桩顶联梁施工完毕后, 方能进行基坑土石方开挖;使用溜槽或串筒注灌注C30混凝土, 溜槽或串筒底部至混凝土面的距离应保持在1.5米。桩芯混凝土采用一次性浇筑的方法。浇筑前将孔底石渣、土杂物再次清理积水抽干;当排桩混凝土施工完毕后, 进行冠梁施工, 剔除桩顶浮浆后按装绑扎冠梁钢筋, 冠梁断面为1500×800, 腰梁断面为500×500, 主筋搭接方式采用焊接单面焊长度不小于250mm, 箍筋ф8@200, 钢筋工序完成后支冠梁侧模, 钢筋、模板验收后进行混凝土浇筑 (冠、腰梁混凝土强度等级为C25) , 按规范要求留设混凝土试件;土石方开挖须严格按设计图纸要求分层开挖, 每次开挖深度不大于2m, 待开挖段支护施工完成, 上部支护结构完成并达到设计强度的80%后方可向下开挖, 且每次开挖长度不得超过20.0m;根据设计要求开挖工作面, 开挖深度不大于2m, 开挖长度控制在25m以内, 修整边坡, 埋设喷射混凝土厚度控制标制, 喷射第一层混凝土厚度3cm, 根据施工图进行该标高段的锚杆或锚索成孔施工;基坑支护结构设计与施工不仅涉及到结构问题和岩土程问题, 而且因为地下工程的不确定因素太多, 必须结合工程地质水文资料, 环境条件, 将监测数据与预测值相比较以判断前段施工工艺和施工参数是符合预期要求, 以确定和优化施工参数, 做好信息化施工, 及早发现问题, 特别注意监测基坑外的沉降隆起变形和临近建筑物的动态, 及时采用相应对策, 消除事故隐患。

2施工安全技术保证措施

2.1 基坑开挖安全技术措施:

施工前, 技术人员要认真复核地质资料以及地下构造物的位置、走向, 并掌握本项目施工可能影响临近建筑物基础的埋设深度。技术人员要根据核实后的资料, 并对照施工方案和技术措施, 确定正确的施工顺序、选择合理的施工方法及采取相应的安全技术措施。

2.2 孔桩安全技术措施

(1) 孔口四周必须浇注混凝土护圈, 并在护圈上设置钢网防护, 网眼尺寸不大于10cm×10cm.孔内作业时, 孔口必须有人监护, 挖出的土方不得堆放距桩孔1m以内。井圈上不得放物或站人。利用吊桶运土时, 必须采用可靠的防范措施, 以防落物伤人, 电动葫芦运土应检验其安全起吊能力后方可启用。施工中应随时检查运输设备的完好情况和孔壁情况。 (2) 桩孔开挖深度在5米以内时, 井上照明代替井下照明, 5米以外时, 在井下用安全防护灯照明, 且电压不得高于12伏。 (3) 施工时, 注意水泵是否有破皮、断头现象。孔中工人操作必须带工作手套, 穿绝缘胶鞋。 (4) 随时检查电缆电线等是否漏电, 漏电水泵在修好之前一律不准使用。 (5) 成孔过程中应一直保持井内通风, 经常检查孔内有害气体是否超标, 以便及时处理, 防止发生意外事故。 (6) 加强对孔壁土层情况观察, 发现异常情况及时处理, 成孔完毕尽快灌注桩混凝土。 (7) 吊放钢筋笼时, 钢筋笼下严禁站人, 并经常检查钢丝绳、扒杆绞绳。

3基坑支护安全技术措施总结

3.1 选择适合的基坑坑壁形式

深基坑施工前, 首先应按照规范的要求, 依据基坑坑壁破坏后可能造成后果的严重性确定基坑坑壁的等级, 然后根据坑壁安全等级、基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节的条件等因素选择坑壁的形式。

3.2 加强对土方开挖的监控

基坑土方一般采用机械挖法, 开挖前, 应根据基坑坑壁形式、降排水要求等制定开挖方案, 并对机械操作人员进行交底。开挖时, 应有技术人员在场, 对开挖深度、坑壁坡度进行监控, 防止超挖。对采用土钉墙支护的基坑, 土方开挖深度应严格控制, 不得在上一段土钉墙护壁未施工完毕前开挖下一段土方。软土基坑必须分层均衡开挖, 分层不宜超过1m。

3.3 加强对支护结构施工质量的监督

建立健全施工企业内部支护结构施工质量检验制度, 是保证支护结构施工质量的重要手段。质量检验的对象包括支护结构所用材料和支护结构本身。对支护结构原材料及半成品应遵照有关施工验收标准进行检验。

4结语

以上采取的安全技术措施, 对有效地提高施工进度及施工质量能起到一定的促进作用。深基坑施工安全亦受诸多不确定因素影响。为保证深基坑施工安全无事故, 各方责任主体高度重视深基坑支护安全技术工作, 就能有效地控制和杜绝安全事故的发生。

参考文献

[1]刘红博, 李营社.高校基建维修工程存在的问题和对策[J].陕西建筑2009年08期

开挖支护技术 篇11

【摘要】随着深基坑开挖与支护技术水平的不断提高，研究其在工程中的应用凸显出重要意义。本文首先介绍了深基坑开挖与支护施工要求，分析了深基坑开挖技术，并从相关实践经验出发，就深基坑开挖的支护措施提出了个人观点。

【关键词】深基坑；开挖；支护；技术；应用

一、前言

作为基础工程中的重要工作，深基坑开挖与支护技术在近期得到了长足的发展和进步。研究其在工程中的实际应用，能够更好地提升深基坑开挖与支护技术的实践水平，从而有效优化深基坑的最终整体效果。

二、深基坑开挖与支护施工要求

1.基坑支护和开挖监测要由专业认证的专职人员进行，需要针对本工程拟定合理可行且具有针对性的监测计划，要依照监测计划进行监测并做到监测数据的精确、及时、透明化。要削减施工的盲目性，及时发现施工过程中反常的现象并进行预警，预测基坑布局的安全性以及稳定性。讨论基坑支护与开挖的施工计划，要提前做好施工人员的技术交底，使其能够清晰地采用合理的施工方法和施工技术达到要求的质量标准目标。

2.基坑开挖与支护施工计划要由具有资格认证的专业单位进行，修建基坑支护布局大部分是暂时性的支护布局，是主体施工、后续施工的前提和保障，在基坑内主体布局施工结束，土方回填后，基坑支护系统便失去了其作用。所以很多建设单位对于基坑支护的重视程度以及资金投入远远不够，往往未挑选专业的施工单位进行开挖和支护计划的相关编制，且在编制计划时想方设法让施工单位简化计划以节省造价。基坑支护是基坑开挖安全施工的基础条件，是基坑工程进行、实现经济价值的保障。

3.支护工程具有的信息可变性、技术专业性、施工复杂性及安全多样性等特点，这使得工程质量操控的难度大大增加。支护工程需要依照修建工程的质量办理程序进行，加强功能部门和监理单位的职能履行，对基坑工程的质量进行实时监控管理，这样可在很大程度上避免对基坑工程有限制的理解为单一的基坑开挖，可形成基坑工程规范化施工。

4.支护工程和基坑开挖虽然是紧密联系一体的，但支护工程较基坑开挖而言，具有技术含量高、施工实施复杂以及投入人力和机械设备品种多等特点。所以不具有工程资格认证的施工单位实施基坑开挖和支护工程，是缺乏必要的认证条件、技术能力，施工配备和手段的，极易造成支护施工过程中关键参数出现错误的判断，最终导致支护工程的失效，在施工过程中发生垮塌和安全事故，导致工期延误，给建设单位带来不必要的经济损失。于是，充分发挥专业施工单位在技术技能方面的优势，采取施工总承揽方式，实时跟踪管控是防止相类事件发生的有效措施。

三、深基坑开挖技术分析

1.前期的施工准备

施工前，清除基坑两岸的树根、杂草，并根据原地面复测成果。确定土方开挖方案时，应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录像，对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析，对特殊土质需精心组织施工，膨胀土地区不宜在雨季开挖，软土地区分层开挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土进度过快，极易改变土体原来的平衡状态，降低土体的抗剪强度，可导致土体快速滑移，这样不利工程监控，易造成坍塌事故。

2.深基坑施工中的地下水处理

首先，止水法，即通过有效手段，在基坑周围形成止水帷幕，将地下水止于基坑之外；其次，排水法，即将基坑范围内地表水与地下水排除，如明沟排水、井点降水等。最后，在抽水井和被保护建筑物之间设一排注水井，在抽水的同时通过注水井向地下注水，二者共同作用使基坑周围被保护地域实际地下水位保持不变或变化在允许的范围内。

3.土方开挖

根据地质条件，采用放坡开挖结合轻型井点降水的方式施工，开挖时按设计要求分级分坡比开挖。应在地下水位降至开挖断面以下500mm后进行施工，确保干地作业。降水工作需持续到基础施工完成。在开挖时，特别是在雨季施工时，需经常检查边坡，等边坡开挖成型后，用土工布覆盖以确保边坡稳定。在开挖过程中做好记录，如发现地基土质地质勘探报告或设计不符合时，及时与有关人员联系、处理，确保土方开挖顺利进行。同时选择合适的时机施工对施工攸关重要。

4.布设测点

在施工过程中和施工后应对設置的沉降观测点进行定期观测基坑边坡变位情况，定期上报监理工程师，如有异常情况，及时分析原因，采取对策，确保基坑安全稳定。深基坑支护结构工程监测的主要内容有：支护结构顶部水平位移；支护结构沉降和裂缝；临近建筑物、道路的沉降、倾斜和裂缝；基坑底隆起的观测等。以上监测除每天进行目测之外，一般每8～10m设一个监测点，关键部位适当加密，开挖后每天监测3次，位移大时应适当加密。观测结果要真实反映所测目标的动态趋势，并绘出变化曲线图，以传递险情前兆信息，找出险情发生的必要条件，如地质特性、支护结构、临近建筑物、地下设施等，结合相关的诱发条件，如气象条件、开挖施工、地下水变化等，根据基坑支护结构的稳定性计算结果进行科学决策，以排除险情。

四、深基坑开挖的支护措施

1.锚杆档墙支护

锚杆式挡土墙主要指的是由钢筋混凝土以及锚杆组合而成，通过锚固在岩土层内的锚杆水平拉力来承受土体侧压力的挡土墙。在工程施工过程中，为了便于挡板与立柱的安装，大多数情况下会选择采用竖直墙面。相邻立柱之间的距离保持在2.5﹣3.5m之间，每根立柱根据其高度布置2﹣3根锚杆，要求锚杆位置可以尽量使立柱受弯均匀分布。锚杆的设置一般都选择水平向下倾斜10°﹣45°角，并且要求锚杆的长度越短越好。锚杆在岩层内的有效锚固长度控制在6m以内，在稳定土层中保持在9﹣10m。对于锚孔的要求在内部灌以膨胀水泥砂浆，与墙面之间的一段锚杆要采用沥青来包扎以防止生锈。对挡墙进行分级设置时保证每级高度在6m以内，两级之间留出1﹣2m的平台保证施工过程顺利操作以及施工安全。

2.地下连续墙支护

地下连续墙施工具有噪声低、震动小、防渗性能好、墙体刚度大等特点，并且在施工过程中对周围地基不会造成什么不利影响。地下连续墙可以组成具有巨大承载能力的任意多边形连续墙沉井基础、代替桩基础以及沉箱基础。这种支护方式适用的土壤范围比较广泛，例如密实的砂砾层、岩石地基、软弱的冲击层以及中硬底层都可进行施工。地下连续墙支护方式在初期是用于坝体渗水以及水库地下截留，随着技术的提高逐渐发展为地下结构、挡土墙的一部分或者是全部。

3.悬臂式支护

悬臂式支护结构主要是由地下连续墙、钢筋混凝土桩以及钢铁板等组成的，这种支护方式是在深基坑开挖时完全依靠插入坑底足够的深度，利用悬臂存在的作用来挡住坑壁后面的土体。这种支护方式主要适用于因施工现场各种因素造成基坑不能保持其天然坡度的情况下，以此来保证基坑内构筑物的稳定性。

4.混合支护

深基坑混合支护方式主要是由挡墙以及固定挡墙就位的组合挡土结构体系，挡墙可以选择板桩（包括木结构、钢结构以及混凝土等）、无挡板或者有挡板的立柱（或者桩），地下连续墙以及钢筋混凝土灌注等方式。其中固定挡墙就位（支点）主要包括斜撑、撑梁支撑以及锚杆等。

五、结束语

通过对深基坑开挖与支护技术在工程中应用的相关研究，我们可以发现，要想获得最为理想的深基坑开挖与支护效果，有关人员要立足客观实际，在充分分析既有优势条件的同时，制定最为符合实际的开挖与支护技术的实施方案。

参考文献：

[1] 林庆，孔凡平.浅谈深基坑开挖与支护施工应注意的几点问题[J].黑龙江科技信息.2011（10）：88-89.

[2] 陈晓千.深基坑开挖施工技术[J].中国新技术新产品.2010（10）：112-113.

开挖支护技术 篇12

大坡隧道起讫里程为DK92+550~DK99+228, 全长6678 m的双线隧道, 洞身最大埋深727 m, 最小埋深44 m。隧道采用进、出口各1座平导辅助施工。隧道进口平导起讫里程PK92+570~PK95+870, 长度3300 m, 位于线路左侧25 m, 与线路平行, 设计坡度与正洞一致。平导与正洞间每隔500 m设一处横通道作为疏散通道, 共设7处, 后期作为疏散隧道及运营排水通道。隧道出口平导起讫里程PK97+225~PK99+192, 长度1967 m, 位于线路左侧25 m, 与线路平行, 设计坡度与正洞一致。共设4处横通道, 后期作运营排水通道。隧道进口段DK92+550~DK95+600 (3050 m) 及出口段DK98+810~DK99+228 (418 m) 为可溶岩段落, DK95+600~DK98+810 (3210 m) 为非可溶岩段落, 非可溶岩及可溶岩形成不同的地形地貌。隧道DK92+550~DK93+671.710、DK97+315.661~DK98+540.480段位于R=4500 m的曲线上, 其余均位于直线段上;洞身纵坡依次为17.4‰/1300, 17.5‰/2750, 8‰/600, -3.5‰/2028。

2 破碎带断裂构造

大坡隧道无区域性深大断裂、活动断裂分布, 主要有北东向或北北东向压性或压扭性断裂、北西向张扭性及扭性断裂、北东向纵向张性断裂。分布的主要断裂构造以褶皱过程中的伴生断裂为主, 多与褶皱轴线平行。其中冼洛压性断裂支断裂为逆断层, 位于二坪背斜的西北翼, 走向与背斜轴部平行, 为N40°E, 倾向北西, 倾角高达70°~80°, 正弦曲线状。下盘为寒武系地层, 上盘为奥陶系与志留系地层。断裂破碎带宽100~200 m, 沿断层及其两旁, 岩石破碎, 构成相当破碎的压碎岩及断层角砾。方解石脉呈网络状穿插破碎带中。二坪压性断裂断层总的走向N60°E, 与二坪背斜轴向大致平行。倾向北西, 倾角60°~70°, 上盘为寒武系下统清虚洞组灰岩, 下盘为寒武系下统明心寺组砂岩, 断层破碎带宽80~150 m, 沿断层岩石有破碎, 但不很发育, 以压碎岩为主。

3 隧道断层开挖支护施工技术

3.1 施工工序

隧道Ⅴ级软岩、浅埋、偏压及断层破碎带, 采用3台阶临时仰拱法。施工顺序:超前支护→上台阶开挖→支护→下台阶开挖→支护→仰拱→仰拱填充→拱墙衬砌。有钢架时下台阶必须单侧错开开挖。使用光面爆破技术进行开挖, 设计台阶的长度为5~8 m, 每一次循环进尺保持在2 m内。

3.2 爆破设计

Ⅲ级围岩破碎带使用台阶法进行开挖, 每次循环进尺为3 m, 每3 d完成4个循环。设计炮眼利用率为0.9 m, 选用直径32 mm的2#岩石乳化炸药。选用3臂凿岩台车进行打眼, 并使用挖掘机对台渣进行清理[1]。采用光面爆破, 使用塑料导爆管非电起爆系统、乳化炸药、毫秒为差有序起爆。四周选用直径32 mm的小药卷间隔装药, 其他炮眼采用直径32 mm的普通药卷连续装药。每次循环进尺深度3 m, 炮眼布置图 (略) 。

爆破参数:炮眼直径取42 mm, 深度3.2 m, 掏槽孔比其他孔深0.5 m。不偶合系数:根据经验, 周边眼不偶合系数在1.5~2范围光爆效果最好。据此周边眼选用直径25 mm药卷 (长300 mm, 200 g/卷) 。其他部位炮眼选用直径32 mm药卷 (长300 mm, 200 g/卷) 。

周边眼距E与抵抗线W:E取450 mm。E/W一般为0.8~0.88, 结合大坡隧道地质特征, W取500 mm。线装药系数I:周边眼线装药系数200 g/m。其他孔单孔装药量q按公式q=ka Wλ计算, 其中k为炸药单耗 (kg/m3) , a为炮眼间距, W为抵抗线, L炮孔深度, λ为炮眼部位, 其他孔孔距取a=18~25d, d炮孔直径。

掏槽方式:采用斜眼掏槽。装药结构:周边眼采用空气间隔不耦合装药, 在定位竹片上按照一定的距离绑扎光爆药卷, 连接导爆索。其他眼使用连续装药的方式进行装药。

起爆网路:使用孔内微差对爆破进行控制, 选用电雷管进行起爆。使用1~11非电毫秒雷管控制微差, 按照规定顺序进行起爆:掏槽眼→扩槽眼→掘进眼→内圈眼→周边眼。

3.3 支护施工

3.3.1 洞口长管棚

(1) 导向墙施工。导线墙设计界面尺寸为1×1 m, 使用C25混凝土, 导向墙使用2榀I20a工字钢, 在钢架的外缘布置厚度为5 mm的导向钢管, 对钢架和钢管进行焊接, 各个单元使用螺栓进行连接。

(2) 长管棚施工。在现场将长管棚加工好以后, 使用汽车运输到工作面, 使用管棚钻机进行长管棚的施工, 一次性完成长管的安装, 并使用套管跟进法进行钻进, 使用高压注浆泵进行注浆。设计注浆压力为0.5~2 MPa, 浆液水灰比为1∶1, 在进行注浆之前要先进行注浆试验, 并结合具体情况对注浆参数进行调整, 完成注浆后, 利用M10水泥砂浆对钢管进行填充, 按照Q=πR2Lη估算单根管棚的注浆量, 在公式中注浆钢管花管之间的距离为L0, 浆液扩散半径为R=0.6L0, 围岩孔隙率为η, 钢花管长度为L0在进行注浆时, 根据钢管施钻的顺序从小到大逐步增加压力。

(3) 施工中注意事项。管棚施工属于超前支护, 需要在开挖好隧道暗洞之前完成, 首先将注浆孔做好, 然后进行检查孔的施工。相同断面中接头数量要控制在50%以内。使用隔孔注浆的方式进行施工, 初步压力为0.5~1 MPa, 终压为2 MPa, 在施工过程中要持压15 min后结束注浆。完成注浆孔注浆后, 打设检查孔钢管对注浆质量进行检查, 最后检查钢管中注入的砂浆是否封堵好。在进行洞口长管棚施工之前, 要对预埋套管进行定位, 按照设计要求进行长管棚导向墙施工, 并利用测斜仪对钢套管的倾斜度进行控制。此外, 在进行钻进时, 要使用测斜仪对长管棚管的倾斜度进行检查, 并将钻孔的钻进长度以及钻孔的地质记录工作做好。要按照设计要求对管棚的外插角进行控制, 保证管棚的支护效果, 并避免长管棚侵入开挖净空, 降低管棚超前支护效果。

(4) 洞身长管棚。管棚工作室的长度为12~15 m, 断面比标准断面大800~1000 mm, 管棚工作室隧道段本身的超前管棚应采用洞身中管棚来实现。进行混凝土导向墙、孔口管的施工, 然后钻孔安装钢花管, 并进行注浆。完成超前管棚的施工后, 即可进行超前小导管的施工。对钢架和洞内管棚尾段进行焊接, 组成支护系统。

(5) 洞身中管棚。洞身中管棚可以直接在作业面进行施工, 管棚的长度为6~12 m, 使用超前小导管二次加固围岩。

3.3.2 超前小导管

在施工现场对小钢管进行加工, 并采用喷射混凝土的方法对岩面进行喷射, 使用凿岩机进行钻孔。并利用凿岩机顶推力将小导管推送到孔中, 利用测斜仪对钻孔角度进行控制, 使用注浆泵将水泥砂浆压入。以紧挨开挖面的钢架作为超前小导管的支点, 并从钢拱架穿过, 钢架和尾段焊接, 将钢管打入后进行注浆, 形成管栅支护环。在0.5~1之间调节水灰比, 先注入稀浆液, 然后逐渐将浆液浓度调整至1。位于土层时, 小导管压住水泥浆的压力≥2 MPa, 其他地段压注水泥砂浆, 压力控制在>1 MPa。在注浆过程中, 出现串浆时, 安排多台注浆机同时进行注浆。当注浆机数量比较少的时候, 要堵塞串浆孔。轮到此管进行注浆时, 将封堵物拔下, 然后使用细钢筋或铁丝清除干净管中的杂物, 并利用水或高压风冲洗干净, 然后再进行注浆。当出现水泥浆液的进浆量非常大, 但压力却持续不升高的情况时, 要对浆液的配合比和浓度进行调整, 减缓胶凝的时间, 采用间歇式注浆或小泵量低压力注浆的方式进行施工, 为了便于凝胶, 浆液在裂隙中要有一定的停留时间, 但是停留时间要控制在混合浆胶凝时间以内。

4 结论

综上所述, 在隧道工程施工过程中, 断层破碎带开挖支护是施工的重点, 对隧道工程的施工安全和施工进度均有比较大的影响。本工程通过使用临时仰拱法进行破碎带进行支护, 提高了围岩的稳定性, 保证了隧道工程的顺利开展, 施工效果良好。

参考文献

[1]贾剑青, 王宏图, 李晓红等.复杂条件下隧道支护体时效可靠性探讨[J].岩土工程学报, 2008, (03) :390-393.