支护方案研究

支护方案研究（共12篇）

支护方案研究 篇1

0 引言

金家庄煤矿主采煤层为3#与4#煤,其中3#煤为现采煤层,煤层厚度均值1.58 m,以亮煤为主,强度较小。煤层顶板为褐色泥岩,厚度均值7.5 m,整体松软,强度较低;煤层底板为厚层状泥岩,均厚6.18 m,富含植物化石,质地松软强度降低。受煤层及周边岩层力学性质影响,3#煤下山为典型软岩巷道,稳定性差,加之井下产量较高,要求巷道断面尺寸较大,使得巷道管理维护难度极高。

1 巷道原支护分析

1.1 原支护方案

巷道原支护选用“锚网索+钢棚+喷浆”的综合支护工艺,支护分2次进行,第一次为锚网索加混凝土喷浆支护;第二次为U36钢棚加混凝土喷浆。

一次支护:支护锚杆选用长2 800 mm,直径20mm的左旋滚丝锚杆,布设间排距600 mm×600 mm;锚索选用长7 000 mm,直径17.8 mm的钢绞丝锚索,锚索布设间排距1 600 mm×1 600 mm;金属网选用直径6 mm圆钢所制经纬网;混凝土选用C20型,初喷厚度50 mm。

二次支护:钢棚布设间距1 000 mm,使用棚拉板进行彼此间的相连,并借助长2 500 mm,直径20 mm的全螺纹锚杆进行紧固;喷浆选用C20型混凝土,复喷厚度150 mm。此外,进行U36钢棚加混凝土喷浆支护时对底板进行“钢筋+混凝土”的反底拱支护,所用钢筋为直径20 mm圆钢,布设间排距250 mm×250 mm;混凝土为C30型,浇筑厚度400 mm~800 mm。图1所示即为巷道原支护结构示意图。

1.2 原支护应用破坏现状

a)喷浆曾开裂。在软岩地层中开掘巷道后,围岩松软易变性,而C20混凝土喷浆可塑性较低,在作业完成后受围岩应力影响容易产生变形开裂,特别是巷道顶板喷浆层变形开裂极为显著;

b)棚腿扭曲。由于软岩地层围岩松软、破碎,这导致巷道周边岩体压力不仅大且分布不平衡,原支护所使用U36钢棚刚性不足,在围岩影响下极易出现跪腿或棚腿扭曲现象;

c)两帮收敛,钢棚断裂。在巷道水平应力的持续影响下,金家庄乡煤矿软岩巷道帮壁收敛速度较高,使得钢棚所承受剪切应力较大,钢棚容易出现破坏变形,严重的会发生剪切断裂;

d)低谷变形。巷道开掘后在地应力与水平应力的作用下,巷道底板受到挤压应力影响出现严重底鼓现象,针对底板所采用的钢筋混凝土反底拱支护受到损害[1,2]。

2 巷道失稳原因分析

通过对变形破坏巷道周边岩体岩性、巷道断面形状、支护设计等要素的分析,总结得出巷道失稳变形破坏的原因:

a)围岩承载力不足。巷道所处地层围岩破碎性高,整体力学性能较低,强度不足。特别是在遇水后,强度会发生进一步下降,使得在日常使用中,容易出现个别支护体失稳,进而引发巷道围岩变形与顶板冒落事故;

b)地应力以水平应力为主且较大。金家庄乡矿围岩应力以水平应力为主,其中最大水平应力可达15 MPa~16.2 MPa;最小水平应力可达8.8 MPa~9.57 MPa。井下围岩垂直应力为8.3 MPa~8.5 MPa。最大水平应力为最小水平应力的1.9倍~1.92倍,最大水平应力为垂直应力的1.7倍~1.95倍。这表明地应力对井下巷道稳定性的影响以水平应力为主,结合现场工程实测可知巷道破坏多由此导致,应是后续优化设计中需要考虑的主要因素;

c)巷道断面尺寸与支护方案不合理。原有支护方案中巷道形状为直墙半圆拱形,此结构不适用于软岩巷道,使得支护体受力不均,局部存在应力集中现象,随着应力集中的持续影响,支护薄弱环节易发生损坏,从而导致支护失灵。此外,原支护方案中混凝土复喷作业受钢棚阻隔导致整体性能下降,当巷道围岩发生应力显现时易导致喷浆体开裂,引发整体支护结构的失稳[3,4]。

3 巷道支护优化设计

3.1 工艺优化

a)一次支护。一次支护扔采用“锚网索+混凝土喷浆”的支护方法,将锚杆布设排间距更改为800 mm×700 mm,其中顶板布设锚杆型号无需改变;底板选用长2 000 mm,直径20 mm高强滚丝锚杆;两帮选用长2 400 mm,直径20 mm高强滚丝锚杆。锚索布设间排距更改为1 200 mm×1 800 mm;

b)二次支护。二次支护选用“单层钢筋+混凝土浇筑”相结合的砌喧施工工艺,所用钢筋直径20 mm,混凝土标号为C30。混凝土浇筑厚度350 mm,施工完成后需洒水养护25 d。与此同时,将巷道断面形状有原来的直墙半圆拱形更改为马蹄形或圆形,优化应力分布的同时加速掘进效率。图2所示即为优化后巷道支护结构示意图。

3.2 优化方案应用效果分析

a)巷道砌喧作业达成后,通过十字布点的方法对巷道变形进行持续监测,监测点布设以50 m为间隔,定期对各测点数据进行记录。经过半年的持续观测,将数据汇总分析后可知,巷道两帮与顶底板的移近量均小于10 mm,同时自砌喧施工完成后未发生过任何强力矿压显现现象;

b)巷道断面优化后断面形状由直墙半圆拱更改为圆形,经通风测算得知可继续满足井下生产的通风需求,同时单位长度巷道施工作业混凝土使用量减少2m3,钢筋使用量减少12 m,矸石产出量减少5 m3;

c)经过方案优化,井下巷道掘进作业量及支护施工速度获得显著提升,成巷速度由原先的每月50 m提升至每月70 m[5,6]。

4 结语

通过金家庄煤矿工程实践可知,在软岩巷道支护作业中,“锚网索+砌喧”相结合的施工方法能对软岩巷道变形实现有效控制。同时表明,软化巷道支护必须充分结合自身工程实际,在综合考虑各项地质因素的基础上,对一般支护方案进行针对性优化改良,方可真正取得良好支护效果,从而为井下生产作业的安全持续开展提供根本保障。

摘要：结合金家庄煤矿工程实践,在分析其软岩巷道原支护方案不足的基础上,分析其破坏失稳原因并就如何更好地实现软岩巷道支护提出这针对性优化方案,方案优化后应用结果表明:“锚网索+砌喧”的综合施工方案实现了对软岩巷道的有效支护,保障了井下生产作业的持续、安全开展。

关键词：矿井,软岩巷道,支护优化,效果分析

参考文献

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支护方案研究 篇2

一、编制依据：

《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99 《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002

二、工程概况：本工程是沧州市福馨家园公租房小区2#楼，位于沧州市北环，本楼建筑总面积为15619.63m2，长为50.6 m，宽为17.7 m，室外总高度为59.15 m，地上为二十层，地下为二层，地下均为储藏室。

三、本工程基础设计深度较深，经测量该工程的自然地坪标高和槽底标高高差为5.3米，即开挖深度在5.3米左右；护坡时采取大放坡，基槽周边留出80-120cm的工作面，按照1：1的比例进行放坡。

四、护坡材料：主要是塑料布。

五、铺设方法：

铺设方法 塑料布一般幅宽6.0～8.0米。铺设须根据塑料布幅宽与坡度陡缓进行设计施工。从挡水维护沿。顺坡塑料布与布搭接长度1.0～1.5米,上侧布压下侧布, 槽边高度高出自然地坪30cm，塑料布从自然地坪开始，布边用塑料袋装土或其它柔软重物压实。顶端布边埋入坡上部内,以防雨水进入。.塑料布铺在坡面上，以防止雨水冲刷和侵袭而导致的脱坡和坍塌。

主要采用宽幅无孔洞的，搭接处尽量减少；坡要平整，清除杂物以防止扎破塑料布；认真看护，如发现塑料布破损应立即修补。

六.施工保证措施

1、为防止雨水对边坡的冲刷，边坡采用幅宽6-8米的塑料布横向覆盖，中部有二步台的用塑料袋装土压实，没有二步台的用6米用架子管压好，基坑上部四周采用土屯做维护沿，高出自然地平300mm，四周设排水沟，排水沟的深度为300 mm，根据天气情况，槽底四周设排水沟，深度为300 mm，设两个集水井，并备好排水设备。

2、槽边用钢管作围挡，每2米设一根立管，围挡高度为1.2米，立管上设三根横管，横管与横管之间的间距为0.6米高，防止人员掉入坑内，发生安全事故，夜间施工时，槽边设置安全红色警示灯标志，防止发生安全事故。

3、边坡荷载控制：为防止荷载对边坡产生不利影响，槽边

3米范围内禁止堆放土、钢筋、水泥等重荷载物品，并禁止机动车辆通行。

4、雨季期间，边坡滑塌风险因素增大，为了最大限度的降低风险，项目部坚持“预防为主，防治结合”原则，在边坡上设立监测点，雨后复工前，对边坡进行全面的隐患排查。

5、每天派专人，对边坡进行仔细巡查，以便有问题及时发现及时处理。杜绝边坡滑塌引发事故，同时为防患于未然，项目部制定了应对重大险情的应急预案，一旦险情发生立即启动抢险应急预案。

七、安全施工措施

1）基坑顶周边设置连续封闭的安全护栏，防止人员坠落。2）为切实保证施工人员安全，树立“安全第一，预防为主”的思想，根据国家建设部颁发的安全检查评分标准制订具体措施。

3）建立安全保证体系，除企业已有的机构外，工地设立安全管理机构，工程项目设立安全小组、班组设安全员，形成一个健全的安全保证体系，工地的安全管理机构负责工地日常的安全工作，定期组织安全检查，对不符合要求的要及时发出整改通知，指导工程项目部和班组安全员的工作，对违章作业者进行批评教育和处罚。

4）凡进入现场的一切人员，均要戴安全帽，施工中应抽检，及时消除安全隐患。

5）严格执行各项安全操作规程，定期进行安全教育，加强工人的安全意识教育。

6）加强安全教育和监督，提高施工人员的安全生产意识，及时消除事故隐患。

7）在施工过程中，对地面沉降、支护位要定期观察测试，加强对支护的监控。

八文明施工措施

滑坡支护方案选择分析及优化设计 篇3

摘要：滑坡的形成原因是多因素造成的，其中雨水是诱发滑坡的主要外因。本文结合滑坡治理工程，对其支护方案对比选择并进行优化设计。

关键词：滑坡支护；方案；选择；设计

1 工程概况

1.1地质条件

某边坡由于连日降雨，己经产生滑动，滑坡后缘张裂缝清晰可见，宽度为10-40 cm，如图1所示。

图1 滑坡后缘张裂缝

滑体位于山体斜坡地中下部，平均厚度12.5m，滑动，面如图2所示。滑坡所处地形坡度20°- 40°滑坡高度約为60.5 m。该滑坡地层总体走向为NW，倾向为NE50°-60°。滑坡主要为上部松散堆积体产生滑动，边坡原有的挡土墙支护结构己不能满足工程需要，而且在滑坡下方有厂房和居民区，所以该滑坡必须重新支护。

图2滑坡剖面示意图

根据钻探和现场地质调查，滑坡体地层由耕植土、薪土夹碎块石组成，下伏基岩为灰岩夹泥质灰岩，自上而下依次为：①耕植土，褐黄色，由薪土夹碎石组成，厚度一般为0.5 m，分布在自然坡面表层，植物根系发育，结构疏松；②土，黄色，土体结构较松散，含大量泥岩风化残块，土程性质一般；③强风化石灰岩，灰色，薄至中厚层状夹泥岩，细品结构，整体性较差，岩体基本质量等级为111、W类；④中风化白云岩，灰白色，薄至中厚层状，隐品健品结构，岩体基本质量等级为11、111类；⑤弱风化砂岩，灰黄色，薄至中厚层状，中粒砂状结构，岩芯成柱状，强度较好。

滑坡区内地下水类型主要为碳酸岩岩溶水，赋存于石灰岩及白云岩的岩体溶蚀裂隙中，水量受地形、岩性等因素的控制，区内地下水总体上由北向南径流，在地势低注部位以泉的形式出露地表。通过钻孔进行水位观测，在钻探深度范围内未揭穿地下水，说明地下水位埋藏很深，在支护设计中可以不考虑地下水的影响，该边坡安全等级为二级。

1.2滑坡的成因及支护方案

根据现场勘察，产生滑坡的原因主要有两个：一是滑坡由耕植土、II土、强风化岩体组成，这部分岩土体强度低，稳定性差；二是滑坡产生前该地区连续降雨多日，加之耕植土透水性较好，大量降水经地表渗入滑体中且未能及时排出，岩土体容重及下滑力显著增加，导致产生滑动。滑坡先由上部岩土体松动下滑，然后带动下部岩土体滑动，该滑坡类型为推移式滑坡，按滑坡体物质组成和滑坡与地质构造的关系又可称为覆盖层滑坡。

根据该滑坡的工程地质条件，拟采用预应力锚索框架梁及抗滑桩来支护，这两种支护形式施工技术都比较成熟，在边坡支护工程中得到了广泛的应用。采用3套支护方案：方案1采用预应力锚索框架梁支护；方案2采用抗滑桩与预应力锚索框架梁联合支护；方案3采用双排抗滑桩支护。

图3为支护方案示意图，方案1为预应力锚索框架梁结构，将边坡分为二级结构，中间设置4m宽平台，其中预应力锚索锚固段为6m，锚固于弱风化砂岩中，锚固吨位为30 t，锚索为4束直径为15.24 mm的钢绞线，间距取4m，框架梁采用0.5mx0.5m矩形截面，弹性模量取19 GPa。方案2为抗滑桩与预应力锚索框架梁联合支护方案，其中抗滑桩嵌入弱风化砂岩中7m，抗滑桩直径为1.2m，弹性模量取31 GPa，抗滑桩与最下排预应力锚索锚头距离为19.7 m锚索参数与方案1中相同。方案3为双排抗滑桩支护方案，抗滑桩相隔10.2 m，嵌岩深度仍为7m，抗滑桩直径也仍为1.2m。

图3支护方案示意图

2 支护方案比较分析

边坡设计常采用极限平衡法，但是该方法不能得到边坡的变形、稳定性系数、塑性区分布情况等结果，无法综合判断支护方案的优劣，且对该滑坡而言，滑坡下方有厂房及民居，因此边坡的稳定性及位移均应满足设计要求。目前数值模拟手段在边坡稳定性评价中得到了广泛应用，为了对比分析上述3种支护方案的支护效果，采用数值分析软件FLAC3D计算出边坡的位移、应力分布、剪应变增量等指标，来综合分析各方案的优劣。该滑坡原始地形数值模型网格见图4，滑坡岩土体物理力学参数见表1。

图4原始地形数值模型网格

表1 滑坡岩土体物理力学参数

图5为未支护时的边坡位移计算结果，最大水平位移为873.970 mm最大沉降为614.940 mm，说明边坡位移较大，稳定性系数计算结果为1.012，边坡为临界状态，急需支护。计算结果与实际情况较吻合，这也说明了岩土体物理力学参数的取值是合理的。

（a）垂直向位移云图 （b）水平向位移云图

图5未支护时边坡位移计算结果（单位：mm）

3种支护方案中，抗滑桩较容易施工，对环境的影响较小，但造价略高；预应力锚索框架梁施工时不易操作，且对环境影响大，需要坡面清理等工序，会破坏原有的绿化，但和抗滑桩相比，其工期略短，造价略低。因此方案1的特点是造价低，难施工，工期长，对环境影响大；方案3的特点是造价高，易施工，工期短，对环境影响小；方案2位于两者之间。经过概算，方案1，2，3的造价分别为228万元、235万元和265万元，从造价的角度来说方案1最佳，方案3最差。

图6为3种支护方案水平位移计算结果，其中方案1最大水平位移为18.046 mm，发生较大位移部位主要位于滑体上部；方案2最大水平位移为23.242 mm，发生较大位移部位主要位于滑体的中上部；方案3最大水平位移为37.667 mm，发生较大位移部位主要位于滑体下部。从最大水平位移情况来看，方案1最小，方案3最大，说明采用预应力锚索框架梁支护结构要优于其他两种形式，其中方案2比方案1最大水平位移增大了28.79%，方案3比方案1最大水平位移增大了108.73%。

（a）方案1

（b）方案2

（c）方案3

图6支护方案水平位移计算结果（单位：mm）

为了更好地对比这3种方案的计算结果，将边坡稳定性系数、最大沉降、最大剪应变增量也列入比较，结果见表2。

从表2可以看出，各项指标均显示方案3支护效果最差。方案2与方案1相比，稳定性系数减小了3.80%最大沉降减小了1.13%最大剪应变增量增大了2.82%，可见方案1和方案2相差不大，因此这两种支护方案均可采用。由于抗滑桩的结构稳定性要强于预应力锚索框架梁，即锚索随着时间的推移会出现预应力损失和失效的现象，而且滑坡下方为一条公路和一家木材厂，更需注重支护结构的耐久性；而从造价来看，方案2只是略大于方案1，所以综合比较宜采用方案2进行支护加固。

表2 支护方案计算结果

3 支护方案优化设计

根据比选结果，对方案2采用的联合支护形式进行优化设计。优化设计主要考虑抗滑桩的位置，设计了4种方案，见图3（d），其中方案b与方案2相同。方案a，c，d中抗滑桩与最下排预应力锚索锚头距离分别30.9m，9.6m和1.0m。通过计算分析这4种方案以确定抗滑桩的最佳位置。

图7为方案a，c，d水平位移计算结果，由图6（b）和图7可以看出，方案a，b，c，d最大水平位移分别为32.676 mm，23.242 mm，14.012 mm、11.991 mm。从最大水平位移来看，方案d最优，但是从最大水平位移发生部位来看，方案a，b，c均位于滑坡中上部，而方案d则位于滑坡的下部，这是由于滑体下部无任何支护结构所致。虽然方案d最大水平位移值最小，但是这种支护方案存在安全隐患，抗滑桩距锚索太近，滑体下部容易再次滑动。为了详细比较这4种方案，对边坡稳定性系数、最大沉降、最大剪应变增量计算结果（表3）做进一步的分析，从表3可以看出，方案c稳定性系数最大，且剪应变增量最小，虽然方案d的最大水平位移及沉降均最小，但其稳定性系数为1.353，比方案c要小12.03 %，综合考虑，认为方案c为最佳方案，其稳定性系数比方案1还提高了4.41%。因此最终确定抗滑桩与最下排锚索锚头距离在10m左右为最佳。

表3 优化方案计算结果

4 方案实施效果

经过方案的对比及优化，该滑坡选择方案c进行了支护，图8为边坡支护完成后的水平位移的部分监测记录，监测仪器为XB338型滑动式测斜仪，根据支护后边坡的变形特征，将监测点的位置设于滑体中部即变形较大部位（参见图7（b）方案c的计算结果）。la后边坡最大水平位移为10.285 mm。

说明支护效果良好，优化设计是成功的。与数值模拟结果相比，目前监测结果略小于模拟结果，因为数值模拟结果为变形的最终结果，而监测结果为中间状态，可以看出数值模拟结果与实测结果比较吻合。

（a）方案a

（b）方案b

（c）方案c

图7优化方案水平位移计算结果（单位：mm）

图8边坡支护完成后位移

5 结论

a.通过比选，抗滑桩结合预应力锚索框架梁支护方案为最佳方案，能够提供较大的安全系数，有效地控制滑坡位移。

b.抗滑桩与预应力锚索框架梁间距越近，滑坡的最大水平位移越小，但从边坡的稳定性系数来看，存在一个最佳间距，大于或小于最佳间距稳定性系数均呈减小趋势，该滑坡最佳間距为10m左右。

煤矿巷道支护方案设计研究 篇4

在全球经济飞速发展的同时, 能源的消耗在不断的增加, 煤炭作为主要的能源之一, 其需求量也在不断扩大。煤炭资源主要埋藏于地下, 这就使得其开采变得较为复杂, 其中巷道作为煤炭资源开采的“血管”, 在煤炭开挖过程中起着关键性的作用。巷道的支护设计关系着煤矿的安全, 起着重要的作用。本文针对延安某煤矿巷道的支护设计进行研究, 给出合理的支护设计方案。

1 支护设计原理

1.1 巷道破坏的机理分析

通常情况下, 巷道的破坏主要表现为围岩破坏和过大的变形, 从内部机理上分析, 主要是巷道围岩在地层压力作用下产生的破坏[1]。巷道开挖后, 其围岩应力进行重新分布, 当巷道受到的应力值超过部分围岩的塑性极限或使围岩进入显著的塑性状态, 巷道就发生显著的变形及破碎现象, 如顶板的下沉、底板起鼓, 帮部破碎等。

1.2 巷道支护设计机理

巷道支护设计理论已经发展的较为成熟, 常用的支护设计理论有悬吊理论, 组合梁理论、松动圈理论等[2]。悬吊理论认为巷道破坏只是在围岩的表面, 在一定深度范围内有稳定的岩层, 支护时可将锚杆打在稳定岩层上, 从而将下部破碎的岩体固定, 达到支护的效果。组合梁理论认为顶板岩层中存在若干层, 锚杆打入岩体后, 既可以增加岩层间的摩擦力防止错动, 还可以避免岩层出现离层现象。松动圈理论[3]认为巷道在地应力作用下, 从围岩远处到巷道内壁总共可分为3个区:弹性区、破裂膨胀剧烈区、破裂膨胀稳定区, 支护时, 若锚杆长度超过破碎区的深度, 便可达到支护效果。

2 工程地质条件

该煤矿位于陕北黄土高原腹地, 属于典型的黄土高原地貌。区内地表水均属黄河水系, 属于季节性河流。构造位置处于鄂尔多斯盆地之陕北斜坡中部, 构造形态总体为向北西方向缓倾的单斜构造, 局部发育有宽缓的波状起伏。区内主要为近于水平的平缓单斜地层, 倾向NNW, 倾角1~3°区内断裂构造不发育, 无岩浆活动迹象。

本文以50101回风巷为研究对象, 该巷道位于瓦窑堡组第四段顶部, 层状产出, 煤层厚度0.51~2.95m, 平均厚度2.19m, 属中厚煤层。煤层底板标高在970~1085m之间;煤层埋深在35~529m之间, 平均深度为328m;含较稳定的1~3层夹矸, 单层夹矸厚度5~49cm, 夹矸为粉砂岩及泥质粉沙岩, 结构较简单。煤层顶板岩性大多为灰黑色薄-中厚层状的油页岩, 局部为灰色厚层状的粉砂岩;底板多为灰黑色泥岩或粉砂质泥岩。

3 支护设计方案分析

3.1 松动圈测定方案

针对该工程条件, 依据松动圈理论, 确定该巷道的支护设计方案。在分析地质条件的基础上, 针对该巷道的特点, 进行现场测定巷道的松动圈范围。现场采用多点位移计[4]测定巷道的松动圈范围, 多点位移计如图1所示, 其原理是在要测定位置处先钻一定深度的孔, 依据孔的深度在不同位置处安放监测点, 并固定, 最后根据不同位置处监测点的位移确定巷道松动圈的范围。

测试孔在巷道开挖后布置, 紧邻掘进面布置在巷道顶板中间, 孔深6m, 共布置9个监测点, 分别为6m, 5m, 4m, 3m, 2.5m, 2m, 1.6m, 1.2m, 0.8m。监测方案共分为2个断面, 断面间距30m, 在安装初期需要详细数据, 每天监测2次, 当数据稳定后可减小监测频率。最后根据监测结果确定巷道松动圈范围。

3.2 松动圈测定结果

根据监测数据, 将结果绘制成图表, 分析巷道松动圈范围, 监测结果如图2、图3。

分析上图可知, 断面1顶板最大离层值发生在1.6~2.0m, 最大离层值为6mm, 断面2顶板最大离层值发生在1.6~2.0m, 最大离层值为5.5mm。由此可确定巷道的松动圈范围在1.6~2.0m之间。

4 结论

根据现场实测结果, 50101回风巷的松动圈范围在1.6~2.0m之间, 则该巷道的锚杆支护设计采用2m长的锚杆可以锚固下部破碎岩体, 保证巷道的安全生产, 并且在巷道支护完成后, 对巷道的变形进行观测, 最后都趋于稳定状态, 由此可知该设计方案满足设计。

参考文献

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基坑支护施工方案 篇5

拟建项目场地原为林地，地形较平坦，此次勘察采用绝对标高，以甲方指定龙山南路与覃怀大道路中心线交点（X = 38450291.79，Y = 3885060.50，h=90.10m）为基准点（位置示意详见武陟孔雀城1.1期项目建筑物与勘探点平面位置图），据此测得拟建项目场地内各孔的孔口绝对标高在87.45～89.88m之间。

根据勘察报告，场地土自上而下主要由素填土、粉土、粉质黏土、细砂构成，拟建场地勘探深度内地基土可分为9层，详细描述如下：

(1)素填土(Q4ml)：杂色，松散。以粉质粘土为主，含有大量植物根系，土质不均一，局部表层约40cm为耕植土。该层在场地内局部分布。

(2)粉土（Q4al+pl）：黄褐色，稍湿，稍密~中密。局部夹薄层粉砂。该层在场地内普遍分布。

(3)粉质黏土（Q4 al+pl）：黄褐色~灰褐色，可塑。含少量铁锰质氧化物，偶见小姜石，粒径10～20mm，土内见铁锈色斑纹，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。该层在场地内仅在北部分布。

(4)粉质黏土（Q4 al+pl）：灰褐色～浅灰色，可塑。含少量铁锰质氧化物，偶见姜石，姜石含量占6%～9%，粒径10～20mm，切面光滑，稍有光泽。该层在场地内普遍分布。

(5)粉土（Q4 al+pl）：:黄褐色，稍湿，中密~密实，砂感强，局部夹薄层粉砂，干强度低，韧性低。该层在场地内普遍分布。

(6)粉质黏土（Q4 al+pl）：褐色，可塑。含少量铁锰质氧化物，偶见姜石，姜石含量占6%～9%，粒径10～20mm，切面光滑，稍有光泽。该层在场地内普遍分布。

(7)粉土（Q4 al+pl）：黄褐色，稍湿~湿，中密~密实，砂感强，局部夹薄层粉质黏土，摇震反应中等，干强度低，韧性低。该层在场地内普遍分布。

(8)细砂（Q4 al+pl）：黄褐色，饱和，中密~密实，以石英、长石为主要成份,含云母碎片,局部为中砂,夹薄层粉土。该层在场地内普遍分布。

(9)细砂（Q4 al+pl）：灰褐色，饱和，密实，以石英、长石为主要成份,含云母碎片,局部为中砂,夹薄层粉土。本层本次勘探深度范围内未揭穿。

2、区域地质构造及气象及水文 本区广泛发育了燕山运动以来形成的各种构造形迹，断裂构造尤为发育，多为高角度正断层。受断裂构造控制，区内地层形成由北向南呈阶梯状下降的单斜式构造形式，倾角为10°-20°。区内东西向构造主要有凤凰岭断层和盘古寺—新乡断裂（焦作段称朱村断层），凤凰岭断裂，大高村东（称董村断裂）；

北东向断层有九里山断层、马坊泉断层和薄壁断层，三下九号井断层、王封断层、三号井断层、两仓上断层等。

武陟县地处北温带，属暖温带大陆性季风气候，四季分明，干湿明显，春季干旱多风沙，夏季炎热多雨，秋季凉爽，冬季干冷多风，雨雪稀少。武陟县的干燥度指数k值小于1.5，属湿润区。

a）气温:年平均气温14.40°C，极端最高气温43.6 °C，极端最低气温-19.9 °C，年最高气温多出现在7月和8月。

b）降雨：年降雨量575~641mm，每年7、8、9三个月的降雨量是全年降雨量的55%。

c）冻土深度：根据《中国季节性冻土标准冻深图》，武陟县的最大冻结深度小于0.5m，一般为0.3m左右。

4基坑围护设计概况 本场地工程地质条件较好，基坑距相邻建、构筑物及道路较远，1-6#及地下车库基坑开挖小于5m，故采用放坡+挂网喷浆支护形式。

(1)、基坑土方开挖：

①土方开挖前应确定基坑开挖路线、轴线定位点、水准基点，并在设置后妥善保护。

② 基坑开挖时工作面、修理坡面须自上而下进行，根据现场土质情况确定，严禁超深、超长开挖土方，开挖每层后作业面暴露时间不得超过24小时，应及时设置固网钢筋、钢筋网、喷射混凝土。基坑底部开挖时，必须结合结构基础施工，至少留有200mm厚人工挖方，且不允许破坏原土。

③ 上层喷射混凝土面层的强度达到设计强度的70%后方可进行下层土方的开挖，若需提前开挖土方，须添加早强剂。

④ 施工开挖过程中应随时观察土质变化情况并与原设计所认定的加以对比，如发现异常应及时进行反馈设计。

（2）、面层施工 ①本工程各剖面应严格按设计坡度施工，严禁出现反坡现象。

②喷射C20细石砼，配合比（重量比）为水泥：砂：碎石=1:2:2.5，厚度为80mm。砼喷射时，必须由上而下，分层分片喷射。

③坡面C20喷射混凝土面层设Φ6@200×200钢筋网片，及Φ12的水平及竖向加强筋，以提高面层的刚度和强度，坡面上下段钢筋网搭接方式可采用绑扎搭接，搭接长度300ｍｍ。

④面层混凝土终凝后2h应喷水养护，时间宜为3～7天，以确保喷射混凝土的质量。

5基坑排水设计概况 基坑排水采用明沟排水。基坑排水沟设置在临时施工道路旁边，距基坑边约1.5m，施工道路向坑外排水沟找坡1%。为200mm×300mm，底板采用C15混凝土垫层，厚度100，两侧用120mm厚砖墙M7.5砖M5水泥砂浆砌筑。

6本工程重点、难点分析 6.1本工程特点 本工程基坑面积大，施工场地狭小。整体车库土方至底板底以上200mm，开挖深度为3.97m；

1-6#楼土方至褥垫层底以上600mm再施工CFG桩，桩基施工完成后开挖剩余土方。

6.2 土方开挖 基坑土方开挖施工是本工程施工的重中之重，在土方开挖过程中必须加强管理力度，积极做好基坑土方开挖各项保证措施，以确保本工程基坑顺利安全开挖。由于本工程基坑面积大，开挖深度深，对挖土机的布置、进退路线和措施、坑壁围护等增加了极大的难度，在土方施工期间的总体场地布置也是本工程施工的一大难点。

6.3 加强土方开挖阶段的雨季施工措施 本工程土方施工阶段如碰到雨季，雨季土方及基础施工也是本工程施工的一大难点，在雨季施工期间，必须做好各项防备措施，确保本工程土方及基础正常施工。

6.4 土方开挖阶段总体场地的合理布置 由于本工程基坑面积大，在土方施工期间的总体场地布置也是本工程施工的一大难点，在土方施工时，必须做好场地合理布置措施，分阶段、分区块进行施工。做好在施工区域之间产生临时边坡工作，基坑周边2m范围内不得堆放土方，材料堆载不得超过15Kpa。施工部署 7.1 项目组织管理机构 1、组织管理体系 2、项目班子管理人员职责 根据项目部职能安排，制定相关责任人员的职责，严格把关，并根据各工序的质量控制措施考核项目部成员，严格保证工程质量。

项目经理岗位职责：负责项目经理部的全面工作，签订项目承包合同，制定项目管理方针目标，指定项目总体管理方案和施工总体设想，对合同目标的实施效果负责，确保公司质量体系和合同要求的活动有计划的实施。负责有关方面的协调工作，负责项目部内部的职能分配，主持项目管理班子成员的考核和分配。全权处理项目管理过程中一切需要解决的问题。定期分析工程成本，并采取相应的措施进行控制。对整个项目的质量、进度、安全生产和文明施工负责。建立现场应急救援机构，做好应急物资准备，发生事故应立即抢险救援，保护好事故现场，事故及时上报，不慌报不隐瞒，积极配合上级部门事故调查，如实反应事故情况并做好善后处理。

执行经理岗位职责：协助项目经理对工程进行管理，当项目经理外出时代理行使项目经理职责。负责制定项目的各项规章制度，并对其实施效果负责。负责现场安全生产和文明施工、消防、卫生和安全保卫工作，落实各项具体措施。负责现场施工人员的后勤保障工作。

项目技术负责人岗位职责：负责项目部技术、质量方面的活动。负责编制施工组织设计和专题施工方案，并组织实施，及时处理施工中的技术和质量问题。负责与建设单位、监理单位和设计单位洽谈有关技术质量事项。组织工程的图纸会审、技术交底和全面质量管理活动，负责工程技术资料（质量记录）审核，使技术和质量活动的进程处于受控之下，确保公司质量体系和合同要求的活动有计划的实施。

施工员岗位职责：负责项目的具体实施。指导、检查、监督、控制现场一切与产品质量有关事项，保证产品一次成优。做好项目工程质量保证资料和各项技术资料的汇集和整理，做好施工记录，绘制竣工图。维护机械设备在施工过程中良好的技术状况和使用效率。做好技术交底工作，以及分部、分项和最终产品的技术复核检查。

质量员岗位职责：协助技术负责人做好工程质量管理工作，根据设计图、工程质量验评标准、施工验收标准等参加质量监督检验。负责工程质量记录、技术资料的监督和检查，正确及时填写质量资料。

安全员岗位职责：负责对进场施工人员的安全教育和安全交底，负责安全生产和消防各项措施的具体落实，定期对现场安全生产情况进行检查，督促生产班组做好安全工作。

材料员岗位职责：按批准的采购文件进行采购，接收物资进场（入库）应按规定进行检验试验或验证，做好记录和标识。对项目施工过程中的材料进行消耗管理，建立台帐。按现场平面布置要求，对各类材料开展定位管理。根据接收物资的质量特性采用适宜的方式、环境妥善贮存，确保接收物资质量不因保存不当而受损。做好工具的保管、借用等工作。

7.2施工总体部署 土方开挖详见土方开挖施工方案。

1、基坑围护、土方开挖施工顺序：

基坑总体施工顺序：

第一步：场地普查、清障及修整使标高控制在-0.1m左右；

第二步：定位；

第三步：开挖至褥垫层以上600mm，进行挂网喷浆支护，待混凝土面层强度达到70%时，进行下步工序施工。

第四步：CFG桩施工；

第五步：车库底板垫层底以上200mm、1-6#楼褥垫层以上600mm土方开挖；

2、主要项目施工方法 ①土方开挖：详土见方开挖施工方案 ②喷射砼：喷射C20细石砼，配合比（重量比）为水泥：砂：碎石=1:2:2.5，厚度为80mm。砼喷射时，必须由上而下，分层分片喷射，不得有干斑流溢。

③土方运输：本工程采用自卸车集中装运。坑内所有土方全部弃土外运，坑内设置出土坡道，出土路线由西向东。

7.3施工准备 1、技术准备：

检查基坑施工围护是否符合国家规范。

基坑围护设计同建造地点的工程地质和水文地质条件是否一致，同周边建筑物在施工时有否影响，弄清有没有原有的地下管线、地下构筑物是否会对新造建筑施工有影响。

掌握该基坑围护工程的建筑和结构的形式和特点，审查现有施工技术和管理水平是否能满足工期、质量要求。

2、物资准备 根据施工组织设计基坑围护中的施工进度计划和施工预算中的工料分析、编制工程所需材料用量计划，作备料、供料和确定仓库、堆场面积及组织运输的依据。

根据材料需求量计划，做好材料的申请、订货和采购工作，使计划得以落实。

组织材料按计划进场，并做好验收保管工作。

3、机具准备 根据要求，编制施工机具需求量计划。提出需求量的时间要求，组织落实施工机具的到位工作。

4、劳动力组织准备 根据基坑围护现场工作的特点，编制劳动力需求计划，确定合理的劳动力组织。根据开工日期和劳动力需求量计划，组织工人进场，安排好职工生活，并进行安全、防火和文明施工等教育。

为落实施工计划和技术责任制，应按管理系统逐级进行交底。交底内容通常包括：工程施工进度计划和月、旬作业计划；

各项安全技术措施降低成本措施和质量保证措施；

质量标准和验收规范要求；

以及变更和技术核定事项等，都应详细交底，必要时进行现场示范；

同时健全各项规章制度，加强遵纪守法教育。

7.4施工机械配备和劳动力组织 1、施工机械设备配置 序号 名称 数量 进场时间 退场时间 1 挖土机 5台（高峰期）土方开挖 土方完成 2 小挖机 3台 土方开挖 土方完成 3 自卸汽车 10辆（高峰期）土方开挖 土方完成 4 雾炮机 4台 土方开挖 土方回填完成 5 照明设施 3台 工程桩施工 工程施工完成 6 桩机 3台 工程桩施工 工程施工完成 7 空压机 1台 护坡施工 工程施工完成 8 喷浆机 1台 护坡施工 工程施工完成 9 注浆机 1台 护坡施工 工程施工完成 2、劳动力安排 序号 工种 人数 计划进场时间 计划退场时间 备注 1 桩 工 20 开 工 本工序完工 2 砼 工 20 开 工 本工序完工 3 钢 筋 工 10 开 工 本工序完工 4 普 工 15 开 工 本工序完工 6 机 修 工 2 开 工 本工序完工 7 电 工 3 开 工 本工序完工 8 挖机司机 6 开 工 本工序完工 9 自卸车司机 10 开 工 本工序完工 7.6 材料供应和管理 1、材料供应 序号 用途 名称 单位 数量 1 水泥（护坡）T 112 2 喷锚、护坡 水泥 T 120 3 喷锚、护坡 黄砂 T 500 4 喷锚、护坡 石子 T 750 5 防护 Ф48钢管 根 800 2、材料管理（1）材料准备工作要符合施工进度的要求，做到及时充足。

（2）施工用建筑材料应按施工阶段进展情况计划材料进场时间，并均保证及时进场。

（3）所有进场物资将先预先定场分类别堆放，并作好标识及产品保护工作。基坑支护施工方案 本工程地下车库及1-6#楼边坡均采取喷80mm厚C20细石混凝土支护。

1、材料要求 （1）挂网、固定钢筋网片：钢筋网采用φ6圆钢筋现场绑扎，间距为200mm×200mm。本工程基坑深度小于5m，边坡上设置3道锚杆（直径12mm、间距1m），锚杆长度1m，锚入深度0.9m、外露0.1m。

（2）喷射混凝土面层：混凝土面层自下而上分段进行喷射，其目的是为了防止混凝土因自重而产生裂纹与脱落，合理地划分喷射区段，喷头与喷面地距离宜控制在0.8～1.5m，宜缓慢均匀、呈螺旋形轨迹移动，保证混凝土均匀和密实。喷射混凝土平均厚度不应低于设计值，而且混凝土必须覆盖钢筋网。锚管及编网工作完毕后，应及时进行喷射，喷射混凝土强度等级为C20，厚度不得少于80mm。对于蠕变的淤泥或粉土，开挖难以自立时，应及时停止开挖，进行加固。

（3）边坡支护采用喷80mm厚C20细石混凝土，（内配6@200×200钢筋网片）2、施工工艺 边坡修土→第一次喷射混凝土→钢筋网片挂设绑扎→第二次喷射混凝土 3、施工方法（1）边坡修土 每层每段土方开挖以后，按照基坑支护设计放坡要求进行修坡，坡面松土要进行修除拍实。

（2）钢筋网喷射混凝土施工工艺 1）喷锚墙面板采用C20喷射混凝土，厚度为80mm，喷射混凝土采用干喷法，分两次喷射至设计厚度；

钢筋使用前应清除污锈；

2）第一次混凝土喷射厚度宜为30~40mm，钢筋网在坡面喷射第一次混凝土后铺设；

3）钢筋网喷射混凝土时应减小喷头与受喷面的距离，并调节喷射角度，以保证钢筋与壁面之间混凝土的密实性；

4）喷射中如有脱落的混凝土被钢筋网架住，应及时清除。

5)每一锚喷网段的边缘，留出30厘米与其邻锚喷网相连接，待下一段钢筋都连接好后，与下段钢筋网一起喷射砼。

（3）喷射混凝土强度质量控制 1）喷射混凝土的均匀性，喷射混凝土抗压强度的标准差和变异系数按下表：

施工控制水平优 良 及格 差 标准差（Mpa）母体的离散 <4.5 4.5~5.5 >5.5~6.5 >6.5 一次试验的离散 <2.2 2.2~2.7 >2.7~3.2 >3.2 变异系数（%）母体的离散 <15 15~20 >20~25 >25 一次试验的离散 <7 7~9 >9~11 >11 2）喷射混凝土施工中应达到的平均抗压强度可按下式计算：

ƒck=ƒc+S 式中ƒck——施工阶段喷射混凝土应达到的平均抗压强度（Mpa）ƒc——喷射混凝土抗压强度设计值（Mpa）S——标准差（Mpa）3）绑扎钢筋网。钢筋网为6@200双向排列，钢筋的搭接长度为300mm，上下施工段之间以及水平加强筋的搭接采用焊接。

4）喷射第二层混凝土至设计厚度。待第二层混凝土强度达到70％时进行下层土方开挖。

（4）砼素喷支护施工流程图 土方开挖 修坡 开挖边线放样 边坡养护 喷射砼3~4cm左右 喷射砼至设计厚度 插筋 绑扎钢筋网 3、作业条件：

（1）基坑开挖前，应与业主一起进一步查明基坑周边范围内各类构筑物和管线信息，确保基坑周围环境与设计时没有较大出入。

（2）在开挖前，建筑物位置的标准轴线桩，标准水准点及挖掘边框线，必须经过复测检查，由现场技术员为主办理技术复核手续，由现场监理对建筑物位置，包括建筑红线进行验线。

（3）施工前，由项目技术负责人进行交底，坚持在基坑围护结构设计指导下，根据工况发生的先后顺序开挖，严格执行先撑后挖的原则。

（4）地表面要清理，基坑保持平整，做好排水的工作，在基坑周边砌好排水沟以便集中排水。

（5）土方车辆进出口处应设置水冲洗设施，以防泥土污染城市道路，冲洗下来的污水经三级沉淀池后排入市政下水道。基坑工程监测 根据《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009第3.0.1规定开挖深度超过5m、或开挖深度未超过5m但现场地质情况和周围环境较复杂工程应实施基坑工程监测。

本工程土方开挖深度未超过5m，周围环境简单没有建筑物，故本工程不需工程监测。

10基坑支护应急措施 10.1 目的 施工现场基坑围护土方开挖施工中，安全风险相对较大，特别要注意开挖时必须按“大基坑小开挖”的原则，严禁一次挖土过深造成卸载太快而发生围护失稳。安全事故发生时，要快速、有序、高效地控制事故态势的发展，将事故损失减少到最低限度。

10.2 应急预案领导小组 组 长：项目经理 沈晓华 副组长：技术负责人 卢国东 组 员：安全员、各施工员及各班组长 10.3 应急救援程序 事故发现人报告－项目部负责人－事故确认－报救援小组－向有关部门报告－报警－启动应急预案－展开应急救援－事故处理结果－应急预案检查评价 10.4应急救援小组职责及任务 1、负责事故现场应急的指挥工作，进行应急任务分配核人员调度，有效利用各种应急资源，保证在最短时间内完成对事故现场的应急行动。

2、工地现场发生重大事故后，救援小组应立即组织人员抢救，同时以最快的方式报告应急救援机构，如发生人员伤亡或火警等，应分别在第一时间直接拨打电话报120急救中心或119火警救助。

3、现场应急救援立即组织人员展开抢救伤员和排除险情，防止事故的扩大和蔓延，力求将损失减少至最低程度。同时注意做好事故现场保护。

4、负责调动工地现场的一切所需的应急物资和人员，组织抢险救援，确保救援工作在统一指挥下有序地进行。

5、配合公司和上级部门开展事故调查，接收公司及政府有关部门对事故的调查和处理。

6、及时提供信息和资料，积极参与事故原因分析。吸取事故教训“举一反三”，制定并落实相应的防范措施，切实防止类似事故重复发生。

7、落实专人做好事故的善后处理工作，使各级人员都受到安全教育，在切实做好预防措施和确保安全的情况下，上报上级主管部门，争取尽快批准恢复工地的正常生产。

10.5 应急救援应遵循的原则 1、紧急事故发生后，发现人应及时疏散周边人员，撤离危险场地，并迅速向项目部报告。

2、项目部接到报告后，对事故进行确认，及时向有关部门报告，同时项目部及时进行报警，启动应急预案。

3、项目部在启动应急预案的同时应立即组织自救队伍，及时展开应急救援。

4、项目部应组织人员疏通事故现场通道，疏散人群到安全地带，保证救援工作顺利进行。

5、项目部在抢险过程中遇到危害人身安全情况时，应首先确保人身安全，迅速组织脱离危险区域，再组织急救措施。

6、项目部应组织人员迅速切断电源，关闭可燃气体阀门，防止事态扩大。

7、项目部应设紧急联络员一名，负责紧急事故的联络工作。

8、事故处理结束后，项目负责人应填写记录，并招集相关人员研究防止事故再次发生。

10.6 应急材料准备 1、通讯设备：移动电话、对讲机。

2、集体工具：小车：工作联系、伤员送医。

3、急救药品及器材：保健箱、担架等救援器材及灭火器等。

4、抢险物资：麻袋、铁锹、木桩、槽钢、钢管、扣件、脚手片、水泵、电线电缆、绳索等，抢险需用的其他物质，现场取用或临时调配。

序号 物资名称 数量 单位 备注 1 铁锹 40 把 2 洋镐 20 把 3 塑料布 2000平米 4 污水泵 10 台 5 排水导管 500 米 与污水泵配套 6 钢丝绳 30 米 配备吊具 7 纺织草袋 500 条 8 雨衣 50 件 9 雨鞋 50 双 10 急救箱 1 套 10.7 基坑围护、土方开挖的应急措施 1、当土体倾斜应及时做好基坑上部卸载、反压，采用在被动区域双管双叶注浆加固，并准备好木桩、草包和必要的土体回填；

2、排水和土方开挖施工期间，应建立应急抢险小组，实行现场值班制度，抢险小组成员由责任性强，施工经验丰富，身体健康的相关人员组成，应包括电工、机修、管工等工种人员。险情发生时，现场实行24小时轮流值班，值班人员应坚守岗位，加强现场巡视，发现问题及时向上汇报，并积极投入抢险工作。

3、应配置和备用足够数量的抽水机具（如泥浆泵、清水泵、潜水泵等）及管线、电缆、照明等器材，充实机电维修人员，加强设施设备围护和保养，确保设备机具的完好率。

4、及时做好应急物资、材料计划并列具清单，组织和准备一定数量的材料、设备器材，如砂袋、钢管、钢筋、水泥、喷浆机等施工材料及机具，以备应急需要。

5、施工前应重视基坑周边地下各种水源的调查，应特别关注地下雨水、污废水管的渗漏情况，应进行仔细排查；

对于渗漏严重的管道，在基坑开挖前必须进行有效的处理，以防渗水引起基坑支护的位移或塌方。

7、坑底出现侧向位移，立即停止坑边的挖土，坑底堆土或抛石块，待稳定后，对坑底土层进行注浆等加固处理，待养护期后再继续开挖。

10.8安全事故应急措施 1、如发生触电事故时：迅速拉电闸断电或用干燥方木、木板等不导电材料将触电人与接触电器部位分离开；

2、如发生机械事故时：应立即停止操作的机械，救出被伤害人。

3、如发生火灾时：当现场有火险发生时，不要惊慌，立即取出灭火器或接通水源扑救，并立即拨打119报警电话；

4、如发生土体倾斜造成煤气管道、供水管道、排水管道、电缆管道破裂，立即组织人员抢险，并拨打有关单位电话，及时有效的对事故进行处理；

5、发生物体打击时：当有人受物体打击时，应立即救出被打击的伤害人，送现场工地医护室进行救护；

6、发生有害气体中毒及实物中毒应立即送往就近医院。

7、如发生人员伤亡，应在一个小时内及时向上级和有关部门报告，并拨打急救电话120或送现场工地附近医院，并保护事故现场不被破坏；

8、施工现场必备有效的应急器材：对讲机、灭火器、医疗器材、车辆、担架、急救人员。

10.9 事故处理 1、根据应急救援方案，组织相应队伍和人员，分工落实实施抢险救援工作；

2、立即上报事故情况；

3、采取措施防止事态扩大；

4、发生工伤事故时还应保护事故现场，配合事故调查人员进行事故调查取证；

5、集团公司接到事故报告后，生产部负责人必须立即赶赴事故现场，处理协调事故抢险及善后事宜；

11质量保证措施 11.1质量保证体系图 项目经理 技术负责人 材料员 安全员 分项工长 质检员 护壁专业分包 施工班组 11.2质量保证措施 1、材料进场后，必须经过检查验收，必须有产品合格证或产品质量保证书，验收合格后方可使用。

2、施工前，仔细阅读施工图纸，领会专项施工方案意图及施工要求。向作、业人员做好技术交底工作，使工作人员领会专项施工方案意意图，施工要点及施工要求。严格按审定的施工方案组织施工。

3、做好过程质量的控制，工长、质量员要作好跟踪检查工作，出现问题立即纠正，认真做好“三检”工作，每道工序施工结束后，工长、质量员作好实测实量工作，不合格的立即返工，直至合格后方可进入下道工序施工。

4、加强检查喷射砼配合比、喷射顺序、护壁成型质量 12 安全生产保证措施 12.1 安全生产保证体系 安全负责人 1.监督施工全过程的安全生产，纠正违章；

2.配合人关部门排队施工不安全因素；

3.项目全员安全活动和安全教育；

4.监督劳保用品质量和使用。

技术负责人 1.制定项目分项工程安全施工方案；

2.督促安全措施落实；

3.解决施工过程中的不安全技术问题。

生产负责人 1.在安全前提下，合理安排生产计划；

2.组织施工安全技术措施的实施。

项目经理 机械管理负责人 1.保证项目使用的各类机械安全运行；

2.监督机械操作持证作业。

劳务管理负责人 1.保证进场施工人员安全技术素质；

2.控制加班加点，保证劳逸结合；

3.提供必须劳保用品，确保安全。

其他有关部门 1.财务部门保证安全措施项目的经费；

2.卫生、行政部门保证工人生活基本条件，确保工人身心健康。

操作班组 12.2安全生产措施 1、土方开挖安全措施（1）土方开挖顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。

（2）基坑周边2倍开挖深度范围内不得堆放土方，材料堆载不得超过15Kpa。

（3）坑内土方分层开挖应严格按方案要求放坡，操作过程中应随时注意边坡稳定情况，发现问题及时加固处理，严禁先挖坡脚的危险作业。

（4）人工挖土、操作人员之间应保持安全距离，一般应大于2.5m，两台机械开挖，挖土机间距应大于10m。挖机回转半径范围内严禁站人。

（5）基坑护栏：基坑坑边设置红白相间双色钢管1.2m以上的双层围栏，立杆间距不得超过2米，并悬挂醒目标识，上下基坑设扶梯搭设宽1.2米钢管扶梯设扶手。

2、施工用电安全措施（1）现场临时用电实行总配电箱、分配电箱、开关箱三级配电、三级保护。分配电箱与开关箱的距离不得超过30m，开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不得超过3m。

（2）在施工现场专用的中性点直接接地的电力系统中必须采用TN-S接零保护系统。

（3）配电箱门应配锁，有防雨措施；

箱内应保持清洁，不得有杂物。配电箱内应有电气系统图和每半月检查、维修情况记载。

（4）各种开关电器的额定值应与其控制用电设备的额定值相适应。熔丝应与设备容量相匹配。严禁用其他金属丝代替熔丝。

（5）现场维修、安装或拆除临时用电工程必须由电工完成，电工应持特种作业操作证，且在有效期内。非专业人员，及其他任何人不得擅自启动和关闭机电设备。

（6）施工现场电缆干线应采用埋地或架空敷设，严禁沿地明设、随地拖拉或绑托在脚手架上。电缆穿越建筑物、道路和易受机械损伤的场所，必须采用防护套管等进行线路过路保护。

（7）建立现场临时用电检查制度。

（8）现场采用双路供电系统，确保电源供应。临时配电线路必须按规范架设，架空线必须采用绝缘导线，不得采用塑胶软线，不得成束架空敷设，也不得沿地面敷设。

（9）施工机具、车辆及人员，应与内、外电线路保持安全距离。达不到规范规定的最小距离时，必须采用可靠的防护措施。

（10）配电系统必须实行分机配电。现场内所有电闸箱的内部设置必须符合有关规定，箱内电器必须可靠、完好，其选型、定值要符合有关规定，开关电器应表明用途。电闸箱内电器系统须统一式样、统一配制，箱体统一刷涂橘黄色，并按规定设置围栏和防护棚，流动箱与上一级电闸箱的联接，采用外插连接方式。

（11）独立的配电系统必须按部颁标准采用三相五线制的接零保护系统，非独立系统可根据现场的实际情况采取相应的接零或接地保护方式。各种电气设备和电力施工机械的金属外壳、金属支架和底座必须按规定采取可靠的接零或接地保护。

（12）在采用接地和接零保护方式的同时，必须设两级漏电保护装置，实行分级保护，形成完整的保护系统。漏电保护装置的选择应符合规定。

（13）各种高大设施必须按规定装设避雷装置。

（14）手持电动工具的使用应符合国家标准的有关规定。工具的电源线、插头和插座应完好，电源线不得任意接长和调换，工具的外绝缘应完好无损，维修和保管应由专人负责。

（15）土方基础施工，内部照明应使用24伏低压照明设备，结构施工内部照明使用行灯照明的，其电源电压应不超过36伏，灯体与手柄应坚固，绝缘良好，电源线须使用橡套电缆线，不得使用塑胶线。行灯变压器应有防潮、防雨水设施。外围的强电照明，必须搭设灯架，灯架高度不得低于2米，并做好绝缘。

（16）电焊机外壳应做接零或接地保护。施工现场内使用的所有电焊机必须加装电焊机触电保护器。电焊机一次线长度应小于5米，二次线长度应小于30米。接线应压接牢固，并安装可靠防护罩。焊把线应双线到位，不得借用金属管道、金属脚手架、轨道及结构钢筋作回路地线。焊把线无破损，绝缘良好。电焊机设置地点应防潮、防雨、防砸。

3、高空坠落安全措施 （1）地下室内井坑深度超过1m的应用栏杆围护。结构层施工的各孔洞口，电梯井口及楼层临边等应及时用盖板封严或栏杆围护。

（2）高处作业，不准往上或向下乱抛材料、工具等物件。施工人员应从规定的通道上下，不得攀爬脚手架、井架等设施。

（3）各施工作业场所内，凡有坠落可能的任何物料，都应先行撤除或加以固定，作业人员在操作前应进行检查，发现隐患及时处理。

4、消防安全措施 （1）建立防火责任制。项目经理部防火负责人与各施工单位防火负责人签订防火责任书，施工单位防火负责人也要与外包队签订防火责任书，使防火工作层层负责，责任落实到人。

（2）成立由项目经理部消防管理负责人为首和各施工单位消防管理负责人参加的施工现场消防工作的领导与协调。

（3）项目经理部根据施工情况成立由安全检查人同兼职的现场安全员组成“消防检查组”，“消防检查组”负责开展日常的消防检查工作。

（4）建立多层次的义务消防队组织，项目经理部根据具体情况成立义务消防队，各施工单位也要设立基层义务消防队。义务消防人员必须经过培训。

（5）建立并执行消防工作检查制度。

（6）施工现场必须设置消防车道与施工道路合并，其宽度不得小于4米。

（7）根据施工现场的具体情况设置消火栓，消火栓处昼夜要设有明显标志，并配备足够的水龙带，消火栓周围3米以内，不得堆放任何物品。消火栓进水干管直径不得小于100毫米。

（8）各施工单位对重点防火部位、易发生火险部位，应配备足够的火器材，随工程进度及楼层不断提高而及时增加干粉灭火器。消防器材应保证灵敏有效，干粉灭火器必须按规定时间更换干粉，灭火器材必须在经市消防局批准的销售单位购置，不得购置对环保有影响的灭火器，对购置伪劣器材而造成的事故，要追究当事人的责任。

（9）施工现场要配备足够的消防器材，并做到布局合理，经常维护、保养，在寒冷季节应采取防冻保温措施，保证消防器材灵敏有效。

（10）加强用火、用电管理，严格执行电、气焊工的持证上岗制度。无证人员和非电、气焊工人员一律不准操作电气焊、割设备，电、气焊工要严格执行用火审批制度，操作前，要清楚附近的易燃物，开具动火证，并配备看火人员及灭火器材。动火证当日有效，动火地点变换，要重新办理动火证手续。消防人员必须对用火严格把关，对用火部位、用火时间、用火人、场地情况及防火措施要了如指掌，并对用火部位经常检查，发现隐患问题，要及时予以解决。

（11）使用电气设备和易燃、易爆物品，必须严格落实防火措施，指定防火负责人，配备灭火器材，确保施工安全。

（12）施工现场内不准住人，特殊情况需要住人时，要报经项目经理部批准。

（13）现场及工程内不允许随便搭设更衣室。施工现场内禁止存放易燃、易爆、有毒物品。因施工需要，进入工程内的可燃材料，要根据工程计划，限量进入，并应采取可靠的防火措施。上述物品进场必须事先征得有关管理部门的同意，发给《特种物料进场许可证》方可进场，对擅自进料或超过批准数量进料的，按消防法规及内部规定追究主管人和当事人的责任。

支护方案研究 篇6

关键词：深基坑支护；方案设计；施工控制

一、深基坑支护类型选择

随着经济的快速发展，城市建设的飞速推进，地面空间的局限性对地下空间的发展要求愈加迫切，深基坑开挖支护问题日益突出。这对设计人员和施工管理人员来说也遇到了新的问题及新的挑战，从而使基坑工程的事故发生率一直高居不下，突出了合理选择深基坑设计方案的重要性。我们常见的深基坑支护类型有：钢板桩、排桩支护、地下连续墙、SMW工法、土钉支护、锚杆支护等。

1、钢板桩

钢板桩支护是由锁口或钳口的热轧型钢制成，把这种钢板桩相互连接就形成钢板桩墙，被广泛用于挡土和挡水。钢板桩支护由于施工简单而应用广泛，但由于是狗狗可能会引起相邻基础的变形和噪声较大，在人口密集的、建筑密度大的地方受到限制。

2、排桩支护

排桩支护是指柱列式间隔不知钻孔灌注桩、钢筋混凝土挖孔或PHC管桩作为主要挡土结构的一种支护方式。这种支护结构有很好的刚度，但要重视帽梁的整体拉结作用，在基坑边角处帽梁应连接交圈要求灌注桩围护结构起到抗水防渗作用时，必须做好桩间和桩背的深层防水搅拌桩或旋喷桩。在周围环境要求不十分严格是，多考虑采用排桩支护。

3、地下连续墙

地下连续墙具有整体刚度大的特点和良好的止水防渗效果，适用于地下水位一下的软粘土和砂土等多種地层条件和复杂的施工环境，尤其是从基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况，因此在国内外的地下工程中得到广泛的应用。在基坑深（一般h＞10m）、周围环境保护要求高的工程中，经过技术经济比较厚多采用此技术。但是地下连续墙在坚硬土体中开挖成槽会有较大困难，尤其遇到岩层需要特殊的成槽机具，施工费用较高，对现场的环境也有一定的影响。现在对此方案有采取新的施工工艺：逆作法，我国还进行了预制装配式地下连续墙和预应力地下连续墙的研究和试用。这些新的施工工艺取得了较好的社会和经济效益。

4、SMW工法

SMW工法是SoilMixingWall的简称，由日本开发用于工程，是日本基坑围护的重要工法。在20世纪末引进我国并开发用于基坑围护工程，1994年首次在上海采用，国内规范称“型钢水泥土搅拌墙”，即在连续套接的水泥土搅拌桩内插入型钢形成复合的挡土止水结构，其中搅拌桩可作为防渗帷幕，H型钢则作为基坑围护的主要受力构件。

5、土钉支护

以土钉作为主要受力构件的边坡支护技术，它由密集的土钉群被加固的原位土体喷混凝土面层和必要的防水系统组成。它具有了工期短、造价低、施工简便快捷、结构轻巧、柔性及延性好等特点，所以应用比较广泛。但是要求土体有临时的自稳能力，以便给出一定的时间施工土钉墙，因此对土钉墙的适用的地质条件加以限制。

6、锚杆支护

锚杆支护是一种岩土主动加固的稳定技术，作为其技术主体的锚杆，一端锚入稳定的土体中另一端与各种形式的支护结构连接，并施加预应力，通过杆体的受拉作用，调动深部地层的潜能，达到基坑稳定的目的。目前在我国基坑工程中应用较多，积累了丰富的实践经验。

二.深基坑设计方案应用

深基坑设计方案的合理性直接影响整个基坑工程的关键因素，一个成功的深基坑设计方案应当经济合理、安全可靠、施工技术的可行。在我国深基坑出现较晚，深基坑支护技术日趋成熟，现以我09年所在项目的一个工程举例说明深基坑技术的应用。

工程概况：伊萨卡三期深基坑工程位于杭州市经济开发区25号大街与12号路交叉口处。建筑物由1#、2#、3#、4#、5#楼环绕组成，环内是地下一层、地下二层地下室组成，总面积52462平方米，开挖深度地下二层达到10.0米，地下一层6.5米，土质主要为沙土。

深基坑方案选择：现场环境基坑北面5米外是一条水渠，西南面相邻的是已建高层建筑，东面20米外是小河，西面是施工主道路。根据基坑周围的复杂性，整个基坑支护采取多种支护方式结合。在南面比较稳定的边坡情况采取锚杆支护方案；在西南角有相邻高层建筑及西面临近主道路的地下两层深基坑处采用排桩支护方案+水泥搅拌桩结合，这样既能保证很强的刚性，又能起到止水抗渗作用；在北边临水渠和东面临河的基坑处采用SMW工法，这样对止水抗渗起到很好的作用。这种支护方案结合的方式在很多工程得到了应用，既能保证了基坑的安全，也节约了工程成本。

三、施工控制

由于深基坑支护的特殊性，除了好的设计方案重要性外，施工控制在里面也起到了非常关键的作用。

1、分包单位的选择：因为工程的特殊性，施工必须由具有施工资质与能力专业分包队伍进行。施工单位的技术力量、整个素质是影响工程质量的重要因素之一，应选择社会信誉好、技术力量强、施工经验丰富的分包单位，防止层层转包以致影响工程质量的现象发生。

2、施工专项方案是具体指导施工的重要文件。但往往有些施工单位照搬照抄，不是根据实际的工程情况编制，控制点不具体，措施针对性不强，基本无指导意义，并强调指定突发事件的应急预案。所以在专项方案的审定步骤中需要引起重视。

3、施工阶段的控制要点是项目实施的关键阶段。根据项目的实际情况确定工程的关键要点，并加强控制好关键点。当然基坑工程支护是一个复杂的系统工程，任何一个环节的失误都有可能导致施工失败，甚至事故发生。施工单位必须严格按照专项方案来控制各个环节，对施工要点指定具体措施，做好事前控制的同时必须加强过程控制。

4、深基坑支护的信息化管理控制是不可忽视的一个重要环节。采取信息化手段对基坑支护结构的变形、沉降及水平方向的位移或倾斜，支护结构是否有裂缝及基坑底是否产生隆起或变形，若发生这些问题将会到时支护结构的失败。信息化管理的主要手段是合理安排专业人员对基坑现场进行监测，根据监测情况进行预报，及时时采取对应措施，确保安全。

结论

深基坑支护工程是近二十年来随着城市发展的一门崭新的实践工程学，它有待于各方面更好的优化，对基坑工程支护方案优选应从多方面进行综合考虑，选择能使方案简单易行，易于工程技术人员掌握和接受并能达到工程要求的设计方案。

支护方案研究 篇7

某边坡为切方边坡, 坡底标高为40.10m, 山体最大标高为69.40m, 开挖段全长约90m, 坡高约3.5~23.5m, 山体自然坡度35~45°, 该边坡为岩质边坡, 上部粉质粘土及少量杂填土层厚0.5~3.2m, 下部为强风化砂岩夹泥质粉砂岩。现场调查陡坡上薄层状砂岩风化强烈, 岩石因受断裂引张破坏作用, 裂隙比较发育, 在人为、不良自然条件或或地震作用下, 易引发危岩崩塌和滑坡;因此, 该段边坡须采取妥善的支护措施。该边坡为永久性边坡, 安全等级为一级, 安全系数为1.3。

1.1 工程地质条件

1.1.1 地形和地貌

场地原始地貌属剥蚀低山丘陵地貌。勘察期间, 拟建边坡部分钻孔孔口标高介于44.15~68.81m之间, 地表相对高差24.66m, 山体自然坡度30~45°。

1.1.2 地层岩性

据钻孔揭露地层, 分别为第四系杂填土层、残积层、泥盆系锡矿山组砂岩夹泥质粉砂岩、泥盆系沙河组泥灰岩。

1.2 水文地质条件

勘察期间, 山坡上所有钻孔均未测到地下水水位, 坡底部分钻孔见地下水, 地下水类型主要为赋存于杂填土中的上层滞水。地下水补给来源主要为大气降水和生活污水补给。

2 支护方案选择

2.1 抗滑桩

2.1.1 抗滑桩简介

桩上部承受坡体推力通过桩身传给下部侧向土体或岩体, 边坡的下推力是依靠桩下部的侧向阻力来承担, 进而使得边坡稳定。整个滑坡体稳定性由于受到来自抗滑桩阻力的作用而大大提高, 即大大提高滑坡体的安全稳定系数从而达到规定的安全系数相应规范的可靠指标, 可以达到坡体不从桩间挤出和桩顶滑出的要求。此外桩体本身要满足强度、稳定性的要求, 即桩体横断面要满足刚度、应力应变、变形等各项指标要求。

2.1.2 抗滑桩作用原理

滑坡体对桩体的滑坡主动推力可以分为两个部分, 一部分推力从桩体传至滑坡体中的滑动面以下岩体中, 使得桩前滑坡的推力大大减小, 使得滑体稳定性的大大提高;一部分推力由桩体传至桩前滑破体, 由桩前滑动面向上的抗滑力和这部分推力相互平衡。简单的说借助抗滑桩把将滑坡体中未达到平衡的滑坡推力传递到桩周的岩土上。

2.2 桩锚支护

2.2.1 桩锚支护简介

桩的上部或者中部加上锚索, 这样锚索可以承受一部分的下滑力, 这样就可以大大减少抗滑桩的传递作用, 从而使得桩体所受荷载大大降低, 也可以使得桩埋入滑床中的深度降低。原来的悬臂抗滑桩的受力模型变成一端近似铰接和另一端近似弹性固定端的一种梁式结构模型。其主要结构包括预应力锚索、抗滑桩、锚具等。

2.2.2 桩锚支护作用原理

通过锚具将施加预应力后的锚索与抗滑桩相连, 使得一端穿过滑坡体将滑坡体锚固于滑床内, 抗滑桩和预应力锚索形成一种联合受力的模式。从而锚索拉力和桩体所承受的抗滑力共同平衡滑坡推力, 改善抗滑桩靠嵌固段地基抗力以平衡滑坡推力的受力模式, 和抗滑桩大悬臂受力受限的受力机理。

2.3 格构式锚杆

2.3.1 格构式锚杆的简介

格构式锚杆主要是针对滑坡的一种滑坡综合防护措施, 利用现浇钢筋砼、浆砌块石、预制预应力砼进行坡面处理, 将锚杆或锚索锚固从而使得滑坡达到稳定的方法。

格构式锚杆大多时候利用混凝土框格护坡, 且在框格之内种植各种花草, 达到极其美观和公路环境美化的效果。这种措施广泛运用于山区高速公路中的高陡边坡加固中, 可以达到护坡和美观又既安全的双重效果。

2.3.2 格构式锚杆作用机理

格构式锚杆中, 网格梁的作用除了限制现有挡墙的位移外, 还有传力作用。如果单独使用锚杆加固边坡, 往往会由于锚杆的拉力过大从而导致应力过于集中, 引起现有的挡墙变形、破坏, 如果挡墙变形过大同时会引起锚杆应力丢失。若果将二者结合使用, 这样网格梁相当于锚墩, 起固定的作用, 有效利用网格梁与挡墙有效接触面积大, 使得挡墙在锚杆作用下其变形得到大大限制。

3 方案论证

3.1 技术对比

以上三种方案都是无较大技术难题的典型支护方案。在边坡支护工程实践中, 三种方法都是较理想的施工方法, 其应用都较为广泛。但每种方法均有优缺点 (见上文三种方案简介) 。从而仅需从工期、经济这两方面来进行三种方案的优选

3.2 经济比较

根据施工经验及相关规范, 除技术方案可行之外, 主要是经济方面的要求。锚杆网格梁支护造价是抗滑桩的约40.8%, 是桩锚支护造价的约69.0%。因此采用锚杆网格梁支护较为经济。

3.3 工期对比

从工期上看, 三种方案相差不大, 一般同等工程情况下, 桩锚支护所需时间比抗滑桩支护多15%左右, 锚杆网格梁支护所需时间比抗滑桩支护少15%左右, 基本三种方案均能满足一般工期需要。

3.4 结论

当采用格构式锚杆时, 造价低、工期短、边坡安全性高。因此选用格构式锚杆作为本边坡工程的最终支护方案。

4 设计方案

4.1 锚杆设计

此边坡共设计十排锚杆。

边坡是二级边坡, 每级十米高, 中间有一条2米宽平台。设计为10排锚杆, 垂直和水平间距均为2米, 水平角度为150, 孔径为130mm。

4.2 网格梁设计

第一级格构支护的基础梁、压顶梁、肋梁和肋柱设计方案4.3锚杆支护结构稳定性验算

第二级边坡支护与第一级边坡支护采用同样的支护方式并得出相关数据。现对锚杆支护结构的整体稳定性进行验算如下

由此可得, 该边坡支护稳定。

5 结论

在无特殊要求的常见边坡支护工程中, 格构式锚杆有如下优点, 造价低、工期短、边坡安全性高。因此普通的边坡支护工程中可选用格构式锚杆作为首选支护方案, 其次可选桩锚支护和抗滑桩支护。

参考文献

[1]《建筑边坡工程技术规范》 (GB50330—2002) 中国建筑工业出版社.

[2]隆威等著.《岩土工程预决算与招投标》[M].长沙:中南大学出版社, 2004.

[3]彭振斌著.《锚固工程设计计算与施工》[M].武汉.中国地质大学出版社, 1997.

支护方案研究 篇8

深基坑工程系统是一个综合性的岩土工程问题, 在基坑开挖过程中, 支护方案选择的好坏直接关系到整个工程的成败[1,2]。由于深基坑工程具有区域性强、造价高、发生事故后果严重等特点, 使得基坑支护方案必须科学合理、安全可靠、方便可行、造价经济。因此, 如何科学有效地进行基坑支护方案的优选显得尤为重要。

深基坑支护方案的优选是根据某一深基坑工程所要达到的目标, 从众多可行方案中选出一个最佳方案, 本质上是对多种方案下多目标的评价与选择。目前, 相关专家学者针对基坑支护方案优选开展了深入研究, 提出了一系列不同的基坑支护方案优选方法, 取得了一定的研究成果, 归纳如下:王广月等[1]根据评价指标的模糊性及评价方案的层次性, 采用模糊数学理论和层次分析理论, 建立基坑支护方案的优选模型。张尚根、陈灿寿等[2]根据评价指标的模糊性, 采用模糊数学理论建立了优选模型。阮永芬、叶燎原[3]根据各指标的信息不完全性及相互关联性, 采用灰色系统理论对方案进行优选。冯玉国、王渭明[4]根据评价指标的不相容性, 提出基于灰色物源分析的优选模型。冯庆高、周传波等[6]提出了灰色模糊可变决策法。梅年峰、罗学东、蒋楠等[8]提出了灰色多目标决策模型进行基坑支护方案优选。

鉴于此, 通过调查研究以昆明为例的软土地区工程地质特征, 明确影响软土地区深基坑方案优选的因素, 建立了一套多层次、多目标基坑支护方案综合评价指标体系, 在此基础上, 运用灰色关联分析法选取最优的基坑支护方案。

1 灰色系统理论计算原理

1.1 灰色关联法基本思想

灰关联法的基本思想是根据序列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密, 曲线越接近, 相应序列之间的灰关联度就越大, 反之越小。简而言之, 灰色关联分析法就是通过计算系统特征变量数据序列与相关因素变量数据序列之间的关联度, 建立灰关联矩阵, 利用优势分析原则, 得出各影响因素的顺序, 以确定主要影响因素[8]。

设灰色系统有n个灰色因子数列, 即:

如果要以其中任意的一组数列Xj为母序列 (参考序列) 来分别计算序列Xi, i≠j, 相对于Xj (i) 之间的关联度、关联序以及关联矩阵。

1.2 灰色关联法计算步骤

1) 进行原始数据变换。

为了使各数列间具有统一的量纲, 需要对数据进行预处理。原始数据预处理有多种方式主要包括:

a.初值化变化。

b.均值化变换。

2) 以Xi (1) (k) 为母线, 计算对应时刻与各数列的差值Δij (k) 。

3) 找出|Δij (k) |的最小值Δmin与最大值Δmax。

4) 求Xi对各数列每个时刻的关联系数ξ (ij) (k) 。

其中, η∈[0, 1], 一般可取0.5。

5) 计算各数序列对Xj的关联度。

2 软土地区深基坑支护综合评价指标体系的构建

依据软土地区城市建筑密集的特点, 基坑支护方案的选择不仅要考虑方案的安全可行性和经济合理性, 同时需考虑基坑工程对周围环境的影响以及施工便捷性。因此合理构建深基坑支护评价指标体系应考虑的因素主要包括:基坑支护设计方案的科学、合理, 直接关系到基坑支护安全;基坑支护对周围环境产生的影响则包括降水引起地面沉降、侧向变形等;施工方案便捷性影响施工工期、施工难易程度等;方案经济合理性体现在工程造价和工程失效的经济损失。

根据昆明软土地区深基坑工程建设实际特点、周边环境、工程地质条件等, 从安全可行性、环境保护、施工便捷性、经济合理性4个方面构建基坑支护方案多层次多目标评价指标体系, 主要由4个一级指标 (B1, B2, B3, B4) 和12个二级指标 (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12) 组成, 参见图1。

3 工程实例分析

3.1 工程概况

昆明市软土区域地质是内陆断陷盆地型软土的一个典型代表, 随着深大基坑工程建设不断涌现, 软土地质特征对深基坑工程的影响日趋明显。昆明软土区域形成的地质背景较为特殊, 濒临滇池水体, 是典型的高原断陷盆地型软土。

昆明拟建某安置小区, 占地总面积约19 850 m2, 基坑开挖深度约为5.2 m~7.5 m。该建筑物共设2层地下室。现场为拆除旧房场地, 场地北侧有3层高的建筑, 距离基坑约为6.5 m, 南侧则有护城河, 东侧为光大银行6层建筑, 距基坑9 m左右, 西侧为环城西路。基坑开挖影响的土层为杂填土、粉质粘土、淤泥、粉质粘土、中粗砂, 土层的物理力学性质见表1, 开挖土层为杂填土、粉质粘土、淤泥, 基坑开挖后整体稳定性较差, 需要对其进行支护, 且基坑开挖范围内土层含水性和透水性较差, 需要采取有效地止水措施。

根据基坑工程的特点、场地的工程地质条件、相关的施工经验等, 初步考虑三种基坑支护方案:排桩+内支撑+单排深层搅拌桩防渗幕墙 (A1) 、排桩+锚杆+单排深层搅拌桩防渗幕墙 (A2) 、地下连续墙+内支撑 (A3) 。

3.2 确定理想方案的指标期望值

按照上述的基坑支护方案评价指标体系, 邀请10名专家对备选方案及理想方案的各个指标进行逻辑推理评语评价, 进而确定备选方案和理想方案的各指标期望值, 相关数据见表2。

3.3 基于灰关联系统的最优方案评价

运用DPS灰关联模型, 分别从一级指标、二级指标、一二级综合指标作为计算参数三个方面计算备选方案与理想方案的关联度。其中原始数据采用均值化变换, 分辨系数ρ取0.5。综合分析比较而确定最优的方案。

1) 以一级指标为计算参数, 其计算的结果 (指标均值变换、关联矩阵) 见表3, 表4。

根据表4可知γ1>γ2>γ3, 则由一级指标可确定A1方案为最优支护方案。

2) 以二级指标为计算参数, 其计算的结果 (指标均值变换、关联矩阵) 见表5, 表6。

根据表6可知γ1>γ2>γ3, 则由二级指标综合关联度可确定A1方案为最优支护方案。

综上两种不同的最优支护方案的方法, 均获得结果为γ1>γ2>γ3, 因此, 第一种方案即排桩支护+内支撑+单排深层搅拌桩防渗幕墙A1为最优方案。该方案为实际工程采纳, 实际运用效果良好。

4 结语

1) 以昆明拟建某安置小区深基坑工程为例, 依据软土地区工程的地质特点, 从安全可行性、环境保护、施工便捷性、经济合理性等4个方面构建了适用于软土地区深基坑支护方案的多层次、多目标综合评价指标体系, 主要是由4个一级指标和12个二级指标组成。

2) 基于灰色关联方法, 分别以一级指标、二级指标为计算参数, 分析两种不同情况下备选方案与理想方案的综合关联度, 以此对基坑支护方案进行优选。高级指标从整体范围上对支护方案进行评价, 低级指标则考虑到具体的影响因素, 两者有各自的优缺点, 从不同层面分别考虑, 可达到相互印证的效果, 为方案优选提供了充分的参考依据。工程实例研究表明, 该方法科学合理、简单易行, 与工程实际情况吻合, 实施效果良好, 具有一定的推广和应用价值。

参考文献

[1]王广月, 刘健, 芮洪范.深基坑支护方案的模糊物元评价方法[J].山东大学学报, 2004, 34 (2) :84-88.

[2]张尚根, 陈灿寿, 夏炎.深基坑支护方案的模糊优选模型及其应用[J].岩石力学与工程学报, 2004, 23 (12) :2046-2048.

[3]阮永芬, 叶燎原.用灰色系统理论与方法确定深基坑支护方案[J].岩石力学与工程学报, 2003, 22 (7) :1203-1206.

[4]冯玉国, 王渭明.深基坑支护方案灰色物元分析优化模型及其应用[J].岩土力学, 2009, 30 (8) :2467-2470.

[5]杨晓强.某基坑支护方案的设计优化[J].山西建筑, 2012, 38 (3) :71-72.

[6]冯庆高, 周传波, 傅志峰, 等.基坑支护方案的灰色模糊可变决策模型[J].岩土力学, 2010, 31 (7) :2226-2231.

[7]魏新江, 余银, 张世民.基于模糊灰关联投影法的深基坑支护方案优选[J].岩土力学, 2011, 32 (S1) :438-444.

[8]梅年峰, 罗学东, 蒋楠, 等.基坑支护方案灰色多目标决策优选模型的建立与应用[J].中南大学学报 (自然科学版) , 2013, 44 (5) :1982-1987.

支护方案研究 篇9

新桥煤矿2203胶带顺槽为沿空巷道,2203工作面下相邻的2201工作面已开采完毕。

1 沿空掘巷预留煤柱合理宽度的确定

为大致确定煤柱的合理宽度,在煤柱中部沿煤壁向内设置监测线,如图1所示,按埋深550 m估算,该处垂直原岩应力约14~15 MPa左右,水平原岩应力8~9 MPa左右,相邻工作面开采结束后,煤柱内垂直应力集中区分布大致为:0~6 m范围为应力增高区,7~14 m范围为峰值应力区,煤柱内垂直应力峰值位置距煤壁距离约1 2 m左右,应力峰值近25 MPa,垂直应力集中系数达到1.9,15~20 m为应力降低区,16 m以后应力明显较低,21 m以后应力水平接近原岩应力。水平应力分布状况近煤壁处变化剧烈,且整体水平应力相对较小,约20 m后恢复到原岩应力,如图2所示,这种应力状态与煤层倾角和采空区位置有关。

结合煤柱内部监测线应力分布状况,煤柱的合理宽度应该在3~5 m。现分别研究煤柱宽度为2.5 m、3.5 m、4.5 m、5.5 m时沿空巷道围岩稳定性及应力分布状况。计算机模拟上述煤柱宽度下的巷道围岩应力分布和位移场,如图3~4。

由图4可以看出,高应力区距巷道都比较远,且此类型巷道的应力集中区主要分布在巷道左上角和右下角,方案设计时应给予考虑。当煤柱宽度为2.5 m时,巷道围岩应力集中,巷道整体变形十分严重,煤柱相当不稳定,不利于支护和安全生产。而煤柱宽度为3.5 m、4.5 m和5.5 m时,巷道应力较小,巷道变形不明显,且变形量相差不多,煤柱完整性好,利于支护和安全生产。

综上所述,考虑经济合理性和较高的采出率两个因素,确定煤柱宽度为3~4 m。

2 沿空掘巷支护方案的优化设计

选择两种支护方案,然后通过数值模拟,比较回采期间不同支护方案效果。

方案一(基本设计)。

(1)巷道顶板采用5根高强树脂锚杆加3.8 m长M4型钢带、菱形金属网联合支护,锚杆规格为Φ20×2200 mm,每根锚杆采用两节ZK23 35型树脂药卷加长锚固;锚杆间距850 mm,排距800 mm。锚杆预紧力不小于50 k N,锚固力不小于120 k N。

(2)巷道高帮采用5根高强树脂锚杆加1.8 m长M4型钢带、菱形金属网联合支护,锚杆规格为Φ18×2000 mm。每根锚杆采用两节ZK2550型树脂药卷加长锚固;锚杆间距为800 mm,排距均为800 mm。锚杆预紧力不小于50 k N,锚固力不小于100 k N。

(3)巷道低帮采用3根高强树脂锚杆加1.8 m长M4型钢带、钢筋网联合支护,锚杆规格为Φ18×2400 mm,每根锚杆采托盘,在用两节ZK2550型树脂药卷加长锚固;锚杆间距750 mm,排距800 mm。锚杆预紧力不小于50 k N,锚固力不小于100 k N。

(4)顶板锚索按隔一行的五花布置,钢绞线规格为Φ17.8×6.3 m,锚索托盘采用与M4型钢带配套的M型,在托盘与索具间加一平垫板。每孔采用四节ZK23350树脂药卷加长锚固,以保证锚固效果。锚索预紧力不低于80 k N,锚固力不低于150 k N。

(5)每两排钢带中间位置布置一套高预应力纵向桁架系统,钢绞线规格为Φ17.8×6.3 m,槽钢梁规格为14#、长2.2 m、两眼孔距1.6 m,桁架两根钢绞线分别穿过槽钢梁两头的眼孔,槽钢梁下眼孔距底板300 mm,槽钢梁平行帮部钢带铺设,分别向顶带45°、底30°角施工于巷帮围岩中,上眼深4.5 m,下眼深3.0 m,钢绞线外露部分通过专用锁具张拉固定于帮部槽钢梁。桁架钢绞线每孔采用四支ZK2550树脂药卷加长锚固,以保证锚固效果;桁架排距为1.6 m,预紧力不低于80 k N,锚固力不低于120 k N。帮部桁架距迎头不大于10 m安装。

方案二(除去桁架和帮部钢带)。

(1)巷道顶板采用5根高强树脂锚杆加3.5 m长M4型钢带、菱形金属网联合支护,锚杆规格为Φ20×2200 mm,每根锚杆采用两节ZK2550型树脂药卷加长锚固;锚杆间距700 mm,排距800 mm。锚杆预紧力不小于50 k N,锚固力不小于200 k N。

(2)巷道高帮采用5根高强树脂锚杆,菱形金属网联合支护,锚杆规格为Φ18×2000 mm。每根锚杆采用两节ZK2550型树脂药卷加长锚固;锚杆间距为700 mm,排距均为800 mm。锚杆预紧力不小于50 k N,锚固力不小于200 k N。

(3)巷道低帮采用3根高强树脂锚杆,钢筋网联合支护,锚杆规格为Φ20×2400 mm,每根锚杆采用两节ZK2550型树脂药卷加长锚固;锚杆间距700 mm,排距800 mm。锚杆预紧力不小于50 k N,锚固力不小于200 k N。

(4)顶板锚索每两行一根,钢绞线规格为Φ17.8×6.3 m,锚索托盘采用400×200×10 mm大铁托盘。每孔采用四节ZK2550树脂药卷加长锚固,以保证锚固效果。锚索预紧力不低于80 k N,锚固力不低于250 k N。

当留巷煤柱宽度为3.5 m时,对上述2种支护方案进行模拟,得出掘进期间巷道围岩水平应力分布、垂直应力分布和位移场分布如图5~7。

从图7中分析可以得出以下结论:(1)回采期间,两种种支护方案下的巷道围岩水平应力在28~33 MPa左右,垂直应力在55~60 MPa左右,应力显著增加,应力主要集中在巷道左上角和右下角。(2)回采期间,方案一支护下的巷道围岩变形量较小,方案二由于又去掉了帮部钢带,两帮位移量明显增加,进一步影响巷道的顶、底,使顶、底位移量增加。(3)综合上面两条结论可以认为,回采期间由于围岩应力的急剧增加,由方案二支护的巷道变形量已经影响到安全生产,因此建议采用方案一设计进行支护。

3 结论

经过数值模拟分析和计算,并考虑经济合理性和回采率等实际因素,得到2203沿空掘巷合理的煤柱宽度为3~4 m,最后现场实际留设煤柱宽度为3.5 m。经过两种支护方案的数值模拟分析和计算,并考虑到与现场的差异,最后确定采用方案一进行本试验巷道的支护设计,即采用高强树脂锚杆、高预紧力锚索、M4型钢带加金属网联合控制巷道顶板;高强树脂锚杆、M4型钢带、双抗网与菱形金属网联合支护巷道两帮,沿空煤柱侧附加采用预应力桁架控制煤帮稳定与变形。

摘要：煤柱留设宽度和位置合理与否,直接关系到本层位煤层在回采过程中煤柱受力状态,所选择的巷道支护方式对巷道围岩的稳定性有决定性的影响。本文通过数值模拟,计算优化确定了预留煤柱的合理范围以及巷道锚杆支护方案与具体参数。

支护方案研究 篇10

在布置15101和15103工作面的过程中发现15#煤层赋存极不稳定, 以15101工作面为例, 顺槽长度约为850 m, 煤层厚度在0 m~2 m的范围内分布, 无煤区、煤层厚度小于1 m区域分布很广, 煤层分叉现象时有发生, 煤层厚度达到1.6 m以上区域较少且分布不均匀, 顺槽多为半煤岩巷。

1 15101及15103工作面概况

15101工作面运输顺槽和回风顺槽在掘进期间, 巷道顶板赋存着5 m~7 m左右的泥岩, 15101、15103工作面运输顺槽和回风顺槽宽度4.6 m、高度2.65 m, 在现已揭露的工作面顺槽中, 均存在多处背斜和向斜, 整体呈褶曲状, 坡度最大24°, 煤层厚度多为0 m~2 m, 顺槽高度变化很大, 顺槽两帮半煤岩巷、全岩巷较多。工作面埋深平均为50 m, 局部为30 m, 顶板岩性变化很大, 主要分为K2灰岩顶板、厚度小于3 m泥岩顶板、厚度小于6 m泥岩顶板、厚度小于9 m泥岩顶板等类型, 沿着掘进方向由北向南泥岩顶板较破碎, 泥岩上部为灰岩或表土段, 属于浅埋深薄基岩, 地质条件复杂。15101和15103工作面巷道中对中煤柱宽度15 m, 净煤柱12.5 m, 煤层厚度多小于2 m, 矿压不显现, 两帮平整[1]。

2 15105围岩稳定性分类

根据15101和15103工作面顶板围岩揭露情况可知;直接顶岩性赋存极不稳定, 主要为赋存不稳定的泥岩顶板, 且泥岩厚度沿顺槽掘进方向由北向南逐渐增大, 最厚处泥岩达到9 m以上。因此, 对巷道围岩进行分类, 分类结果为V级, 为极不稳定围岩。

3 15105工作面开切眼支护设计

15105工作面开切眼长度150 m, 净宽6.5 m, 净高2.65 m, 沿15#煤层顶板布置, 考虑到开切眼巷道断面大, 顶板岩层赋存复杂, 支护难度大, 两次成巷, 一次掘巷4.2 m, 二次扩巷2.3 m, 也可考虑一次成巷。

开切眼沿煤层顶板布置, 支护方基本支护方式:锚杆+钢筋网;

补强支护方式:快速承载预应力小直径锚索;

锚杆材料:顶板采用Φ20 mm×2 400 mm左旋螺纹钢 (25Mn Si) 锚杆, 非扩帮侧帮锚杆为Φ18 mm×1 800 mm普通金属锚杆, 扩帮侧为玻璃钢锚杆;

锚杆布置方式:顶锚杆钻孔深度2 300 mm, 外露100 mm, 排距800 mm, 间距如图1所示, 靠近两帮顶锚杆向两帮倾斜20°, 锚固剂:K2360和Z2360各1支;设计锚固力120 k N预紧扭矩为250 N·m;

锚杆托盘:厚度10 mm穹形托盘, 规格为150 mm×150 mm×10 mm;

帮锚杆钻孔深度1 700 mm, 外露100 mm, 排距800 mm, 间距1 200 mm, 每排2根锚杆, 上帮锚杆距离顶板350 mm, 下帮锚杆距离底板1 100 mm, 上帮锚杆向顶板倾斜20°, 下帮锚杆垂直于巷帮, 锚固剂:K2360 1支;Φ18 mm普通金属锚杆设计锚固力取61k N, 预紧扭矩不低于100 N·m, 玻璃钢锚杆预紧扭矩不低于70 N·m, 实际预紧力约10 k N;

锚索材料:7股钢绞线, Φ17.8 mm, 顶板泥岩厚度小于3 m时锚索长度为6 300 mm, 锚索长度为8 300mm, 外露200 mm;

锚索布置方式:锚索排距2 400 mm, 每排2根, 间距1 400 mm, 距巷帮1 400 mm, 与巷道表面垂直, 锚固剂:K2360 1支和Z2360 2支;锚索张拉力为150 k N;锚索托盘:厚度为20 mm钢板托盘, 规格为300 mm×300 mm×20 mm;

顶网:Φ6.0 mm钢筋焊接, 网孔尺寸为100 mm×100 mm的矩形网, 网片间搭接宽度为100 mm, 用16#铅丝联接, 每隔200 mm联网两道;

帮网:12#铁丝编制的网孔为60 mm的菱形网或高强度钢塑 (夹筋) 网。铺网时应拉紧压实, 紧贴煤帮表面, 搭接长度为200 mm, 搭接处用16#双股铁丝以三花扣方式搭接, 联点间距≤200 mm。

二次扩巷时, 在开切眼中部打一排木点柱, 间距2 000 mm[2]。

4 矿压监测方案

4.1 矿压监测系统

系统采用KJ504煤矿压力监测系统, 系统可实时上传矿山压力监测数据, 实现多台矿用分站同时工作, 符合数字化矿井的建设要求, 采用工业以太网传输矿山压力检测数据, 具有高系统稳定性、可靠性、低成本和安装维护方便等特点。

4.2 监测内容

15105工作面切眼长150 m, 预计布置77台支架;15105工作面运输净宽4.6 m, 净高2.65 m, 回风顺槽净宽4.2 m, 净高2.65 m, 设计长度为975 m。

围岩动态专项监测主要包括:顺槽围岩表面收敛量监测、顶板离层动态监测和锚杆、锚索受力状态监测和支架压力监测等。基于15103工作面地质条件, 顺槽围岩表面收敛量监测不作为研究内容, 主要对顶板离层动态和锚杆、锚索受力状态进行监测。

a) 顶板离层动态监测。

(a) 顶板位移传感器的安设位置及数量。在15105工作面运输、回风顺槽掘进过程中, 在巷道顶板中央每隔50 m安设1台顶板位移传感器, 传感器使用有线传输, 预计共需要38台顶板位移传感器。

在巷道入口处需安装1台采集分站, 各采集分站需要配用1台矿用隔爆兼本安型电源, 接入127 V交流电源。共需1套。采集分站共1条16芯矿用单模光纤将分站数据传输至井上。光纤从15105回风顺槽辅运联巷开始, 经辅运大巷转副斜井连入井上监控室中, 全长约1 750 m;

(b) 顶板位移传感器的安装时间。按照设计位置, 当顶板暴露后立即安装顶板位移传感器, 安装时安装孔距掘进迎头距离不大于2.0 m~3.0 m;

(c) 测量时间与测量数据记录。测点安装时, 要详细记录各测点安装的时间、巷道名称、测点与测站的编号、位置、深基点与浅基点的深度。安装后的测量记录参数有:测量时间、巷道名称、测站与测点编号、距掘进迎头距离、深、浅基点读数及位移差读数等;

b) 锚杆、锚索受力状态监测。在15105工作面运输顺槽、回风顺槽布置测站, 布置在顺槽开口750 m处, 每组布置4套锚杆应力计, 顶板2套, 两帮各1套;2套锚索应力计, 以观测锚杆、锚索受力状态;

c) 支架压力监测, 15105工作面开切眼长150 m, 过渡支架每隔16架布置2台支架压力表, 总计10台, 以观液压支架受力状态。支架压力监测单独布置1台采集分站, 分站布置在15105运输顺槽设备列车上, 采集的数据通过有线传输, 由光纤接至井上调度室, 上位机软件对观测数据进行实时分析[3,4,5]。

5 结语

惠阳煤业15#煤层围岩赋存极不稳定, 通过对15101和15103工作面地质条件进行分析, 对15105工作面围岩稳定性进行分类, 运用工程类比法, 提出15105工作面巷道支护设计, 运用动态监测数据对支护参数进行修正, 为后续巷道支护提供借鉴。

参考文献

[1]钱鸣高.矿山压力与岩层控制[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2003.

[2]钱鸣高.采场上覆岩层结构的形态与受力分析[J].岩石力学与工程学报, 1995 (2) :97-106.

[3]钱鸣高, 缪协兴, 许家林.岩层控制中关键层的理论研究[J].煤炭学报, 1996 (3) :225-230.

[4]钱鸣高, 缪协兴.采场矿山压力理论研究的新进展[J].矿山压力与顶板管理, 1996 (2) :17-20.

支护方案研究 篇11

关键词基坑支护；钢筋混凝土灌注桩；整体稳定

中图分类号TU文献标识码B文章编号1673-9671-(2011)081-0128-02

随着城市水利工程建设的发展，越来越多的水利工程位于人口密集的现代化城市中，受两岸建筑物及地下管线等限制，施工场地狭窄，传统的基坑施工方法不能满足工程施工的需要，必须进行基坑的围护。由于基坑施工过程中会产生较大的位移和沉降，对周围建筑物和地下管线造成影响，基坑失事后果严重，因此，基坑支护结构的稳定与安全成为城市水利工程建设中的关键因素。本文结合江苏南通市西被新闸工程基坑支护方案设计，对钢筋混凝土钻孔灌注桩基坑支护结构形式进行探讨。

1工程概况

西被新闸位于南通市城区任港河上，为单孔节制闸，净宽14m，其南岸为已拆迁的空地，北岸为民房，闸址处河道宽约30m。节制闸闸首采用整体坞式结构，由于北岸受场地限制，内外河消力池采用钢筋混凝土分离式结构，北岸采用D800连排灌注桩加高压旋喷桩结构，海漫段北岸翼墙采用D600连排钢筋混凝土灌注桩结构。

任港河为南通市骨干河道，两侧有闸控制，无通航要求，河水位基本维持在常水位2.2m，闸址北岸紧邻河岸边为一座民用建筑，征地拆迁成本较高。现有河岸年久失修，型式简陋，河道原状泥面线约为1.0m，闸室段开挖底高程为-3.2m，基坑北侧4m左右为原护岸挡墙，挡墙后有房屋。为减少拆迁，节约用地，基坑不考虑大开挖方案，同时考虑排除基坑积水及基坑开挖过程中可能造成边坡失稳，威胁到建筑物的安全，需对闸室段基坑北侧进行支护。其他部位均采用永临结合方式，永久结构基础为灌注桩，开挖时可用作围护结构，不需另采取围护措施。

现状防汛墙后地面高程约为3.8m，基坑深度约7.0m，安全等级为三级。

2场地工程地质条件

本工程场地地处长江下游南岸冲积平原区，地貌类型为三角洲平原，拟建西被新闸两岸地面自然高程约为3.51～4.25m，河底高程约-0.41～0.59m。拟建场地浅部地下水属潜水类型，勘察期间量测场地稳定地下水位埋深1.10～1.60m，相应高程2.30～2.78m。本次勘探揭示地表40.00m深度范围内的地基土层根据其成因类型、野外编录、土工试验与原位测试成果综合划分为7个大层，各地层物理特性列于表1。

3基坑支护方案

基坑只需单侧围护，围护结构处于悬臂状态，由于现场条件限制，围护结构不具备拉锚条件，围护结构选用刚度较大的钢筋混凝土钻孔灌注桩，灌注桩直径为800mm，长度18m，其后采用高压旋喷桩防渗，顶部采用钢筋混凝土冠梁。

由于北岸拟建闸墩外侧有检查井，围护结构考虑在检查井外侧成直线布置，距离混凝土墩墙1.2m，两端设转角与两侧消力池墩墙封闭。

4支护结构计算

4.1计算条件

围护结构沿基坑取单位长度按弹性地基梁计算，地层对灌注桩墙体的作用采用等效弹簧进行模拟。基坑边至护岸之间考虑施工荷载

20kN/m2，护岸后填土容重考虑为18kN/m2，转化为附加荷载50.4kN/ m2，房屋荷载考虑每层15kN/m2。

4.2桩顶位移及沉降计算

由于围护结构距离建筑物边墙很近，基坑变形会影响到现有结构的稳定，失事后果严重，因此，确定本工程地面最大沉降量≤1％H（H为基坑深度），桩顶最大水平位移≤25mm。采用理正深基坑计算软件，计算得到地表沉降如图1所示，内力位移包络曲线如图2所示。

由计算结果可知，基坑开挖至-3.2m高程时，支护结构桩顶最大位移为21.25mm，地表最大沉降量为31mm，可满足本工程的设计位移及沉降要求。

经计算，桩体最大弯矩为244.64kN-m，最大剪力为104.45kN。

图1计算水闸侧地表沉降曲线

4.3整体稳定计算

按总应力法确定地基土抗剪强度，采用瑞典圆弧法进行稳定分析计算，稳定安全系数采用《建筑基坑支护规程》公式计算：

经计算，整体稳定安全系数 Ks=2.265>1.05，圆弧半径（m）R=18.92。基坑整体稳定性满足规范要求。

4.4抗倾覆稳定性验算

抗倾覆安全系数采用下式进行计算：

Mp—被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩；

Ma—主动土压力对桩底的倾覆弯矩。

经计算，Ks=1.211>1.2，满足规范要求。

4.5抗隆起穩定性验算

抗隆起安全系数采用Prandtl（普朗德尔）公式进行计算：

经计算，Ks=4.194>1.1，满足规范要求。

4.6抗管涌验算

抗管涌稳定安全系数按下式进行计算：

ic为坑底土体的临界水力坡度，ic=（Gs-1）/（1+e）；

i为坑底土的渗流水力坡度，i=hw/L。

经计算，Ks=6.935>1.5，满足规范要求。

4.7嵌固深度计算

嵌固深度按《建筑基坑支护技术规程》悬臂式支护结构计算嵌固深度hd值，规范公式如下：

hp∑Epj-βγ0ha∑Eai≥0

嵌固深度系数与抗渗嵌固系数均取1.2。

经计算，得到hd=13.70，hd采用值为13.8m。

5支护方案的优化

由于任港河现有河岸年久失修，型式简陋，原护岸浆砌石挡墙基础形式不详，无法验算河道抽干积水后原挡墙在河道现状泥面线为1.0m的稳定性。考虑到任港河水位基本维持在常水位2.2m，支护结构与原护岸挡墙之间有约4m的距离，因此，设计方案在支护结构与原护岸挡墙之间采用填土加固处理，以保证原挡墙结构的稳定与安全。填筑土体形成斜坡结构，相当于20kN/m2的施工荷载，支护结构荷载与计算条件相同，稳定性能够满足设计要求。支护结构设计断面如图3所示。

6结论

根据南通西被新闸工程基坑开挖的实际情况，对钢筋混凝土灌注桩基坑支护结构进行设计计算，计算结果表明，结构稳定满足设计要求；该工程已于2010年6月份通过竣工验收，实践表明，基坑施工期间支护结构安全可靠，为工程的顺利实施提供了有效的保障。

参考文献

[1]南通西被新闸基坑支护设计方案.上海勘测设计研究院,2009.

[2]建筑基坑支护技术规程.北京:中华人民共和国建设部,1999.

[3]尉希成编,支撑结构设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1995.

[4]黄正国等.浅谈基坑支护的技术要点.水利科技与经济,2000.

作者简介

郑卫华（1976—），男，工程师，从事施工组织设计工作。

基坑支护方案的选择 篇12

哈尔滨市群团组织机关工程地处哈尔滨市道里区友谊路与防汛路之间, 占地面积约4600平方米, 地下室基础埋深约6.45米、局部约9米, 基坑周长约300.0米;基坑四周情况各不相同, 基坑北侧紧邻防汛路 (松花江) , 西侧距坑边7.0米有一四层市人大办公楼、条型基础、埋深3.5米, 东侧距坑边4.6米有一四层中学教学楼、条型基础、埋深2.5米;由于基坑周围情况各异, 能否保证基坑边坡的稳定、工程施工的顺利进行, 基坑支护方案的选择至关重要;根据以上情况, 采用不同的支护方案、多种支护方法相结合使用。

2 基坑支护方案

不同地质条件, 不同环境, 不同区域选择不同的施工方案:

2.1 人大办公楼侧, 基坑开挖6.45米深, 地下无管线, 基坑支护方案选择可按二类基坑设计, 二类基坑允许最大变形大于30毫米, 可选择土钉墙、钢板桩等支护形式, 结合施工工期及经济造价综合分析, 选择钢板桩排桩锚杆支护体系。

采用H型钢板桩土层锚拉及地面锚拉相结合结构, H型钢板桩为H350×175×12米, 水平间距700毫米, 桩长12米。锚杆设置一道, 在-3.0米, 水平间距1.4米 (即两桩一锚) ;锚杆长22.0米, 设计拉力210KN。水泥土搅拌墙深16.0米;施工设计如图1。

2.2 二十八中侧, 基坑开挖6.45米深, 临近基坑边边4.6米有一四层中学教学楼、条型基础、其基础埋深2.5米;基坑开挖对二十八中四层教学楼有影响。基坑支护方案选择可按一类基坑设计, 一类基坑允许最大变形小于30毫米, 可选择钢板桩、砼灌注桩排桩等支护形式, 从安全第一考虑, 选择砼灌注桩排桩锚杆支护体系。

采用Ф800超流态砼灌注桩, 水平间距1.100毫米, 桩长16米。锚杆设置一道, 在-3.0米, 水平间距1.1米 (即一桩一锚) ;锚杆长18米, 设计拉力180KN。因距楼较近, 在桩间用旋喷桩处理 (起止水帷幕作用) 。施工设计如图2。

2.3 局部9.0米深基坑, 临近基坑边为防汛路, 首先基坑邻近一类街道且基坑深度较深;基坑支护方案可按一类基坑考虑, 选择砼灌注桩排桩锚杆支护体系。

防汛路侧施工位置与防汛通道自然地面高差为1.50米, 暂定施工面为±0.00米;则基坑开挖深度相对防汛路路面为10.50米, (6～11轴每边外反2.5米.) 此部位支护采用Ф600超流态砼灌注桩, 水平间距0.90毫米, 桩长16米。锚杆设置三道, 在-1.5米, 水平间距0.9米 (即一桩一锚) ;锚杆长18米, 设计拉力180KN。第二道在-4.5米, 水平间距0.9米 (即一桩一锚) ;锚杆长18米, 设计拉力180KN。第三道在-6.5米, 水平间距0.9米 (即一桩一锚) ;锚杆长18米, 设计拉力180KN。施工设计下图3。

2.4 根据地质报告, 基坑地下水位-2.50米, 基坑局部挖深9.0米, 降水深度达7.0米, 本工程地处地质多为软弱土层, 致密性差, 为防止降水使软弱土层致密, 地面沉降对周边建筑物 (二十八中、人大办公楼) 及地下管线产生破坏影响。本基坑采用水泥土截渗墙作止水帷幕, 可在坑内降水, 大大节省了降水周期及降水费用。自然地面下16米为粉质粘土层为不透水层, 止水帷幕深度为16米, 宽度为0.65米。

该工程历经两年的施工, 基坑支护未出现任何问题, 保证了工程施工的顺利进行。

摘要：近年来, 在改革开放大潮推动下, 我国建筑业蓬勃发展, 建筑施工和管理亦步入信息化时代;同时高层、超高层建筑和城市地下空间的利用发展也促进了基坑工程设计和施工技术的进步。基坑围护体系的种类、各种围护体系的设计计算方法、施工技术、监测手段以及基坑工程理论在我国都有了长足的发展。基坑工程综合性较强, 是系统工程, 基坑支护设计方案的选择尤为重要, 直接决定了基坑的安全性, 同时决定了经济造价和施工工期。现就哈尔滨市群团组织机关工程结合现场实际情况, 采用多种基坑支护方法作以说明。

关键词：基坑支护,方案,选择

参考文献

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