基坑支护选型（共11篇）
基坑支护选型 篇1
1 概述
近些年来, 随着高层建筑及超高层建筑的大量涌现, 深基坑工程也越来越多, 对支护设计方案的要求也越来越高。当前勘案设计市场已逐渐步入规范化并采取招投标制, 如何设计出具有市场竞争力的方案是设计人员需要思考的问题。只有那些安全、经济、实用且工期合理的支护方案才可能在招标中取胜, 故方案选型犹为重要。
2 支护方案分类
深基坑支护工程种类繁多, 大体可以分为以下几种:
坡率法、土钉墙、预应力锚杆结合土钉墙、排桩 (钻、冲孔、人工挖孔灌注桩、搅拌桩、旋喷桩等) 、排桩结合预应力锚杆、地下连续墙加锚杆等。另由于基坑开挖、施工人工挖孔桩或保护周边建筑、管线、道路等的需要, 基坑支护方案常与降水或止水方案综合考虑。
3 支护方案的选型及优化设计
3.1 基坑支护设计前的准备工作
3.1.1 进行现场踏勘, 并结合基础图、周边
管线图等详细了解周边建筑物、市政道路、管线等的结构、埋深及与基坑距离等情况。
3.1.2 结合建筑设计图纸 (如总平面图、地
下室底板图等) 及业主提供的设计要求确定基坑的深度及各坡段尺寸。
3.1.3 详细研究岩土工程勘察报告, 弄清基坑各坡段地层情况并选定岩土设计参数。
3.2 支护方案选型
根据基坑周边情况及土质情况并结合设计要求, 初步选出几种方案, 经从安全、造价、工期等方面进行比较, 最后选定最优支护方案。常见支护方案结构类型、安全性、造价、适用地层等。见表1。
3.2.1 基坑周边有浅基础建筑物, 且地层中
含有较厚的粉细砂层, 地下水位较高时, 一般不要轻易采取降水措施, 以防房屋、道路发生异常沉降而引起开裂。这时应优先考虑止水方案, 止水帷幕可结合边坡支护设计综合考虑。止水帷幕有搅拌桩帷幕、高压喷旋桩、摆喷搭接帷幕等, 帷幕深度一般穿过砂层进入不透水层≥1m。经进行技术经济性指标对比 (见表2) , 一般说来, 采用搅拌桩帷幕止水较为经济实惠。当基坑深度≤8m时, 可选用搅拌桩结合土钉墙支护方案。当地层中含较多砖块、填石等硬物时, 可先用旋喷桩或三重管摆喷帷幕止水, 再施工土钉墙。
对变形要求极严时, 可采用搅拌桩与钻孔悬臂灌注桩联合支护, 可同时起到支护及止水的效果;当基坑深度>10m时, 周边道路及浅层建筑物密集时, 安全问题相当重要, 采用刚性大的钻孔灌注桩与预应力锚杆支护并在灌注桩间隙布置搅拌桩止水比较适宜, 可严格控制坡体变形。其施工顺序为搅拌桩→钻孔桩→预应力锚杆→开挖土方至坑底。
3.2.2 基坑周边无建筑物及重要市政设施,
地层含较厚砂层且地下水水位高、水量大时, 可优先考虑采用造价低廉的降水方案。若现场富余空间较大且土质较好, 则可采取坡率法支护, 放坡后坡面插钢筋、挂插筋网并喷砼护面;若放坡空间有限但土质较好时, 可采用经济实用的土钉墙支护, 基坑深度>10m时, 可考虑增加1~2排预应力锚杆以控制坡体变形并增加坡体稳定性;若某坡段软弱土层较厚时, 该段可不用降水而改用搅拌桩结合土钉墙方案, 搅拌桩起止水及辅助支护作用。若该段有部分空余空间且填土中含填石、砖块等建筑垃圾较多, 搅拌桩无法施工时, 则基坑上部填土段可放坡, 下部仍可采用搅拌桩及土钉墙支护, 这样可节省部分造价。
基坑各坡段的周围环境、地层情况、地下水情况等有时相差非常悬殊, 其支护方式也应随之调整, 同一基坑支护工程常常综合有多种支护类型, 这就要求设计人员有丰富阅历和实践经验。
设计人员可按照安全、可行、合理、经济、施工简便的原则及考虑对周围环境影响等因素进行各种方案的比较, 选定最优方案, 再进一步细化, 最后形成安全合理、技术可行、工期合理的设计方案。
4 结论
4.1 设计前要重视现场的踏勘工作, 只有详
细了解现场情况, 才能做到有的放矢, 知道哪些需要保护, 哪些没有变形要求, 为方案选型提供依据。
4.2 基坑支护与降水、止水经常联系在一起, 尽量把两者综合考虑, 以便优化选型, 使方案经济实用。
4.3 对变形要求极严的, 可根据地质情况采
用刚性桩 (钻、挖孔桩) 结合预应力锚杆支护;对变形无特殊要求的可用土钉墙或搅拌桩结合土钉墙支护。
4.4 软弱土层过厚时一般采用排桩支护, 若用土钉墙支护时要选取合适岩土参数并适当增大安全系数。
4.5 土质较好, 变形可允许在5cm以内时
可优先采用经济的土钉墙方案, 基坑较深时可增加预应力锚杆支护。地下水水量较大时, 可视周边环境情况采取降水或止水措施且水位以下部分要充分考虑地下水的影响。
基坑支护选型 篇2
组长姓名： (以下简称乙方)
根据基础工程建设施工需要，甲方将**9#楼基坑支护 的人工费承包给乙方，为了确保工程安全、质量，加快施工进度，明确双方责、权、利，经甲乙双方协商特制定如下条款：
一、承包方式及其它
1、承包内容：基坑支护
2、承包方式：人工费
3、质安要求：质量达到设计要求，无安全事故发生。
二、甲方责任
1、组织乙方成员进行技术交底和职业道德方面的学习。
2、负责向乙方提供住宿和施工材料及施工场地。
3、按设计要求及国家验收规范质量标准对乙方施工任务进行验收。
4、按本协议的单价根据现场实际工程量对乙方办理结算。
5、监督乙方对人工工资发放到每个工人人头。
6、对乙方各种违章行为进行制止、查处，并按规章制度进行奖惩。
三、乙方责任
1、组织本组人员进行技术交底，安全教育。
2、保证按甲方要求的质量和工期完成所承担的施工项目的内容并管理、合理使用所提供的原材。
3、必须无条件服从甲方现场管理人员的管理。
4、参加甲方组织的工序检查，分项质量检查评定;对检查部位质量有异议，必须向项目负责人提出解决，决不允许发生冲突。
5、乙方必须安全生产，安全事故(经济损失￥10000.00元以内)由乙方自行负责。
四、违约责任
1、若因甲方原因造成乙方停工，甲方给予乙方一定数量的生活费补助。
2、若因乙方原因造成停工，延误工期等，乙方必须承担甲方的一切经济损失(总承包的工期罚款及机具的租赁费等)。
3、本协议一式二份，甲、乙双方各执一份，双方签字后生效，结算办理并付清费用后自行作废。
序号 工作内容 单价
1、基坑支护人工费全包，含扎丝、电焊条、切割片等临星材料。20.00元/㎡
2、机械进出场费用由乙方承担。
3、
附：单项工程计价表：
甲方负责人： 乙方负责人：
经 办 人： 经 办 人：
深基坑组合支护的应用 篇3
关键词：深基坑；组合支护；检测
前言
随着我国经济的迅猛发展，城市建设中地下空间开发利用愈来愈多，深基坑工程也愈来愈普遍，这对深基坑开挖设计理论和施工技术提出了更高的要求。近年来，大量的基坑工程实践证明：选择合适的支护形式，具有重要的理论意义和实际效益。通过对桩锚技术支护和土钉墙支护设计的理论分析，确定了降水、围护桩结构、锚杆、土钉墙及监控测量的具体设计，实践证明，本文提出的组合支护结构达到了该地区的基坑围护既经济又安全的效果。
1 工程概况
拟建工程项目位于石家庄市中山西路和西二环交叉口东北角中国电子科技集团54所院内，根据勘察单位对场地位置、地形、地貌，工程地质条件，地下水等情况的分析，经各单位同意，拟建建筑物基础埋深10.00m，长120m，宽83m，基坑安全等级为一级[1]，采取分级开挖，分级支护的施工方案。根据基坑深度及周边环境将该基坑支护结构分为三个区域。
一区（南侧、西侧、东侧南段），基础底标高为-10.35m，开挖深度约为10.0m。南侧10m处为院内道路，西侧5.6m处为院内道路。一区西侧北段离院内硬化道路3.0m，因布置新建上水管、上水井及电缆管，管底深度为-1.9m，上水管距新建建筑物基础边缘1.7m，上水井东侧井壁距离新建建筑物基础边界1.3m。
二区（北楼十层部分）基础底标高为-10.35m开挖深度约为10.3m。
三区（基坑东侧中段）基础底标高为-12.15m，开挖深度约为11.35m。
2 施工方案
考虑到拟建场地周围已有建筑物及道路、管线等情况，故在基坑西侧采用护坡桩加预应力锚杆支护方案；在基坑北侧、东侧及南侧采用（复合）土钉墙方案并适当放坡开挖。根据基坑支护设计参数，具体支护措施[2]如下所示：
一区：采用排桩加锚杆支护方式，布桩23根，桩长10.9m，桩身混凝土设计强度等级C25。布置锚杆2道共44根，锚杆水平间距1.5m。一区其他部分均采用土钉墙方式支护，布设6道共约1060根土钉。土钉水平间距1.2m，竖向间距1.5m，孔径100mm。
二区：采用土钉墙支护，布置6道共约480根土钉。土钉水平间距1.2m，竖向间距1.5m，孔径100mm。外侧无明显建筑物及地下管线。
三区：采用土钉墙方式支护，布设7道共约250根土钉。土钉水平间距1.2m，竖向间距1.5m，孔径100mm。外侧无明显建筑物及地下管线。
3 基坑监测
基坑监测的目的在于及时掌握支护系统及周围环境动态变化，凭借监测手段早期发现或预测下步施工中可能出现的问题，从而及时改进施工技术，调整设计，使施工过程科学化、信息化，确保支护系统和周围环境安全。同时也为今后改进设计、施工提供总结经验和理论研究的实测数据。
3.1 基坑坡顶位移监测[3]
依据相关规范和甲方提供的现场地质资料、设计图纸的要求，对该基坑坡顶水平、竖向位移进行监测。要求监测点水平间距不宜大于20m，每边监测点数目不宜少于3个。考虑施工场地具体情况，在基坑坡顶上布置观测点共计21 个。具体位置见附图1。
3.2 基坑深层土体侧向位移监测[4]
依据相关规范和甲方提供的现场地质资料、设计图纸的要求，对该基坑深层土体侧向位移进行监测，系统精度 ≤0.1mm/500mm。监测点水平间距离为20m～50m，每边监测点数目不少于1个。考虑施工场地具体情况，对该基坑共布设土体变形监测点13个，测斜管长度不宜小于基坑开挖深度的1.5倍。布置图见附图1所示。
3.3锚杆内力监测[5]
依据相关规范和甲方提供的现场地质资料、设计图纸的要求，对该基坑支护所用锚杆及土钉的内力进行监测。锚杆的内力监测点选择在受力较大且有代表性的位置，基坑每边中部、阳角处。每层锚杆的内力监测点数量为该层总数的1%且不少于3根，本工程共监测6根锚杆。各层监测点位置在竖向上保持一致，每根杆体上的测试点宜设置在锚头附近和受力有代表性的位置。
3.4 基坑周围地表及路面竖向位移监测[6]
依据相关规范和甲方提供的现场地质资料、设计图纸的要求，对该基坑进行周边地表及路面竖向位移监测。测点设在坑边中部等有代表性的位置，监测剖面与基坑边垂直，每个监测剖面上的监测点数量视具体情况而定且不宜少于5个。
4 结论
根据工程实时监测，对基坑坡顶位移监测成果表，深层土体侧向位移监测成果表，锚杆及土钉内力监测成果表，周围地表及路面竖向位移监测成果表，地下管线竖向位移监测成果表进行数值分析，确认所采用的组合支护形式满足设计使用需求，既经济又安全，这也为以后类似工程提供借鉴。
参考文献：
[1]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202-2002
[2]《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
[3～6]《建筑基坑工程检测技术规范》GB 50497-2009
附图一：基坑土体位移测点布置图
张东健 电话：15933778356 河北大学建筑工程学院岩土工程。收寄地址：河北省石家庄市裕华区槐中路242号省建筑科学研究院 张东健 邮编：050000
浅谈高层建筑基坑支护结构选型 篇4
1 围护墙的选型
我们在现场施工中常用到的围护墙有8大类型。
1) 水泥土墙。水泥土墙有两种, 一种是深层搅拌水泥土墙, 另一种是高压旋喷水泥土墙。
a.深层搅拌水泥土墙:深层搅拌水泥土墙适宜基坑深度小于6米基坑安全等级为2级3级且地基土承载力小于150KPA的基坑。深层搅拌水泥土墙是利用专业的搅拌设备将土体与设备导入的水泥浆进行充分搅拌形成相互搭接的柱状围护结构, 设备搅拌后的水泥土防渗透系数小于10的-7幂厘米每秒有较好的止水防渗作用, 所以这种围护结构即可以挡土又可以防渗, 在大连市沿海地区多层建筑施工中常用。b.高压旋喷桩墙:也是水泥土墙的一种, 它比深层搅拌水泥土墙的费用高, 但它可在空间狭小处施工。这种墙是将水泥浆高压旋喷入土层形成柱状加固体, 其体系即可以挡土也可以止水且止水效果非常好。大连市中山区新填海形成的东港地块这种形式比较常见到。
2) 钢板桩围护墙。施工中常用到的有2种一种是槽钢钢板桩一种是热轧锁口钢板桩。a.槽钢钢板桩:它是由槽钢并排或正反扣搭接组成, 具体槽钢用什么型号应经过计算确定, 将槽钢用打桩机打入后在其桩顶部位做一道类似惯梁的支撑, 由于槽钢之间有间距所以不能止水又因其抗弯能力较差所以只适用于深度小于4米的基坑。b.热轧锁口钢板桩:这种形式国外采用较多而目前国内采用较少, 国外常见形式U型L型基坑较深时可以采用H型-型或组合型, 这种形式优点是在非岩石类地区施工速度快, 材料可以重复使用。缺点是由于其刚度差深基坑支撑的费用高且变形大易透水。
3) 型钢横挡板:这种形式常被称为桩板支护, 它是由H型钢或工字钢与挡板协同作业, 然后用支撑进行支撑。挡板承受土的侧压力和地下水的水压力再由挡板将力传给钢桩。钢桩间的间距由计算确定, 挡板多用厚度60毫米木板在现场实际施工中常用木模板代替。这种形式常用于地下水位较深且易于打桩施工的内陆地区如:沈阳, 长春哈尔滨等地。
4) 钻孔灌注桩:我国现在钻孔灌注桩间隔一般大于10厘米, 整体呈间隔排列布置, 所以这种型式的围护墙不能止水, 钻孔灌注桩适用范围较广且一般适用基坑深度小于15米的软土层, 但对于有地下障碍物的现场不适用。钻孔灌注桩的桩径大小, 桩内配钢量及桩身混凝土强度等级需经过计算确定, 现在大连地区使用桩径0.6米和1.0米的较常见, 如果应用钻孔灌注桩还想让它止水可以在水泥土墙中套打钻孔灌注桩。
5) 人工挖孔桩围护墙:这种围护墙在大连沿海地区采用较多, 人工挖孔桩易于土质条件较好地下水位较深地区, 如果土质不好地下水位较浅时应做好护壁和排水降水措施, 人工挖孔桩适用于0.8米以上桩径且易于扩孔便于检查各土层, 施工费用较低的优点, 但对于地质条件不好地下水位较高时容易出现安全事故。
6) 地下连续墙:地下连续墙是随着近年来国内大量采用的逆作法施工而来的, 上海很多高层超高层建筑的深基坑大多采用这种支护型式。地下连续墙是用专门的挖排土设备对基坑侧壁开挖深槽, 然后将制作好的钢筋网下入深槽浇注混凝土形成地下连续墙, 地下连续墙壁厚经计算确定常见厚度有0.6米的0.8米和1.0米的采用地下连续墙的优点是施工时对现场四周原有建筑影响小现场空间利用率高, 整体性好基坑变形小, 如设计合理施工质量好的情况下其止水性能也较好, 缺点是如果不能实现两墙合一其造价较高。
7) 加筋水泥土墙专业术语称SMW工法:是在水泥土墙中加入型钢让它既可以止水又可以支护起到双重作用, 如果基坑较深可以加设支撑, 这种支护形式多用于10米内基坑中。它是在深层搅拌后的水泥土墙中插入型钢, 型钢在回填后还可以拔出重复利用, 因水泥土中水泥掺比达到20%因此水泥土与型钢能很好的结合协同作业。
8) 土钉墙:在施工中经常可以看到的形式之一, 它是稳固土体的一种形式其在基坑开挖后每1.5米到2.0米时就应用钻机钻入锚杆然后注素水泥浆对锚杆进行张拉后锁定挂钢筋网喷射细石混凝土, 直到挖至设计标高, 土钉墙一般适用深度12米以内的基坑。
2 支撑体系选型
在现场实际施工的时候可以在基坑内对围护墙进行内支撑, 也可以在基坑外对围护墙进行拉锚。但内支撑对基坑挖土排土及地下室施工带来不方便, 外拉锚虽然不影响挖排土和地下室施工, 但是在软土地区拉锚的围护墙变形难以控制, 且锚杆在土体中存留一定长度, 如果现场周围地下有管线, 很可能管线被钻进的锚杆破坏。
下面我们简单说下支撑形式:
2.1 内支撑类型
内支撑有2种形式一种是钢支撑, 另一种是混凝土支撑。
1) 钢支撑:钢支撑通常采用钢管支撑或型钢支撑。钢支撑拆卸方便施工速度快, 围护墙体变形较小, 还可以重复使用。但它的刚度弱支撑间距小, 纵向横向支撑连接处于铰接状态。2) 混凝土支撑:事先制定好计划随着挖土深度的增加设置现浇注的混凝土支撑, 其优点是可使用任何形状的基坑, 而且整体性好刚度好安全可靠, 基坑变形也很小。但是不能重复利用, 且不容易拆除造价成本高。
2.2 外拉锚类型
外拉锚有2种形式一种是锚杆拉锚, 另一种是锚索拉锚。
1) 锚杆拉锚:适用于钻机可以成孔的地区, 锚杆被钻机钻进后要保证设计长度, 锚杆在土体中留有锚固段和自由段, 锚杆注浆要饱满, 锚杆张拉和锁定要达到设计要求。2) 锚索拉锚:适用于岩石层, 先用千孔钻钻口后放入锚头和钢丝绳, 然后进行张拉索定。
3 总结
基坑支护施工总结 篇5
湛江市第十建筑工程公司
恩 海 高 科 厂 区
基
坑
支
护
施
工
总
结
湛江市第十建筑工程公司
2015年2月6日
恩海高科厂区
湛江市第十建筑工程公司
基坑支护施工总结
一、工程概况
本工程位于宝安区西乡街道航空路001号，由深圳市恩海光学玻璃制品有限公司兴建，由深圳市九州建设监理有限公司监理，深圳市华纳国际建筑设计有限公司设计，海南水文地质工程地质勘察院勘察，湛江市第十建筑工程公司承建。国基建设集团有限公司负责基坑施工。
本工程总建筑面积为32305.07m2，其中地下两层，面积为11169.68m2;地上分厂房和宿舍两栋，面积为21135.39m2，其中核增面积为158.64m2。
开挖基坑面积约为5685m2，开挖深度约为8.5米。本基坑采用钢板桩+锚索的支护型式，其中东、南两面竖向上设置三道锚索，西北两面竖向上设置两道锚索、钢板桩为拉森4型钢板桩；预应力锚索采用钻机成孔，钻孔孔径为150mm，预应力锚索采用低松弛高强钢绞线（fptk=1860mpa）制作，成孔直径150mm，锚索注浆采用水泥净浆，水泥采用p.c.32.5硅酸盐水泥，注浆分两次进行。
二、施工管理
恩海高科厂区
湛江市第十建筑工程公司
（一）施工准备工作
施工前，对该工程进行了图纸会审，针对性编制了施工组织设计方案，对专业班组进行了施工质量技术交底，同时也进行了安全教育及施工安全技术交底工作。
（二）原材料、半成品质量控制
我项目部严格执行材料检验程序。原材料进场、首先审验是否有出厂合格证及质量证明书，外观质量及数量是否达到设计要求。钢筋等主要材料，经建设单位及监理公司见证取样送检，达到合格要求后方才投入使用。
（三）施工过程质量控制
我项目部坚持参加每个星期的工程例会。施工员、质量员坚持在现场检查及指挥工作，对关键工序及易出问题的分项工程对施工班组进行交底。在施工过程中处理号问题，对需要改正的分项工程及时进行返工修改，各工种相互配合，各工序自行检验合格后，会同建设、监理、等人员验收签字后，才进行下道工序。
（四）试件送检及安全检测情况
在基坑施工完毕后委托深圳市宝安区工程质量检测中心对该工程进行“锚索轴向抗拔试验”，试验结果均为合格。
恩海高科厂区
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钢筋、砼试件经监理单位见证取样后，按期送检，严格执行先试后用原则，依数据统计，全部符合设计及施工验收规范要求。
三、工程资料情况
在按图、按规范施工中，对本工程使用的材料做到先验后用，专人负责收集整理资料情况如下：
1、钢筋合格证2份。钢筋试验报告3，合格。
2、混凝土配合比，砂、石检测报告各3，合格。
3、混凝土试件：腰梁3份。合格。
4、隐蔽工程验收记录6份。合格。
5、基坑“锚索轴向抗拔试验”检测报告。全部合格。
6、基坑支护工程的“变形监测报告”35份。
7、专项施工组织设计方案2份。
8、检验批：腰梁检验批18份，施工记录9份。全部自评合格。
上资料基本齐全，材料质量经质监部门检验全部符合国家质量验评标准。
我司对对基坑支护子分部进行了质量检验评定记录资料如下：
1、腰梁分项工程评为合格。
2、观感质量验收为一般。
3、基坑委托浙江华东建设工程有限公司进行了“变
恩海高科厂区
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形监测”位移情况在允许范围之内，基坑稳定。
四、安全文明施工情况
施工中，我司及项目部不忘抓安全、文明施工。对施工班组进行安全教育及安全技术交底，做好安全防护，如做好安全护栏、安全标志，及做好施工机具的安全防护，施工安全用电等工作。发现安全隐患，马上定人、定时进行整改。施工中未发生安全事故。
总结以上情况，经过工程资料及对工程的检测评定，依据«建筑地基与基础施工质量验收规范»，我司对恩海高科厂区工程的基坑支护子分部自评为合格。
湛江市第十建筑工程公司
深基坑支护技术探讨 篇6
【关键词】深基坑；支护技术；设计施工；质量控制
在我国的城市建设发展进程中，建筑的需求量越来越大，为了能够充分利用土地资源，高层建筑、超高层建筑已经成为城市建筑的主要结构形式，为在这些高层建筑的施工中，又往往会进行一层或两层的地下室结构设计，以满足建筑功能的需求，这样以来，就需要在建筑的基础工程施工中进行深度开挖。而在基坑开挖的过程中，若不采取有力的措施手段来进行支护，极易出现滑坡或基坑坍塌的事故。为了能够保证基础开挖工程的顺利进行，确保施工人员能在安全的环境中作业，就必须要进行合理的深基坑支护。以下笔者就从自己的亲身实践经验出发，来探讨深基坑支护技术的实际应用。
1.深基坑支护技术的发展现状
目前在我国的深基坑支护的施工中，由于其专业性较强，所以一般的施工单位是不具备相应的支护技术部门的，而是将其委托承包给专业的岩土施工公司来进行深基坑的支护工作。只有规模相对较大的公司才会设立专门的地质勘查设计施工部门，来完成本公司的深基坑支护设计。
然而正是因为很多建筑施工都是将深基坑的支护工作承包出去，使得这些施工单位并不能被统一的进行调配与安排，这给整个建筑工程的施工管理带来了很大困难，也影响了每项工程的施工进度与施工质量。再加上深基坑开挖时需要进行深度土方开挖，而施工现场的附近又往往会有其他建筑预期紧紧相邻，若开挖方式不合理则必然会影响到周边建筑的稳定。因此深基坑开挖与支护工作是一项施工难度较大的工程项目，必须要有合理的设计与正确的施工，才能确保其安全顺利的实施。
2.深基坑支护技术的应用问题
在实际的基础工程施工中，深基坑的开挖与支护都是需要精心设计，在有效的技术监管下进行的，以保证开挖与支护的安全。但事实上，常常会有一些建筑施工单位在施工中没有做好相关的管理工作，而使得深基坑支护技术的应用中出现了事故问题，常见的问题主要有以下几种：
2.1基坑边坡坍塌
这种情况一般发生在基坑施工阶段和基坑支护施工刚结束不久。在北京朝阳区洼里某一工地，基坑支护刚完工不到两天，边坡从上至下整体坍塌，长度达50余米。究其原因，支护施工单位没有经过合理的设计，也没有严格按设计施工，从坍塌的坡面看，尽管是土钉支护，但是没有按土钉支护规范进行。大多数土钉没有注浆，只是打了一些孔把钢筋插进去；有些土钉虽然注了浆，但是孔内浆体没有注满；有些土钉孔位置根本没有打孔，只是将土钉杆体直接击入土体。
2.2边坡水平位移较大
一些基坑边坡水平位移较大，达到4cm以上，并且经监测，水平位移还在继续加大。面对此种情况，结构主体施工单位停止了地下主体施工，业主不得不立即召集基坑支护设计、施工单位和专家对基坑重新进行稳定性分析，并就出现的问题提出处理措施。
2.3附近建筑物变形
在城市建设中，很多基坑紧邻建筑物，处理稍有不当，附近建筑物就极易变形。一般来说，建筑物变形都是其地基沉降引起的。建筑物出现较大变形后，不仅危及楼上的居民或工作人员的安全，而且也对在施的工程造成威胁，使得工程难以继续进行下去。
3.深基坑支护设计和施工的几点建议
为了能够有效防治上述施工问题，确保深基坑支护技术的施工质量，我们应当在以后的施工中加强管理，精心设计，严格按照施工技术方法和设计图纸方案进行施工。在此，笔者以自己的工作经验为基础，指出在深基坑的支护设计与施工中应当注意的几点问题。
3.1明确基坑支护设计单位
深基坑工程越来越多，而深基坑坍塌的事故也频频发生，为防止深基坑工程事故，地方主管部门出台了许多有关深基坑的强制性文件。所有这些都说明了深基坑工程事故的严重性和做好深基坑工程的重要性。在包括深基坑支护在内的岩土工程专业施工单位，同时一般也是设计单位。只有明确了深基坑支护设计单位，提交了深基坑支护设计单位资质，这在将来的施工中如出现问题时才能容易找到责任单位和责任人，可追溯性强。
3.2投标和施工时提交基坑支护设计
深基坑支护施工的依据是深基坑支护设计，故加强深基坑工程设计的审核和监督非常必要。无论在基坑支护投标时还是在基坑支护施工之前，都应单独提交基坑支护设计，设计封面和设计图上均应有设计人、审核人和审批人签字。这样，在基坑支护施工中如出现问题需做设计变更时，才能够很快找到设计人，也便于快速解决问题，同时也便于追究责任。
3.3专项施工方案的编制与下发
在基坑支护施工时，应编制专项施工方案。考虑到上报、审阅与返回周期，专项施工方案应在施工前几天编制，并及时上报监理。监理应抓紧批复，在批复后及时返回施工单位，以便施工单位能够及时准确下发到各相关部门和人员。施工单位在接到正式批复的施工方案前不得进行施工。在当前的基坑支护施工中，施工方案未批复前就开始施工的情况时有发生，这作为深基坑支护规范化施工是应当避免的。
3.4施工过程控制
深基坑支护施工中，应加强过程控制。施工中必须严格按照基坑支护设计、基坑支护施工组织设计、技术交底和相关规范等进行施工。施工中如出现异常情况，应由现场技术负责人根据情况的性质和大小，向基坑支护设计人汇报，设计人应及时根据现场实际情况进行设计变更，将问题消灭在萌芽中。
4.小结
总之，在进行建筑的基础施工中，如果要用到深基坑的支护技术，就必须要在设计与施工中加强质量监管，确保支护工程的安全与稳定。以上本文中主要论述了几点常见的支护问题和解决对策，但在实际的工程应用中，还会有一些其他的支护问题发生，这就需要设计施工人员做好相应的防治对策，可以从以下几点来进行：
（1）在进行深基坑支护工程的设计中，必须要严格遵守设计原则和设计要求根据实际的施工现场情况确定最佳的设计方案，这是整个支护工程质量保证的关键。
（2）做好地下水的控制。在深基坑的施工中，地下水是一个具有很大破坏性又很难控制的影响因素，对于基坑的开挖与支护都起到很大的影响，但又不能造成的地下水的浪费，因而需要设计合理环保的地下水应对方案，以保证工程的顺利实施。
（3）基坑支护施工是工程得以安全、顺利进行的保证，应加强施工过程控制。深基坑支护设计和施工管理目前还没有得到人们的充分重视，做好深基坑支护设计和施丁管理对减少甚至杜绝基坑工程事故、规范建筑施工必将起到积极的推动作用。因此我们必须要加强支护工程施工的监管力度，监理人员应当负起责任，切实体现监管人员的职责作用。
【参考文献】
[1]周智勇.建筑施工项目质量管理研究[D].中南林学院，2002.
基坑支护选型 篇7
郑州位于华北平原西南部边缘地带, 地势西南高, 东北低, 具有典型的山区向平原过度的地势特征。按地貌形态的不同, 把郑州市由西南向东北划分为:丘陵岗地、坡状平原、倾斜平原和泛滥平原4个地貌单元。地下水位埋藏主要受地形控制, 从西南到东北由深到浅, 西南部丘陵岗地局部埋深大于20m, 而东北泛滥平原埋深一般较浅, 部分地区仅1-2m, 受建筑基坑施工大量抽取地下水影响, 局部有大幅的下降, 总的流向是由西南到东北, 水力坡度一般为1%-2%。
郑州市区大致以京广铁路为界划分为2个地质单元:
1.1黄土地质单元, 其范围主要分布于市区内京广铁路以西, 东西大街、郑汴路以南的地区, 60m深度范围内, 除早更新世地层受喜马拉雅运动影响缺失外, 主要发育地层有:全新世粉土和粉质粘土层、早更新世粉土层、中更新世粉质粘土层、晚第三纪泥灰岩, 均为硬质土层类, 具有色黄、大孔隙发育、含碳酸盐等特点, 属于黄土类土, 总体上浅层土工程特征较好, 个别地方有轻微湿陷性。
1.2黄河泛滥沉积地质单元, 其范围主要位于京广铁路以东, 东西大街、郑汴路以北的地区, 地表浅层土体为全新世黄河泛滥堆积物, 具典型的“二元”结构, 上部地层主要为:全新世上段 (Q43) 冲洪积稍密粉土层、软-流塑的粉质粘土层;全新世中段 (Q42) 冲洪积稍密-中密粉土层、软-可塑的粉质粘土层, 色暗, 富含有机质, 有机质含量3%-8%;全新世下段 (Q41) 冲洪积粉细砂。全新世上段 (Q43) 、全新世中段 (Q42) 的土多为软弱土, 天然含水量高, 一般均接近或大于25%, 近液限, 天然孔隙比一般在0.80-0.95之间, 属高压缩性, 承载力一般为70-110kPa, 且土层不均匀, 夹层互层较多, 地下水位埋深较浅。
2郑州地区常用的深基坑支护结构介绍
郑州地区常用的深基坑支护结构型式和应用情况介绍。
2.1土钉墙, 土钉墙支护技术在20世纪90年代初开始在郑州地区应用, 由于其造价低廉、施工方便的特点, 迅速地推广开来。到20世纪90年代末, 由于城市的快速发展, 深基坑工程数量增加较快, 土钉墙支护技术很快得到推广, 施工队伍数量猛增。一般一层地下室 (基坑深度小于6m) 的基坑, 首选采用土钉墙支护结构。对于放坡大的情况, 也可采用放坡网喷。
2.2复合土钉墙, 到20世纪90年代末, 两层地下室的项目逐渐增多, 一般对于两层地下室 (基坑深度大于6m, 小于10m) 的基坑, 采用土钉墙已无法满足安全要求, 而采用灌注桩或灌注桩+锚杆的支护结构造价又较高, 于是复合土钉墙支护结构得到了普遍应用。复合土钉墙一般是土钉墙和以下一种或几种桩型相结合:微型桩、水泥土桩、钢管桩, 其中, 土钉墙和微型桩相结合的复合土钉墙应用最多。
2.3灌注桩或灌注桩+锚杆, 到21世纪初开始, 三层及更多地下层数的建筑增多 (基坑深度大于10m) , 有的两层地下室开挖深度也超过10m, 复合土钉墙无法满足安全要求, 这样灌注桩或灌注桩+锚杆支护结构得到普遍应用。一般在应用中, 采用上部土钉墙, 下部桩锚结构的较多。少数项目用CFG后插筋或预应力管桩代替灌注桩。
2.4双排灌注桩或双排灌注桩+锚杆, 对于无法施工锚索, 基坑深度又不太深 (一般小于12m) 情况, 采用双排桩的较多。对于基坑深度大于12m, 不宜施工锚索, 应尽量减少锚索施工数量的基坑, 或对变形要求严格的基坑, 一般采用双排灌注桩+锚杆支护结构。
2.5水泥土挡墙, 对于土性较差且基坑开挖深度不大的基坑 (一般小于6m) , 锚杆的承载力小, 采用水泥土挡墙是一种较合适的选择。但由于郑州地区的地层特征和水泥土挡墙需要较宽阔的施工场地, 应用较少。
2.6灌注桩+内支撑或地下连续墙+内支撑, 随着基坑开挖深度的加大和锚索施工受到限制 (如支护结构不能出用地红线) , 灌注桩+内支撑或地下连续墙+内支撑逐渐开始应用。
其实, 对于一个基坑, 仅采用单一的支护型式并不多, 一般都是根据不同的周围环境条件和不同部位的开挖深度, 采取不同的支护措施, 做到安全可靠和经济合理。比如:郑州绿都置业郑汴路安置楼一期, 基坑平面尺寸仅75m×50m, 却采用了双排桩、桩锚、复合土钉墙、放坡网喷四种支护结构。
3郑州地区深基坑支护结构选型发展过程
对于郑州地区的深基坑发展, 大致可以分为三个阶段, 每个阶段都和郑州城市发展的步伐相适应, 不同的发展阶段, 都有相应的深基坑支护结构。
第一阶段为起步阶段, 该阶段主要是20世纪90年代, 郑州市区开始出现一些基坑, 其深度以一层地下室为多, 也有两层或两层以上的基坑, 但数量较少。土钉墙支护技术从南方传到了郑州, 在大多数基坑中进行了应用, 对于基坑深度大或环境复杂的基坑, 以灌注桩+土钉墙、搅拌桩+土钉墙居多。
当时, 郑州市区的基坑绝大多数位于黄河泛滥沉积地质单元区, 地下水位很浅, 土钉墙支护技术在郑州的应用又不成熟, 大多数基坑的变形都比较大。该阶段, 支护施工单位数量很少, 支护方案也不需要专门进行设计, 由施工单位简单出个方案即可, 施工资料简单, 没有统一的格式和要求。降水以轻型井点为主, 辅以管井。
第二阶段为快速发展阶段, 该阶段主要是21世纪的头10年, 标志是郑东新区CBD的建设和都市村庄的改造。到了21世纪, 由于中国经济的快速发展, 建筑业也不例外, 于是基坑工程的数量逐渐增多。都市村庄改造的基坑周围环境一般比较复杂, 郑东新区CBD的基坑对基坑工程的开挖深度较深且有统一的规定, 在这种背景下, 出现了大量的基坑施工单位和技术管理人员, 同时也促进了基坑支护技术的快速发展。
该阶段, 地下室2-3层的数量猛增, 基坑开挖深度在6-15m的数量据多, 支护结构也逐渐多样化, 桩锚和复合土钉墙支护结构得到了快速的应用, 双排桩、地下连续墙、内支撑等支护结构也开始应用, 同时也引进了一些比较先进的技术。
随着对设计、施工文件要求的提高, 逐渐出现了专业设计, 施工资料也逐步规范和统一。到后期, 专业的基坑监测也逐步开始并迅速发展。降水以管井为主, 辅以轻型井点。
第三阶段为规范调整阶段, 该阶段大致开始于2010年左右, 标志是郑东新区高铁站及附近地块的开发和《河南省建筑边坡与深基坑管理规定》的实施。随着城市的发展, 建设用地越来越紧张, 基坑工程向着周围环境条件复杂和基坑开挖深度深的方向发展, 基坑工程事故也不断出现, 对基坑工程的管理和技术水平提出了更高的要求, 于是建设主管部门出台了基坑工程的相关规定, 基坑工程的地方技术标准也开始制定, 同时, 新的施工设备、施工技术也不断出现, 形成了基坑设计、基坑施工、基坑监测专业化的分工。大量超深基坑的降水施工, 导致了城市地下水的快速下降, 以郑东新区最为典型。
4郑州地区深基坑支护结构选型存在的问题和发展方向分析
在深基坑工程发展约20年以后的今天, 基坑工程的设计、施工、变形监测都有了较高的水平, 管理也逐渐规范, 但也存在较为明显问题。针对基坑工程中存在的问题和以后的发展方向, 分析如下。
4.1支护结构型式的选择上, 现在普遍采用的不可回收土钉、锚杆 (索) , 绝大部分超出了用地红线, 造成了严重的地下污染, 给后续的开发利用造成了困难, 同时, 邻里之间的纠纷越来越多。
随着人们维权意识的提高和管理的进一步规范, 支护结构超出红线将会严格限制, 可回收锚杆 (索) 将会有较大的市场, 内支撑支护结构将会逐步被接受和大量应用。
4.2降水型式的选择上, 普遍采用开放式降水, 造成地下水位下降。郑州地区属于严重缺水地区, 而大量的抽取地下水且不加以利用, 造成地下水严重的浪费, 水位快速下降, 地面和建 (构) 筑物出现沉陷。
随着地下水下降造成的地面沉陷、建 (构) 筑物开裂的加剧和缺水的现状不断加剧, 敞开式降水将会逐渐被限制。
4.3基坑工程设计、施工、监测市场较为混乱, 相互压价, 造成一些基坑工程价低质劣, 埋下很大的安全隐患。设计技术人员水平差距较大, 设计文件没有统一的标准, 造成设计成果质量难以保证;施工队伍混乱, 一些基坑工程盲目压价;对监测工作不重视, 造成监测数据不准确。
随着对基坑工程设计、施工、监测要求的提高, 对安全的逐渐重视, 管理的逐渐规范, 一些不正规的、水平低的设计、施工、监测单位将会逐渐被淘汰, 市场秩序会越来越正规。
4.4过于重视经济效益, 忽略技术上的总结和提高。随着中国经济结构的转型, 科技创新型国家的建设, 建筑市场的规范、技术标准的完善, 必然会重视技术上的提高和创新。
4.5管理上不规范, 造成了都在郑州市, 但对基坑工程的设计和评审不统一。
5总结
(1) 在20年左右的基坑工程发展过程中, 总结出了适合郑州地区地层的支护结构, 并逐步的总结经验和教训, 走向了成熟。 (2) 在基坑工程支护结构选型上, 还存在一些问题, 需要逐步的解决。 (3) 目前基坑设计、施工、监测等的技术水平还需要进一步提高。 (4) 对基坑工程的管理还不完全到位, 需要进一步的管理和规范。
参考文献
[1]孙瑞民, 杨凤灵.郑州地区饱和粉土的工程地质特性研究[J].河南科学, 2009, 27 (5) :346-350.
[2]河南省住房和城乡建设厅.豫建 (2010) 25号, 河南省建筑边坡与深基坑工程管理规定[S].郑州, 2010.
[3]中华人民共和国建设部.JGJ120-99, 建筑基坑支护技术规程[S].北京, 1999.
基坑支护选型 篇8
空港地区是由天津保税区、空港经济区组成的地区, 是天津滨海新区的重要经济功能区, 总面积达73 km2, 背靠京津冀, 服务“三北”地区广阔腹地。其中, 空港经济区是近年来天津市发展的重要经济区。
2 空港地区工程水文地质条件
2.1 工程地质条件
该区域除杂填土外, 素填土、黏土、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土和粉质黏土的透水性均为不透水或微透水, 透水性能较差。因临近海滨, 该区域的土质较差。经过对相关地区基坑工程资料多年的积累和统计, 得出此区域与基坑工程相关的典型土层分布如下。
2.1.1 杂填土
此层土为人工填土, 由于受人为影响较大, 因此该层土厚度起伏较大, 土层厚度为1~2 m, 工程力学性质很差。
2.1.2 素填土
该层土同样为人工填土, 层厚起伏较大, 土层厚度为2 m左右, 工程力学性质较差。
2.1.3 黏土
黄褐色, 可塑, 具锈染。土质不均, 土层厚度为2 m左右, 属中高压缩性土, 工程力学性质一般。
2.1.4 淤泥质黏土、淤泥质粉质黏黏土
灰色, 流塑, 属高压缩性土。土层厚度为6 m以上, 工程力学性质很差。此层土对基坑支护影响较大。
2.1.5 粉质黏土
粉质黏土可分为以下几种: (1) 灰色, 软流塑, 属中压缩性土。土层厚度为2~9 m不等, 工程力学指标较差。 (2) 灰黄色, 流塑, 属高压缩性土。场地分布不均, 土层厚度为3~7 m不等, 工程力学性质较差。 (3) 灰色, 软塑, 土层厚度为3 m左右, 工程力学性质较差。 (4) 灰黑-灰白, 可塑, 属中压缩性土。土层厚度为1.5 m左右, 工程力学性质较差。 (5) 灰黄色, 可塑, 属中压缩性土。土层厚度为1.5 m左右, 透水性不良, 工程力学性质较好。
2.2 工程水文条件
该区域内浅层地下水为第四系松散堆积物中孔隙潜水, 主要补给源为大气降水, 排泄方式以蒸发为主。据区域地质资料记载, 地下水位年变化幅度一般在0.5~1.0 m之间。勘察外业期间实测水位如下:初见水位埋深1.4~2 m不等;稳定水位埋深一般为1 m左右。
3 不同的支护形式
根据上述水文地质情况, 结合不同的基坑规模、深度和周边环境, 可采取诸如大放坡, 土钉墙, 悬臂单、双排钻孔灌注桩和H型钢+SMW工法+内撑等多种支护形式。以下将结合不同工程对支护形式选择的适应性进行详细阐述。
3.1 大放坡
当工程的地下结构小于或等于一层时, 常规条件下的基坑开挖深度为5~6 m。如果基坑周边地界条件允许, 且基坑周边没有对基坑变形较敏感、需特殊保护的对象, 比如建筑物、道路、管线等时, 基坑支护形式可首选大放坡。此种支护形式既经济、适用, 又可提供全明开挖的施工条件, 从而大大缩短支护施工的周期, 达到最优的效果。
比如位于天津市空港物流加工区中环西路南、西三道东交汇处的中国芯科技园一期研发楼新建工程项目, 该基坑项目占地面积为5 700 m2, 周长为310 m, 基坑深度约5 m。该工程除局部西北角约12 m处可用地界线比较近外, 其他地方的基坑可用地范围都超过了11 m, 且基坑周边除南侧距基坑约19.2 m处有已建成的办公楼之外, 其余均为建设方自用空地。基坑四周无市政管网等设施, 提供了有利的放坡条件。于是, 基坑大面积采用了二级放坡的支护形式, 而局部角处则采取了卸土加工字钢竖向支护的形式。该项目的支护总造价约为56万元, 基坑每延米造价约为1 810元。
再比如空港地区科创慧谷 (天津) B地块东区项目基坑工程, 该工程占地面积约34 000 m2, 周长为805 m, 基坑深度为7 m。该工程东侧、北侧可用地范围紧张, 但西侧为地块内临时道路, 南侧为可借用绿化带, 提供了有利的放坡条件, 于是在西侧和南侧采用了二级放坡的支护形式。与另外两侧采用的悬臂灌注桩支护形式相比, 这种支护形式可大幅降低临时用工程造价。该工程总造价约710万元, 基坑每延米造价为8 820元。其中, 大放坡支护形式的总造价约为120万元, 基坑每延米造价仅为3 110元, 不及灌注桩支护造价的1/4.
该支护形式的选择对场地周边环境条件要求较高, 适用于支护周边地界空旷、无现有建筑物或道路等需保护的对象。但当基坑底附近有较深厚的淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土和淤泥土时, 不适宜采用这种支护形式。
3.2 土钉墙
土钉墙与大放坡支护形式的条件相似。当工程的地下结构小于或等于一层时, 常规条件下的基坑开挖深度为4~7 m。如果基坑周边地界条件允许, 但并不满足大放坡支护所需要的地界范围、在基坑周边2~3倍坑深范围内无相邻的地下结构或深埋管线时, 可考虑选择土钉墙的支护形式。该支护形式的特点为随挖随支护, 除大放坡支护形式外, 此种形式的支护施工最为便捷, 同时也可提供全明挖的施工条件, 从而在保证安全的前提下, 做到经济最优选择。但在选用该方案的同时, 需考虑土钉墙有无超出用地红线的问题。如果此问题可以有效解决, 那么, 选用土钉墙支护形式可有效缩短工期, 降低工程造价。
比如空港地区的空港国际五星级酒店项目, 其基坑占地面积为70 000 m2, 基坑周长为1 425 m, 基坑深度为6.9 m。该工程的南侧、东侧为自留地, 可采用大放坡的支护形式, 但北侧和西侧则紧邻用地红线和不可借用绿化带, 无放坡条件, 于是采用土钉墙的支护形式。该工程较常规竖向支护桩墙做法可大幅降低工程造价、缩短施工周期。该项目的支护总造价约为660万元, 基坑每延米造价约为4 630元。其中, 土钉墙支护形式的总造价约446万元, 基坑每延米造价为6 265元。
该支护形式的选择较大放坡支护形式对周边环境条件的要求较宽泛, 但由于其主要依靠土钉墙与土体形成的重力挡墙的形式受力, 因此, 采用此种方案的工程地下部分施工周期不宜过长, 以缩短土体随时间的蠕变效应造成的基坑位移。采用该支护形式应避开降水较为频繁的6—9月, 尽量减小过多降水对土体强度软化的影响, 从而保证基坑施工的安全、稳定。如果需要在雨季施工, 则应做好相应的防水措施, 以保证基坑的稳定性。但当基坑底附近有较深厚的淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土和淤泥土时, 不宜采用该种支护形式。
3.3 悬臂单、双排钻孔灌注桩
当工程的地下结构小于或等于两层、基坑深度在6 m以内, 且基坑周边地界条件较紧张, 结构外边线距用地红线3 m处无大放坡和土钉墙施工条件时, 可考虑采用单排钻孔灌注桩的支护形式。该支护形式为悬臂形式, 与前两种支护形式相同, 可以提供全明开挖施工作业条件, 但与前两种支护形式相比, 工程造价较高、施工周期较长。由于此种支护形式无论是设计, 还是施工, 其技术都比较成熟, 因此支护结构稳定性较强, 适用于坑深较浅的超大面积基坑工程。
此外, 当基坑深度大于6 m, 但必须得提供一个全明开挖作业环境时, 则可采取双排钻孔灌注桩的支护形式。该支护形式的特点是在不过多增加支护桩根数的同时, 通过加大桩间距, 使之排列成两排, 形成刚度较大的门式结构体, 以提供更大的抗弯刚度来满足悬臂支护的稳定性要求。
比如上文列举的科创慧谷 (天津) B地块东区项目基坑工程, 因其东侧和北侧基坑可用地界条件较紧张, 无法进行大放坡和土钉墙施工, 结合现场总包单位现有的施工设备, 遂采用了单排钻孔灌注桩的悬臂支护形式。采取该形式的支护造价为590万元, 基坑每延米造价为13 600元。
该种支护形式的特点是支护技术较为成熟、支护体稳定性较强, 根据对基坑变形和稳定性要求的不同, 有多种不同直径模数的桩型可供选择, 与前两种形式相比, 不足之处在于施工周期较长、工程造价较高。
3.4 H型钢+SMW工法+内撑
当工程的地下结构等于或大于两层、基坑深度为10 m以上, 且周边地界条件非常紧张、支护可用地在2 m以内, 除去预留的1 m左右的施工作业面, 仅剩余1 m左右的场地供支护施工使用时, 如果采用普通的钻孔灌注桩加一道止水帷幕的形式, 将会出现支护体超出可用地界线的问题。此时, 需将挡土结构与止水帷幕合二为一, 尽可能地减小支护使用地范围, 方能解决支护体不超出可用地界线的问题。而SMW工法, 这种两墙合一的形式即可满足此种要求。三轴水泥土搅拌桩因其自身工艺的良好性, 可提供较好的止水效果, 再通过套接一孔的施工措施, 则可形成高质量的截水帷幕墙, 以满足深基坑的截水要求, 从而满足基坑内的干作业要求和基坑的自身稳定性要求。
当基坑深度达到一定值, 或基坑虽不深, 但其周边环境较复杂, 有重要的建 (构) 筑物、无桩基础的天然地基建筑物或重要的道路和市政管线对基坑的变形较敏感时, 则需通过有效的措施来控制基坑变形, 以减少基坑开挖对周边环境的影响, 同时应满足基坑工程的安全、稳定要求。常采取的措施为在基坑内侧设置水平向内撑结构, 使之与竖向支护结构形成一个整体, 从而可有效控制基坑顶部和中部的变形量, 对周边环境起到一定的保护作用。除了内撑形式外, 当场地周边的地下环境较好、无重要的地下结构, 比如深埋管线、地铁和其他重要设施时, 则可用外拉加筋水泥土桩锚来代替内支撑的形式。此种支护形式同大放坡和土钉墙支护形式方式相同, 可提供全明开挖的有利施工条件, 但外拉形式对拉锚结构设置范围的土体要求较高。如果在此范围内均为淤泥质黏土、淤泥质土或呈流塑性的粉质黏土或黏土时, 则不适合采用外拉锚的支护形式。与土钉墙支护形式相同, 当拉锚结构在地下超出可用地界线范围时, 需要同相关部门协商, 以保证工程的顺利开展。
比如位于天津空港物流加工区中环东路与东六道交口处的天津空港物流加工区白领公寓二期支护项目的部分支护则采用了内拉锚的形式, 极大地方便了土方开挖和主体施工。采取该方式的支护造价为502万元, 基坑每延米造价为12 000元。
4 总结
综上所述, 在空港地区的软土地基条件下, 需根据基坑规模和周边环境的复杂程度, 综合考虑施工的便捷性、施工周期和工程造价, 按基坑各侧的不同条件合理组合支护形式, 从而达到工程质量和经济效益的最优组合, 实现安全、绿色施工。参考文献
摘要：空港地区是近年来天津市发展的重要经济区, 随着经济的快速发展, 兴建大量配有地下结构的生产基地、厂房及相关基础配套设施用房等建筑势在必行, 随之而来的是大量的基坑工程。基坑工程属于投资大、安全风险高的临时性工程, 因此对支护形式的选择尤为重要。
关键词：空港地区,软土地基,支护形式,经济区
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ 120—2012建筑基坑支护技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2012.
[2]中华人民共和国建设部.GB 50007—2010建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ T199—2010型钢水泥土搅拌墙技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2010.
[4]中华人民共和国建设部.GB 50010—2010混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2010.
[5]中华人民共和国建设部.GB 50009—2001建筑结构荷载规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2001.
[6]中华人民共和国建设部.GB 50202—2002建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.
[7]中国建筑科学研究院.JGJ94—2008建筑桩基技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2008.
[8]天津市地质工程勘察院.DB29-20—2010岩土工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2010.
基坑支护选型 篇9
随着基础建设的发展, 城市空间日益紧张, 建筑空间愈发向纵深延续, 超大、超深基坑也越来越多。随之而来的基坑安全问题也成为建筑行业日渐凸显的一个重点环节。建设部2009年87号文对危险性较大的分部分项工程尤其是超过一定规模的危险性较大的分部分项工程的安全管理做出了相关规定, 开挖深度超过5 m (含5 m) 或开挖深度虽未超过5 m, 但地质条件、周围环境和地下管线复杂, 或影响毗邻建筑 (构筑) 物安全的基坑 (槽) 的土方开挖、支护、降水工程, 均应编制专项方案并组织召开专家论证会进行论证。专家论证的主要内容有:专项方案内容是否完整、可行;专项方案计算书和验算依据是否符合有关标准规范;安全施工的基本条件是否满足现场实际情况。
基坑支护设计要确保安全, 就必须充分考虑到影响基坑的各种因素。这里不只是基坑本身的开挖参数和水文地质情况, 同时还包含了周边环境、施工荷载、临近工程的支护和降水对本工程的影响以及道路和场地对施工工艺和机械的要求等等。这就要求一个好的基坑支护方案应同时具备安全可靠性、经济合理性以及施工便利性和工期保证性等诸多要素。在确保安全的前提下, 尽量为建设单位节省每一个铜板, 同时也要考虑到施工单位的实际执行能力。
因此, 基坑工程的设计方案编制, 不是简单地抄录参数后进行计算, 然后不断调整直至安全系数满足要求, 而是首先应该进行缜密的支护结构选型, 从满足本工程适用条件的多种支护结构形式中, 遴选出安全可行、经济合理、满足施工要求的最佳方案。下面介绍一个工程实例。
2 工程概况
2.1 基本情况
太原市龙城壹号项目位于太原市龙城大街以北, 长治路以西, 山西大医院以东。占地面积约为78 000 m2, 总建筑面积361 254 m2, 总投资138 424万元。设2层地下室, ±0.000=778.800 m, 基底标高767.10 (北) /767.30 (东、西) /766.60 (南) /766.20 (西南角) 。基坑深度8.74 m~11.43 m。根据地质条件及水文信息, 拟建场地基坑支护安全等级为一级, 环境保护等级为二级, 安全有限期为一年。
2.2 周围环境概况
基坑北侧为已建龙城北街, 路宽30 m。该侧地下室距离用地红线8.5 m, 距离龙城北街边约8.5 m;基坑东侧为规划许坦渠及已建长治路, 路宽61 m;基坑西侧为已建北三号路, 路宽30 m。该侧地下室距离用地红线9.0 m;基坑南侧为龙城大街。该侧地下室距离用地红线15.2 m。
2.3 工程水文地质情况
本工程地质条件以杂填土、粉土和砂土为主, 地下水稳定水位埋深在5.1 m~10.3 m, 具体见图1。
3 支护结构及降水选型
3.1 支护结构选型
根据本工程实际情况, 结合地区经验, 主要有以下几种支护结构可供选择:
1) 桩锚支护体系;
2) SMW工法桩;
3) 土钉墙支护;
4) 地下连续墙。
由于场地限制, 本工程不宜采用简单放坡开挖, 必须采取必要的支护措施。在上述几种支护结构中, 地下连续墙因其造价过高而不予考虑, 而土钉墙则因其安全系数低、变形较大而被放弃。另外两种支护结构中, 桩锚支护体系具有安全性较高、支护体系变形较小且施工工艺成熟、本地区经验丰富等优点, 但支护费用略高 (见图2) ;SMW工法桩则具有先进性强、绿色环保、施工速度快、工期短、型钢可回收以较大程度节省投资等诸多优点 (见图3) , 在方案比选论证会上得到与会专家及建设单位的一致认可。经测算, 桩锚支护体系的总造价预算达到1 680万元, SMW工法桩的预算则为1 474万元。因此, SMW工法桩被初步确定为本工程拟定的支护结构。
但是, SMW工法也存在一个显而易见的缺点, 就是H型钢的租赁回收费用受基坑工程和主体地下结构工程的工期影响较大, 一旦在基坑施工至±0.000并具备回填条件之前耽误了工期, 则成本将大大增加。建设单位经反复论证, 认为本工程存在周边情况复杂、基坑规模较大、施工分包单位较多、施工期恰逢雨季受季节不可抗力影响等可能导致施工工期超出预期的诸多因素, 同时SMW工法在本地区经验较少, 受地质条件、施工和监督经验缺乏影响, 施工质量不易控制。最终因基坑工程的总工期不确定因素较多, 本工程放弃了SMW工法桩这种支护结构形式, 而采用可确保安全和工期且施工质量易监督控制的桩锚支护体系。
同时, 又仔细分析了本工程水文地质情况。由于地下水位在-5 m以下, 则止水帷幕的桩顶标高可放在-5 m的位置。本着经济合理的原则, 自然地面下5 m范围土体采用土钉墙支护, 可在保证安全的前提下进一步为建设单位节约成本。
3.2 水平支撑体系选型
水平支撑体系主要有锚杆 (预应力锚索) 和内支撑等形式。其中预应力锚索具有施工速度快、质量易控制、便于基坑土方开挖等优点, 在本地区有着广泛的应用。从经济合理和利于施工的原则考虑, 本工程拟采用预应力锚索作为水平支撑体系。
不过锚索支撑虽利于本基坑施工, 但因其长度较大, 对周边建筑和道路将不可避免的造成影响。为降低对周边环境的影响, 本工程经反复设计验算, 最终采用了扩大头式锚索。与普通锚索相比, 扩大头锚索与土体作用面积大, 锚固力强, 且缩短了锚索长度, 对基坑外建 (构) 筑物影响相对更小。
3.3 止水帷幕选型
根据本工程水文地质情况和本地区的施工经验, 常见的止水帷幕形式主要有普通单轴水泥土搅拌桩咬合、三轴搅拌桩、高压旋喷桩等。
其中普通单轴水泥土搅拌桩施工工艺成熟, 价格也相对便宜, 但用于止水帷幕的可靠性较低。尤其是在深基坑中应用, 近年来漏水事件频出, 导致流沙并严重威胁基坑安全。而三轴搅拌桩因其施工效率高、工期短、适用范围广、成桩质量高、止水效果好等优点已日益成为需要降水的深基坑工程止水帷幕首选。本工程因地处市区、临近多条主要道路, 为保证止水效果, 确保基坑降水对周边环境影响降到最低, 选择了三轴搅拌桩作为止水帷幕。
高压旋喷桩造价较高, 但其适用范围广, 止水效果也优于普通水泥土搅拌桩, 在一些特殊地质条件下有很好的效果。本工程基坑西侧局部受场地条件限制, 无法施工三轴搅拌桩帷幕。此部位遂变更为2排高压旋喷桩600@400, 其中一排在灌注桩间插打, 完美解决此特殊部位的止水问题。
3.4 降水方案选型
本地区施工成熟、应用范围广的降水形式主要有轻型井点降水和管井降水。本工程的主要含水层为砂层, 且降深较大, 采用管井降水方案降水范围大, 成井数量少, 后期降水费用低, 在保证降水效果好的前提下还能最大程度节约成本。因此, 管井降水是本基坑方案最容易确定的方案。
另外, 本工程井管采用325 mm螺旋钢管, 进一步减少了管井数量, 并增强了管井强度, 土方开挖更为便捷, 保证了地基基础施工的顺利进行。
4 结语
本工程设计方案充分考虑了基坑自身及周边情况, 通过对支护结构、支撑体系、止水帷幕、降水等各个环节的认真分析, 多角度比对, 体现了确保安全的前提下尽量节约成本并方便施工、节省工期的设计理念。该工程现已顺利竣工, 各项基坑监测指标均符合规范安全要求。
在基坑工程设计中, 设计人员应谨记确保安全、节约成本、施工便捷、缩短工期等多要素并行考虑, 做到该花的钱不能省、不用花的钱不浪费。设计不是简单的计算, 首要的方案选型才是重中之重。根据每个工程的不同特点, 可采取多种结构相结合的方案, 最大程度优化设计。
摘要：介绍了基坑工程方案选型的基本原则, 并结合太原市龙城壹号基坑工程实例, 从支护结构、水平支撑体系、止水帷幕、降水方案等方面, 阐述了基坑工程方案比选时应注意的问题和选择依据, 在确保基坑安全性的基础上, 达到了节约成本、减少工期的目标。
基坑支护选型 篇10
1 工程概况
拟建场地位于广州市从化区, 大江路以北, 国道G105 以西。拟建工程为两栋塔楼, 分别为14 层和16 层, 设置有1 ~ 2 层裙楼及1 ~ 2 层地下室。地下室基坑总占地面积为4700m2, 基坑边周长约为280m。本基坑形状呈长方形, 一层地下室基坑开挖深度为6. 40m, 二层地下室基坑开挖深度为9. 95m, 电梯井局部达12. 45m。
场地现状地势平坦, 场地东面和西面为空地, 南面为大江路, 场地北面为小山丘, 西北角距离地下室边线6. 00m处有一栋两层住宅, 基础形式为天然基础。场地南面靠近大江路分布有较多市政和电力、电信管线。
2 工程地质和水文地质条件
2.1工程地质的小山丘, 四周为菜地、市政道路及民宅。根据钻孔揭露, 主要由第四系填土层、第四系冲积层 ( 可塑粉质粘土、粉细砂、中粗砂、砾石层、卵石层) 、残积层和基岩 ( 花岗岩) 风化岩带组成, 基坑底主要在砾石层和粉质粘土层中。
2. 2 水文地质条件
地下水主要赋存在人工填土层、第四系砂层和基岩裂隙中。地下水的来源主要为大气降水和地表水渗透。实测地下水稳定水位埋深为3. 20 ~ 4. 80m, 平均埋深4. 19m。
3 基坑支护方案分析与计算
3. 1 基坑支护结构的选型分析
本项目基坑支护安全等级为二级, 侧壁重要性系数取1. 00。基坑支护选型需综合考虑项目各个因素, 以安全、可靠、经济、合理为原则进行支护选型。
本场地地质条件复杂: 岩土层种类多, 分布不均匀; 强透水层广泛发育且密实度较高, 富含了大量地下水, 水压较大, 局部直接过渡到岩层, 止水难度大。场地周边环境复杂: 存在大量市政管线和建筑物。因此, 基坑设计要求严格控制支护结构位移并有效的止水, 否则将对周边管线及建筑物的安全稳定产生不利影响。现对基坑支护结构选型分析如下。
结合地质条件、环境条件及基坑开挖深度, 本基坑支护及止水体系可采用“地下连续墙、旋挖灌注桩、钢筋砼内支撑、预应力锚索、三轴搅拌桩”等支护型式相结合的方案。
地下连续墙: 支护结构刚度较大, 结构整体性好, 对变形及止水控制较好, 对周边管线及道路影响较小; 支护结构占用场地面积较小。但对施工技术要求较高, 造价相对较高, 有条件时可与地下室外墙“两墙合一”以节约造价。
旋挖灌注桩: 施工技术较为成熟, 可通过增加设备来控制工期, 造价相对较低。但旋挖桩在密实的砾石、卵石层中钻进困难, 支护桩施工时容易塌孔, 机械损耗大。
钢筋砼内支撑: 对周边市政道路、管线影响较小; 支锚刚度大, 控制变形效果较好; 安全可行。对地下结构施工有一定的影响, 地下室的施工伴随有拆换撑的过程。
预应力锚索: 工期较短, 地下结构施工便利, 出土方便。但在砾石、卵石层中成孔困难, 容易塌孔; 赋存在砾石、卵石层中的地下水具有一定承压性, 锚索成孔时地下水易从孔道涌出; 漏水涌砂易对周边建构筑物及管线产生不利影响; 锚索进入到相邻地块将对其后期开发造成影响。
三轴搅拌桩: 在支护结构外侧形成一道封闭的止水帷幕。但设备较大, 施工时占用大量空间; 三轴搅拌桩在密实的砾石、卵石层中施工困难, 成桩效果难以保证。
通过对上述支护型式进行对比得出: 采用“地下连续墙+ 内支撑”的基坑支护和止水体系, 对控制变形和止水效果较好, 对周边环境影响较小; 支护和止水为一体, 可将基坑支护结构控制在红线范围内; 施工具有可行性, 能够确保合理施工工期。
3. 2 基坑支护结构的计算
因为基坑实际施工开挖过程比较复杂, 完成按照实际施工过程进行模拟的难度较大, 故采用平面应变假设, 本项目采用北京理正深基坑支护结构软件进行分区计算。
3. 2. 1 各分区内地面超载取值
一般区域区: 考虑地面超载取值为20kPa; 出土口区: 考虑地面超载取值为35kPa。
3. 2. 2 水位取值
基坑内侧水位按地下水位降至基坑底以下0. 50m; 基坑外水位选取地面下0. 50m。
典型剖面计算结果如图2 所示:
4 实施效果
本项目基坑从2015 年4 月开始施工至2015 年10 月基坑施工完成, 施工期间经历了多种恶劣天气的考验, 由于设计方案考虑较为全面, 基坑支护受力及止水效果很理想, 基坑开挖期间无地下室渗漏情况发生, 从监测数据来看各项指标均正常, 基坑处于安全状态。基坑监测反映的支护结构水平位移监测资料表明, 坡顶水平位移量最大4. 80mm, 基坑坡顶沉降最大值为0. 90mm, 测斜点监测的支护结构深层位移最大值为7. 11mm ( CX11) , 如图3, 支撑轴力最大值为5639. 14k N ( ZC3 - 2 ) , 立柱桩最大沉降为- 8. 8mm ( LZ4) ; 从结果可知, 实测监测数据与计算值比较吻合, 且都在报警值范围内; 目前支护结构已施工完成, 基坑开挖到底完成现场图如图4 所示。
5 结论
由于砾石、卵石层的渗透性较好, 在深厚且密实的砾石、卵石层中进行基坑支护设计, 需充分考虑止水及施工可行性等因素, 一旦选型不合理, 容易造成基坑的安全事故, 通过本项目基坑工程, 可总结出如下结论[4~5]: (1) 当基坑深度超过10m, 且地面以下2 倍基坑开挖范围内砾石、卵石层厚度大于5. 0m时, 竖向支护体系宜采用地下连续墙。 (2) 在砾石、卵石层较厚且密实度较高的场地中, 宜采用地下连续墙穿过透水层进入到不透水层作为止水帷幕。考虑到常用的高压旋喷桩及搅拌桩的成桩效果难以保证, 应当慎用高压旋喷桩及搅拌桩进行止水。 (3) 在砾石、卵石层较厚的场地中, 考虑到锚索成孔难度较大且易塌孔, 锚固体与大直径的卵石的摩阻力难以保证, 不宜采用预应力锚索, 宜采用钢筋混凝土内支撑作为侧向支护体系。
( 4) 当采用地下连续墙+ 内支撑的支护型式时, 地下连续墙应嵌固到较好的土层或基岩中, 防止因被动土压力不足造成地下连续墙绕支撑点转动, 发生整体稳定性破坏。
摘要：针对砾石、卵石层深厚地区的岩土工程特性, 结合广州某深基坑工程实例, 探讨了在此类地区深基坑支护方案的选型, 同时通过数值计算与监测结果的比对分析, 得出一些有价值的结论, 为此类地区类似深基坑工程的设计施工提供参考依据。
关键词：深厚砾石,卵石层,基坑支护,基坑止水
参考文献
[1]刘建航, 候学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.
[2]行业标准:建筑基坑支护技术规程[M].JGJ 120-2012.北京:中国建筑工业出版社, 2012.
[3]广东省标准:《建筑基坑支护工程技术规程》[M].广东省建设委员会 (DBJ/T 15-20-97) , 1997 (11) .
[4]郭典塔, 谢琳等.在珠江边深厚砂层中深基坑支护设计选型研究及案例分析[J].广东土木与建筑, 2014 (10) :20-23.
晋宏煤矿支护设备的选型 篇11
晋宏煤矿核定年产量90万吨, 属低瓦斯矿井, 该井田总体为一东北轴向的背斜构造, 地层倾角一般为5°~12°, 井田内发育9条褶曲, 2个陷落柱, 未发现断层, 井田构造程度属简单类。
9号煤层位于太原组下段顶部, 厚度为4.24m~7.30m, 平均5.14m。含2层~4层夹矸, 结构复杂, 层位稳定, 厚度变化不大, 回采工作面长度为165 m。根据地质报告中的钻孔资料, 9号煤层大部分厚度为4.52m~5.57m, 为厚煤层, 9号煤层顶板为K2石灰岩或泥岩, 底板为泥岩、砂质泥岩, 为赋煤区全区稳定可采煤层。
2 回采工艺对比
结合国内现阶段矿井的生产实践经验, 并参考本区成熟的一些采煤工艺, 选择的采煤工艺为放顶煤综采一次采全高和大采高一次采全高。
2.1 放顶煤综采一次采全高
参照采矿工程设计手册 (2003版) 关于放顶煤开采的顶煤冒放性评价方法及步骤, 现对9号煤层埋深、煤层厚度与强度、夹矸厚度、强度与层位、煤层裂隙发育程度等诸多地质因素进行分析:
(1) 煤层的埋藏深度为100m~220m。
(2) 全井田煤层平均厚度为5.14m, 根据本区矿井生产实际经验和相关资料, 单轴抗压强度<10MPa。
(3) 夹矸一般为1层~4层, 夹矸厚度大于0.2m, 夹矸强度暂取单轴抗压强度10 MPa~20 MPa。
(4) 煤层直接顶板为砂质泥岩, 属直接顶中等稳定顶板, 老顶别级为Ⅱ级。
(5) 主要的开采工艺因素是采放比, 为1∶1左右。
根据以上主要因素, 本矿井9号煤层利用顶煤冒放性评价方法分析冒放性综合指数在0.68, 可见本煤层冒放性属一般型。
放顶煤这种采煤方法具有适应性强、掘进率低、材料消耗量少、生产集中、产量大、效率高、成本低等明显优点, 因此该采煤方法在我国各种类型的厚及特厚煤层矿井中已得到了普遍的推广应用, 取得了明显的经济效益。从资源回收率看, 影响放顶煤工作面回收率的因素有:①初采损失;②工作面端头开采损失;③末采损失, 工作面距停采线12m~15m不放煤的顶煤损失;④支架之间及步距间上部的脊背煤损失。考虑到放顶煤技术的不断完善和提高, 设计的工作面采煤机割煤回采率为95%, 顶煤回收率为85%, 工作面综合回采率为90%。影响采区回采率的因素有采区隔离煤柱损失、区段煤柱及顺槽顶煤损失、无法布置工作面开采的边角煤损失等。根据上述因素及已确定的工作面回采率, 对各类煤柱采取有效的回收后, 设计采区回采率为75%。
2.2 大采高一次采全高
该方法适用于煤层厚度小于7m的厚煤层开采, 国内多个工作面采高现已达6.0m以上。例如:神东矿区各矿井, 在煤层倾角5°以下、煤硬度f=1~2、顶板中等稳定、无瓦斯危害、采高5.0m左右条件下, 采用大采高综采设备, 采面单产达到800万吨/年。可见, 大采高一次采全高的综采工艺可提高工作面的单产, 同时也极大地提高了经济效益, 并且采煤工艺系统简单, 工作人员少。但是, 本开采工艺适应地质条件范围较窄, 对工作面煤层厚度的稳定性、顶底板稳定性等要求较高。在生产过程中, 现场经验表明在煤层倾角小于8°的情况下, 煤质硬度适合本工艺方可发挥其最大的优越性, 而本煤层大部分倾角为10°左右, 在实际生产过程中, 可能会遇到倒架、片帮冒顶而带来工作面停产等问题, 另外本开采工艺需要支架阻力较高、采高大, 总体投资大。大采高工作面资源回收率高于放顶煤工作面, 但存在工作面间煤柱留设大、局部采高小于煤层厚度、工作面两端头三角煤过渡段留顶煤等问题, 一般采区资源采出率为75%~80%。
3 液压支架选型
开采工艺和设备的选择应考虑工作面的安全可靠性、资源回收率、生产效率、设备的投入、可研制性等多方面因素。该矿核定年产量不大, 煤无自燃倾向, 采用放顶煤综采一次采全高工艺投入小, 能满足安全要求, 回采率与大采高接近, 由此可见使用该工艺开采9号煤层较为合理。
3.1 估算法确定支架工作阻力
支架支护强度q (kN/m2) 的计算公式为:
其中:q冒为冒落带岩层自重, kN/m2;q顶煤为顶煤自重, kN/m2;γ岩为顶板岩石容重, 取26.0kN/m3;γ煤为顶板煤层容重, 取14.4kN/m3;h冒为顶板冒落带高度, 取14.72m;h顶煤为顶板顶煤厚度, 取2.54 m;Kd为动载系数, 暂取1.6。经计算q=671kN/m2。
支护强度确定后, 结合液压支架顶梁长度LD、空顶距及支架支撑效率Ks, 计算支架工作阻力P (kN) :
其中:Lk为控顶距, 取0.3m;LD为顶梁长度, 取4.5m;B为支架宽度, 取1.5 m;Ks为支架支撑效率, 取0.85。经计算P=5 683kN。
3.2 统计类比法确定支架工作阻力
以缓斜工作面支架支护阻力与煤层强度和采深成正比、与顶煤厚度成反比为理论基础, 对我国30多个综放面实测支架最大载荷Pmax与煤层硬度系数f、采深H以及顶煤厚度Md进行回归, 得到如下关系式:
在此前提下该工作面煤层硬度系数f取2.5, 采深H取200m, 顶煤厚度Md取2.54m, 经计算Pmax≈3 598kN, 考虑安全系数1.6, 则工作面支架设计工作阻力:
通过计算, 选择ZF7200/17/33.5型放顶煤液压支架。该支架为使用较成熟的低位放顶煤支架, 配套采煤机为MG450/1020-WD型, 前后刮板输送机为SGZ800/800型。
支架主要参数如下:
根据本煤层特征以及顶板岩性, 可采取加大采高, 加强对夹矸及上位顶煤的破坏作用来降低采放比, 以提高整体的冒放性, 采高可到3.1 m。通过工作面超前预注水软化夹矸层方式, 从不同程度降低了煤层强度, 增强冒放效果, 在开采中已取得较好的放煤效果。
摘要：结合晋宏煤矿的地质条件, 通过两种采煤工艺特点的分析对比, 确定该矿的采煤工艺, 并进行了液压支架选型, 可供中小矿井设备选型参考。