土钉墙加锚网喷支护技术在首山一矿深基坑工程中的应用

土钉墙加锚网喷支护技术在首山一矿深基坑工程中的应用土钉墙加锚网喷支护技术在首山一矿深基坑工程中的应用 兴平管理公司 孟明福兴平管理公司 孟明福 摘要摘要 土钉墙加锚网喷支护技术是一种新的深基坑支护技术 近年 来 它在城市建设中得到了广泛的应用 并在节约土地资源 克服场 地空间狭小和提高经济效益等方面取得了良好的效果 但是这种技术 在矿山地面土建工程深基坑支护中应用较少 本文介绍它在首山一矿 排矸系统翻车机房及地道深基坑工程中的成功应用和取得的良好效果 关键词关键词 深基坑 土钉墙锚网喷 支护工程 1 工程概况工程概况 首山一矿位于许昌市襄城县紫云镇西 2km 排矸系统翻车机房及 地道工程位于主 副井工业广场南部 其南邻矸石山 北靠铁路装车 站 地销煤道路和工广南部防洪沟从地道上部穿过 翻车机房为一层 建筑 工程平面尺寸为长 11 87m 宽 6 37m 翻车机房基础埋置深 度 15 3m 基础坐落于第七层粘土上 地道为斜向布置 翻车机房坐 于其深部 与地道连体 该工程使用功能是 三吨矿车运矸石至翻车 机房 矸石通过翻车机房漏斗下溜到矸石地道中的矿车内 再由矸石 绞车拉至矸石山 地道倾斜全长 38 41m 水平长度为 35 66m 按倾 斜角分为两段 下部坡度为 13 斜长 22 06m 上部坡度为 30 斜长 16 35m 该工程场地狭小 北部紧靠铁路站线 基础边缘距十三矿铁路既 有线路基坡角 19m 东北角距铁路站线 DK10 899 5m 盖板涵边缘 6 7m 西北角距铁路站线 DK10 939 13m 盖板涵边缘 20m 防洪沟从 地道上部穿过 地道完成以前 防洪沟临时先绕地道南侧通过 待本 工程完成后再按永久位置砌筑完成 紧靠翻车机房北侧的铁路站线 2 5 6 道和从地道上方穿过的地销煤公路均安排在本工程完成后再 施工 2 工程水文地质情况工程水文地质情况 2 1 据建设单位提供的工程地质勘察报告 地面标高为 97 3 101 7m 属冲洪积成因的丘间洼地 其中与基坑开挖有关土层情 况分别如下 层素填土 层厚为 0 4m 3 4m 层黄土状粉质粘土 层厚约 0 3m 3 2m 层黄土状粘土 层厚约 0 1m 2 6m 层黄土状粉质粘土 层厚约 0 4m 3 7m 层粉质粘土夹姜石 层厚度约 0 3m 4 8m 层粉质粘土 层厚度约 0 4m 6 2m 层粘土 层厚度约 0 1m 6 5m 2 2 水文地质条件 建造场地位于冲积成因的丘间洼地 地势相对较低 为地下水的 汇集区 在勘察深度范围内地下水类型主要为潜水 勘察期间钻孔所 揭示的地下水位埋深 1 2 3 4m 3 基坑支护方案选择基坑支护方案选择 根据对工程地质 水文地质条件和周边建筑物的情况 结构类型 与毗邻基坑的距离等因素的综合分析 决定采用土钉墙加锚网喷支护 方案 3 1 场地周围狭窄 相临建筑物较近 工程地质条件相对较好 上部 5m 土层较软 下部土层较硬 土体自稳性较好 这些条件适宜 采用土钉加锚杆支护 对上部 6m 边坡采用 1 0 5 的放坡开挖 土钉 支护 C20 的细石砼喷面 6 0m 处设置一宽 2 5m 的平台 并设置集 水沟 6 0m 以下采用锚杆支护 C20 的细石砼喷面 3 2 本场地水文地质条件较差 地下水位高 开挖前观测数据显 示水位在地表以下 1 5m 左右 且有防洪沟渠渗水 场地基坑开挖需 要降低地下水位至 16m 降水幅度大 为紧密配合支护方案 选用深 管井降水方案 附以明沟排水 先降水后开挖 维持降水至工程基础 回填完毕 4 支护结构设计支护结构设计 4 1 设计参数取值 依据设计文件和地质勘察报告选取参数如下 开挖深度 H 0 15 3m 土体重度 r 19 0KN m 土压力 p 1rKH 2 土压力系数 K tg 45 2 土钉间距 Sx 1 3m Sy 1 3m 4 2 设计规范 建筑边坡工程技术规范 GB50330 2002 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 土层锚杆设计与施工规范 CECS22 90 4 3 把支护结构不同的边坡段分为 1 1 2 2 3 3 三个边坡段 1 1 边坡段 基坑深度为 15 3m 上部 6 0m 采用 1 0 5 放坡 面 层采用素喷砼护面 6 0m 处设置 2 5m 宽的台阶 在台阶上布置排水 沟一道 6 0m 以下布置 7 排锚杆 20 22 钢筋 锚杆长度为 14 0m 9 0m 其中第 1 第 3 排为预应力锚杆加 10 槽钢腰梁结构 施加 70KN 的预应力 2 2 边坡段 基坑深度为 6 0m 12 3m 上部 6m 采用 1 0 5 放坡 面层采用素喷砼护面 6 0m 处设置 2 5m 的台阶 在台阶上布置排水 沟一道 6 0m 以下根据深度不同而布置 1 5 排锚杆 20 22 钢 筋 锚杆长度为 12 0m 7 0m 其中第 1 排为预应力锚杆加 10 槽钢 腰梁结构 施加 70KN 的预应力 3 3 边坡段 基坑深度为 0 0 6 0m 采用 1 0 5 的放坡 面层采 用素喷砼护面 最深处布置排水沟一道 具体支护方案见图 1 5 具体方案的实施具体方案的实施 5 1 支护工艺流程 开挖 凿孔 安装锚杆 注浆 挂网 安装腰梁 喷砼 锁定 5 2 开挖 按基坑开挖上口边线平面尺寸放线开挖 上部 6m 采 用一次放坡开挖 分两次作业 6 0m 以下采用分层开挖 分层开挖 最大深度 1 5m 5 3 凿孔 按图示间距标出孔位置 采用 3KW 锚杆钻机和人工 洛阳铲成孔 孔径 100mm 俯角 0 15 度 仰角为废孔 5 4 安装锚杆 按设计要求采用国标合格钢材 选好材径 长度 间隔 1 5m 2 0m 焊接一个居中支架 顺其自然置如孔中 预应力锚 头与锚杆采用双面绑接焊 5 5 注浆 在安装的锚杆的孔内插入注浆管至孔底回撤 30 50cm 注入 1 0 45 0 5 的纯水泥浆 注浆管随注浆缓慢有里向外 回撤 达到孔口稍有溢浆即行封孔加压保证孔内浆液饱满 5 6 挂网 修整边坡保证设计尺寸无误后按方案要求采用 6 5 线筋编网 间距 200 200mm 之间用扎丝扎牢 10 加强筋菱形 布设压住网筋与锚头点焊 5 7 喷砼 在完成上述工序后 即可喷砼 厚度 80 100mm 配 合比 水泥 砂 石 1 2 2 水泥标号 32 5 级 石子规格 0 5cm 1 0cm 砂子用干净的中细砂 要求砼表面基本平整 5 8 安装腰梁 采用国标 10 槽钢做腰梁与锚头用螺栓紧固 螺栓 与螺帽之间加 100 100 100 的钢垫板 6 主要技术及质量保证措施主要技术及质量保证措施 为确保施工质量 保证边坡稳定 有效控制基坑变形 在施工过 程中 采取以下有效措施 6 1 施工过程中 现场专业人员跟班作业 对各分项逐个放样检 验 严格控制挖土深度及范围 保证放坡 不超挖 不提前开挖 避 免边坡暴露时间太长 开挖后及时修坡 以便进行下道工序施工 6 2 对土钉成孔深度 拉杆质量 砂浆配比 灌注砂浆饱和度 加强筋焊接质量进行监督检查 并有书面记录资料 6 3 钢筋网采用绑扎 各施工段段间搭接长度不小于 20cm 在钢 筋网外侧采用 10 钢筋菱形布设进行加强 6 4 及时完成坡面的混凝土喷射工作 为保证能及时形成喷锚网 支护 混凝土中掺速凝剂 使混凝土快速凝固 6 5 支护期间密切监视基坑壁的变形情况 并布设 5 个观察点 定时观测 在整个施工过程中边坡变形未超出规范要求 6 6 在基坑开挖 逐步支护过程中 局部遇到自身强度低 流塑 很大的淤泥 及时挂网喷射混凝土 保证边坡稳定 7 经济效果分析经济效果分析 根据现场实际条件 不可能采用大开挖的方法进行施工 若采用 排桩 地下连续墙或钢板桩等支护方案 支护费用 60 90 万元 本工 程采用这种支护技术 实际支护费用为 25 万元 实际节约投资 35 万 元以上 8 结语结语