科技信息 ０建筑与工程０ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２０１０年第１１期 高层建筑深基坑支护控制要点浅析 （１．山东建工集团 山东 济南唐广奇’陈文姬 ２５００１４；２．中正信造价咨询有限公司 山东 济南２５００１４） 【摘要】深基坑支护工程应按先设计、后施工的程序施工，并尽量做到边施工、边监测，深基坑支护设计方案是否合理性是影响深基坑支 护＿Ｙ－程成败的关键因素，一个成功的深基坑支护设计方案应当经济合理、安全可靠、施工技术可行，但由于设计参数众多，地质不明因素的影 响，使设计＿Ｔ－作的难度加大；基坑支护施工过程中的质量控制是深基坑支护工程成败的重要环节；本文根据多个工程的实际情况，总结分析了 高层建筑深基坑支护施工过程的主要控制要点。 【关键词】高层建筑；深基坑；支护技术；施工控制 ０引言 随着社会的快速发展，特别是近几年来高层及超高层建筑日益增 多，建筑工程在向高空和地下两个层次逐步延伸，加之国家有关规范 对基础埋置深度和人防工程的要求，建筑物的地下结构越来越深，高 层建筑地下室的设计必不可少，有的地下建筑深至有三、四层，开挖深 度达十多米，因此，地下建筑开挖时的深基坑支护成为一个必要的施 工过程。但由于深基坑支护为Ｉ临时建筑，不在建筑主体施工的范围内， 为节省投资、降低成本及加快进度，相关单位往往忽略了基坑支护施 工的重要性、复杂性及风险性，致使深基坑施工时安全质量事故时有 发生，不仅延误了工期，还造成了巨大的经济损失。 １深基坑的定义 建设部建质（２００９）８７号文关于印发《危险性较大得分部分项工 程安全管理办法的通知》规定：一般深基坑是指开挖深度超过５米（含 ５米）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过５米，但地质条件 和周围环境及地下管线特别复杂的工程。 ２施工前的控制要点 ２．１支护方案的设计 设计方案是否合理性是直接影响深基坑支护工程成败的关键因 素，一个成功的深基坑支护设计方案应当经济合理、安全可靠、施工技 术可行。在我国，深基坑的出现较晚，深基坑支护设计Ｅｌ趋成熟，但设 计参数众多，地质不明因素的影响，使设计工作的难度加大。据资料统 计，在基坑工程施工质量事故中，由于设计原因造成的事故占总数的 ４３％。设计原因主要表现在：无证挂靠设计、盲目设计、参数取值错误、 地下水处理方法失误、支护方案选择不当等。 要改变这种状况，首先，设计人员应具有较强力学知识（理论、材 料、结构、流体、土力学）和地基与基础等多学科的知识，又要有丰富边 坡支护设计经验，熟悉当地的水文地质状况和特点，在结合建筑及周 围环境特点的基础上，设计出经济合理的深基坑支护方案。其次，工程 人员在施工前应对方案进行认真审核．理解设计意图，及时与设计人 员沟通以掌握方案，在施工组织时，使各个组成部分、各道工序协调有 序。再次，业主方应了解深基坑支护的重要性，选择有经验的设计单位 设计支护方案。 ２ｌ２施工专项方案审定 施工专项方案是具体指导施工的重要文件。但在目前．有些单位 往往是照搬他人的方案；有的虽说是按具体工程的实际情况编制的， 但控制要点不具体，措施针对性不强，基本上无指导意义。因此．监理 工程师应认真审核施工单位提交的专项方案，对不能满足施工要求 的，坚决要求其修改完善后按程序申报．特别复杂的方案可组织专家 汇审，待总监审批后方能实施。审核内容主要有：施工平面图、基坑的 支护方式、基坑开挖方式、降水措施、施工工期、监测布置的合理性 等。 ２－３施工单位的选择 由于深基坑支护的专业特殊性，其施工应由具有施工资质与能力 的专业施工队伍进行。施工单位的技术力量、整体素质是影响工程质 量的重要因素之一，因此，应选择社会信誉好、技术力量强、施工经验 丰富的施工单位，最好有类似工程的施工经历，同时应防止层层转包、 “层层剥皮”，以致影响工程质量的现象发生。 ３施工过程中的控制要点 施工阶段是项目实施的关键阶段，应根据地质勘探资料和当地水 文气候条件，结合当地深基坑工程施工的经验和条件。确定工程的关 键项目，要制定专项施工方案报监理机构审核，并要制定突发事件的 应急预案。 ３．１深基坑工程的施工 深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节，是一项复杂的系 统工程，任何一个环节的失误都有可能导致施工失败，甚至造成事故。 施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术 规范组织施工，对各施工要点要制定具体措施，并加强过程控制。例 如，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。 ３．２深基坑周围土体止水效果的控制 在地下水位较高的地区，地下水对深基坑工程施工带来的危险程 度是相当高的。根据地质勘察部门提供的地质资料．深入分析地下水 的成因，了解深基坑周围环境，对周边有建筑基坑，宜采用以堵为主， 抽水为辅，否则会导致基坑周围土体与水体的流失，使建筑物不均匀 沉陷，甚至发生坑底流沙、管涌等现象，增大了处理难度，拖延了工期， 反之，以降水为主。 止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施．其施 工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和 压力注浆法等。采用浆喷深层搅拌法进行止水帷幕止水施工时，如果 止水帷幕的搅拌桩成桩质量不好，深基坑开挖后会出现渗水较多的现 象。若此时再采用灌浆的方法进行处理，则延误工期、增加造价。因此， 在该类止水帷幕施工时要注意以下几点： ３．２．１保证桩体质量。确定合理的水泥浆掺加量，保证桩体搅拌均匀、 桩长达到设计深度．避免桩头出现搅而无浆的情况．特别是在土层情 况变异较大的地区，因搅拌桩的桩径不易控制，容易导致止永失效。 ３．２．２保证桩的搭接长度和密实度，杜绝空洞、蜂窝及桩头开叉的现 象。 ３＿２‘３不得随意在基坑支护结构上开口．否则会影响支护结构的安 全，也破坏了止水帷幕．导致地下水的渗入。 ３－３深基坑支护的监测 深基坑施工的质量问题实质上是基坑的整体刚度和稳定性，即基 坑支护结构是否会发生变形、是否会产生沉降及水平方向的位移或倾 斜、支护结构是否有裂缝以及基坑底是否产生隆起和变形，若发生这 些问题将导致基坑支护结构的失败。 基坑支护结构监测的主要手段，是安排专业施工监测人员对基坑 现场及周围建筑物进行监测，根据基坑开挖期间监测到的基坑支护结 构或岩土变位等情况，比照勘察、设计的预期性状，动态分析监测资 料，全面掌握位移变化的大小、方向、变化频率，对照报警标准，预测下 一阶段工作的动态．及时对施工中可能出现的险情进行预报．超过位 移设定的预警值时，应及时采取有效的应对措施，确保工程安全。 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、（下转第３７０页） ３１３ ２０１０年第１１期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ０矿业论坛０ 科技信囊 济宁二号煤矿综采工作面过断层技术经验 史守忠袁有江房靖 （兖矿集团济宁二号煤矿 山东济宁２７２０７２） 【摘要】本文针对工作面回采过程遇到大断层，不采取越过断层重新布置切眼方式，而是利用技术措施优化落实直接通过。通过技术的科 学实施安全顺利通过断层，提高了煤炭资源的回采率。为类似地质条件的综采工作面的回采具有较强的借鉴意义。 【关键词】断层；追机移架；背顶；三角回柱法 Ｏ概况 （１）工作面概况 泥点眼，确保爆破参数科学有效。页岩处不打眼。 ２－３加强支架检修力度，防止支架出现窜漏液情况。确保支架完好可 靠，达到支护效果。规范支架操作，移架时，采取临架操作，少降快移， 兖矿集团济宁二号煤矿９３０８工作面位于九采区中部，是九采区 减少空顶时间。追机作业，割煤速度与移架速度相适宜，追机移架距离 ３下煤层布置的第一个工作面，该面位于矿井西南部。工作面内煤层 不大于１５ｍ：顶板破碎时跟机拉移支架，人员必须距离煤机５ｍ之外， 底板标高一６９７—７５８ｍ，平均一７２８ｍ。工作面煤层顶板岩性直接顶为老 不能保证５ｍ以外时，必须给采煤机停电后再拉移支架。严格控制支 顶中砂岩。直接底板以泥岩为主具膨胀性。平均煤厚２．６４ｍ，工作面平 架活柱量在３００～７００ｍｍ之间．顶板压力大时，及时在支架前梁支设单 均走向长１５５１．６ｍ，倾向长１７６．５ｍ。 体支柱确保有效支撑顶板。 （２）断层概况 ２．４工作面顶板控制 工作面推进到８８５—１０００ｍ时，工作面揭露９１７９正断层，断层走向 ２．４．１ 运顺端头转载机后支架拉移必须及时跟紧转载机。减少空顶时 ２８５—３１０ｏ，倾向１９５ １Ｏ。，倾角８Ｏ～７Ｏ。，从轨顺向运顺落差５～８．２ｍ，斜 间。回撤密集时必须执行先支后回制度，回撤时必须首先在新支设密 穿整个工作面２１２ｍ。 集处的里侧支设一棵单体支柱，然后采用三角回柱法人员站在有支护 （３）主要设备概况 的安全地点回撤密集，回撤时必须从靠近支架处一侧向另一侧逐棵回 ＺＴＦ一６５ｏｏ，１９，３２型排头支架．ＺＦＳ一６２００／１８／３５型中间支架， 撤。当三角区出现顶板破碎时，要及时用料接顶和上网措施，防止空顶 ＭＧ９４０／４００一ＷＩ）型电牵引采煤机，ＳＧＺ一１０００／１０５０型中双链刮板运输 面积的增大。断层处煤机截割后，及时拉移支架，前插板及护帮板使用 机．ＳｚＺ一１０００１４００型转载机，ＰＣＭ一２００型破碎机。 到位。 ２．４．２断层断面附近顶板破碎时．要及时在顶板破碎处支架架问上竹 １过断层方案 笆。随着断层的延伸，工作面在断层断面处及时向机头延网，保证吃网 １．１提前由地测部门按照每１０ｍ提供１份９Ｆ９断层预测剖面图，认 质量：上网段吊好网影响煤机挑顶时，煤机先沿底割，然后把煤机后退 真分析断层要素，提前确定工作面推进过程断层层位及煤机提刀角 到无网区．推出运输机溜槽后再挑顶。确保煤机过机高度和割底提刀 度。 的需要。 １．２能够用煤机截割位置采用煤机直接破矸方式通过断层。过断层 ２．４．３工作面的支架、运输机保证齐直，不能拖后。支架不得错茬、咬 期间，尽量不使用放炮过断层方式，工作面矸石较硬，煤机无法截割 架、歪架、挤架；支架底座箱要与底板接实，支架踏板上、柱窝内、四连 时，采取放炮措施通过。 杆上的浮煤清理干净，防止支架底座箱翘，保证支护强度；支架架间露 ｌ－３在断层向机头方向延伸过程，刚进入机尾、出机头过程端头要加 出底座箱，支架前露出推移框架底。 强支护，防止三角嘴处冒顶；推进过程顶板破碎时，采取上网措施。在 ２，４，４煤机机身设计安装挡矸挡板。防止片帮到机身的煤矸滚落伤 运顺端头揭露断层高差８．２ｍ，巷道超高高达６ｍ。提前对巷道采取背顶 人。 架棚措施。背顶支护采取顶板打锚索吊钢丝绳绳套，绳套下平行巷道 穿ＤＮ１００钢管，在钢管上垂直钢管放置“ ”钢．“叮ｒ”钢上铺半圆木进行 ３经验总结 严实接顶，“耵”钢两端各支设２棵单体液压支柱进行支护。“叮ｒ”钢间距 ３．１ ９１７９断层的安全顺利通过，避免了工作面重新开切眼，设备搬迁、 ｌｍ，单体液压支柱采取刚性连接。 安装等工作：同时提高了工作面的回采率。断层通过区域回收煤炭约 ５万吨，创造可观的效益。 ２过断层技术控制 ３＿２断层区域保持液压支架完好状况，确保支架拉移、运输机推移正 ２．１ 随着工作面的推进断层落差越来越大，放炮工作量增大，为保证 常：对于有效控制工作面大角度提刀起到关键作用，缩短了空顶时间。 减少放炮工作量，从断层面向机尾方向进行大角度提刀．由ｌ０。逐渐提 有效的控制顶板 到１８。。煤机沿断层上盘顶板截割，采高控制在２．６ｍ．当下盘底板坚硬 ３．３工作面贯穿断层对工作面的回采造成极大的影响，为能够有效 时，对断层下盘底板放松动炮，同时对断层上盘岩石放松动炮通过。现 的通过，必须拥有详实的地质资料作为指导依据。通过大断层必须做 场根据工作面运输机顺的角度、岩石岩性和工作面采高调整炮眼布置 到有效的劳动组织。 个数和角度。 ２．２优化打眼放炮工艺，工作面推进９６５ｍ时。工作面需要打眼放炮 作者简介：史守忠（１９６５．１一），山东莘县人，１９８６年７月毕业于北京煤校专 长度达到５ｌｍ，每５组支架范围内配备一部风钻，由运输机头至机尾 业，大专学历，现任济宁二号煤矿副总工职务，主要从事采煤、综机管理工作。 依次进行放炮；根据工作面岩性，炮眼间排距为８００￣８００ ｎｕ＇ｔｌ，上排眼 为１８００ｒａｍ：根据现场实际情况确定放炮区域和炮眼布置方式并用炮 袁有江（１９７９ ２一），２００４年毕业于黑龙江科技学院采矿工程专业，本科学 现任济宁＝号煤矿综采一区技术员。 距离顶板２０（ｈｎｍ，上扬ｌ５～３０。，下排眼距溜子上沿６００ｍｍ．炮眼深度 历．助理工程师，［责任编辑：王静］ （上接第３１３页）倾斜和裂缝；基坑底隆起的观测等。以上监测除每天 决策，以排除险情。开挖较深的基坑时，还应测试支撑的内应力，当应 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 力值达到设计值的９Ｏ％（或支撑变形达１０ｍｍ）时，要及时采取防范措 挖后每天监测３次，位移大时应适当加密。 施。另外，因现场施工情况复杂，监测点极易被破坏，要注意对监测点 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， 的保护。 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 ［责任编辑：张爽】 ３７０
