選煤廠改擴建工程基坑支護簡析

穆 彥 超

(中煤集團山西華昱能源有限公司，山西 朔州　036000)

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選煤廠改擴建工程基坑支護簡析

穆 彥 超

(中煤集團山西華昱能源有限公司，山西 朔州036000)

以某選煤廠改擴建工程基坑設計為例，對工程的地質情況進行了分析，并根據不同的地質情況分區段采用了不同的基坑支護方案，工程實踐證明，如基坑四周的情況變化較大，采用分區的支護方案能在滿足設計要求的前提下節省工程造價。

選煤廠，基坑支護，土釘墻，錨桿

1　工程概況

某選煤廠改擴建工程場地位于山西省大同市山陰縣北周莊。工程包括主廠房、濃縮車間、加壓過濾車間、空壓機房、介質庫、配電室、集探室、35 kV變電所、倉、轉載點和棧橋等。擬建工程±0.00標高為1 078.18 m。原煤槽倉基坑上口平面尺寸為53.5 m×165.6 m，下口最窄處平面尺寸為14.6 m×128 m，基坑深度為28.1 m。槽倉倉壁傾角為55°。基坑支護設計在滿足工藝要求的前提下，對原基坑開挖尺寸進行優化調整。主要對倉底漏斗暗道的開挖方式做了修改，原設計采用放坡形式開挖，經優化比較采用直立開挖更為經濟安全。 基坑開挖方式在經過優化后，可以分為三個區域，三個區域相對獨立，受力明確，安全可控；可以分片施工，加快施工進度，縮短施工工期。

2　水文地質條件

擬建工程場地屬低山丘陵地貌,地面絕對標高在1 083.44 m～1 089.08 m之間，自然地面的最大高差約5.64 m。本場地區域地層資料顯示，按沉積成因可分為三類：填土層、黃土狀粉土層、粉土層和卵石層。擬建場區附近沉積物在垂直方向上由黃土狀粉土、粉土、卵石層交互沉積而成，沉積韻律較為明顯。 槽倉開挖深度內無地下水影響。

3　基坑支護方案

該工程設計包括槽倉東、西兩側的倉壁開挖段斜坡的基坑支護設計、槽倉暗道支護設計和出煤暗道基坑標高-4.0 m以下段支護設計，使用年限為半年。不包括槽倉南、北端斜倉壁開挖段邊坡、出煤暗道本設計支護區域以外的邊坡和槽倉永久性斜倉壁設計。基坑周邊環境：基坑東側緊鄰原儲煤場及其棧橋和暗道，施工期間煤場不儲煤，其他三邊無基坑影響范圍內無建(構)筑物，環境相對簡單。槽倉支護結構形式：槽倉支護結構分為上下兩段類型。自槽倉暗道頂標高分界，向上為土釘墻支護結構形式，向下為支護樁—內支撐結構形式；槽倉長度為122 m，開挖長度約164 m。

槽倉基坑支護方案按照平面位置不同和開挖方式不同分為三區域設計。三區域如下：第一區域：該區域自地面標高10.7 m至-5.5 m段，高度為16.2 m，主要區域為槽倉斜壁段的支護，但倉兩端的開挖尺寸略大于倉壁段基坑。第二區域：倉底漏斗暗道的基坑支護，標高自-5.5 m至-17.45 m，高度為11.95 m，該部分采用直立開挖方式。第三區域：北側的出煤暗道支護，采用直立開挖方式。

1)第一區域支護設計方案。a.倉壁段采用支護：工藝專業設計的槽倉倉壁角度為55°，倉壁高度為16.2 m，該區域按照工藝專業要求的坡度放坡開挖。支護方案采用加強土釘墻結構，土釘墻高度為16.2 m。土釘孔徑150 mm，采用1Φ25。壓力注漿，壓力不小于0.5 MPa。土釘墻混凝土噴射面層厚120 mm，配雙向鋼筋網。土釘長度18 m，主筋Φ22。b.局部區域采用樁錨支護：在東側局部區域臨近已有棧橋支架位置，不具有放坡條件。為了有效保護棧橋支架的安全，控制邊坡的變形，采用樁錨支護結構。

2)第二區域支護設計方案。倉底漏斗暗道的基坑支護：該部分的基坑采取直立開挖對整體基坑安全更為有利，也可以節省開挖和回填土方量，對施工進度有利。

采用直立開挖后，該段基坑坑口的變形大小直接影響到上部倉斜壁的安全，經過認真計算和比較，采用內支撐方案更為有效。

該段支護方案采用樁—內支撐方案，沿基坑周邊布置鋼筋混凝土灌注樁作為豎向支撐構件，設置2道鋼管內支撐作為水平承力構件，共同組成支護結構。

3)第三區域支護方案。采用土釘墻和懸臂樁組合支護方案。其中，土釘孔徑150 mm，采用1Φ25。壓力注漿，壓力不小于0.5 MPa。土釘墻混凝土噴射面層厚120 mm，配雙向鋼筋網。土釘長度18 m，主筋Φ22。

4　支護結構設計參數

1)土釘墻結構設計：土釘墻間距1.2 m×1.2 m，土釘直徑150 mm，配置1φ22～1φ28鋼筋，土釘長度一般為15 m，土釘墻面板厚度120 mm；

2)加強錨桿設計：設置2道加強錨桿，錨桿長度15 m～18 m，間距2.4 m；

3)樁錨支護結構設計：樁直徑1 000 mm，間距1.6 m，錨索長度21 m，設計拉力450 kN；

4)樁—內支撐設計：內支撐采用φ600×14 mm鋼管支撐，最大設計軸力2 500 kN。

5　結語

1)對于選煤廠改擴建工程基坑支護工程，應根據具體的地質情況和地面條件選擇適宜的基坑支護方案，對于同一個基坑可以根據具體情況分區采用不同的支護方案。

2)本工程劃分的三個區域相對獨立，受力明確，安全可控；可以分片施工，加快施工進度，縮短施工工期。

[1]JGJ 120—2012，建筑基坑支護技術規程[S].

[2]王曉楠，王建良.深基坑支護結構內力與變形研究進展[J].科學技術與工程，2012(7)：63-67.

[3]衛斌.山西創業大廈深基坑支護方案優選方法研究[D].北京：中國地質大學，2013.

Analysis on foundation support of coal-preparation plant transformation-expansion engineering

Mu Yanchao

(ChinaCoalGroupShanxiHuayuEnergyResourcesCorporation,Shuozhou036000,China)

Taking the foundation design of the coal-preparation plant transformation-expansion engineering as an example, the paper analyzes the engineering geology conditions. According to different geological conditions, it applies different foundation support scheme according to divided sections. The engineering practice proves that: if the foundation surrounding conditions change a lot, applying divided-region support scheme can save engineering cost in the premise of meeting design demands.

coal-preparation plant, foundation support, soil-nailing wall, anchor bolt

1009-6825(2016)19-0068-02

2016-04-28

穆彥超(1980- ),男，工程師

TU463

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