选煤厂改扩建工程基坑支护简析

穆 彦 超

(中煤集团山西华昱能源有限公司，山西 朔州　036000)



选煤厂改扩建工程基坑支护简析

穆 彦 超

(中煤集团山西华昱能源有限公司，山西 朔州036000)

以某选煤厂改扩建工程基坑设计为例，对工程的地质情况进行了分析，并根据不同的地质情况分区段采用了不同的基坑支护方案，工程实践证明，如基坑四周的情况变化较大，采用分区的支护方案能在满足设计要求的前提下节省工程造价。

选煤厂，基坑支护，土钉墙，锚杆

1　工程概况

某选煤厂改扩建工程场地位于山西省大同市山阴县北周庄。工程包括主厂房、浓缩车间、加压过滤车间、空压机房、介质库、配电室、集探室、35 kV变电所、仓、转载点和栈桥等。拟建工程±0.00标高为1 078.18 m。原煤槽仓基坑上口平面尺寸为53.5 m×165.6 m，下口最窄处平面尺寸为14.6 m×128 m，基坑深度为28.1 m。槽仓仓壁倾角为55°。基坑支护设计在满足工艺要求的前提下，对原基坑开挖尺寸进行优化调整。主要对仓底漏斗暗道的开挖方式做了修改，原设计采用放坡形式开挖，经优化比较采用直立开挖更为经济安全。 基坑开挖方式在经过优化后，可以分为三个区域，三个区域相对独立，受力明确，安全可控；可以分片施工，加快施工进度，缩短施工工期。

2　水文地质条件

拟建工程场地属低山丘陵地貌,地面绝对标高在1 083.44 m～1 089.08 m之间，自然地面的最大高差约5.64 m。本场地区域地层资料显示，按沉积成因可分为三类：填土层、黄土状粉土层、粉土层和卵石层。拟建场区附近沉积物在垂直方向上由黄土状粉土、粉土、卵石层交互沉积而成，沉积韵律较为明显。 槽仓开挖深度内无地下水影响。

3　基坑支护方案

该工程设计包括槽仓东、西两侧的仓壁开挖段斜坡的基坑支护设计、槽仓暗道支护设计和出煤暗道基坑标高-4.0 m以下段支护设计，使用年限为半年。不包括槽仓南、北端斜仓壁开挖段边坡、出煤暗道本设计支护区域以外的边坡和槽仓永久性斜仓壁设计。基坑周边环境：基坑东侧紧邻原储煤场及其栈桥和暗道，施工期间煤场不储煤，其他三边无基坑影响范围内无建(构)筑物，环境相对简单。槽仓支护结构形式：槽仓支护结构分为上下两段类型。自槽仓暗道顶标高分界，向上为土钉墙支护结构形式，向下为支护桩—内支撑结构形式；槽仓长度为122 m，开挖长度约164 m。

槽仓基坑支护方案按照平面位置不同和开挖方式不同分为三区域设计。三区域如下：第一区域：该区域自地面标高10.7 m至-5.5 m段，高度为16.2 m，主要区域为槽仓斜壁段的支护，但仓两端的开挖尺寸略大于仓壁段基坑。第二区域：仓底漏斗暗道的基坑支护，标高自-5.5 m至-17.45 m，高度为11.95 m，该部分采用直立开挖方式。第三区域：北侧的出煤暗道支护，采用直立开挖方式。

1)第一区域支护设计方案。a.仓壁段采用支护：工艺专业设计的槽仓仓壁角度为55°，仓壁高度为16.2 m，该区域按照工艺专业要求的坡度放坡开挖。支护方案采用加强土钉墙结构，土钉墙高度为16.2 m。土钉孔径150 mm，采用1Φ25。压力注浆，压力不小于0.5 MPa。土钉墙混凝土喷射面层厚120 mm，配双向钢筋网。土钉长度18 m，主筋Φ22。b.局部区域采用桩锚支护：在东侧局部区域临近已有栈桥支架位置，不具有放坡条件。为了有效保护栈桥支架的安全，控制边坡的变形，采用桩锚支护结构。

2)第二区域支护设计方案。仓底漏斗暗道的基坑支护：该部分的基坑采取直立开挖对整体基坑安全更为有利，也可以节省开挖和回填土方量，对施工进度有利。

采用直立开挖后，该段基坑坑口的变形大小直接影响到上部仓斜壁的安全，经过认真计算和比较，采用内支撑方案更为有效。

该段支护方案采用桩—内支撑方案，沿基坑周边布置钢筋混凝土灌注桩作为竖向支撑构件，设置2道钢管内支撑作为水平承力构件，共同组成支护结构。

3)第三区域支护方案。采用土钉墙和悬臂桩组合支护方案。其中，土钉孔径150 mm，采用1Φ25。压力注浆，压力不小于0.5 MPa。土钉墙混凝土喷射面层厚120 mm，配双向钢筋网。土钉长度18 m，主筋Φ22。

4　支护结构设计参数

1)土钉墙结构设计：土钉墙间距1.2 m×1.2 m，土钉直径150 mm，配置1φ22～1φ28钢筋，土钉长度一般为15 m，土钉墙面板厚度120 mm；

2)加强锚杆设计：设置2道加强锚杆，锚杆长度15 m～18 m，间距2.4 m；

3)桩锚支护结构设计：桩直径1 000 mm，间距1.6 m，锚索长度21 m，设计拉力450 kN；

4)桩—内支撑设计：内支撑采用φ600×14 mm钢管支撑，最大设计轴力2 500 kN。

5　结语

1)对于选煤厂改扩建工程基坑支护工程，应根据具体的地质情况和地面条件选择适宜的基坑支护方案，对于同一个基坑可以根据具体情况分区采用不同的支护方案。

2)本工程划分的三个区域相对独立，受力明确，安全可控；可以分片施工，加快施工进度，缩短施工工期。

[1]JGJ 120—2012，建筑基坑支护技术规程[S].

[2]王晓楠，王建良.深基坑支护结构内力与变形研究进展[J].科学技术与工程，2012(7)：63-67.

[3]卫斌.山西创业大厦深基坑支护方案优选方法研究[D].北京：中国地质大学，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

穆彦超(1980- ),男，工程师

TU463

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