地下工程支護(hù)

1、地下工程支護(hù)方法指導(dǎo)教師：李相然姓 名：孫偉建 學(xué) 號(hào)： 201400359010 地下工程支護(hù)： 地下工程開(kāi)挖過(guò)程中，為防止圍巖坍塌和石塊下落采取的支撐、防護(hù)等安全技術(shù)措施。 安全支護(hù)是地下工程施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，只有在圍巖經(jīng)確認(rèn)是十分穩(wěn)定的情況下，方可不加支護(hù)。需要支護(hù)的地段，要根據(jù)地質(zhì)條件、硐室結(jié)構(gòu)、斷面尺寸、開(kāi)挖方法、圍巖暴露時(shí)間等因素，做出支護(hù)設(shè)計(jì)。 支護(hù)有構(gòu)架支撐及錨噴支護(hù)兩種方式，除特殊地段外，一般應(yīng)優(yōu)先采用錨噴支護(hù)。一、構(gòu)架支撐 用支撐圍巖來(lái)防護(hù)開(kāi)挖出來(lái)的空間，是早期普遍采用的方法。支撐有多種材料和結(jié)構(gòu)形式，主要有： 木支撐，有門框形、拱形和扇形等（圖1），適用于較小的開(kāi)挖斷面

2、。它具有重量輕、加工架立方便和損壞前有顯著變形，不會(huì)突然折斷等優(yōu)點(diǎn)，但消耗木材多，施工干擾大。 鋼支撐，也可制成門框形或拱形。它能承受較大的荷載，可以多次使用，耐火性好，占空間小，但需用鋼材較多，費(fèi)用高。在一般木支撐不能承受的荷載條件下，或支撐不能拆下必須留在襯砌中時(shí)，可考慮使用鋼支撐。 鋼筋混凝土支撐，采用預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件。它適用于巖石軟、山巖壓力大、支撐必須留在襯砌內(nèi)等情況。這種支撐剛性大，耐火性好，耐久性高，但重量大，運(yùn)輸安裝不便。 無(wú)論采用哪種支撐形式，每排支撐均要保持在同一平面上，有足夠的整體性，接頭牢固可靠，并用剪刀撐、水平撐等連接。支撐和圍巖之間需用板、楔等背材塞緊。對(duì)支撐還要

3、進(jìn)行監(jiān)測(cè)和定期檢查，必要時(shí)進(jìn)行加固。二、噴錨支護(hù) 噴錨支護(hù)【shotcrete-bolt support】指的是借高壓噴射水泥混凝土和打入巖層中的金屬錨桿的聯(lián)合作用（根據(jù)地質(zhì)情況也可分別單獨(dú)采用）加固巖層，分為臨時(shí)性支護(hù)結(jié)構(gòu)和永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)。 噴混凝土可以作為洞室圍巖的初期支護(hù)，也可以作為永久性支護(hù)。噴錨支護(hù)是使錨桿、混凝土噴層和圍巖形成共同作用的體系，防止巖體松動(dòng)、分離。把一定厚度的圍巖轉(zhuǎn)變成自承拱，有效地穩(wěn)定圍巖。當(dāng)巖體比較破碎時(shí)，還可以利用絲網(wǎng)拉擋錨桿之間的小巖塊，增強(qiáng)混凝土噴層，輔助噴錨支護(hù)。 采用錨桿和噴射混凝土（見(jiàn)錨噴）支護(hù)圍巖的措施，60年代以來(lái)，已被廣泛采用。錨桿和噴射混凝土與

4、圍巖共同形成一個(gè)承載結(jié)構(gòu)，可有效地限制圍巖變形的自由發(fā)展，調(diào)整圍巖的應(yīng)力分布，防止巖體松散墜落。它可用作施工過(guò)程中的臨時(shí)支護(hù)，在有些情況下，也可以不必再做永久支護(hù)或襯砌。 作用機(jī)理： 噴錨支護(hù)在洞室開(kāi)挖后，支護(hù)及時(shí)與圍巖密貼，柔性好，有良好的物理力學(xué)性能。它能侵入圍巖裂隙，封閉節(jié)理，加固結(jié)構(gòu)面和層面，提高圍巖的整體性和自承能力，抑制變形的發(fā)展。在支護(hù)與圍巖的共同工作中，有效地控制和調(diào)整圍巖應(yīng)力的重分布，避免圍巖松動(dòng)和坍塌，加強(qiáng)圍巖的穩(wěn)定性。它不像傳統(tǒng)的模筑混凝土襯砌那樣，只是在洞室開(kāi)挖后被動(dòng)地承受圍巖壓力，而是主動(dòng)地加固圍巖。對(duì)噴錨支護(hù)作用原理的研究還不完善，有待進(jìn)一步探索和改進(jìn)。 根據(jù)圍巖的

5、地質(zhì)條件，可以采用多種支護(hù)形式：?jiǎn)为?dú)采用錨桿，一般只用于局部；單獨(dú)采用噴射混凝土，有時(shí)也只用于局部；錨桿結(jié)合噴射混凝土，多用于地下洞室的頂拱和邊墻；錨桿和噴射混凝土，加設(shè)單層或雙層鋼筋網(wǎng)，可提高噴層抗拉強(qiáng)度和抗裂能力，從而提高支護(hù)能力；錨噴加金屬網(wǎng)，并在噴層內(nèi)加設(shè)工字鋼等型鋼作成的肋形支撐。 上述各種形式的錨噴支護(hù)，所采用的錨桿根數(shù)、深度、間距，噴層的厚度以及金屬網(wǎng)和肋形支撐的尺寸等，均要根據(jù)實(shí)際情況確定。 為搞好支護(hù)還需要進(jìn)行圍巖變位和變形等現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)工作。錨噴支護(hù)常緊跟開(kāi)挖掘進(jìn)，平行作業(yè)，特別是在隧洞或地下廠房施工中采用分部開(kāi)挖的方式時(shí)，可隨著開(kāi)挖斷面的擴(kuò)大，邊挖邊噴，直至全斷面完成。三、施

6、工要點(diǎn)噴錨：1、采取各種措施確保圍巖不出現(xiàn)有害松動(dòng)2、調(diào)節(jié)控制圍巖變形要求圍巖有一定程度的塑性變形3、保證錨噴支護(hù)與圍巖形成共同體4、合理選用錨噴支護(hù)參數(shù)5、合理選擇錨噴支護(hù)的施工方法6、按照現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)手套則試數(shù)據(jù)指導(dǎo)設(shè)計(jì)施工7、應(yīng)當(dāng)對(duì)不同類型圍巖選擇不同的支護(hù)方式地下連續(xù)墻的施工 地下連續(xù)墻的施工，包括鋼筋制作、焊接，混凝土澆注，垂直度控制，墻段連接，以及地下連續(xù)墻與水平支撐連接結(jié)點(diǎn)的預(yù)埋件施工必須符合建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ 1209）的規(guī)定。必須保證地下連續(xù)墻的良好防水性能，保證預(yù)埋件的位置準(zhǔn)確。防水工程 基坑降水采用封閉式內(nèi)降水，根據(jù)不同的土質(zhì)、地下水位等情況，做相應(yīng)的基坑涌水量計(jì)算，

7、確定降水系統(tǒng)的降水方法和設(shè)備數(shù)量，確保降水工程可靠、經(jīng)濟(jì)、高效。土方工程 土方開(kāi)挖必須根據(jù)基坑的平面形狀，以及水平支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)荷載和受力特性，制定科學(xué)、安全、高效的施工方法。并嚴(yán)格按照預(yù)先制定的方案進(jìn)行施工，要分層均勻的開(kāi)挖土方，均勻的釋放坑邊土體荷載，避免局部荷載完全釋放，使支護(hù)結(jié)構(gòu)的局部受到突變集中荷載，從而造成支護(hù)結(jié)構(gòu)突然破壞，給工程帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失。另外，基坑邊緣的堆載以及動(dòng)載（如過(guò)往載重車輛、起重機(jī)等）必須符合設(shè)計(jì)要求，避免因超載引起的支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞。結(jié)構(gòu)洞口 如果水平支撐結(jié)構(gòu)必須為地下車庫(kù)出入口、樓梯洞口、電梯井筒等結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口時(shí)，需采取必要的加固措施。一般有兩種方法，第一種方

8、法，當(dāng)孔洞尺寸較小時(shí)，則沿洞口邊緣設(shè)置鋼筋混凝土邊梁；第二種方法，當(dāng)孔洞尺寸較大時(shí)，若只設(shè)置鋼筋混凝土邊梁，則邊梁的截面需要作得很大，很不經(jīng)濟(jì)，因此可采取鋼筋混凝土邊梁與鋼筋混凝土對(duì)撐相互結(jié)合的方法，完成支護(hù)作用后再拆除多余的部分。實(shí)例1： 天津市銀豐花園大廈基礎(chǔ)工程中，采用深基坑環(huán)梁支護(hù)和部分地下工程逆作法施工工法。該工程為樁箱基礎(chǔ)，平面呈矩形，尺寸為78.1m57.35m，基坑凈深8.6m。該支護(hù)工程采用鋼筋混凝土灌注樁做豎向支護(hù)結(jié)構(gòu)，并沿基坑邊緣設(shè)置，其中部分支護(hù)樁由工程樁代替；水平支撐則利用負(fù)二層邊跨結(jié)構(gòu)樓板，中間留設(shè)長(zhǎng)圓形洞口，洞口邊緣設(shè)置鋼筋混凝土環(huán)梁，滿足基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)正向施工的要求，保證了主體結(jié)構(gòu)完全正向施工，經(jīng)工程實(shí)踐，支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠，最大變形為13mm，同時(shí)縮短工程工期25d，節(jié)約工程投資276萬(wàn)元。實(shí)例2： 天津津匯廣場(chǎng)深基礎(chǔ)工程，地下三層，基坑總挖深13.5m，平面呈三角形，平面面積為12020m2。該支護(hù)工程采用地下連續(xù)墻做豎向支護(hù)，兼做基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)外墻。水平結(jié)構(gòu)則利用部分負(fù)二、負(fù)三層結(jié)構(gòu)樓板，并分別在南塔樓、北塔樓和賓館樓位置留設(shè)直徑為40.52m(2個(gè))和57.8m(1個(gè))的圓孔共3個(gè)，將3個(gè)塔樓完全容在圓孔內(nèi)，保證主體結(jié)構(gòu)正向施工的連續(xù)性和結(jié)構(gòu)的整體性。水平結(jié)構(gòu)則由上向下施工，為加強(qiáng)水平支撐結(jié)構(gòu)的整體剛度，在圓孔的