凌付南

（廣西壯族自治區(qū)地球物理勘察院，廣西 柳州 545005）

1 礦山工程概況、周邊環(huán)境及其管線布置

（1）礦山工程概況

目標礦山建筑工程坐落在某市經濟開發(fā)區(qū)外，地勢相對平緩，場地后堆填土。經過施工單位實地勘測發(fā)現(xiàn)，孔口標高維持在8.1米到10.14米之間，礦區(qū)場地南面部分區(qū)域，標高是7米，而南西北三面道路標高維持在8.1米上下。

目標工程預計設置地下礦井，礦山建設總高度為約為93米。礦山礦井基坑占地面積約為20314平方米，基坑周長保持在571米左右。礦井基坑整體形狀為方形，本工程±0.00標高約為9.10米；根據礦區(qū)場地實際狀況及其附近道路標高，正式施工前對礦區(qū)場地標高進行適當調整，相對標高維持在-0.8米，而地質表面面相對標高維持在-14.2米；因為礦山基礎底板與墊層自身擁有一定的厚度為0.9米，所以將礦井基坑底的相對標高調整為-15.1米，礦井核心筒電梯井基坑底相對標高維持在-19.25米?；诖?，從整體上來看，目標礦山建筑工程基坑開挖的深度應當維持在14.3米到18.45米之間。

（2）地質條件

礦山工程施工場地位于沖積地質表面，其地質礦層主要包括①素填土：平均厚度維持在5371米，主要以粘性土、砂以及填碎石為主；②質土：平均厚度維持在1.79米，主要以粉粘粒無為主；③粉細砂：平均厚度維持在8.91米；④中粗砂：平均厚度維持在2.12米；⑤礫砂：平均厚度維持在2.12米；⑥粉質粘土：平均厚度維持在2.33米，主要以粉粘粒為主。

（3）礦山周邊環(huán)境

礦區(qū)場地整體上地勢較為平緩；場地東面為處于礦山施工期間的運輸?shù)缆?，道路標高?.1米，礦井與運輸?shù)缆愤吘€、礦山建筑圍墻以及用地紅線之間的距離大約為21.6米；南面是琶洲大道，礦山地質邊線與用地紅線以及道路邊線之間的距離大約為13米，部分礦區(qū)和場地之間存在1.7米的高度差，施工前已將其調整為8.3米；礦山地質邊線與目標工程用地紅線之間的距離為10米，礦山地質邊線與圍墻以及用用地紅線之間的距離為12.6米。

（4）管線布置

參照目標礦山工程現(xiàn)場周邊管線資料來看，大量電信、電力以及市管線分布在場地的南北兩面；而礦山基坑南面地質下集中分布著各類管線；污水管線、雨水管線以及電力管線等集中分布在礦山基坑北面地質礦層下方區(qū)域。

2 復雜條件下礦山深基坑支護設計選型討論與計算

2.1 復雜條件下礦山深基坑支護設計選型討論

目標礦山工程因為基坑開挖深度較深，同時地質條件較差，礦層不僅厚，而且也直接與強風化巖層相接，所以礦井止水工作難度相對較高?；诖耍V山基坑支護安全等級達到了一級標準，側壁重要性系數(shù)也應當去1.1。場地地質條件較差集中體現(xiàn)在以下幾個方面：施工場地存有厚度大、分布廣泛的強透水砂層、淤泥質土以及松散填土，礦山地下水不僅豐富而且水壓較大。

如果止水措施與基坑支護設計不合理，則礦井基坑在開挖的過程中極易出現(xiàn)變形的狀況，從而影響到礦山運輸?shù)缆芳捌湎嚓P管線的管定性。基于此，目標工程首要解決的問題就是做好止水帷幕工作，并對礦井基坑位移進行嚴格把控，從而為后續(xù)工程的順利施工奠定良好的基礎。

目標礦山工程從施工工期、工程施工以及施工安全等多角度出發(fā)，擬使用地下連續(xù)墻+鋼筋土角支撐體系。其與旋挖灌注樁+預應力支護體系相比較來看：前者對變形控制效果更好，且不會對礦山周邊運輸?shù)缆放c地下管線產生較大的影響；同時具有較高的礦山地質止水性能，可靠性與安全性較高；除此之外，礦山施工工序更加簡單，可行性較高，從而能夠確保整個礦山工程在規(guī)定的工期內完工，并且施工成本投入也相對較少。

2.2 復雜條件下礦井深基坑支護設計選型結構的計算

因為整個礦井深基坑開挖過程涉及多方面的內容，施工極其復雜，所以想要真實還原整個礦井基坑開挖過程難度相對較大?；诖耍疚臄M采用礦井開采深基坑支護結構軟件對目標工程基坑支護設計選型結構進行計算。

（1）全部分區(qū)地面超載取值

對于常規(guī)區(qū)域而言，考慮各方面因素的影響，擬將其地面超載取值定為20kPa；而針對部分特殊區(qū)域，如出土口區(qū)，擬將其地面超載取值定為35kPa。

（2）水位取值

礦井基坑內側水位結合地下水位下降到基坑底以下0.5米；而基坑外側水位則因為礦井上方區(qū)域存在放坡泄水管排水狀況，所以其水位應當選取地面下2.5米。

（3）支撐剛度取值

針對角撐：最大跨度取值為100米

因此，支護剛度取值應當為400MN/m。

（4）材料抗力取值

基于C30混凝土支撐梁1000*1000材料抗力，其計算公式為：

2.3 實際效果

礦山目標工程基坑施工從2013年11月開始，至2015年7月基坑及其相關地下結構基本全部完工。施工期間經受住了特大暴雨的考驗?，F(xiàn)如今，整個礦山建筑工程已經投入使用。因為在設計階段全方面考慮了各種影響因素，所以最終礦井基坑支護效果十分理想；自投入使用以來，基坑內部沒有出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，止水效果優(yōu)秀，同時從相關數(shù)據的分析結果來看，基坑基本沒有出現(xiàn)過較大的變形，基本處于安全狀況。

圖1 目標工程平面示意圖

而結合預先設置的礦井基坑監(jiān)測點（如圖1所示）所表明的支護結構水平位移監(jiān)測結果來看：水平位移累積量最大的點為測點SV21，其向基坑內側位移的量為30.23毫米；沉降累積量最大的點為測點SV17，其向下沉量約為-29.37毫米；支護結構斜側累積量最大的點為測點CX7，其位于管口下方6.5米，側移量為30.01毫米；基坑地下水位監(jiān)測累積量最大的點為SW11，其礦井地下水位下降了約2.39米，第二排測點ZC12支撐軸力累積量最大，約為7493kN；LZ23柱沉降累積量最大，約為29毫米。結合最終的結果，不難看出，計算值與實際監(jiān)測獲得的數(shù)據大致保持相應，同時沉降較大值與反映位移較大值都集中在基坑邊線中部，而兩者的較小值都集中在礦井基坑邊線的端部。

因此，對于豎向支護體系而言，當?shù)V井基坑開挖深度不低于10米，且地下15米圖被礦層厚度超過4米時，一級基坑應當盡可能使用地下連續(xù)墻支護結構。而當?shù)V層處于堅硬巖面或者強風化巖面的時候，礦山施工單位需要盡可能采取較為可靠的界面止水措施；針對強透水地層的施工場地則需要使用連續(xù)封閉的止水帷幕；除個別情況外，盡可能不要使用攪拌樁止水以及高壓噴射注漿。而對于側向支護體系而言，不適合使用錨索，應當使用GPS定位支撐支護。

3 結語

綜上所述，礦井深基坑支護施工本身難度就大，尤其是在復雜地形條件下，施工單位更應當重視深礦井基坑支護設計選型的合理性。本文以實際礦山礦井工程為例，從不同角度對復雜條件下深礦井基坑支護設計選型展開深入討論與分析。結果表明，在實際設計選型過程中，施工單位需要結合實際狀況，進行全面現(xiàn)場調研，并在此基礎上，完成深基坑支護設計工作，從而為整個工程的順利施工提供有力保障。