2. 工程
  3. 某施工单位中标一矿井立风井井筒及其相关巷道工程。风井全深450m，直径6m，相关巷道7000m。井筒检查钻孔提供资料显示，该风井表土层厚110m，以含水砂层为主，基岩段多为泥岩、砂质泥岩互层，含水极弱，而在350～358m有中粒砂岩层，预计涌水量为15m3

某施工单位中标一矿井立风井井筒及其相关巷道工程。风井全深450m，直径6m，相关巷道7000m。井筒检查钻孔提供资料显示，该风井表土层厚110m，以含水砂层为主，基岩段多为泥岩、砂质泥岩互层，含水极弱，而在350～358m有中粒砂岩层，预计涌水量为15m3

admin2019-04-11  43
问题 某施工单位中标一矿井立风井井筒及其相关巷道工程。风井全深450m，直径6m，相关巷道7000m。井筒检查钻孔提供资料显示，该风井表土层厚110m，以含水砂层为主，基岩段多为泥岩、砂质泥岩互层，含水极弱，而在350～358m有中粒砂岩层，预计涌水量为15m3／h；风井井底井筒与巷道连接处为单侧马头门与回风巷相接。施工单位根据巷道工程量和本企业的设备条件编制了施工组织设计，确定在风井井筒掘砌完成、改为罐笼提升后，采用自有的1t矿车进行井下运输，为井下调车方便，井底车场增加了一段临时巷道。在井筒工程施工到底后，相关的井筒工程进行了竣工验收，验收结果为：竣工资料齐全完整，井壁混凝土强度以及规格尺寸、观感质量均合格，表土段井壁滴水不漏，井筒总漏水量为8m3，并有个别部位集中在中粒砂岩水层段。
    问题：
根据背景资料，确定本风井井筒表土段、基岩段的合理施工方案。
选项
答案该风井井筒表土段土层较厚，达110m，且为含水砂层，属不稳定表土，应采用冻结法施工或钻井法施工。 考虑基岩段多为泥岩、砂质泥岩互层，含水极弱。可采用钻眼爆破法施工，采用短段掘、砌混合作业方式，或采用短段掘、砌单行作业均可。采用锚喷临时支护。与井筒连接的巷道如管子道、马头门一同掘砌并同时浇筑混凝土。考虑在350～358m有中粒砂岩层，预计涌水量为15m3／h。采用工作面预注浆。通过浇筑混凝土止浆垫，在工作面钻孔注浆。
解析 考查的是井筒表土特殊施工法和基岩段的施工方案。在立井井筒施工中，覆盖于基岩之上的第四纪冲积层和岩石风化带统称为表土层。工程中按表土稳定性将其分成两大类：稳定表土和不稳定表土。稳定表土层主要包括含非饱和水的黏土层、含少量水的砂质黏土层，无水的大孔性土层和含水量不大的砾(卵)石层等；不稳定表土层包括含水砂土、淤泥层、含饱和水的黏土、浸水的大孔性土层、膨胀土和华东地区的红色黏土层等。根据表土的性质及其所采用的施工措施，井筒表土施工方法可分为普通施工法和特殊施工法两大类。对于稳定表土层一般采用普通施工法．而对于不稳定表土层可采用特殊施工法或普通与特殊相结合的综合施工方法。在不稳定表土层中施工立井井筒，必须采取特殊的施工方法．才能顺利通过，如：冻结法、钻井法、沉井法、注浆法和帷幕法等。目前以采用冻结法和钻井法为主。冻结法广泛应用于矿井建设工程、基础工程、水利工程、隧道工程等。适用于含盐量不大、地下水流速较小的各种含水地层。施工结构的形状、截面尺寸和深度基本上不受限制。钻井法适用于各种不同的地质及工程条件．不仅可用于松散、不稳定的含水层，也可用于钻凿稳定、坚硬岩层中的立井。背景材料中风井表土层较厚110m，以含水砂层为主，故属不稳定表土．可用冻结法或钻井法施工。立井基岩施工是指在表土层或风化岩层以下的井筒施工，目前主要以钻眼爆破法施工为主。掘砌单行作业的最大优点是工序单一，设备简单，管理方便，当井筒涌水量小于40m3／h任何工程地质条件均可使用。短段掘砌单行作业除上述优点外．它还取消了临时支护，简化了施工工艺，节省了临时支护材料，围岩能及时封闭，可改善作业条件，保证了施工操作安全。此外．它省略了长段单行作业中掘、砌转换时间，减去了集中排水、清理井底落灰，以及吊盘、管路反复起落、接拆所消耗的辅助工时。因此，当井筒施工采用单行作业时，应首先考虑采用这种施工方式。混合作业是在短段掘砌单行作业的基础上发展而来的，某些施工特点都与短段单行作业基本相同，它所采用的机械化配套方案也大同小异，但是混合作业加大了模板高度，采用金属整体伸缩式模板，使得在进行混凝土浇筑的时候可以进行部分出矸工作。实际施工中，装岩出矸与浇灌混凝土部分平行作业，两个工序要配合好。只有这样才能实现混合作业的目的，达到利用部分支护时间进行装渣出矸，节约工时而提高成井速度。该作业方式目前应用较为广泛。井筒施工中，若采用短段作业，因围岩暴露高度不大，暴露时间不长，在进行永久支护之前不会片帮，这时可不采用临时支护。一般情况下，为了确保工作安全都需要进行临时支护。在井筒基岩段施工时，采用锚喷支护作为临时支护具有很大的优越性，现已被广泛采用。与井筒相毗连的各种硐室(马头门、管子道、装载硐室、回风道等)在一般情况下应与井筒施工同时进行。当含水岩层埋藏较深时，采用井筒工作面预注浆是比较合适的。井筒掘进到距含水岩层一定距离时便停止掘进，构筑混凝土止水垫，随后钻孔注浆。
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