大直径竖井锁口圈设计及支护研究

摘要

为解决竖井施工锁口圈在外荷载作用下对交叉口部井壁结构安全性产生的不良影响问题,通过探讨锁口圈扩展基础结构尺寸对地基承载力的影响,提出采用注浆等措施进行地基处理,并给出特定工况下锁口圈的合理尺寸。结合工程经验,通过Midas GTS NX建立三维模型,提出竖井覆土为Ⅳ、Ⅴ级围岩时的支护参数。研究结果表明:在锁口圈受均布荷载作用时,对下部土体进行局部注浆处理可有效提高锁口圈底部地基承载力;锁口圈底部设扩展基础可有效减小土体局部压力,增大扩展基础尺寸可减弱对交叉口井壁结构的破坏作用;当外荷载为2 000 t时,锁口圈扩展脚尺寸为1.5 m较为合理。竖井周围覆土为Ⅴ级围岩时,可采用3 m长直径D22药卷锚杆,间距为1.2×1.2 m(环×纵);竖井周围覆土为Ⅳ级围岩时,可根据掌子面围岩情况减弱支护强度;在围岩等级变化部位应采用高强度支护过渡。