《豎井設計》課件

《豎井設計》豎井是礦山開采的重要組成部分，其設計對安全和經(jīng)濟效益至關(guān)重要。課程大綱豎井定義和作用介紹豎井的概念和基本功能，包括連接地面和地下空間的通道。豎井分類根據(jù)用途、形狀、結(jié)構(gòu)等進行分類，并舉例說明不同類型豎井的應用場景。設計原則和參數(shù)介紹豎井設計的一般原則，包括安全、經(jīng)濟、可施工性等，以及相關(guān)參數(shù)的選取方法。豎井構(gòu)造、材料和施工講解豎井常見的構(gòu)造形式、材料選擇，以及施工技術(shù)和安全管理措施。1.豎井的定義和作用地下通道豎井是連接地面與地下空間的垂直通道，用于人員、設備、物料的進出和通風采光。工程建設豎井在礦山、建筑、地鐵等工程建設中起著至關(guān)重要的作用，為地下作業(yè)提供通道和安全保障。高樓建筑豎井是高層建筑中重要的組成部分，用于安裝電梯、管道、電線等，為樓宇提供必要的垂直交通和服務設施。2.豎井的分類按用途分類根據(jù)豎井的功能，可將其分為電梯豎井、樓梯豎井、設備豎井等。電梯豎井主要用于安裝電梯，樓梯豎井則用于安裝樓梯，設備豎井用于安裝各種設備，例如水泵、風機等。按結(jié)構(gòu)分類根據(jù)豎井的結(jié)構(gòu)形式，可將其分為矩形豎井、圓形豎井和組合形狀豎井。矩形豎井是最常見的形式，圓形豎井則通常用于較大的豎井，組合形狀豎井則可以根據(jù)實際情況進行設計。3.豎井設計的一般原則安全第一豎井設計必須滿足安全標準，確保施工和使用過程中的安全。高效性豎井設計應考慮施工效率和使用效率，最大限度地減少施工時間和運營成本。耐久性豎井結(jié)構(gòu)應具有良好的耐久性，能夠承受各種環(huán)境因素的考驗。經(jīng)濟性豎井設計應兼顧經(jīng)濟效益，選擇合理的材料和施工方法。4.豎井設計的基本參數(shù)11.孔徑尺寸根據(jù)豎井的用途、結(jié)構(gòu)形式和周圍環(huán)境確定。通常與井內(nèi)設備尺寸、人員通行和運輸需求相關(guān)。22.深度主要取決于工程地質(zhì)條件、地基承載力以及地下空間的使用功能要求。33.水平間距應考慮豎井之間的相互影響，以及與周圍建筑物、地下管線之間的安全距離。44.其他參數(shù)包括豎井的形狀、材料、施工方法等，根據(jù)具體工程情況確定。4.1孔徑尺寸孔徑尺寸是豎井設計的重要參數(shù)之一。影響豎井的通風、排水、運輸、安全等方面4.2深度深度影響因素地下水位地下水位較高，豎井深度應適當增加，防止水位波動影響施工和使用地質(zhì)條件地層穩(wěn)定性、巖土性質(zhì)，影響豎井的結(jié)構(gòu)形式和深度功能需求豎井用途，例如電梯井、通風井、管道井，會影響深度經(jīng)濟性深度越大，施工成本越高，需綜合考慮經(jīng)濟效益和功能需求4.3水平間距豎井水平間距是指相鄰兩豎井中心之間的距離。確定水平間距是豎井設計中的重要參數(shù)，它直接影響豎井的施工難度、成本和安全性。水平間距的確定需要綜合考慮以下因素：5M最小間距保證施工機械和人員通行10M最大間距確保豎井有效利用空間20M地質(zhì)條件適應不同地質(zhì)條件30M工程要求滿足工程建設需求5.豎井的構(gòu)造形式矩形豎井矩形豎井結(jié)構(gòu)簡單，易于施工，但空間利用率較低，占用面積較大。圓形豎井圓形豎井結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抗壓能力強，空間利用率高，占地面積小。組合形狀組合形狀豎井根據(jù)具體情況，可選擇矩形、圓形或其他形狀組合，以達到最佳設計效果。5.1矩形豎井結(jié)構(gòu)穩(wěn)固矩形豎井易于建造，節(jié)省空間。施工便捷方形結(jié)構(gòu)易于模板支撐，方便施工。成本低廉矩形豎井需要更少的材料和人工。廣泛應用適用于各種建筑和基礎設施項目。5.2圓形豎井圓形豎井結(jié)構(gòu)簡潔，易于施工，節(jié)省材料。通常用于空間有限，或需承載較大荷載的場景。圓形豎井內(nèi)部空間利用率高，方便維護和檢修。但需要考慮周邊環(huán)境的影響，以及對通風的要求。5.3組合形狀組合形狀豎井組合形狀豎井由矩形和圓形組合而成，結(jié)合兩種形狀的優(yōu)點，提高空間利用率。常見組合包括圓形井口與矩形井身，或者矩形井口與圓形井身。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性組合形狀可有效提升豎井的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，減少變形和裂縫，增強抗震能力。施工便利性組合形狀便于施工，能更好地適應復雜的地形條件，提高施工效率。節(jié)省空間組合形狀能最大限度地利用地下空間，減少占地面積，為其他設施預留更多空間。6.豎井的材料選擇鋼筋混凝土鋼筋混凝土堅固耐用，抗壓性能好。它在豎井設計中廣泛應用，適用于各種環(huán)境和荷載條件。鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)強度高，重量輕，易于加工和運輸，適合大型豎井的設計和建造。砌體砌體材料包括磚、石塊等，成本較低，施工方便，適用于小型豎井的建造。6.1鋼筋混凝土強度高鋼筋混凝土具有良好的強度和耐久性，能夠承受較大的荷載和外部環(huán)境的影響。適應性強它可以根據(jù)不同的工程需求，進行形狀和尺寸的調(diào)整，滿足各種豎井的設計要求。施工便捷鋼筋混凝土材料易于加工和成型，施工操作相對簡單，能夠有效控制工程成本。防水性能好混凝土本身具有良好的防水性能，可以有效防止地下水的滲漏，保證豎井的穩(wěn)定性。6.2鋼結(jié)構(gòu)高強度鋼結(jié)構(gòu)具有高強度和良好的抗震性能。它能夠承受較大的荷載，并能有效地抵抗地震沖擊。易于安裝鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以預制，現(xiàn)場組裝，施工速度快，有利于縮短工期。耐腐蝕鋼結(jié)構(gòu)可以采取防腐處理，延長使用壽命，適用于各種環(huán)境條件。可塑性好鋼結(jié)構(gòu)可塑性強，便于進行各種形狀的加工，滿足不同設計要求。6.3砌體砌體豎井多用于小型工程。結(jié)構(gòu)簡單，施工方便。成本較低，但抗震性能較差。適用于地面以下的淺層豎井。7.豎井結(jié)構(gòu)設計結(jié)構(gòu)分析豎井結(jié)構(gòu)需要承受多種荷載，包括自重、土壓力、水壓力、風荷載和地震荷載。結(jié)構(gòu)設計需要根據(jù)具體情況進行分析，確保豎井結(jié)構(gòu)安全可靠。材料選擇豎井結(jié)構(gòu)材料的選擇要綜合考慮材料強度、耐久性、成本、施工難度等因素。常用的豎井結(jié)構(gòu)材料包括鋼筋混凝土、鋼結(jié)構(gòu)、砌體等。7.1荷載計算豎井設計過程中，荷載計算是關(guān)鍵步驟之一。需要考慮多種因素，例如：豎井本身的重量、土方壓力、施工荷載、水壓力、風荷載、地震荷載等。根據(jù)具體情況，對不同荷載進行分析，確定豎井結(jié)構(gòu)承受的最終荷載大小。7.2承載力驗算驗算內(nèi)容計算方法豎井壁的承載力根據(jù)豎井壁的材料、尺寸和荷載條件進行計算豎井基礎的承載力根據(jù)基礎的尺寸、材料和地質(zhì)條件進行驗算豎井整體的穩(wěn)定性考慮風荷載、地震荷載等因素進行分析承載力驗算需要確保豎井能夠安全地承受各種荷載，并滿足設計要求。7.3抗震設計豎井結(jié)構(gòu)在設計時必須考慮抗震性能，以確保在發(fā)生地震時能夠安全穩(wěn)定?？拐鹪O計主要包括以下內(nèi)容：7.5地震烈度根據(jù)豎井所在地區(qū)的抗震設防烈度，確定設計地震動參數(shù)。9抗震等級根據(jù)豎井的重要性，確定抗震等級，決定抗震設計的要求。10結(jié)構(gòu)形式選擇合理的豎井結(jié)構(gòu)形式，例如采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等，增強抗震能力。11抗震措施采取相應的抗震措施，例如設置抗震縫、加強結(jié)構(gòu)連接、增加抗震支撐等。8.豎井施工技術(shù)垂直度控制采用高精度測量儀器，確保豎井的垂直度，避免傾斜或歪斜。支撐及加固使用支撐系統(tǒng)，確保豎井結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止坍塌或變形。管線穿越合理規(guī)劃管線穿越路線，確保管線安全可靠，并方便日后維護。8.1垂直度控制精確測量豎井施工中，垂直度控制至關(guān)重要。施工過程中，需要使用高精度測量儀器，如全站儀或水準儀，進行定期測量，確保豎井軸線與設計圖紙一致。施工過程中，需要定期校正測量數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)偏差，采取措施進行調(diào)整，避免誤差累積，影響豎井的整體垂直度。實時監(jiān)控為了確保豎井的垂直度，施工現(xiàn)場應設置實時監(jiān)控系統(tǒng)，對豎井的垂直度進行動態(tài)監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)可以實時監(jiān)測豎井的垂直度偏差，并將數(shù)據(jù)反饋給施工人員，以便及時調(diào)整施工方案，確保豎井的垂直度符合設計要求。8.2支撐及加固11.支撐類型根據(jù)豎井的深度、地質(zhì)條件和施工工藝選擇合適的支撐類型。22.支撐材料常用材料包括鋼管、木材、混凝土等，應根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇。33.加固措施對豎井進行加固以提高其穩(wěn)定性，防止塌方和變形。44.驗收標準支撐及加固的施工質(zhì)量應符合相關(guān)規(guī)范要求，確保安全可靠。8.3管線穿越穿越方式管道穿越豎井通常采用套管方式，保證管道安全可靠。套管材料可選擇鋼管或塑料管，并應根據(jù)管道尺寸和材質(zhì)選擇合適的套管尺寸。密封處理管線穿越豎井時，應采取可靠的密封措施，防止水、氣或其他有害物質(zhì)進入豎井。密封方式可選擇橡膠圈、防水膠帶或其他密封材料。安全措施在管線穿越豎井過程中，應采取必要的安全措施，確保施工人員安全。例如，應設置安全警示標志、配備安全防護用品等。9.豎井安全管理施工安全豎井施工安全至關(guān)重要，需要嚴格遵守安全規(guī)范，防止意外事故發(fā)生。使用維護豎井使用期間，要定期檢查維護，確保其安全穩(wěn)定，延長使用壽命。9.1施工安全安全帽和安全帶所有施工人員必須佩戴安全帽和安全帶。防護措施使用防護欄和警示標志。在可能發(fā)生墜落的地方設置安全網(wǎng)。安全培訓所有施工人員必須接受安全培訓，并掌握安全操作規(guī)程。9.2使用維護定期檢查定期檢查豎井結(jié)構(gòu)和附屬設施，例如電梯、照明、通風系統(tǒng)，確保其完好無損，運行正常。及時發(fā)現(xiàn)并處理安全隱患，防止事故發(fā)生。清潔維護保持豎井內(nèi)部清潔，定期清理垃圾和污垢，防止積水和腐蝕。清潔維護可以延長豎井的使用壽命，并確保其