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二級建造師考試礦業(yè)工程案例分析題
案例分析題(共4題，每題20分。)
(一)
背景資料
一大型企業(yè)購置了一礦產(chǎn)資源并獲得該資源相關(guān)的地質(zhì)勘探報告。準備籌建一大型礦井。該企業(yè)為了加快項目進程。在委托設(shè)計單位編制初步設(shè)計的同時，就開始辦理各項采礦和建設(shè)許可手續(xù)，并要求設(shè)計單位先完成井筒設(shè)計以便盡早開工建井。設(shè)計單位完成井筒設(shè)計后給出的資料為：主井深780m，直徑6.5m;副井深730m，直徑8.0m;回風立井深660m，直徑5.0m。
井筒設(shè)計完成后，該企業(yè)委托招標代理機構(gòu)對礦井的三個立井井筒分4個標段進行施工招標，其中副井、回風井各為一個標段。主井由于位于運輸水平以下裝載硐室。其結(jié)構(gòu)復雜，故決定以運輸水平大卷標高為界分為上、下兩個標段。四個標段分別交納投標保證金，各標段工程概算及要求的投標保證金如下表所示。每家投標單位最多可選擇2個標段投標。
各標段工程概算及投標保證金表
問題：
施工單位甲根據(jù)招標文件確定對C、D標段進行投標，并由二級礦業(yè)工程專業(yè)注冊建造師王某擔任項目經(jīng)理，組建項目經(jīng)理部。
1、該礦井項目是否具備招標條件?說明理由。
2、根據(jù)《工程建設(shè)項目施工招標授權(quán)辦法》，分布說明本項目招標標段的劃分、授標保證金要求是否合理?簡述理由。
3、施工單位甲的投標行為是否妥當?說明理由。
答案：
1、不具備招標條件。
原因是：(1)該企業(yè)獲得相關(guān)地質(zhì)勘探報告，從背景看未得到地質(zhì)礦產(chǎn)主管部門批準，不能作為項目建設(shè)、設(shè)計的依據(jù)。(2)從背景看在編制初步設(shè)計的同時，就辦理各項采礦和建設(shè)許可手續(xù)，即相關(guān)許可手續(xù)并未辦理完成并獲得批準。因此不具備招標條件。
2、標段劃分不合理，因為《工程建設(shè)項目施工招標投標辦法》二十七條規(guī)定：“對工程技術(shù)上緊密相連、不可分割的單位工程不得分割標段。”而主井運輸大巷以上、以下部分應(yīng)是技術(shù)上緊密相連、不可分割的單位工程。不能因為裝載硐室結(jié)構(gòu)復雜而將主井井筒分為二個標段。
對投標保證金的要求有不合理情況，(1)因設(shè)計單位已完成三個井筒工程設(shè)計，不應(yīng)以工程概算作為項目估算價，應(yīng)用施工圖預(yù)算價來作為項目估算價。(2)若以工程概算為確定投標保證金的依據(jù)，其中B、C工程投標保證金超過項目估算價的2%。按規(guī)定B工程保證金應(yīng)不超過24.00萬元，C工程應(yīng)不超過76.00萬元。
3、施工單位甲的投標行為不妥，因為準備籌建是大型礦井，應(yīng)由一級礦業(yè)工程專業(yè)注冊建造師擔任項目經(jīng)理。而不應(yīng)由二級建造師擔任項目負責人。
(二)
背景資料：
某施工單位中標一礦井立風井井筒及其相關(guān)巷道工程。風井全深450m，直徑6m，相關(guān)巷道7000m。井筒檢查鉆孔提供資料顯示，該風井表土層厚110m，以含水砂層為主，基巖段多為泥巖、砂質(zhì)泥巖互層，含水極弱，而在350m~358m有中粒砂巖層，預(yù)計涌水量為15m3/h;風井井底井筒與巷道連接處為單側(cè)馬頭門與回風巷相接。施工單位根據(jù)巷道工程量和本企業(yè)的設(shè)備條件編制了施工組織設(shè)計，確定在風井井筒掘砌完成、改為罐籠提升后，采用自有的1t礦車進行井下運輸，為井下調(diào)車方便，井底車場增加了一段臨時巷道。在井筒工程施工到底后，相關(guān)的井筒工程進行了竣工驗收，驗收結(jié)果為：竣工資料齊全完整，井壁混凝土強度以及規(guī)格尺寸、觀感質(zhì)量均合格，表土段井壁滴水不漏，井筒總漏水量為8m3，并有個別部位集中在中粒砂巖水層段。
問題：
1、根據(jù)背景資料，確定本風井井筒表土段、基巖段的合理施工方案。
2、在井筒和巷道施工期間，應(yīng)選配哪些合適的提升設(shè)備?
3、為方便調(diào)車，應(yīng)如何在井底車場布置臨巷道?畫出示意圖，并填寫相關(guān)井巷的名稱。
4、該井筒基巖段成井后漏水的主要原因可能有哪些?是否需要處理?
5、筒井到底后，排水、供電、運輸應(yīng)做哪些調(diào)整?
答案：
1、該風井表土層較厚，達110m。且為含水砂層，屬不穩(wěn)定表土，應(yīng)采用凍結(jié)法施工。
考慮基巖段為泥巖、砂質(zhì)泥巖互層，含水極弱。可采用普通鉆爆法施工，采用短段掘砌混合作業(yè)方式，或采用短段掘砌單行作業(yè)均可。采用錨噴臨時支護。與井筒連接的巷道如管子道、馬頭門一同掘砌并同時混凝土澆筑3~5m�？紤]在350m~358m有中粒砂巖層，預(yù)計涌水量為15m3/h。采用工作面預(yù)注漿，通過澆筑混凝土止?jié){墊，在工作面鉆孔注漿。
2、在井筒施工，選用雙卷筒提升機，用吊桶提升，可用3-5m3吊桶，單鉤提供。巷道施工期間采用罐籠提升，立井到底后，馬上進行臨時改絞為雙罐籠提供。為井下巷道掘進矸石提升服務(wù)。
3、為方便調(diào)車，在風井井底應(yīng)形成臨時環(huán)形車場。見下圖。
4、因為在350m~358m有中粒砂巖層，預(yù)計涌水量為15m3/h。如不能有效處理，很可能造成井筒漏水，驗收記錄未含井筒防治水部分。主要原因此含水層未進行注漿堵水處理造成井筒漏水8m3。
按驗收標準要求，應(yīng)進行處理。使井筒漏量控制在6m3以下。
5、井筒施工期間可采用吊泵排水。到底后應(yīng)在井底設(shè)臥泵，在井底設(shè)臨時水倉，臨時水泵房。
為保證井下供電能力，在井筒到底后，應(yīng)高壓入井，盡快在井下設(shè)臨時電變所，或使用移動式變電站向各施工點供電。保證井下排水用電。
井下運輸可采用1t礦車進行平巷運輸，利用罐籠提升，利用環(huán)形車場迅速提高提矸能力。
(三)
背景資料
某礦建施工單位承擔了一斜井井筒的施工任務(wù)。該斜井井筒凈斷面面積21m2，井筒斜長850m，傾角15°。表土段長度35m，設(shè)計采用鋼筋混凝土支護;基巖段設(shè)計采用錨噴支護，其中在斜長650~680m的巖石破碎地段采用錨噴網(wǎng)和U型鋼聯(lián)合支護。
施工單位在基巖段采用鉆眼爆破法施工，布置1.0t礦車進行提升運輸，利用管路輸送混凝土進行工作面噴射施工作業(yè)，采用潛水泵加臥泵接力排除工作面積水。為確保施工安全，按相關(guān)規(guī)定布置有防跑車裝置。設(shè)計斜井施工速度為85m/月。
在斜井施工達到斜長645m處，施工單位停止了施工進行工作面探水作業(yè)。實際探明的涌水量較小。于是施工單位即按通過巖石破碎地段的方案繼續(xù)向下施工，該方案采用先挖后支，人工挖掘。每進尺1.2m后立即架設(shè)金屬網(wǎng)和U型鋼支架，等完全通過破碎帶后集中進行該段巷道的錨噴支護作業(yè)。結(jié)果建設(shè) 單位驗收時發(fā)現(xiàn)巷道變形嚴重。
問題：
1、該斜井基巖段施工提升運輸方案是否合理?說明理由。
2、斜井施工應(yīng)如何布置防跑車安全裝置?
3、該斜井通過巖石破碎帶的施工方案存在哪些不妥之處?說明理由。
4、指出該斜井通過巖石破碎帶的合理施工方案及具體的實施方法。
答案：
1、提升運輸方案不合理。因斜井斷面較大，且較長，設(shè)計月進尺85m，采用1t礦車運輸能力不夠。應(yīng)采用6m3或8m3箕斗提升運輸。
2、應(yīng)布置的防跑車裝置有：就是通常所說的“一坡三擋”，在斜井上口入口前設(shè)置阻車器，在變坡點下方略大于一列車長度的地點，設(shè)置能夠防止未連鏈的車輛繼續(xù)往下跑的擋車欄，在下部裝車點上方再設(shè)置一套擋車欄，還應(yīng)安設(shè)能夠?qū)⑦\行中斷繩、脫鉤的車輛阻止的防跑車防護裝置。
3、斜井通過破碎帶施工方案不合理有：(1)采用人工挖掘不合理，因為人工挖掘會降低施工速度，對快速通過破碎帶不利。應(yīng)采用普通鉆爆法，加強光面爆破，周邊眼用低威力低爆速的炸藥，減少裝藥量。以及減小進尺，減小周邊眼間距來確保光爆效果和圍巖不受破壞。(2)未考慮臨時支護不合理，對作業(yè)人員安全不利。應(yīng)采用超前支護或前探支護，確保作業(yè)人員安全。(3)最后進行錨噴支護不合理，應(yīng)掘進后先錨噴支護，達到設(shè)計間距了再架設(shè)U型鋼棚。(4)先掛網(wǎng)和架設(shè)U型鋼棚、最后錨噴支護的施工順序不合理。應(yīng)打錨桿后再掛金屬網(wǎng)，先架設(shè)U棚打錨桿支護會受影響。
4、合理的施工方案和施工方法是：(1)因斷層破碎帶含水，應(yīng)先進行工作面預(yù)注漿。(2)普通鉆爆法掘進，采用小循環(huán)進尺，一般控制在二架棚間距即可。確保光爆質(zhì)量和毫秒延期爆破。(3)爆破后馬上噴一層3-5mm混凝土作為臨時支護，也可采用前探支護，或用金屬支柱作為臨時支護，保證人員安全。(4)支護采用先錨桿施工，同時掛金屬網(wǎng)，后架設(shè)U型鋼棚。最后在工作面20--40m處補噴到設(shè)計厚度。
(四)
背景資料
某施工單位承包一運輸大巷，巷道長2000m，圍巖中等穩(wěn)定，普氏系數(shù)4~6，半圓拱形斷面，采用錨噴支護，其中錨桿長度2.0m，每斷面布置錨桿11根，施工技術(shù)措施要求巷道施工采用光面爆破。
巷道施工2個月后，監(jiān)理工程師查看了一次施工工序驗收記錄，認為存在以下問題：
(1)巷道設(shè)計掘進斷面寬3.8m，而實測的巷道掘進兩幫對應(yīng)測點間的全寬為3.75~4.1m，不符合裸體巷道掘進規(guī)格尺寸的允許偏差要求。
(2)有3根錨桿的外露長度超過50mm，錨桿托盤沒有緊貼巖面。兩項工作均不滿足施工單位驗收合格的檢查要求。該3根錨桿的擰緊扭矩分別被記錄為100KN、110KN、120KN，存在問題。
監(jiān)理工程師要求施工單位進行整改，施工單位按照驗收規(guī)范的要求逐項糾正錯誤的做法。
施工單位在后續(xù)施工過程中正常完成了各項工作。該巷道驗收后，移交時出現(xiàn)先期施工的巷道出現(xiàn)有較大變形，頂板下沉和底板隆起，監(jiān)理工程師以原來的施工存在質(zhì)量問題為由要求施工單位無償進行修復，施工單位要求對該工程修復工作進行費用補償，雙方產(chǎn)生糾紛。
問題：
1、監(jiān)理工程師關(guān)于巷道規(guī)格檢查的結(jié)論存在什么問題?施工單位的做法有何錯誤?分別說明理由，并給出正確的做法。
2、具體分析監(jiān)理工程師對錨桿和托盤安裝工作的質(zhì)量檢驗結(jié)論是否正確?說明理由。為避免錨桿外露長度超標，錨桿施工中注意哪些問題?
3、錨桿的擰緊扭矩記錄存在什么問題?說明正確的做法。
4、施工后巷道變形修復工作的費用從何處列支?說明理由。
答案：
1、監(jiān)理工程師不應(yīng)二個月后才看一次施工工序的質(zhì)量驗收記錄，也不應(yīng)以巷道兩幫對應(yīng)測點間的全寬作為巷道規(guī)格檢查驗收的數(shù)據(jù);施工單位工序驗收檢查全寬，應(yīng)采用掛中心線，測量中心線至二幫的距離來測量巷道規(guī)格。
巷道中間驗收一般應(yīng)每月進行一次，監(jiān)理工程師對質(zhì)量檢查的頻次不夠，另應(yīng)該在檢查施工單位的工序驗收記錄的基礎(chǔ)上，對不合格的點進行實地抽查，然后才能核定質(zhì)量等級。而不應(yīng)只依據(jù)施工工序驗收記錄就判定不符合要求。同時巷道寬度是以中心至任何一幫的距離來測量的，即測量中心線左、右到幫的距離，來作為巷道寬度檢查數(shù)據(jù)。
2、有3根錨桿外露超50mm就認定符合驗收合格要求，是不正確的。因為錨桿外露是一般項目，有70%以上合格其他不影響安全使用即該檢查項目為合格。所以不能說有3根錨桿外露長度超過50mm即認為此項不合格。錨桿托盤安裝為主控項目，合格率在75%以上，其他不影響安全使用該檢查項目為合格。為避免錨桿外露過長，打錨桿眼時，應(yīng)比錨桿錨固深度加深0~50mm。
3、錨桿擰緊扭矩應(yīng)為力矩單位Nm，而不應(yīng)以KN作為單位。應(yīng)將扭力轉(zhuǎn)化成扭力矩，即用扭力乘以力臂，得出扭力矩。
4、施工巷道維修費用應(yīng)由建設(shè)單位承擔，即應(yīng)給施工企業(yè)補償。因為頂板下沉和底板隆起說明圍巖遇水后易膨脹，是由巖性所決定的。原因不是施工單位。
因巷道已施工完成，此項費用應(yīng)為不可預(yù)見的索賠，應(yīng)從其他項目費中的暫列金額中列支。
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