开平市水口镇农业综合服务中心 广东开平 529300
摘要:主泵房是电排站系统重要组成部分,主泵房基坑开挖工程是整个电排站工程施工的一个关键环节,基坑开挖施工具有一定的难度和挑战,最重要的是要选择科学的开挖方法,同时,也要做好排水与监测等工作。本文结合开平市水口镇乔林电排站分析了电排站主泵房深基坑开挖工程施工的流程与方法。
关键词:电排站;主泵房;深基坑;开挖工程;施工流程;方法
1 工程概况
开平市水口镇乔林电排站为闸泵结合电排站,泵室段主要由泵室和自排闸组成。电排站设计排水流量5.70m³/s,初选3台32ZLB-125(n=580r/min)型水泵,机组装机容量为3×95kw=285kw,建设内容包括上游连接段、泵房及自排闸、下游连接段、厂房等。电排站主泵房深基坑开挖工程是整个工程项目的施工环节之一。
2 工程水文与地质条件
本工程位于珠江三角洲河网区的西南部,潭江支流新桥水的下游,受亚热带海洋季风气候的影响,气候温和,雨水充沛,多年平均相对湿度81%。多年平均降雨量2100mm,多年平均径流深1100mm。
根据钻探结果,新闸址区内分布的地层有第四系地层(Q4)和下第三系莘庄村组沉积岩(E1x)。按自上而下、由新至老的顺序描述如下:根据钻孔资料,乔林电排站地质岩层自上而下分别为:填筑土、淤泥质土、砾砂、粗砂、粉质粘、全风化含砾砂岩。场地浅层的地基土中分布强透水的砾砂层,渗透系数的平均值k=1.74×10﹣³cm/s,地基存在渗透和渗流稳定问题,建议地基进行防渗处理。
3 电排站主泵房深基坑开挖工程
3.1 测量放线
电排站主泵房深基坑开挖施工前必须做好测量放线工作,具体需要参照设计图纸所提供的相关数据、信息来测量,而且要达到合格的精准度,其中要重点控制好基线测量精度,要把握几个最关键的测量控制点,实际测量中要不断检查设计图纸的参考数据。参照设计方所供应的测量基准点、基准线、相关数据资料等来进行测量放样,依照行业规定的测绘指标及精度要求等来测出工程施工的控制网,同时,要及时向第三方监理提交控制网的数据信息,参照监理单位所提供的控制网放样来对应进行边线挖掘。
3.2 土方开挖施工
结合工程实际,泵房附近的土方应该分区、逐层地挖掘,而且要以泵站纵线为界划分成泵房区与防洪闸区。主泵房地基逐层挖掘,其中大泵房地基开挖以深挖地下4m为标准,集水井则应挖掘地下4米半的高度,泵房地基挖掘成功以后,则要开挖防洪闸区的地基土方,土方开挖的进程与进度会受到下基坑道路布局部位影响,对此第一层、第二层土方开挖的下基坑道路则应根据进厂道路展开。
土方开挖采用1.0m3挖掘机开挖,由5~8吨自卸汽车运输,土方回填采用推土机平土、履带拖拉机碾压。砼采用商品砼,用0.6m3机动翻斗车运输,经溜槽入基坑;上部结构需通过井架卷扬机提升后用胶轮车经施工栈桥运至各仓面浇筑;人工平仓,机械振捣。
3.3 地基加固处理
闸(站)址区地基浅层分布薄层淤泥质土,属软土层,地基存在沉陷变形危险,基坑边坡要加固支护,淤泥质土层埋深不大,厚度小于4.0m,建议优先采用压入松木桩或换填硬土处理,木桩应打入砾砂层中。挖清表层的淤泥质土后,砾砂层将直接露出,也可以考虑将夯实的砾砂层作为持力层,闸基进行防渗处理。
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泵房基础处下卧层分别为淤泥质土层、砾砂层、粉质粘土层。淤泥层平均厚度为2.0~2.7m,层底高程在-1.72~-2.85m之间,淤泥层埋深不大,厚度较薄,决定采用换填中粗砂垫层加松木桩,根据地质勘察资料显示新建站址处淤泥层较薄,层底高程在-1.72~-2.85m之间,底部为砾砂层,地基承载力较高,可作为持力层,故可采用换填碎石挤压垫层的方法处理地基。把电排站基础下淤泥软弱土层换填碎石挤压垫层,可以减少建筑物的沉降,提高地基强度,并增加应力扩散范围,从而提高地基稳定性。该法具有施工方便、施工质量容易控制、造价低、工期短等优点。缺点则是基坑开挖面大,土方开挖量大。
3.4 基坑的排水、防渗与降水位
(1)轻型井点排水
深基坑开挖过程中,发现开挖面以下10米处的土体水分较多,近似于淤泥土体,透水性不强,可能出现流沙管涌现象,同时,基坑中管道、桩体施工中可能出现振动现象,从而出现边坡塌方问题,影响边坡的稳定性,对此必须对边坡加以处理,提高其稳固度。要想防止打桩平台填土免遭水体的侵蚀,使得管桩施工如期开展,可以采用水泵排水法,或者人为地控制地下水位,也就是轻型井点排水法,可以借助钢管、硬塑料管等来布设孔,使其成井,或者沿着基坑的周围、内涌区以6米为间隔设置井点,再将钢管植入各个井孔中,而且要将碎石围在钢管与塑料管的周围,以来借助水泵来抽水,让水体流向泵房基坑两旁的沟渠中,并借助水泵来排除水体。大量的实践得出:这种井点排水法能够高效地排除水体,能有效控制地下水位,从而确保管桩施工质量。
(2)防渗设计
防渗设计按外江设计防洪水位2.73m与围内最低水位0.60m情况组合为最不利工况进行计算,按直线比例法进行渗透稳定计算。挡潮闸闸基防渗长度按下式计算:
L=C×ΔH
式中:L— 闸基防渗长度;C— 允许渗径系数值,中粗砂本次取7;ΔH— 上、下游水位差,2.73-0.60=2.13m。根据乔林电排站底板结构尺寸布置,闸基防渗长度为30.9m,C×ΔH取7×2.13=14.91m<30.9m,闸基防渗布置满足渗透稳定要求。
(3)排水沟降水位
在距离堆渣坡脚 1.0m 处修建浆砌石排水沟,以疏导坡面汇水。截、排水沟断面为梯形,尺寸为1.0m×0.5 m×0.5m(上底宽×下底宽×高),M7.5浆砌石衬砌厚度0.3m。同时,为了降低水位还要做好施工弃水,具体是指混凝土养护水、以及其他施工环节所产生的水体,也可以通过排水沟将这部分水体排除,以此控制其对基坑的侵蚀与威胁。
4 深基坑开挖效果
经过实际施工得出:通过降低基坑的水位,并对基坑进行支护、牢固与截流等能够支持基坑的深入挖掘,并达到预定的高程,而且实际施工中要对基面进行特殊处理,通过轻型井点排水、开设排水沟等方式来排除水体,在此基础上来对主泵房下方的混凝土垫层进行浇筑,这样才能逐步推进施工,为下一个环节的工程施工打好基础。深基坑开挖施工不仅是土方的开挖,而是要协同排水与基坑牢固等施工同步进行,这样才能确保深基坑的牢固度,也才能确保工程进度,提高工程施工效率。
5 结束语
电排站主泵房深基坑开挖施工是一项十分重要的工程项目,深基坑施工中要重点做好土方开挖工作,同时,又要从其他关键环节入手,配合土方开挖,牢固地基,做好基坑的防水、抗渗等,这样才能真正确保深基坑施工质量,才能更好地配合基坑开挖施工,从而确保电排站整体的施工质量。
参考文献:
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[4] 李昌宁,龚晓南.王滩电站地下水泵房深基坑的开挖方案及稳定性分析[J].铁道工程学报,2007,24(5):28-32.
论文作者:陈景辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签:泵房论文; 基坑论文; 地基论文; 土方论文; 淤泥论文; 深基坑论文; 水体论文; 《基层建设》2018年第5期论文;