白坭泵站主泵房深基坑開挖工程的探討論文

1、白泥泵站主泵房深基坑開挖工程的探討論文白坭泵站主泵房深基坑開挖工程的探討論文摘要：白坭泵站主站房基坑挖掘過程中在受到地基土質(zhì)差、地下水位高等不利因素影響下，嘗試使用了鋼板樁支護截滲，并配合使用其他施工措施取得了良好的施工效果，為特定條件下的基礎處理提供了相應經(jīng)驗。關鍵詞：泵站基坑鋼板樁鋼板樁結構具有重量輕，強度高，鎖口緊密，施工方便，施工速度快等優(yōu)點，雖然其用鋼量大，造價較高（鋼板樁不再回收利用時），在港口板樁碼頭或作深基坑的支護時，鋼板樁的使用還是較為普遍的，但在泵站深基坑開挖中使用還比較少見。1998 年，廣東省佛山市三水區(qū)白坭電力排水站進行重建時，由于受到泵站工程地質(zhì)條件的制約，在采取輕

2、型井點排水、木樁護坡等辦法不能根本解決基坑開挖出現(xiàn)的土坡塌方問題時，采用鋼板樁支護截滲的方法，取得了良好的效果，從而確保了泵站工程的施工進度和施工質(zhì)量。一、工程概況白泥鎮(zhèn)位于佛山市三水區(qū)的最南端，西面緊鄰西江。該鎮(zhèn)8 0% 的排澇任務均由原有的兩座排澇站（衫銅緡竟痛蟾詰緡榜荊廠械# 然而，這兩座泵站均為二級排水站，其中的衫銅緡榜臼冀生冢保梗 擔改輳幾十年來雖然經(jīng)過了幾次技術改造，但限于種種原因，設計標準偏低，排澇系統(tǒng)規(guī)劃欠妥等一些根本性問題一直沒能解決。特別是泵站運行要受到下游的官山大泵站制約，因此出現(xiàn)澇漬時不能正常排水。為了適應白坭鎮(zhèn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)步持續(xù)發(fā)展，決定把衫鋒廄分亟左將原有的兩個二

3、級泵站合建成一個一級排澇站，將澇水 直接排入西江。重建的泵站定名為白泥電排站，其受益面積有2 80 0 h m 2 ,其中魚塘為8 6 0 h m 2 ,它將是三水區(qū)目前裝機容 量最大的泵站工程。重建的白泥電排站位于樵桑聯(lián)圍1 9 + 2 0 0樁號處。泵站轄集 雨面積93km2,按10年一遇2 4 h暴雨量(2 06. 4 mm) 3天排干的標準設計，總排水流量為3 5. 4 2 m 3/s ,裝置1 600ZLQ9. 5 8型立式軸流泵4臺，配TL1 000 2 0/2 1 5 0型1 0 k V立式同步電動機，總裝機容量4 X 1 0 0 0 k Wo泵站工程等別為三等，主要水工建筑物為

4、3級。泵房為塊基型結 構，四周有邊墩，基礎為聯(lián)合底板，其底部高程為珠基5 . 3 5 m,下部采用預制管樁基礎，設計打樁平臺高程為3 m。二、水文地質(zhì)條件白泥鎮(zhèn)地處亞熱帶，氣候溫暖，雨量充沛，且大部分雨量集中在 4 9月之間，其余月份雨量較少。年最大雨量1 7 2 0. 9 mm, 最小 9 3 3. 8 mm,平均 1 4 7 5. 6 mm。白泥電排站位于西江干流左岸岸邊，所處河段地形單一，主要受 西江和北江洪水的控制，潮汐的影響甚少，基本上屬于非潮感區(qū)。 泵站所在地段原屬河相沖積平原，地形呈階梯狀，堤外為河灘臺地， 堤內(nèi)為魚塘、稻田和蔬菜地。根據(jù)地質(zhì)勘察報告，地質(zhì)構造從上至 下分別是：人

5、工填土層(防洪堤)、第四系河流相松散沉積物層、 第三系灰砂基巖層。各巖土層的特性自上而下為：(1 )回填粉質(zhì)黏土，厚3 . 8-12. 4m,為筑堤填土，填 筑較堅實，硬且可塑。泵站的出水涵管全部埋設在本層，防洪堤身 經(jīng)長期沉實后，填土已穩(wěn)定、密實，承載力也較高。(2 )粉土，厚8. 020. 3m, 土層穩(wěn)定，全場分布，是 泵房基礎的持力層，土質(zhì)硬，可塑，承載力較高。(3 )細砂，厚17. 331. 3m,全場分布，土質(zhì)松散至 稍密。(4 )粉砂，厚8 . 48 . 6m,僅見于部分地層，飽和松散(5 )淤泥質(zhì)粉砂黏土，厚3 . 2 9 . 6m,分布較廣，飽和, 流塑至軟塑。(6)中微風化

6、灰砂巖，巖面不平，高差較大，致密，堅硬，強 度高，但埋深大，一般在地表以下3 8-4 5 m處。場內(nèi)地貌單元簡單，土層變化不大，多為粉土和粉質(zhì)黏土、粉砂、砂但強度不均且較低，地下水埋深較淺，水量較豐富，地下水位高，場地屬二類及其他地基條件。三、基坑施工白泥電排站重建工程于1 9 9 8年1 2月破土動工，開挖基坑， 填筑圍堰。主泵房的基坑經(jīng)過1 0多天的施工基本挖出雛形。接下 來采取的工程措施包括有：打樁平臺、輕型井點排水、木樁護坡、 鋼板樁支護、基坑深井降水和基面處理六個環(huán)節(jié)。.打樁平臺按設計要求，打樁基面高程為-3 . 0 m ,但當基坑開挖至設計 高程以后，由于地下水位較高，水量較多，采

7、用常規(guī)的邊溝排水方 法均未能有效地降低地下水位。由于地基土呈現(xiàn)飽和狀態(tài)，此時如有擾動極有可能變成淤泥質(zhì)粉細砂，降低承載力，樁機就無法進入工作面操作。為了避免上述問題發(fā)生，決定采用回填1 m厚比較干燥的黏土，經(jīng)過整平碾壓后作 為打樁平臺基面，從而保證了打樁施工隊的順利進場施工。.輕型井點排水由于基坑開挖面下近1 0 m深處范圍內(nèi)的土質(zhì)均含有淤泥質(zhì)，透 水性差，極容易產(chǎn)生流沙管涌，加上在管樁施打過程中產(chǎn)生的震動，邊坡塌方更為嚴重，對基坑邊坡的穩(wěn)定是極為不利的。為了保持打樁平臺填土不受水浸，確保管樁施工的順利進行，經(jīng)有關專家詳細勘察后，在使用水泵明排水方法未能奏效的情況下，決定采取人工降低地下水位的

8、、方法，即采用輕型井點排水的方法。具體做法是用鋼管和硬塑管成孔成井，沿基坑四周每隔3 m布置一 個6 m深的井點，總共布置了4 0個井點。井點采用挖掘機沉壓h1 5 0鋼管成孔，然后將帶孔眼的hl 0 0硬塑管用過濾布包扎后插入hl 5 0鋼管孔內(nèi)成井，并且在硬塑管周邊灌入碎米石。這樣， 就可用水泵先將井水抽到泵房基坑兩側的集水溝內(nèi)，再用水泵將漬水排出基坑之外。事實表明，采用輕型井點排水（井底高程約為-8 m）,確實在降低基坑地下水位方面起到了一定作用，在一定程度上保證了該站管樁施工的進行。3 .木樁護坡管樁施工完畢后，對主泵房基坑做繼續(xù)挖深工作，但由于地下水位未能控制在有效高度以下，結果基坑

9、涌水較多。施工中因為基坑在靠前池和泵房左右三側的開挖空間比較大，開挖比較順利，但在靠出水涵管即西江一側，卻出現(xiàn)了邊坡塌方，致使基坑開挖不能繼續(xù)進行。為保持邊坡穩(wěn)定，我們在基坑靠出水涵管一側的2 . 0 m和. 0 m高程的坡腳處各打入了一排6 m長的木樁，間距0 . 5 m, 并在木樁頂碼砂包護腳。但在繼續(xù)進行基坑開挖時，仍然出現(xiàn)邊坡開裂及下滑的趨勢，并有危及出水涵管地基安全的可能。這就說明光靠井點排水和木樁護坡仍然是不能從根本上解決上述問題。.鋼板樁支護.基坑深井降水采用鋼板樁后，解決了基坑支護和水平截滲的問題，但仍未能降低地下水位及解決鋼板樁兩側的繞滲問題。為把泵房基坑開挖至5.35 m高

10、程以下，必須將基坑水位至少降到6 . 0 m高程，才能使基坑保持干燥，故需截斷地下水主要補給源的滲水以及鋼板樁兩側的滲水流。為此，除采用鋼板樁外，我們還在主泵房基坑左右兩側各均勻布置了 4 口降水井，口徑為12 7mm,成井深度為12. 0 m ,井底高程在14.0 m左右，井壁采用hl 2 7 mm套管，井下部的濾水管也用hl 2 7mm套管加工，外包6層過濾布，用鉆機成 h 1 4 6 mm的孔，孔內(nèi)放置套管，四周回填碎米石，底部密封，用揚程為4 0m的小型水泵從套管內(nèi)抽水，先將水抽到基坑兩側的集 水溝，然后再用水泵排出基坑外。.基面處理采用鋼板樁支護截滲和深井降水，能夠很好地維持邊坡穩(wěn)定，并 有效地降低了基坑的地下水位，使基坑挖深工作得以順利進行，但 在挖至建基面時，基坑仍有少量管涌。為此，施工中我們將基底超 挖0. 3 m,然后回填0. 3m厚的碎石，并在基坑縱橫方向均設 置排水暗溝，用碎石回填，間距約為45 m,深約0. 5 m,以 疏通管涌水流；在基坑中間及靠進水前池一側基坑外兩邊均設口徑 為1m的排水井，井內(nèi)套鋼筋籠，外包過濾布，四周回填中砂，主 要用于收集基坑內(nèi)的管涌水流，再排出基坑外，以保持基坑無積水。 超挖回填的碎石經(jīng)壓實整平后，也可