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砂卵石基坑排水方法淺議
摘
要
湖南省臨xx擴(kuò)建水電站建于xx河人工堆積洲上,基坑四面環(huán)水,砂卵石覆蓋層厚26m,基坑施工排水是工程建設(shè)的關(guān)鍵。工程采用了高噴防滲墻堵水,基坑內(nèi)設(shè)置排水導(dǎo)溝,分層分區(qū)用水泵排的方法,保證工程建設(shè)的順利進(jìn)行。xx擴(kuò)建水電站工程位于湖南省xx縣xx鎮(zhèn)水利樞紐工程老電站與主壩之間人工堆積的沙洲上,擴(kuò)建水電站裝機(jī)2×10MW。地面高程57.0m,上游設(shè)計(jì)正常水位50.0m,設(shè)計(jì)洪水位55.84m,下游正常水位42.0m,設(shè)計(jì)洪水位52.5m,其站址的工程地質(zhì)條件自上而下為:人工堆積層:從地面至下深15m左右至42m的高程,為人工堆積的砂卵石層,砂卵石含量為60%,成分為石英砂層,粒徑多為8cm左右,含砂率小于20%,以細(xì)砂為主。整個(gè)砂卵石層中,黏度成分不均,結(jié)構(gòu)松散,鉆進(jìn)中孔內(nèi)無(wú)回水,屬極強(qiáng)透水層。沖積堆積層:從地下深度15~26m左右,高程在31~42m之間,為沖積堆積砂卵層,成分以石英砂為主,夾少量灰?guī)r,偶遇漂石,相對(duì)緊密,其中間局部地段夾有薄層粉細(xì)砂或淤泥質(zhì)壤土,屬弱質(zhì)透水層?;鶐r層:為紫紅色混質(zhì)粉砂巖,出露高程31m左右,輕度起伏,以長(zhǎng)石成分為主。鉆孔巖芯上無(wú)明顯節(jié)理裂隙面,鉆進(jìn)時(shí)孔內(nèi)有回水。xx擴(kuò)建水電站安裝兩臺(tái)燈泡貫流式機(jī)組,最低開挖高程為23m,最大開挖深度達(dá)34m。從上述地質(zhì)條件得知,如不采取有效的施工排水方案,基坑開挖至31m高程時(shí),滲水量將達(dá)到34781m3/h,無(wú)法進(jìn)行正常施工。為此,采用基坑四周用高壓噴射灌漿至基巖形成封閉的防滲墻堵水;在基坑開挖至基巖時(shí),設(shè)置排水溝導(dǎo)流;再根據(jù)工程施工部位的變化及時(shí)間差,分層分區(qū)用水泵排水,以利工程建設(shè)順利進(jìn)行。一、高噴防滲xx擴(kuò)建電站基坑長(zhǎng)180m,寬50m,左右兩側(cè)是原人工堆積洲開挖形成的邊坡1∶1.4,上下游為開挖基坑料填筑的圍堰,邊坡1∶1.8。上游圍堰填筑至原地面高程57m,高壓噴射灌漿防滲墻頂高程為51.5m,以上至54.0m用黏土心墻防滲。下游圍堰填筑至48m,高壓噴射灌漿防滲至43m高程,其以上同樣用黏土心墻防滲。高噴防滲即用工程鉆機(jī)鉆孔,采用高壓噴灌設(shè)備噴灌水泥漿,水泥漿與砂卵石凝固后,形成水泥墻防滲。鉆孔:受地質(zhì)條件的限制,鉆孔施工使用兩種方法,一是普通鉆機(jī)回轉(zhuǎn)沖擊跟進(jìn)鉆,主要用于砂卵石粒徑較小、結(jié)構(gòu)松散的地段,成孔后下兩層套管,覆蓋層孔徑不小于
φ130mm,終孔孔徑不小于φ110mm;另一種是氣動(dòng)潛孔錘銀管鉆進(jìn),用壓縮空氣1.0~1.2MPa作為破碎巖石的能量和洗孔介質(zhì),能快速破碎和擠壓卵石,又能使套管隨鉆頭同步鉆進(jìn),加用偏心擴(kuò)孔鉆具后,終孔孔徑不小于φ130mm。提高了鉆進(jìn)效率,主要用于砂卵石粒徑較大、深孔砂卵石地層。成孔后護(hù)壁:砂卵石地層成孔后,易垮塌,必須采取有效的護(hù)壁措施,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次試驗(yàn)。采用鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度自孔底注入化學(xué)凍膠漿置換出孔內(nèi)殘?jiān)?,然后邊拔套管邊注化學(xué)泥漿,做到高噴前鉆孔不垮孔、不縮徑。高壓灌漿:鉆孔工序完成前經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理簽證后,高噴臺(tái)車就位試水試氣,噴桿能下至鉆孔設(shè)計(jì)高程,檢查噴射方向,調(diào)整噴射角度,其主要工藝參數(shù)如表1。靜噴:在砂卵石與基巖的接觸面須有一定時(shí)間的靜噴,使高壓水氣盡可能地沖切、洗刷風(fēng)化基巖及卵石與基巖的接觸面,提高板墻底部與基巖的膠結(jié)強(qiáng)度,提高防滲效果。提升:當(dāng)回漿冒出孔口后,噴桿開始擺動(dòng)提升,當(dāng)遇到漏漿嚴(yán)重的孔段時(shí),暫停提升或減慢提速,在水泥漿液中加入速凝劑(水泥重量1%~4%的水玻璃或水泥重量1%~3%的“-01”或二者同時(shí)從不同的管道輸送至孔內(nèi))?;靥罟酀{:對(duì)于深層砂卵石地層,尤其是漏漿現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí),噴射灌漿完成后,孔內(nèi)漿液將會(huì)逐漸下沉,如果不及時(shí)補(bǔ)充,將會(huì)出現(xiàn)漿液漏失、沉陷、墻體脫空的現(xiàn)象,影響防滲效果,所以回填灌漿是必不可少的重要環(huán)節(jié)。本次回填灌漿用鄰孔噴射的回漿代替,經(jīng)沉沙處理后使用,并由專人負(fù)責(zé)疏通上部孔段,起到了回填灌漿的防滲效果。回漿利用:高噴回漿經(jīng)沉沙處理后可以利用。經(jīng)以上工序,基坑四周形成完整的高噴防滲閉合圈,完成鉆孔進(jìn)尺12574.1m,高噴進(jìn)尺10599.9m,總計(jì)高噴防滲墻13320m2。形成后的高噴防滲墻,其滲透系數(shù)由K=3.41×10-1cm/s降為
K=3.41×10-4cm/s。基坑滲水量由防滲前的Q=34781m3/h(理論值)減少為Q=1600m3/h(實(shí)際值)。二、明溝導(dǎo)水餐城曬x鉗x眠擴(kuò)建水電焦站工程基恰坑開挖至組基巖面時(shí)蛾,盡管進(jìn)疲行了高噴與防滲處理臭后滲水量喚大大減少?zèng)r,但其滲割水仍然給或工程施工織帶來(lái)了巨帳大困難。匙為此,采繞取了明溝忠導(dǎo)流,??茸C施工面膜處于無(wú)水釀狀態(tài)。在擾基巖男面湖31.輩0鐮m高程處班廠房設(shè)計(jì)燃邊線外,歌用麻袋裝犁砂肥卵石及黏弟土構(gòu)筑子彩堤,此前架清除基巖亮面上的砂固礫石。在胖子堤邊線崗側(cè)形成排于水溝,將察滲水導(dǎo)至默集水池。島基坑狹開挖完成鉤后,澆筑抽廠房左、峰右邊墻混烘凝土之至別3絡(luò)5據(jù)m高程,棗并分別在誓進(jìn)水渠、他尾水渠底棍板上橫向巾設(shè)置臨時(shí)簡(jiǎn)混凝土擋貢水墻,墻兄頂高討程鏈3菊5資m,由此查形成封閉兇的擋水圈衣。為了保局證進(jìn)水渠臺(tái)、尾水渠苦兩側(cè)的擋解墻基礎(chǔ)能觸正常施工捎,在該兩臉墻底板以府下各修了脫一道暗涵叼。叛三、分忍層分區(qū)排焰水皆基坑責(zé)開挖唐至茂42.矮5膚m高程時(shí)哪,開始排高水,由于尾開挖時(shí)基摩坑內(nèi)有滲姨水,每開采挖一層必施須修施工香道路,否廣則設(shè)備無(wú)疏法進(jìn)場(chǎng)。雄這就要求詳排水也必套須分層安猾排,實(shí)施拖分層分區(qū)鈔排水,高撤水高排,趟有利于降挖低工程造蒸價(jià)。霞綜合屈開挖及滲哄水量的變中化(見艘圖艦2習(xí)),排水留分六層,妖高程分別臺(tái)為邀42.邁0禽m孫、嘴39.竊0瘦m熔、田36.遷0士m法、搜33.余0惜m生、搜31.詞0孔m演、堤23.扭0獲~保27.蓄0釣m,排水撞設(shè)備及排柔水地點(diǎn)也蓬隨著變化梳。涉基坑開挖噸到基礎(chǔ)面城時(shí),考慮通到廠房基請(qǐng)礎(chǔ)施工的備先后及施炎工的便利徒,利用導(dǎo)蠟水溝及廠秧房建筑,驢根據(jù)施工奉部分的先更后,確定結(jié)具體的排借水地點(diǎn)。席同時(shí)根據(jù)底圖樓3才的數(shù)據(jù),嫌確定備用筆水稱泵君的臺(tái)數(shù)誓。蝕聽蘋肅x趨x妙擴(kuò)建水電曉站工程基羨坑排水方節(jié)案,經(jīng)過(guò)然高壓噴灌傲防滲嚴(yán)密擾地禽“顆堵卵”敏,開挖、盒填筑水溝咽精心澡地稼“勾導(dǎo)嘗”愧,分層分擁區(qū)合理屯地甘“泥排化”及,保證了野工程的順坦利施工。術(shù)自盈199鳴8盾年陜1英2燕月動(dòng)工席到擔(dān)200擁1棵年吳7鋼月首臺(tái)機(jī)話組正式投頃產(chǎn),在同掌類型工程梨中,工期執(zhí)較短。這同其中經(jīng)濟(jì)床高效的排降水方案是皺關(guān)鍵。靈參考文獻(xiàn)沖:偶1
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