泵站深基坑支护结构设计。

深基坑支护结构安全、经济,并能提供广阔的施工空间。摘要:结合泵站深基坑工程实例,详细介绍了泵站深基坑支护结构的设计,并对深基坑支护方案的选择和安全监测措施进行了分析,可为类似工程提供参考。

随着社会经济的快速发展,建筑工程越来越多,深基坑支护结构因其安全、经济、施工空间广阔而被广泛应用于一些工程中。深基坑支护技术适用于一些需要置于地下较深空间的建筑物,需要开挖基坑,但基坑平面外没有足够的空间放坡或在此空间内有相邻建筑物、地下管线、运输道路等,只能在支护结构的保护下垂直开挖,如本文介绍的深基坑工程。对此,笔者进行了详细介绍。

1项目概况

某工程需要新建排水泵站,解决外河水位高时,淹没的水无法通过水闸自行排出的问题。泵站设计防洪标准为200年一遇洪水位,排水标准为20年一遇洪水位,24小时防洪。进水池水位为5.80米,设计流量为18.7立方米/秒..设计安装四台1400QZB-125潜水轴流泵,单台电机355KW,总装机容量1420kW。这个泵站是中型的。

2泵站深基坑施工的难点

该泵站深基坑工程因其地理位置、施工要求和时间限制,施工难度较大。主要难点如下:(1)本工程泵站布置在现有水闸旁,位于水闸与水闸管理室之间的一片空地上。泵站进水端有一个高压线塔。泵站主体建筑靠近现有水闸和管理用房。施工场地狭窄,基坑开挖较深,最深处达到10.22m。基坑边缘(西侧)靠近水闸结构侧墙,基坑东侧距管理用房仅6m。基坑布置应满足开挖安全要求,尽量避免影响现有建筑物的安全。②分流和交通分流方案对工程布局有很大影响。(2)主体施工时间短,必须在枯水期完成水下结构,拆除围堰。

3基坑支护方案的比选

本工程施工前,经现场勘察得知,本工程边缘用地与水闸及建筑物距离较小,外河出水槽涵洞需破除沉箱结构及外河堤上部人行道。为了减少对外河堤的破坏影响,应尽可能缩短破堤长度。因此,为确保基坑开挖不影响已有建筑物的安全,最大限度地减少对周围建筑物的影响,对泵站进水池、主泵房和出口箱涵采取竖向支撑措施进行开挖,以减少用地,确保开挖安全。该泵站深基坑工程进水池与进水口结合段的基底面标高为0.90m进水前的池塘基础面标高为0.90 ~-2.06米;泵室段建基面标高为-2.06 m,出水池、出水池涵洞结合段、外江挡潮闸段开挖建基面标高为2.3m..

基坑顶地面标高为8.40米,基坑开挖深度约为6.30 ~ 10.22米..根据地质资料,外河出水池进水池段及涵洞段出露地层为:①人工填土层,②-1冲淤砂、砾砂层,②-3冲淤淤泥质粘土层、泥质砂岩、砾石;泵房段出露地层有:①人工填土层、②-1冲积粉砂、砾砂层、②-3冲积粉砂质粘土层、②-4冲积粉细砂、砾中粗砂层、泥质砂岩和砾石。上述土层中,②-3冲积粉质粘土层为高压缩性土,属软弱层,其揭露厚度约为1.0 ~ 4.6m..通过对地质资料的分析,拟定了以下两种泵站深基坑支护结构设计方案供比选:

(1)方案1-冲孔灌注桩支护加旋喷桩围护方案。基坑外采用冲孔灌注桩作为基坑支护结构,采用旋喷桩止水,防止桩间渗漏。从地面标高约8.4m开始,在1∶2.5至6.0m~6.50标高处进行放坡开挖,在6.0m ~-2.06m标高处基坑底部采用灌注桩竖向支撑。冲孔灌注桩直径1.0m,桩间距1.20m,桩顶设计标高6.0m~6.50m,单桩长度12m ~ 21m,旋喷桩直径0.6m,桩间距1.20m,单桩长度65438。

(2)方案二——重力式格构搅拌桩挡土墙支护方案。从地面标高8.4左右开始,在1∶2.5开挖边坡至标高6.00 m ~ 6.50 m,标高6.0 m ~-2.06 m至基坑底采用重力式格构搅拌桩挡墙进行竖向支护。挡土墙厚4.0m,由直径为0.5m、中心间距为0.35m的水泥搅拌桩和桩间土组成。以上两种方案的施工技术都是成熟可行的。详细工程量及投资比较见表1。方案1的优点是支护方案安全可靠,施工技术成熟,可以应对不同的地质条件,但造价较高。方案2能满足工程支护深度要求,工程造价低。它的缺点也比较明显。重力式格栅搅拌桩挡墙厚度为4m,本工程用地有限,布置困难。与强风化岩石无嵌入作用,不能承受侧向剪力。搅拌桩工作量巨大,龄期长,施工周期长。从工程应用角度考虑,两种方案都能满足工程要求。综合考虑工程造价、安全可靠性、工期用地等因素,推荐采用直径为1.0m的冲孔灌注桩支护方案和旋喷桩围护方案。

4基坑支护设计

本工程冲孔灌注桩支护范围为泵站进水与进水池连接段至泵站出水涵洞与外河连接段。支护纵向长度约90m,桩间距1.20m,72根桩成* * *。各部分灌注桩桩顶标高和桩长见表2。为了进一步保证基坑的安全,减少灌注桩顶部的水平位移,这是灌注桩顶部的冠梁,宽度×高度为1.2m×0.6m,每隔4m设置12mm厚的钢管内撑。为保护开挖边坡不受雨水侵蚀,采用0.1m厚C20喷射混凝土对开挖边坡进行防护。

5基坑安全监测

为了保证基坑开挖和周围房屋的安全,有必要对泵站南侧基坑进行监测。监测项目包括支护结构水平和垂直位移、坡顶水平和垂直位移、周边建筑物变形、地下水位等。具体布置如下:在基坑东侧坡顶设置4个水平和垂直位移监测点,监测点间距约20m在灌注桩顶部的连梁上设置5个水平和垂直位移监测点,监测点间距约为20m。钻孔灌注桩体内埋设测斜管,埋设3个测斜仪,每个测斜仪间距约30m,监测桩身深层水平位移;在泵站基坑内外埋设三个测压管,监测基坑开挖过程中地下水位的变化。在基坑和东侧管理用房内,有三个沉降和位移观测水准点,* * *,用于观测该部位土体的变形。上述监测的时间间隔根据施工进度确定。当监测结果变化率较大时,应加密观测次数。

6结论

综上所述,深基坑支护结构的施工是一个综合性的问题,因为它复杂多变,受环境影响很大。因此,如果采用的设计方案不合理,很容易导致突发问题,给财产和人员安全带来很大威胁。相关人员应从深基坑支护的客观实际要求出发,研究制定最实用的设计方案。本文介绍的工程实例所采用的设计方案在该泵站深基坑支护结构施工中达到了预期的施工效果,可供类似工程施工参考。

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