污水处理厂深基坑施工技术

××污水处理厂进水泵房深基坑施工技术一、进水泵房工程概况进水泵房位处厂区的西北侧，占地面积为，进水泵房为格栅段、过渡段及泵房段，格栅段、过渡段埋深、泵房段埋深。基坑呈多边形，作业场地狭小，在基坑西南侧距离不足20m处有一座10kv的高压电塔，根据进水泵房的两详勘点显示，穿过土层主要是淤泥质土层、粉质粘土层、中砂层和粘土层，其中中砂层厚度达到10m，故基坑隔水为该工程又一难题。进水泵房平面位置如图1。图SEQ图\*ARABIC1二、进水泵房的工程特点1、基坑埋置较深，深度为14.65～15.30m，是目前湛江市政工程中最深的基坑。2、地下水位较高，场地稳定水位深度为1.50m；3、地质情况十分复杂，该地区原是由海滩沉积而成，因此，含有深厚的土力性质极差的淤泥质土和高塑性粉质粘土，将给基坑开挖及维护带来很大困难；三、地质及水文条件1、地质条件工程场地为滨海堆积地貌，经人工改造变成渔塘、污水河等洼地，现经人工堆填平，地面平坦。图2根据钻孔揭露，可将场地内岩土层自上而下划分为人工填土、第四系冲积层、第四系湛江组海陆交互沉积层等三大类，如图2：图2（1）人工填土层：呈灰、褐红、灰黄、灰白等杂色，结构松散，由粉土、粉质粘土、砾砂、碎石块、砖块、混凝土块及生活垃圾等组成。（2）淤泥质土、淤泥：呈灰黑色，流塑～软塑，饱和，粘性好，含腐植质及粉细砂。慢（苦3按）旧粉质粘土、粘摄土：呈褐红、蒸浅灰、灰黄等孔色，可塑，粘帐性好。尘（农4搬）滑中砂：呈灰白醋、灰黄、浅灰喇等色，饱和，瘦稍贤密，局部含少脏量粘粒、砾石疼。料（虑5合）粘性土：后呈掩黄褐色、提灰白、坛褐红等杂背色，止中煤部可见铁质层优。禽2占、饿水文条件淹：倾拟建区地下水植水量丰富，从引揭露的地层分闸析，勾其主要含水层伟为中砂层奋，鸭水量炭丰富。横地下水埋藏旦类型为承压水妄，补给与排泄滋以侧向渗流为驳主。践四、基坑支护枪设计净1参、支护方案设望计创（他1疏）号支护方案设计竭原则丰为了做到其他呢构筑物的同步页施工，首先做南好围护结构的丸隔水措施，防照止水、土流失仰。第二应减少安围护结构自身仰的侧向变形。乎第三应要防止良坑底土在水头痒压力的作用下疗向上隆起或产摘生管涌现象。凑由于该工程基貌坑岩体的土层跟覆盖厚度不一寸，其可塑、软毫塑等土层厚度藏分布不均，而坝且土体物理力穷学指标变化很框大，这样很难蛛作出符合工程迫实际的计算。悲因此，只能根稻据本工程基坑俘内的情况，再炮结合以往成功悼的工程经验近做似取基坑地面珍以欢下般爷C箭、吊φ想值加攀权平均值作为吧初步计算的依努据，待施工开惯挖时根据展实际啦再作适当的调敌整。因此，该摩工程的设计原姻则是：动态设粗计、动态施工光、动态管理。束施工过程中应玩随时对开挖和优钻孔取得的土岩体资料和水文纱资料进行分析迹、比较，发现螺与设计所取土若体物理力学性侍能及水文资料符不符或出入较忆大时，应及时巩调整设计方案经和施工方案，输以确保设计方域案的可靠度。责（惊2众）溜支护方案犹比较霞考虑到进水泵骤房与进水渠道疯紧密相连接，拆进水渠道的基洋础为独立基础往，如果全部明扩开挖，进水渠筐道区域将大范栗围换填砂石料斑，而且，棒1畜5啄米珠多挡的深基坑施工箩，若采取大放讨坡开挖，土方痰开挖量过大，集将影响周边构秆、建筑物基础块施工。另外，摆雨季施工存在予安全隐患鄙，芝不丝宜个采取该方法。达结合现场条件适，进水泵房所生处区域周边坊2纺2骆米锈范围内没有建嗓筑物及构筑物拥（除进水渠道趴），不适于放拒坡开挖，考虑换到进水泵房基差坑开挖的难度猛、基坑支护的四可行性、工作使量、工期、经沸济性等因素，粘采取单3控米止放坡，欲1满2克米投直槽开挖。军2慢、围护结构设恶计计算尚（锁1档）土的力学指狼标取值械根据地质详细免勘察报告，结社合各土层的近馋似特点仁C连取厉10.55k合pa愿邪=16.8大5雾0本。境（两2未）挡土桩入土少深度计算图3逗由于土层多为泄淤泥质土，粘尘结力不大，且灌在基坑工程中陪由于采用了大参口井降水，采银用用郎肯土压挑力的水土合算找法计算。慎图3技主动土压力系梁数：茫=盏被动土压力系善数：必=宽在实际中由于康围护墙的石变形，将使围捏护结墙与土体润之间产生相对锁位移与摩擦力舌。被动区的土勇破坏后土体钞棱柱体是向上帝隆起的，而围匪护墙则对破坏遗棱柱体产生向堡下的摩擦力，箩从而使被动土驰压力增大，计柱算时可根据土彼体的力学指标膏取用一个被动爪土压力修正系漆数贱，铁k幸oc右=1.汤5缠，则吓。疲图巴3垄中慨为考虑从整平扇的工作面泥，凭到现地面稻3m悬高土体对挡土背桩的影响袋及在施工过程普中由于机械设香备（挖掘机根俯据不同型号一晋般取平均接地蚀比压嚼为万3尽0剖～站60KP岸a和）和一些施工猪材料（如：模应板、脚手架等匙）的堆置而引哀起的附加荷载半。取要计算时根据等飞值梁法引入新瓜的假设条件：采①政基坑开挖至第手一道支撑的底讨面标高，此时猜可按悬臂墙计寒算上段的负弯出矩，在计算此柳时的主、被动揭土压力时，因菠渗流流径比较灭长，可不计算汗渗流效应，且都在进水泵房基仅坑开挖前进行北了大口井降水蚕。述②煌当设置第一道某撑后，继续开授挖至第二道支甩撑的底标高此嫌时根据一道支展撑的受力结构腐计算第一道支山撑的内力，其廊中假便设斜O纸点为铰接。视③坝当设置第二道本撑后，继续开荣挖至基坑底标罚高此时根据第陆一道支撑的受绵力不变来计算冬第二道支撑的槽内力。根据静昌力平衡条件来碰求的土压力平俗衡点位置及桩个的入土深度。图4躁根据等值梁法牲基坑开挖至第小二道支撑底部道时挡土桩桩及随钢管横撑的受博力如下走图笑4图4解得灿根据等值梁法监在第一道支撑哈受力不变时，吊加设列第二到支撑基泄坑开挖至基坑恋底部时挡土桩茫桩及钢管爹横撑的受力如侵图思5甚所以挡土桩的练入土深度晶慢传取桩长例为餐13+12=积25m图6陕（肚3蛮）、桩上最大目弯矩计算捧:图6当时（图6）==枕当成H=栋11.614拔m辱时疮=卫（槐4雨）、挡土桩配沾筋、横撑截面挡积形式、腰梁摆计算修①丙灌注桩配筋计邻算小采用桩径为后φ昌的灌注桩残丘混凝土采用周,米烧迈钢筋采用霸（横Φ现）钢楼筋趁杂拒拟采者用歌22等Φ扒2娱5贫钢筋喇，哭A行S辫=该10793.拾7mm飘2迟由式眯可得致配筋符合要求索。②横撑计算泪根据计算作用回在撑上的最不浆利荷载妖N册‘铺2室=孤[较（佩6/2+2.衣5瞎8雨）携×576.6刚]/2=16哨08.7K处N壁，坦安全系数御取慕1.抵2哑。害，仔采口用荷d40滤2巨，但t1陆1碗无缝钢管行符合要求③腰梁计算印腰梁拟采用双自榀低Q调235安型工字钢，计韵算简图如下：侵将两钢管撑之才间的腰梁看作拜一两端固定的轿超静定梁，如尸图只7图7船两横撑之间的己距离为瞒，作用在腰梁渗上的传递土压榜力看成均布荷抵载艺q瓣，由于在本工钳程中两横撑受辉力大小接近，从计算时取均布诸荷量载剩q=576.点6州，横撑布置间悄距隶根据静定梁受穴力最大弯矩产棋生在两端：向选用鉴钢材，吹图8登满足结构要求埋选用双榀匙45a扔工字钢即可。图8疾缝3嘉、基坑稳定性升验算渡（捷1脉）、基坑抗隆纹起验算蹈：例贱假设基坑土体抄沿派图更8两的巷那样龟的曲线滑动，翼致使基坑隆起丘。根据滑泊动线理论：（困取逐16.85结0晃皆，嗓H退取利15m损）勒所以区根据计算阿档土插入的最青小深度：符合要求盛（锦2口）、基坑流砂时管涌检算：森根据详勘报告堪，在泵房深基皱坑处稳定水位手为背～湖，基坑在原基删坑整平后地下充水位与整平工狂作面平齐所以歼当峰=枪4m浩时不发生管涌易。五、基坑支护仪直槽围护体系博为长迅25m副、状Φ卫100慰0端钢筋混凝土灌构注桩，支撑体凑系惑为茎d40逆2鹰钢管横撑。诱由于基坑比较录深，通过计算浇在本工程中采制用两道钢管横市撑。在密排的刊灌注桩一侧嵌变入长筒22m牛、挎Φ比50怎0舟高压旋喷桩和洞混凝土灌注桩独形成止水帷幕争。图9缘哀采用两轧道乒d40迹2朽无缝钢管横撑洗加双榀旁45a笋工字钢形成内娇撑。六、土方开挖丹辩深基坑开挖是即从上到下分段独、分层、分单星元进行，灿开挖机械主要摄是递12m辟臂长的挖掘死机室1缩台。割围护结构转角拐局部结合人工伸挖掘完成。炕（渴1柿）某工寒况盘1岔：悬臂段基坑围开挖枝(批附加荷载岁为耕97kN/m恐)愧效根据进水泵房荣支护结构计算傲结果，进水泵俗围护桩采怠用粮Ф聪=足1000mm左的混凝土灌注理桩，混凝土设斥计强度汉为矛C3丹0之，主要受力筋弯为际2箩2轿Ф嫩2完5咬钢筋，混凝土诸灌注桩可承受规的最大弯矩爪为值M=1335炭.87KN·码m公，使悬臂段基坑开罩挖到最大深始度骤h=侮4.泼8迷m炭，其受力如及图酿1兔0谨。图10办辱庙（喘2尿）她工柜况鼠2爸：悬臂段基坑咏开挖到最大深狠度慰h=累4.翻8遇m躺后施工第一道奴支撑齿,喷由于弯矩的分压布喷成它H惑的三次抛物线慎形，将出现弯泛矩的位置近似裕看成抛物线的肠中点。其受立匠如样图丧11图11嫩3隔、工况紫3泰：处基坑开挖到霞7.64m存深度时得施工第愁二箱道支撑纲,凡此时围护桩上彻的最大弯矩出辽在第一道支撑芬处及第一道和歪第二道支撑之润间，栏施工第昆二醋道支撑基坑谦直接开挖到底抚部。其受力如鬼图袄12图12七、基坑监测蛛1雪、蝶基坑施工监测库的主要内容构枪因为工程进入钻基坑开挖期间价，由于坑内土胆体的荷载减少格，坑内外土、脑水压力不平衡吩，可能会导致从产生坑外土体异和基坑本身的胆一定变形，因骨此拟将整个监宪测过程分为两古个阶段：谁基坑开挖期间恭，须对基坑拢围护结构凭的沉降和位移恐进行监测，监供测频率在开挖甩期间要每天观闸测一次。非开清挖期间每隔天男测一次。班2岔、浸基坑顶部沉降谎和位移监测段（牲1泥）测点布置行熊责在基坑周边上默设置沉降和位俩移观测点，根陡据建筑物具体野情况确定观测匆点数，一般每街边德4~窑6孟点，共布置沉巩降和位移监测核点羊24宪点。汉冠（芹2绳）征醒测试手段址层茂采用水准仪办和全站仪进行摩测试。沉降采世用闭合线路二圆等水准测量清；位移全站仪需进行核测试家。浸瓣妥（猫3比）测点埋设检贩在基坑开挖时飞用钢筋在围护爪压顶上布设沉亮降和水平位移河监测点，用红五油漆标注。在喷施工期间，为露保证监测数据择的准确无误，寄现场测点的保验护也是一个重醋要环节。学败胞从基坑开挖到赚主体结构施工踪到安全部位，湿通过监测反应更，基坑的水平测和竖向变形都泳很小，符合国爸家规范要求，象同时基坑围护孩结构也经受了扶雨季的考验。九、小结亩1在、钻孔灌注桩周施工中，遇到拴砂层极易发生蛛孔壁坍塌，产昂生扩孔现象；外一旦出现较大携范围的扩孔则僚可能导致后续杆施工的高压旋把喷桩难以紧密激搭接，产生漏挖水隐患，同时颤出现大范围的晴扩孔也浪费了料混凝土材料。贼在本工程中利遥用钻孔灌注斥桩少+基高压旋喷桩的题围护方式成功覆穿越近窄10m沃的砂层未引起占桩体缩颈和扩使颈，但在后续愿的高压旋喷桩挺搭接并不很理诞想，在基坑开随挖过程当中出绘现了漏水、漏逗砂的现象。结屈合本工程的施沙工经验，钻孔忘灌注桩嵌高压赞旋喷桩形成的未止水帷幕比较圾经济，但是在晒桩身比较长的鹿情况下，桩体金的垂直度比较钱难控制，容易交形成桩间空洞乓，造成漏水隐婆患。在基坑比汉较深的情况下贡，可以利用钻昨孔灌注桩嵌高只压旋喷桩形成妹的止水帷幕，锅但在外围加打狂一排或两排高鞠压旋喷桩对基国坑的止水效果耗会更好。香2类、在开挖深度柜比较大的基坑钻，在地质条件衡比较好的情况牢下宜采用沉井拜或地下连续墙取结构，沉井施树工工期短，围更护结构安全可逃靠；特别是地辆下连续墙为受营力与防水结构海合二为一，甚忙至可兼作永久便结构，沉井或要地下连续墙结太构施工步骤简属单，工期短，贺搭接少，整体剖性好，刚度大千。与钻孔灌注勿桩、高压旋喷铜桩复合结构相底比较，还是具腐有一定优势。义3番、坑底开挖的配问题文坑底开挖将高程的控制涉差及到经济与安的全两方面问题暂，本工程由于踏基坑开挖到坑瞧底时渗水量比畜较大，利用长办臂挖掘机在渗擦水覆盖处多处珠超填挖废30伤-40cm条不等。排除积仅水后利用海砂猎回填夯实。基音坑的超挖既增询加了工程造价回，有拖延了工辰期，这是经济丈方面问题。更紧重要的是，坑富底的超挖使围金护结构的挡土疾高度超过设计屠计算的高度，预致使围护结构蓬超负荷工作，角无形中增加了谦安全隐患况。钳4另、加快主体施柔工进度，减少贞深基坑开挖后岗由于时间过长拉的侧向变形。槐基坑开挖后，夜尽快进行结构地主体的施工，幻同时在施工过漫程中适当提高衡结构混凝土标抬号，缩短养护扭时借间，使深基坑惕中的主体结构尊尽快完成，及鹿时回填。姐5均、基坑侧壁出咬现漏水的处理殿基坑侧墙若出谊现渗漏水，如拖流量小，可在追围护结构中打醉入注浆管，压号入堵漏浆液，表例如，油溶性丈聚胺脂浆液，缓该浆液遇水后喝会急剧膨胀，菌其形成的聚合贡体在被水面形拒成一胶体密封蒙挡墙，对渗漏