白坭泵站主泵房深基坑开挖工程的

白坭泵站主泵房深基坑开挖工程的探讨

钢板桩结构具有重量轻，强度高，锁口紧密，施工方便，施工速度快等优点，虽然其用钢量大，造价较高（钢板桩不再回收利用时），在港口板桩码头或作深基坑的支护时，钢板桩的使用还是较为普遍的，但在泵站深基坑开挖中使用还比较少见。1998年，广东省佛山市三水区白坭电力排水站进行重建时，由于受到泵站工程地质条件的制约，在采取轻型井点排水、木桩护坡等办法不能根本解决基坑开挖出现的土坡塌方问题时，采用钢板桩支护截渗的方法，取得了良好的效果，从而确保了泵站工程的施工进度和施工质量。一、工程概况白坭镇位于佛山市三水区的最南端，西面紧邻西江。该镇80％的排涝任务均由原有的两座排涝站（角里电站和大岗电排站）承担，然而，这两座泵站均为二级排水站，其中的角里电排站始建于1958年，几十年来虽然经过了几次技术改造，但限于种种原因，设计标准偏低，排涝系统规划欠妥等一些根本性问题一直没能解决。特别是泵站运行要受到下游的官山大泵站制约，因此出现涝渍时不能正常排水。为了适应白坭镇工农业生产的稳步持续发展，决定把里站迁址重建，将原有的两个二级泵站合建成一个一级排涝站，将涝水直接排入西江。重建的泵站定名为白坭电排站，其受益面积有2800ｈｍ2，其中鱼塘为860ｈｍ2，它将是三水区目前装机容量最大的泵站工程。重建的白坭电排站位于樵桑联围19＋200桩号处。泵站辖集雨面积93ｋｍ2，按10年一遇24ｈ暴雨量（206.4ｍｍ）3天排干的标准设计，总排水流量为35.42ｍ3/ｓ，装置1600ZLQ9.5－8型立式轴流泵４台，配ＴＬ1000－20/2150型10ｋＶ立式同步电动机，总装机容量4×1000ｋＷ。泵站工程等别为三等，主要水工建筑物为3级。泵房为块基型结构，四周有边墩，基础为联合底板，其底部高程为珠基－5.35ｍ，下部采用预制管桩基础，设计打桩平台高程为－3ｍ。二、水文地质条件白坭镇地处亚热带，气候温暖，雨量充沛，且大部分雨量集中在4～9月之间，其余月份雨量较少。年最大雨量1720.9ｍｍ，最小933.8ｍｍ，平均1475.6ｍｍ。白坭电排站位于西江干流左岸岸边，所处河段地形单一，主要受西江和北江洪水的控制，潮汐的影响甚少，基本上属于非潮感区。泵站所在地段原属河相冲积平原，地形呈阶梯状，堤外为河滩台地，堤内为鱼塘、稻田和蔬菜地。根据地质勘察报告，地质构造从上至下分别是：人工填土层（防洪堤）、第四系河流相松散沉积物层、第三系灰砂基岩层。各岩土层的特性自上而下为：（1）回填粉质黏土，厚3.8～12.4ｍ，为筑堤填土，填筑较坚实，硬且可塑。泵站的出水涵管全部埋设在本层，防洪堤身经长期沉实后，填土已稳定、密实，承载力也较高。（2）粉土，厚8.0～20.3ｍ，土层稳定，全场分布，是泵房基础的持力层，土质硬，可塑，承载力较高。（3）细砂，厚17.3～31.3ｍ，全场分布，土质松散至稍密。（4）粉砂，厚8.4～8.6ｍ，仅见于部分地层，饱和松散。（5）淤泥质粉砂黏土，厚3.2～9.6ｍ，分布较广，饱和，流塑至软塑。（6）中微风化灰砂岩，岩面不平，高差较大，致密，坚硬，强度高，但埋深大，一般在地表以下38～45ｍ处。场内地貌单元简单，土层变化不大，多为粉土和粉质黏土、粉砂、砂但强度不均且较低，地下水埋深较浅，水量较丰富，地下水位高，场地属二类及其他地基条件。三、基坑施工窄白坭电排供站重建工程秃于敢199桐8皱年希1息2度月破土动工，愁开挖基坑，填欣筑围堰。主泵抹房的基坑经裕过赵1尾0傲多天的施工基克本挖出雏形。验接下来采取的锈工程措施包括帜有：打桩平台胜、轻型井点排统水、木桩护坡评、钢板桩支护缘、基坑深井降坚水和基面处理呆六个环节。1．打桩平台腐按设计要附求，打桩基面牧高程为尸－商3.建0炮ｍ，但当基坑注开挖至设计高喷程以后，由于犬地下水位较高姐，水量较多，千采用常规的边孩沟排水方法均箩未能有效地降上低地下水位。滨由于地基蜘土呈现饱和状轿态，此时如有贱扰动极有可能宾变成淤泥质粉吗细砂，降低承虽载力，桩机就怎无法进入工作克面操作。为了郑避免上述问题拐发生，决定采硬用回填１ｍ厚怖比较干燥的黏础土，经过整平楼碾压后作为打职桩平台基面，锻从而保证了打蛇桩施工队的顺胜利进场施工。利2型．轻型井点排侵水脉由于基坑栽开挖面下湖近跳1地0枝ｍ深处范围内拣的土质均含有岁淤泥质，透水输性差，极容易站产生流沙管涌慈，加上在管桩驴施打过程中产切生的震动，边叙坡塌方更为严硬重，对基坑边帽坡的稳定是极谊为不利的。男为了保持种打桩平台填土怨不受水浸，确刚保管桩施工的谁顺利进行，经崖有关专家详细慌勘察后，在使暖用水泵明排水富方法未能奏效弯的情况下，决教定采取人工降葛低地下水位的侮方法，即采用箱轻型井点排水指的方法。具体搅做法是用钢管字和硬塑管成孔吩成井，沿基坑圆四周每书隔专3即ｍ布置一璃个焰6怪ｍ深的井点，五总共布置涂了逼4专0吓个井点。井点旬采用挖掘机沉叶压浊φ理15腿0包钢管成孔，然垒后将带孔眼昂的滚φ考10毛0岗硬塑管用过滤竿布包扎后插赔入殃φ仔15尖0熄钢管孔内成井零，并且在硬塑作管周边灌入碎现米石。这样，恒就可用水泵先收将井水抽到泵铁房基坑两侧的杜集水沟内，再轨用水泵将渍水殊排出基坑之外本。芳事实表明孙，采用轻型井意点排水（井底高高程约为继－矛8忘ｍ），确实在号降低基坑地下两水位方面起到创了一定作用，贩在一定程度上母保证了该站管东桩施工的进行院。3．木桩护坡尝管桩施工乌完毕后，对主定泵房基坑做继担续挖深工作，伴但由于地下水固位未能控制在缩有效高度以下蔬，结果基坑涌刚水较多。施工妖中因为基坑在悄靠前池和泵房府左右三侧的开谜挖空间比较大衣，开挖比较顺裹利，但在靠出浸水涵管即西江惠一侧，却出现合了边坡塌方，涝致使基坑开挖亮不能继续进行邀。臂为保持边蛋坡稳定，我们吐在基坑靠出水思涵管一侧的抹－宝2.婚0丧ｍ和有－叼3.碍0跃ｍ高程的坡脚衔处各打入了一拍排版6拢ｍ长的木桩，愧间象距缴0.子5访ｍ，并在木桩献顶码砂包护脚瓶。但在继续进畜行基坑开挖时倦，仍然出现边氏坡开裂及下滑鸟的趋势，并有斧危及出水涵管球地基安全的可罗能。这就说明浓光靠井点排水习和木桩护坡仍简然是不能从根钢本上解决上述螺问题。越4友．钢板桩支护橡由于泵站胜工程开工时间忽较迟，在工程三开工一个多月姜且基础管桩已谅完工止近出1挖0白天后，主泵房样基坑仍未能开扮挖至建基面倡－伙5.3粮5笔ｍ。为了保证薄工期，工程指多挥部召集设计摘、监理、施工玉单位等部门有遇关人员共同商爆量，决定采用逗钢板桩支护截皂水的方案，其抱结果是既起到悦了支护作用，沸又起到了截渗溜的作用。具体脚做法是在靠近页出水涵管一侧宜的基坑边坡处翅，即原来布置爪双排木桩附近恭布置了一排钢买板桩，桩位距恳主泵房底板边侨线袖约哲3打ｍ，沿主泵房扁底板长边方向虽两端各延渴伸呜5伪ｍ布置，总长睡为像3俭2尘ｍ。钢板桩为麻ＬＳ掏Ⅲ徐型，每根或长克9荒ｍ，桩顶高程先为亦－塔1.袍5处ｍ，桩底高程康为耽－础10.这5卖ｍ，在钢板桩惕顶部丘用盆1宰0见ｍｍ钢丝绳拉顷锚加固，锚向浸外江出水涵管遗一侧，并在该别侧边坡进行削灾坡减载，以减吵少钢板桩的压屿力。惨5汗．基坑深井降歇水而采用钢板清桩后，解决了碌基坑支护和水笔平截渗的问题职，但仍未能降垃低地下水位及寸解决钢板桩两就侧的绕渗问题稻。为把泵房基长坑开挖至散－绪5.3梅5刻ｍ高程以下，先必须将咱基坑水位至少掀降到愉－案6.溪0诱ｍ高程，才能严使基坑保持干禾燥，故需截断呈地下水主要补小给源的渗水以昼及钢板桩两侧形的渗水流。乞为此，除百采用钢板桩外软，我们还在主时泵房基坑左右飞两侧各均匀布亿置芹了责4江口降水井，口且径煎为拔12乔7载ｍｍ，成井深膛度巩为则12.条0织ｍ，井底高程镰在唉－骑14.晴0桂ｍ左右，井壁厅采志用用φ妻12侨7备ｍ套管，井下想部的滤水管也辞用梁φ忠12暮7誓ｍｍ套管加工减，外狸包妨6扬层过滤布，用弯钻机险成姓φ缺14驾6控ｍｍ的孔，孔展内放置套管，兔四周回填碎米灭石，底部密封海，用扬程缺为录4潜0份ｍ的小型水泵蜂从套管内抽水蜘，先将水抽到介基坑两侧的集甲水沟，然后再盟用水泵排出基抱坑外。绕6央．学疮基面处理氧采用钢板抢桩支护截渗和及深井降水，能葬够很好地维持匆边坡稳定，并霞有效地降低了责基坑的地下水请位，使基坑挖池深工作得以顺断利进行，但在绿挖至建基面时瞧，基坑仍有少表量管涌。为此眯，施工中我们知将基底超疯挖身0.氏3悔ｍ，然后回蛇填条0.两3粥ｍ厚的碎石，精并在基坑纵横犁方向均设置排转水暗沟，用碎挨石回填，间距叫约宿为宵4极～棚5约ｍ，深叫约动0.办5驰ｍ，以疏通管椒涌水流；在基繁坑中间及靠进艰水前池一侧基买坑外两边均设态口径撞为缺1虽ｍ的排水井，切井内套钢筋笼械，外包过滤布阁，四周回填中鞋砂，主要用于谁收集基坑内的傅管涌水流，再絮排出基坑外，宽以保持基坑无挪积水。超挖回社填的碎石经压猜实整平后，也况可增加