論文：北村泵站基坑支護設(shè)計分析
1工程概況
北村泵站位于現(xiàn)有北村水閘南側(cè)，雅瑤水道出口處。按照10年一遇最大24小時暴雨一天排完，控制內(nèi)水位1.50m標準要求新建北村泵站，規(guī)劃流量105m/s。設(shè)計安裝3臺3300ZBG39.5- 2.11型豎井貫流泵，電機配用3臺TKS 1600- 8型同步電動機，總裝機容量4800kW，泵站規(guī)模屬大型。
2基坑施工難點
本工程主要難點有以下方面:①本工程位于現(xiàn)北村水閘及居民住宅區(qū)之間，主體建筑物距離現(xiàn)有水閘、住宅區(qū)較近，施工場地狹窄，基坑開挖較深，最深處達到12.1m基坑邊緣基本貼著北村水閘及北村水閘交通橋，需保證施工期基坑安全，并盡量減少對現(xiàn)有建筑物的影響。②交通疏導方案，對工程布置影響較大。③主體施工時間短，水下結(jié)構(gòu)必需在4月15日完工并拆除圍堰。
3基坑支護方案比選
北村泵站的基坑位于現(xiàn)有北村水閘南側(cè)，基坑底南側(cè)邊緣距離用地邊線約為12~40m，尤其是外江出水涵洞EF~J K段與現(xiàn)有房屋最小距離僅為12m，沒有完全放坡開挖的場地，為確保基坑開挖時不影響現(xiàn)有建筑物的安全，并盡量減少房屋拆遷，經(jīng)分析，在基坑南側(cè)內(nèi)涌斜坡連接段至外江出水涵洞JK段需采取垂直支護措施進行開挖。
本工程內(nèi)涌斜坡連接段至內(nèi)涌進水池反濾段建基面高程為-6.825~- 7.325m;泵房內(nèi)涌段建基面高程為-13.625m，泵房中間段建基面高程為-9.60m~- 13.6m ,泵房外江段建基面高程為-7.725m;外江出水涵洞AB~JK段建基面高程為-7.025~- 3.8m，基坑頂?shù)孛娓叱虨?.5m~4.4m，基坑開挖深度約7.3m~12.1m。根據(jù)地質(zhì)資料，內(nèi)涌進水池段及外江出水涵洞段揭露地層為:①人工填土層、②-1沖淤積含淤質(zhì)砂、含礫砂層、②-3沖淤積淤泥質(zhì)粘土層及泥質(zhì)砂巖、砂礫巖;泵房段揭露地層有:①人工填土層、②-1沖淤積含淤質(zhì)砂、含礫砂層、②-3沖淤積淤泥質(zhì)粘土層、②-4沖積含泥細砂、含礫中粗砂層及泥質(zhì)砂巖、砂礫巖。上述土層中②-3沖淤積淤泥質(zhì)粘土層為高壓縮性土，屬軟弱層，揭露厚度約為1.0~4.6m。
根據(jù)地質(zhì)資料，擬定以下2種基坑支護方案進行比
選。①方案1-沖孔灌注樁支護加旋噴樁圍護方案。在基坑外側(cè)采用沖孔灌注樁作基坑支護結(jié)構(gòu)，樁間采用旋噴樁止水防滲。從地面約3.5 m高程開始以1:1.5放坡開挖至2.25m~- 2.5m高程，2.25m~- 2.5m高程到基坑底采用灌注樁垂直支護。沖孔灌注樁直徑為1.0m，樁中心間距為1.05m，樁頂設(shè)計高程為~2.5m~2.25m，單樁長為9.0m~ 16.0m，旋噴樁直徑為0.6m，樁中心間距為1.05m，單樁長為5.0m~5.5m.②方案2重力式格構(gòu)式攪拌樁擋土墻支護方案。從地面約3.5 m高程開始以1:1.5放坡開挖至2.25m~- 2.5m高程，2.25m~- 2.5m高程到基坑底采用重力式格構(gòu)式攪拌樁擋土墻垂直支護。擋土墻厚4.0m，由格構(gòu)式布置的直徑0.5m，中心間距為0.35m的水泥攪拌樁與樁間土體組成。
4基坑支護設(shè)計
本工程沖孔灌注樁支護范圍為內(nèi)涌斜坡連接段至外江出水涵洞JK段及內(nèi)引涌右岸，支護縱向長約300.3m ,樁中心間距1.05m，共布置287條，各部位的灌注樁樁頂高程及樁長列于表2所示。為進一步保證基坑安全，減少灌注樁樁頂水平位移，在內(nèi)涌進水斜坡連接段一外江出水涵洞AB段沖孔樁處-3.0m和-5.0m高程、外江出水涵洞BC段一JK段沖孔樁處1.0m和-1.0m高程設(shè)置2道張拉錨桿，錨桿直徑為32mm，采用HRB335級鋼筋，單條錨桿長15.0m，水平間距2.1m，錨桿與水平面傾角200，共布置287條。在灌注樁樁頂設(shè)鋼筋鹼連系梁，梁高1.0m，寬1.0m。為保護開挖邊坡受雨水沖刷，采用0.1 m厚的C20噴射鹼對基坑開挖邊坡進行護面。
5基坑安全監(jiān)測
為確保基坑開挖和周邊房屋安全，需對泵站南側(cè)基坑進行監(jiān)測。監(jiān)測項目包括支護結(jié)構(gòu)水平及豎向位移、坡頂水平及豎向位移、周邊建筑物變形、地下水位等。具體布置如下:在基坑南側(cè)邊坡頂部設(shè)置25個水平及豎向位移監(jiān)測點，監(jiān)測點間距約20m;在灌注樁樁頂聯(lián)系梁上設(shè)置15個水平及豎向位移監(jiān)測點，監(jiān)測點間距約20m;在灌注樁樁體內(nèi)埋設(shè)測斜管，共埋設(shè)3支，每支間距約80m，用于監(jiān)測樁體的.深層水平位移;在張拉錨桿處設(shè)置2處錨桿拉力監(jiān)測點，每處布置3根監(jiān)測點;在泵站基坑周邊內(nèi)外側(cè)共埋設(shè)3支測壓管，用于監(jiān)測基坑開挖過程中地下水位變化情況。
在基坑與南側(cè)房屋間設(shè)沉降、位移觀測水準點，共10個，用于觀測該部位土體變形情況。以上各項監(jiān)測的時間間隔根據(jù)施工進程確定，當監(jiān)測結(jié)果變化速率較大時，應加密觀測次數(shù)。
6結(jié)語
本工程是南海地區(qū)水利工程首次遇到的復雜的深基坑支護，在城鎮(zhèn)化建設(shè)日益加快的情況下，今后的水利工程建設(shè)會越來越多遇到類似深基坑的支護工程，本工程的支護設(shè)計對于日后水利工程基坑支護有一定的參考價值。
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