泵站主泵房深基坑开挖工程的探讨

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1、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，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

2、紧邻西江。该镇８０％的排涝任务均由原有的两座排涝站承担，然而，这两座泵站均为二级排水站，其中的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

3、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

4、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、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：　　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

5、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。　　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。　　细砂，厚１７．３～３１．３ｍ，全场分布，土质松散至稍密。　　粉砂，厚８．４～８．６ｍ，仅见于部分地层，饱和松散。　　淤泥质粉砂黏土，厚３．２～９．６ｍ，分布较广，饱和，流塑至软塑。　　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

6、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　　白坭电排站重建工程于１９９８年１２月破土动工，开挖基坑，填筑围堰。主泵房的基坑经过１０多天的施工基本挖出雏形。接下来采取的工程措施包括有：打桩平台、轻型井点排水、木桩护坡、钢板桩支护、基坑深井降水和基面处理六个环节。　　１．打桩平台　　按设计要求，打桩基面高程为－３．０ｍ，但当基坑开挖至设计高程以后，由于地下水位较高，水量较多，采用常规的边沟排水方法均未能有效地降低地下水位。　　由于地基土呈现饱和状态，此时如有扰动极有可能变成淤泥质粉细砂，降低承载力

7、，桩机就无法进入工作面操作。为了避免上述问题发生，决定采用回填１ｍ厚比较干燥的黏土，经过整平碾压后作为打桩平台基面，从而保证了打桩施工队的顺利进场施工。　　２．轻型井点排水　　由于基坑开挖面下近１０ｍ深处范围内的土质均含有淤泥质，透水性差，极容易产生流沙管涌，加上在管桩施打过程中产生的震动，边坡塌方更为严重，对基坑边坡的稳定是极为不利的。　　为了保持打桩平台填土不受水浸，确保管桩施工的顺利进行，经有关专家详细勘察后，在使用水泵明排水方法未能奏效的情况下，决定采取人工降低地下水位的方法，即采用轻型井点排水的方法。具体做法是用钢管和

8、硬塑管成孔成井，沿基坑四周每隔３ｍ布置一个６ｍ深的井点，总共布置了４０个井点。井点采用挖掘机沉压１５０钢管成孔，然后将带孔眼的１００硬塑管用过滤布包扎后插入１５０钢管孔内成井，并且在硬塑管周边灌入碎米石。这样，就可用水泵先将井水抽到泵房基坑两侧的集水沟内，再用水