对某泵站地基问题的综合剖析

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1、对某泵站地基问题的综合剖析1工程布置及主要建筑物新河泵站结构形式为跨河建筑型式，具有自排与机排双重功能，主要由站前节制闸、前池、泵房、自排控制闸、压力水箱、出水压力涵洞、海河防洪闸、配电管理用房等组成。文中只针对出水压力涵洞进行论述。出水压力涵洞为3孔矩形箱涵，宽9.5m,长505m,由33节涵洞组成（1〜33）,钢筋碗结构,底板高程为-1.0m.压力涵洞上游1〜3涵洞建于泵站管理区内，并与压力水箱连接；33涵洞与防洪闸连接，4〜5涵洞穿越塘于路。1〜3涵洞与6~33涵洞洞身上均覆盖有1.1m厚的土层，4〜5涵洞洞身上除了覆盖l.ini厚的

2、土层外，由于它穿越塘于路，所以还有车载要求，洞身顶部荷载按城・A级考虑。2地层结构及物理力学性质新河泵站及配套工程位于塘沽开发区，属滨海平原地貌。地势低平，微向海岸倾斜。地面高程在2.5m左右。在勘探深度范围内揭露地层，除第一层为人工填土外，其余为第四系松散沉积物，包括全新统粉质粘土、粉土、淤泥质粉质粘土和上更新统粉质粘土、粉土。按其成因类型、岩性特征、分布埋藏条件和物理力学性质划分为9个工程地质层。地下水位为0.5m.根据土工试验结果、原位测试成果和现场鉴别综合分析，各土层承载力及压缩模量值见表1・3地基处理设计3.1地基处理方案由于新河

3、泵站所处塘沽区为滨海城市，地质条件较差，地下淤泥质层厚达10m,因此应对压力涵洞段进行地基处理，处理方案可选用水泥深层搅拌桩和预压法。深层搅拌桩是用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械在地基深处将软土与水泥强制搅拌，利用水泥和软土之间所产生的一系列物理■化学反应，使软土与水泥固结成具有整体性和一定强度的优质复合地基。该方案施工方便，造价低，只要安排有经验的施工队伍，并在施工过程中加强质量监督，加固效果是可以保证的。深层搅拌桩复合地基，能同时解决地基承载力不足和沉降量过大的问题，尤英对承载力要求增加不大的淤泥质类软土地基更为适宜。预压法包括堆载预

4、压法和真空预压法。预压法适用于处理淤泥质土、淤泥和回填土等饱和粘性土地基。本工程采用堆载预压法，预压荷载分级逐渐施加，确保每级荷载下地基的稳定。本方法主要解决地基沉降量过大的问题。3.2地基处理设计3.2.1压力涵洞稳定计算及结果压力涵洞段的稳定计算主要是对其地基应力的计算，其计算主要针对完建及正常运用两种工况进行分析。完建情况：有车载要求的4〜5涵洞的平均地基应力为70.66kN/m2,其它段的平均地基应力为52.83kN/m2.正常运用情况：有车载要求的4〜5涵洞的平均地基应力为71.45kN/m2,其它段的平均地基应力为53.62kN

5、/m2.由以上计算结果可以看岀洞顶有车载要求的涵洞段地基承载力不能满足要求，需进行地基处理，地基处理釆用水泥深层搅拌法。3.2.2压力涵洞地基沉降计算及分析天然地基沉降计算采用《建筑地基基础设计规范》中推荐的公式进行计算。由于压力涵洞有两种受力情况：即有车载要求的4〜5涵洞和没有车载要求的1〜3,6~33涵洞，所以压力涵洞天然地基的沉降量会有两个结果，最终沉降量结果见表2.由于已采用复合地基的压力水箱和防洪闸的地基沉降量分别为24mm和22mm,由表2结果可以看出，在压力水箱与防洪闸均采用复合地基的情况下，如果压力涵洞不进行地基处理，那么在

6、压力水箱与1涵洞的连接处、防洪闸与33涵洞的连接处会出现较大沉降差,造成连接处止水的破坏，再者，有车载要求的4〜5涵洞的地基承载力也不能满足要求。因此，拟对压力涵洞地基进行处理，其处理方案如下：为了保证主要建筑物相邻部位沉降均匀，1,33涵洞基础作水泥深层搅拌桩；4〜5涵洞穿越塘于路，洞身顶部荷载按城・A级考虑,地基应力达到10t/m2,故也需作水泥深层搅拌桩以满足地基承载力的要求；其余部分不做处理，釆用先行施丁的方法，将洞身底板抬高20cm,待沉降稳定后，再浇筑基础为复合桩基的洞身。3.2.3复合地基设计对于水泥深层搅拌桩方案，其桩基采用

7、正方形布置，复合地基承载力按《建筑地基处理技术规范》中推荐的公式计算。处理后的复合地基沉降计算也采用《建筑地基处理技术规范》中的公式，处理后的压力涵洞地基沉降量及其与压力水箱、防洪闸地基沉降量的比较见表。经过地基处理后，采用水泥深层搅拌桩的4〜5涵洞地基承载力达到109.3kN/m2,满足设计要求；由于1,33涵洞采用水泥深层搅拌桩，2〜3,6~32涵洞采用先行施工，将洞身底板抬高200mm的处理方法，使得压力涵洞与压力水箱、防洪闸的连接处的沉降差以及压力涵洞之间的沉降差均已小于50mm,满足设计要求。4结束语新河泵站压力涵洞地基处理方案是

8、经过多方考虑，多次论证，择优选定的，该方案安全可靠、经济合理，施工方便。