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1、某电厂翻车机室深层封水设计与施工摘要:某电厂翻车机室基坑封水方案从2006年7月开始准备,经反复论证,最后根据施工现场地质并水文条件决定采用基坑四周连续墙挡土隔渗、振动钻机套管成孔高压注浆底板封堵止水的方案,取得了园满成功。在砂卵砾石层中采用振动钻机套管成孔高压注浆封堵及磴地下连续墙施工在技术上具有国内90年代先进水平,经济效益显著,同时创造了较大的社会效益。关键词:翻车机室基坑;封水;连续墙;挡土隔渗;振动钻机;套管成孔;高压注浆;封堵1、工程概述华中某火电厂燃料系统翻车机室,位于其主厂房东侧
2、,距汉江600m,是燃料系统的主要构筑物。其建筑形式地上部分为单层工业厂房,平面轴线尺寸28x29m,地下为碗箱形结构,基坑底面标高一19.20m,局部标高一20.42m。2、地质水文条件本工程所处场区地层结构①±0.00〜一7.00m为粉质粘土,渗透系数k=4.2xl0-4〜3xl0—7cm/s;②一7.00〜一10.52m为粉细砂层,局部含少量卵砾石,渗透系数k=3xl0-3cm/s,透水性强;③一10.52m以下为卵砾石层,砾石含量70%粒径1〜5cm,其中混有30%中砂,该层透水性极强,
3、与汉江江水有密切的水力联系,渗透系数k=1.2xl0-lcm/s,本地区地下水为松散岩类孔隙水,地下水量极为丰富,单井换算水量1000〜5000t/do3、施工方案的确定及实施结合上述地质水文条件,经计算分析及优选,决定采用“液压抓斗成槽、周边地下连续墙、高压旋喷与振动钻机套管成孔高压注浆封堵基底叩勺基坑整体支护防渗体施工方案。4、支护及防渗体结构设计4.1连续墙设计4.1.1连续墙结构设计计算假定计算采用“山肩邦男近似法",取lm单位结构来进行内力分析。[1]计算假定:①墙体视为下端自由的弹性
4、体;②主动土压力在开挖而以上为三角形,在开挖面以下为矩形;③被动土压力为开挖线以下的被动土压力,其中Ax+B为被动土压力减去静止土压力wZ值;④横撑设置后,即作为不动支点;⑤下道横撑设置后,认为卜•道撑轴力不变,且下道撑以上墙体保持原來的位置。4.1.2有关设计计算参数①土体参数:土体容重y=1.8t/m3,浮容重y=0.9t/m3,内磨擦角a=300,水位标高一5.00m。②结构参数:连续墙厚800mm,栓标号C20配①25竖向钢筋。为减少连续墙侧压力,降低造价,决定土方从±0.00到一5.0
5、m高程采用大开挖,并11开挖面积基木控制在土楔体以外,从一5.0m高程到一10.70m高程采用悬臂式连续墙,-10.70m〜19.20m标高采用双支撑连续墙,支撑钢管选用①350,舉厚10mm。开挖截面图见下:4.1.2悬臂式连续墙设计4.121设计计算原理悬臂式墙的破坏,一般是绕底端b点以上某点O转动,由于精确决定土压力的分布规律较为困难,一般近似假定土压力呈线性分布。墙体前侧的被动土压力,其合力为Ep/K;墙身后主动土压力,其合力为Ea。计算过程为首先求出入土深度t,再求得最大弯矩作用截面t
6、0,然后求出最大弯矩〈M,最后根据〈M的大小配筋确定受拉、受压钢筋的间距。①计算入土深度的方法为:如墙入土深度t,t的粘聚力C=0。由各十.压力(主动、被动土压力、水压力)对墙底b的力矩平衡条件可知,ZMB=0,解此方程即可求得入土深度t;②求最大弯距截面位置t0的方法为:利用最大弯距作用截而剪力为0的平衡条件,即工Q=0,解此方程即可求得t0;由此再求出主动、被动土压力、水压力对t0截面的弯距的合数和》M,计算简图见下图。4.1.2.2求入土深度t由于第二层土质和第三层土质十分相似,且都在水位
7、标高以下,为简化计算按同一土质考虑,摩擦角度4)=300。①各层主动土压力及主动水压力。第一层Kal=tg2(450-4)/2)=tg2(450-270/2)=0.38pl=yhlkal=18x2x0.38=13.67KN/m第二层:ka2=tg2(450-4)/2)=tg2(450-300/2)=0.33p2=r,(H2+H3)Ka2=10x(3.7+H3)><0.33=3.3(3.7+H3)p主水=yw(H2+H3)=10x(3.7+H3)①各层土压力、水压力对p点的力矩。Mal=x(+H2
8、+H3)+=9・ll+13・67x(3.7+H3)+6・84x(3・7+H3)2Ma2==0・55x(3.7+H3)3M水=1.67x(3.7+H3)3贝I捏M=Mal+Ma2+M水》M=9.11+13.67x(3.7+H3)+6.84x(3.7+H3)2+0.55x(3.7+H3)3+1.67x(3.7+H3)3=9.11+13.67x(3.7+H3)+6・84x(3.7+H3)2+2.22x(3.7+H3)3②被动十•压力第一层:Kp1=tg2(450+