泵站深基坑支护结构设计.pdf

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1、兰Q!曼生差丝期i望筮!!!塑)』亘蕉壑—————————————————————垒堡坚泵站深基坑支护结构设计■刘君洪一广州市水务规划勘测设计研究院，广东广州510640摘要：深基坑支护结构具有安全、经济和能提供宽阔的施工空间等特点。本文结合泵站深基坑工程实例，详细介绍了泵站深基坑支护结构的设计，并对深基坑支护方案选择及安全监测措施进行了分析，为类似工程提供参考借鉴。关键词：泵站深基坑支护结构设计安全监测随着社会经济的飞速发展，各种建筑项目的建设越来越多，深基坑支护结构也以其安全、经济和能提供宽阔的施工空间等优点被广泛应用于一些工程建设

2、中。深基坑支护技术适用于某些建筑需放在较深的地下空间，基坑需要开挖，但基坑平面以外没有足够的空间供放坡之用或此空间内存在邻近建筑物、地下管线、运输道路等不允许放坡而只能采用支护结构保护下进行垂直开挖的工程中，如本文所介绍的深基坑工程。对此，笔者进行了详细的介绍。1工程概况某工程为解决由于外江潮水顶托，在外江高水位时内涌涝水无法通过水闸自排的问题，需新建排涝泵站。泵站设计防洪标准为200年一遇洪水位，排涝标准为20年一遇24小时不成灾。进水池控制内水位为5．80m，设计流量18．7m3／s。设计安装4台1400QZB一125型潜水轴流泵，

3、单台电机355KW，总装机容量1420kW，泵站规模中型。2泵站深基坑施工难点本泵站深基坑工程因其地理位置，施工要求及时间的限制使得施工难度较大，其主要难点有：(1)本工程泵站与现有水闸为紧挨布置，位于水闸与水闸管理房之间一块空地。泵站进水池端现状存在一高压电线塔，泵站泵房主体建筑物距离现有水闸及管理房较近，施工场地狭窄，基坑开挖较深，最深处达到10．22m，基坑(西侧)边缘紧贴水闸结构边墙，基坑东侧离管理房仅6m，基坑布置在满足开挖安全情况下，须尽量避免对现有建筑物安全造成影响。②导流及交通疏导方案，对工程布置影响较大。(2)主体施工

4、时间短，水下结构须在枯水期完工并拆除围堰。3基坑支护方案比选在工程施工前，经过现场勘测，得知该工程边缘用地到水闸和建筑之间的距离较小，外江出水箱涵需破除外江堤防沉箱结构及上部入行道，为减少对外江堤防破坏影响，应尽量减少破堤长度。因此，为确保基坑开挖时不影响现有建筑物的安全，并尽量减少对周边建筑物影响，泵站进水池、主泵房及出口箱涵采取垂直支护措施进行开挖，以减少用地，并保证开挖安全。本泵站深基坑工程进水池与内涌衔接段基面高程为0．90re；进水前池基面商程为0．90一一2．06m；泵室段基面高程为一2．06m，出水池、出水箱涵衔接段及外江

5、挡潮闸段开挖基面为2．3m。基坑顶地面高程为8．40m，基坑开挖深度约6．30—10．22m。根据地质资料，内涌进水池段及外江出水箱涵段揭露地层为：①人工填土层、②一I冲淤积含淤质砂、含砾砂层、②一3冲淤积淤泥质粘土层及泥质砂岩、砂砾岩；泵房段揭露地层有：①人工填土层、②一1冲淤积含淤质砂、含砾砂层、②一3冲淤积淤泥质粘土层、②一4冲积含泥细砂、含砾中粗砂层及泥质砂岩、砂砾岩。上述土层中②一3冲淤积淤泥质粘土层为高压缩性土，属软弱层，揭露厚度约为1．0—4．6m。通过对地质资料的分析，拟定了以下两种泵站深基坑支护结构设计方案进行比较选择

6、：(1)方案1——冲孔灌注桩支护加旋喷桩围护方案。在基坑外侧采用冲孔灌注桩作基坑支护结构，桩间采用旋喷桩止水防渗。从地面约8．4m高程开始以l：2．5放坡开挖至6．Om一6．50高程，6．Om～一2．06m高程到基坑底采用灌注桩垂直支护。冲孑L灌注桩直径为1．Om，桩中心间距为1．20m，桩顶设计高程为6．Om一6．50m，单桩长为12m～21in，旋喷桩直径为0．6m，桩中心间距为1．20m，单桩长为12m。(2)方案2——重力式格构式搅拌桩挡土墙支护方案。从地面约8．4高程开始以1：2．5放坡开挖至6．OOm～6．50m高程，6．O

7、m一一2．06m高程到基坑底采用重力式格构式搅拌桩挡土墙垂直支护。挡土墙厚4．Om，由格构式布置的直径0．5m，中心间距为0．35m的水泥搅拌桩与桩间土体组成。上述两种方案施工技术均成熟可行，详细的工程量及投资比较见表l所示。表1基坑支护方案工程量及投资比较表工程投资方案比较项目工程量(万元)灌注桩水下C30砼(m)3200方案1灌注桩钢筋笼制安(t)269冲孔灌注桩支护加旋灌注桩顶联系梁C25砼(m3)326547．22喷桩围护方案桩顶联系梁钢筋安(t)28t600高压旋喷桩(m)1709方案2重力式格构式搅拌桩口500搅拌桩长度(m

8、)57820462．56挡土墙支护方案方案1的优点是支护方案安全可靠，施工技术成熟，可应对不同地质情况，但造价较高。方案2可以满足工程支护深度要求，工程造价低廉。其缺点亦相对明显，重力式格构式搅拌桩挡墙厚度