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鋼板樁對鋪前泵站基坑支護的應用的論文

時間:2023-05-05 01:05:56 論文范文 我要投稿
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鋼板樁對鋪前泵站基坑支護的應用的論文

  摘要:由于南海區城市高速發展,大量城市基礎設施建設同時施工,以致水利工程泵站基坑臨時用地經常會與其他工程臨時用地交叉。由于附近現有建筑物制約,造成水利工程臨時用地特別狹窄。為使工程的順利進行,泵站基坑經常需要采用垂直支護,本文簡單介紹了鋼板樁+鋼管內支撐在鋪前泵站工程臨時基坑垂直支護中的應用。

鋼板樁對鋪前泵站基坑支護的應用的論文

  關鍵詞:基坑支護畢業論文

  小型泵站工程水利基坑一般開挖深度為3m~8m。因水利基坑一般處于郊外,根據施工允許開挖空間及基坑深度的不同,在南海區常采用的開挖方式有:(1)自然放坡;(2)鋼板樁垂直支護開挖;(3)鉆孔灌注樁支護垂直支護開挖;(4)鉆孔灌注樁+錨桿;(5)鋼板樁+內支撐垂直支護開挖;(6)鉆孔樁+內支撐垂直支護開挖等。在臨時垂直支護方式中,由于鋼板樁具有強度高,施工方便,使用壽命長并且可重復使用,造價低等優點得到了廣泛應用。由于南海區城市高速發展,大量城市基礎設施建設同時施工,以致水利工程泵站基坑臨時用地經常會與其他工程臨時用地交叉,由于附近現有建筑物制約,造成水利工程臨時用地特別狹窄。為使工程的順利進行,泵站基坑開挖經常需要采取垂直支護開挖,鋪前泵站工程的臨時施工用地與橋梁工程臨時施工用地部分重合,并且兩個工程同時施工,以致泵站工程施工用地特別狹窄,基坑需要采取垂直支護,下面就以此為例,簡單介紹鋼板樁+鋼管內支撐在鋪前泵站工程水利基坑中應用。

  1基本情況

  1.1工程基本情況

  大瀝鎮鋪前泵站工程位于南海區大瀝鎮鎮水圍灘地上,外江為佛山水道。西側為鋪前電排站,東側為擬建文華北路跨佛山水道大橋。鋪前泵站工程總裝機容量為370kW,設計裝機流量6?02m3/s。本工程規模為小(1)型,工程等級為4級。

  1.2基坑基本情況

  (1)基坑基本情況。鋪前泵站泵室段基坑最大開挖深度為8?2m,寬13?2m,長22?5m。鋪前泵站工程泵室段西側為鋪前電排站廠房及進場道路,東側為擬建文華北路跨佛山水道大橋施工用地。鋪前泵站泵室段基礎采用Φ500水泥攪拌樁,樁間距1m,樁長6m,泵室段基礎外邊采用Φ500密排水泥攪拌樁形成一個密封體系截滲。(2)基坑西側限制開挖條件。鋪前泵站工程泵室段西側地面高程為4?30m(珠基,下同),鋪前泵站泵室段基坑底面高程為-3?90m。泵室段基坑西側開挖深度為8?2m。本工程施工期基坑東側現有鋪前電排站進場道路需要保留。進場道路寬8m,進場道路外邊緣線距鋪前泵站工程泵室段基坑底西側邊緣線約3?2m。顯然基坑西側不能采用完全自然放坡,需采取垂直支護措施。(3)基坑東側限制開挖條件。鋪前泵站工程泵室段基坑東側地面高程為3?40m。泵室段基坑東側開挖深度為7?3m。鋪前泵站工程泵室段基坑底東側邊緣線約14m處,擬建文華北路跨佛山水道大橋施工方新建一施工用高壓電塔。新建電塔占用鋪前泵站施工道路用地,新建電塔東側為橋梁施工方用地。本工程施工道路只能布置于電塔與基坑之間,施工道路寬5m。在泵室段施工道路高程從3?400將至1?00m。泵室段基坑東側允許最小自然放坡寬度僅為4m。由于以上條件限制,泵室段基坑東側同樣不能采用完全自然放坡開挖,需采取垂直支護措施。

  2地質情況

  2.1地形地貌

  本工程地貌上屬珠江三角洲平原腹地,地形開闊平坦,地面高程約為3?4~4?3m。

  2.2地層結構及其工程地質特征

  經鉆孔揭露,在泵室段鉆探揭露深度范圍內場地巖土層由人工填土(Qml)、第四系河流相沖淤積層(Qal)和第四系風化殘積層(Qel)組成,下伏下第三系風化基巖(E)。分述如下:(1)筑填土:土層以粉土或粉質粘土混砂、碎石、塊石等回填為主,稍壓實。經桿長修正后的錘擊數N=4?8擊。層厚平均3?10m。(2)淤泥質土:為場地內主要軟土層之一。土層呈深灰色,飽和,流塑,含粉砂粒較多。經桿長修正后的錘擊數平均N=3?2擊。平均厚度2?2m。(3)粉細砂(含淤泥質):土層,飽和,稍密為主,局部松散,含較多淤泥質。局部為中砂富集或夾淤泥質土薄層。經桿長修正后的錘擊數平均N=8?8擊。平均厚度6?45m。(4)淤泥質土:為場地內主要軟土層。土層呈深灰色,飽和,流塑,含砂,局部相變為粉土。平均厚度2?05m。(5)殘積粉質粘土:土層呈褐紅色,飽和,硬可塑~硬塑,含砂,遇水易軟化。平均層厚3?30m。(6)強風化巖帶:巖性為泥質為主。呈褐紅色,已風化呈半巖半土狀,巖質松軟,手折可斷。遇水易軟化。風化不均勻,局部夾弱風化巖薄層。強風化巖石堅硬程度為極軟巖,巖體完整程度為破碎,巖體基本質量等級為Ⅴ類。泵室基坑底部下土層第一層為粉細砂層(含淤泥質),平均厚度約3m。第二層淤泥質土層厚約2m。第三層為殘積粉質粘土。

  3基坑支護設計方案

  由于需要保護鋪前電排站進站道路和高壓塔,鋪前泵站泵室段基坑東西兩側施工空間狹窄,均不能采用完全自然放坡開挖方案,需要采取垂直基坑支護方案。

  3.1基坑支護方案比選

  針對本工程實際情況,本工程可選用的垂直基坑支護方案有:(1)鉆孔灌注樁+內支撐;優點是剛度大,變形小,對周圍環境擾動小,但成本高,工期長。(2)鋼板樁+內支撐,優點是施工簡單,工期短,可重復使用,費用低,缺點是剛度小,變形大,對周圍環境擾動稍大。結合本工程實際,經過對技術,工期,造價等綜合比較分析,本工程選用拉森Ⅲ型鋼板樁垂直支護方案。樁長12m拉森Ⅲ型鋼板+雙排鋼管內支撐基坑支護方案采用理正深基坑軟件計算,計算成果如下:

  3.2基坑支護施工方案

  根據以上分析,本工程采取的具體基坑支護方案如下:(1)泵室西側(舊鋪前電排站側)支護開挖方案。①自舊鋪前電排站進場道路廠房外0?6m開始,由地面高程4?30m按1∶1?0放坡至1?7m高程;②在1?7m高程施打樁長12m拉森Ⅲ型密排鋼板樁,鋼板樁樁底進入粉質黏土層1?3~2?8m。(2)泵室東側支護開挖方案。①離電塔2m處施打尾徑100樁長4m密排木樁保護電塔;②1?00m高程以上按照1∶1?5自然放坡到地面3?40m高程;③在距離鋪前泵站建筑物邊緣線2m處,與西側支護方案對應,在1?00m高程施打樁長12m拉森Ⅲ型鋼板樁。在0?8m高程采用Φ400無縫鋼管將支護鋼板樁進行對撐。在基坑面開挖至-1?50m高程進行水泥攪拌樁施工,-1?50m高程至原設計樁頂(-3?90m)之間空鉆。完成水泥攪拌樁施工后,待水泥攪拌樁達到齡期(28d),再向下開挖。開挖面達到-2?0m高程時,在-1?50m高程采用Φ400無縫鋼管將鋼板樁進行對撐。待兩層鋼管對撐完成后,再進行開挖施工。在土方開挖前開始降水,在基坑土方開挖過程中,將地下水位降至土方開挖面1?0m以下。土方開挖過程中持續降水,下大雨時需相應加大排水力度。為確保基坑開挖和基坑東西兩側建筑物安全,需對基坑進行監測。監測項目包括鋼板樁樁頂水平及豎向位移、坡頂水平及豎向位移、周邊建筑物變形、地下水位等。

  4結論

  本工程泵室段基坑支護完成后,經受住了強臺風“彩虹”造成特大暴雨的考驗。經第三方現場監測,樁頂最大位移10mm,地面最大沉降量25mm,與計算結果基本吻合,道路及電塔均未產生明顯位移。鋪前泵站泵室段主體工程已順利完成施工,土方已回填完成。由此可見本工程支護體系合理有效,達到了支護預期效果,安全、經濟,可以為類似工程提供參考。

  參考文獻

  [1]中華人民共和國建設部等,建筑基坑支護技術規程(JGJ120-2012)[S],北京:中國建筑工業出版社,2012.

  [2]孫愚男.鋼板樁在泵站基坑支護中的應用[J].沿海企業與科技,2010,2(4):121—124.

  [3]吳立鵬,詹紅躍.拉森鋼板樁在泵站基坑工程中的應用,中國土木工程學會水工業分會結構專業委員會五屆會議暨換屆會議[S],2011.

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