摘要:隨著我國(guó)水利事業(yè)的快速發(fā)展,很多泵站工程需要建立在地質(zhì)條件復(fù)雜、軟弱的地基上。地基處理方法有很多種,應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)情況選擇。在選擇地基處理的過(guò)程中,還要考慮地基處理的目的、范圍和處理后要求達(dá)到的各種技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。所以,在一個(gè)泵站工程中,經(jīng)常會(huì)根據(jù)不同的工程部位,選擇合適的地基處理方法。
關(guān)鍵詞:地基處理;泵站工程;組合運(yùn)用
1 工程概況
八里灣泵站工程南水北調(diào)東線第一期工程的組成部分,位于山東省東平縣境內(nèi)的東平湖新湖滯洪區(qū),與東平湖老湖相接,是南水北調(diào)東線工程的第十三級(jí)泵站,也是黃河以南輸水干線最后一級(jí)泵站。
本工程現(xiàn)場(chǎng)和東平湖老湖僅一堤之隔,地下水位高,原地面常年積水,基坑開(kāi)挖底部低于東平湖老湖現(xiàn)狀水面18m。工程位于軟弱地基上,地基處理尤為重要,工程包括基坑圍封、站區(qū)平臺(tái)、清污機(jī)橋、、站下翼墻、主泵房、公路橋等工程部位,根據(jù)各工程部位的特點(diǎn)和技術(shù)要求,要采取多種方法進(jìn)行地基處理。
2 地基處理方法
2.1 高噴截滲墻結(jié)合水泥土截滲墻
八里灣泵站基坑開(kāi)挖屬于大型深基坑開(kāi)挖,基坑安全等級(jí)為一級(jí)。本工程采取截滲墻圍封結(jié)合井點(diǎn)的方法進(jìn)行降水。
沿著主泵房基坑開(kāi)挖邊線外4m處布置截滲墻,37.5m-18m高程范圍采用Ф400mm水泥攪拌樁成墻,成墻厚度為220mm;18m-9m高程范圍采用高壓旋擺(旋噴Ф100mm,擺噴角度為450)結(jié)合高噴墻,孔距1.0m,搭接部位采用2m旋噴Ф100mm高噴墻;訃馄矫嫘螤罱崎L(zhǎng)方形,幾何尺寸為152.5m*120m,周長(zhǎng)約為545m,基坑圍封如圖1。
水泥土截滲墻質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):套樁施工;兩噴兩攪;水泥采用P.O42.5水泥;水泥摻入量13%;水灰比為1.3~1.5:1(根據(jù)施工溢漿量大小進(jìn)行調(diào)整;提升速度0.8m/min;垂直度小于3‰;無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于0.5MPa;滲透系數(shù)k<1×10-6cm/s;滲透破壞比降大于100。
高壓擺噴截滲墻質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):水泥采用P.O42.5水泥;水灰比為1.0:1;高噴孔距1.0m;噴漿漿壓32~35Mpa;流量70~80L/Min;氣壓0.7Mpa;擺角300。;提升速度0.15m/min;無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于0.5Mpa;滲透系數(shù)k<1×10-6cm/s;滲透破壞比降大于100。
水泥土截滲墻與高壓擺噴墻軸線距離0.45m,接頭處采用兩米高的旋噴樁進(jìn)行搭接處理,旋噴的提升速度為0.08~0.10m/min。
2.2 水泥土攪拌樁
站區(qū)平臺(tái)、清污機(jī)橋和部分站下翼墻采用水泥土攪拌樁進(jìn)行地基處理。
本工程水泥土攪拌樁采用噴漿工藝施工,采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥,水泥摻入比經(jīng)室內(nèi)配合比試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)攪拌施工試驗(yàn)確定,并大于“不低于12%”的設(shè)計(jì)要求,攪拌樁90天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于2.0MPa。水泥土攪拌樁單樁承載力為150KN,復(fù)合承載力為200KN。
站區(qū)平臺(tái)邊坡水泥土攪拌樁樁徑0.5m,樁頂高程為37.0m。站區(qū)左側(cè)邊坡攪拌樁樁底高程為23.5m,且深入下部第8-1層長(zhǎng)度不小于0.5m。站區(qū)右側(cè)邊坡攪拌樁樁底高程分別為28.5m、23.5m,即左側(cè)邊坡樁深不小于13.5m,且深入下部第8-1層長(zhǎng)度不小于0.5m,右側(cè)邊坡樁深為分別8.5m、13.5m。左、右兩側(cè)邊坡攪拌樁共約8824棵,計(jì)99774.5m。水泥摻入比13%,水灰比為1:0.6。
清污機(jī)橋水泥土攪拌樁樁徑0.5m,樁深為3m~12m,樁頂沿斜坡分布。共720棵,5955m,工程量為1169m3。水泥摻入比為14%,漿液密度為1.73g/cm3。
站下翼墻水泥土攪拌樁樁徑0.5m,平均樁深12m~13m,共780棵,8484m,工程量為1666m3。水泥摻入比為16%,漿液密度為1.73g/cm3。
站上翼墻水泥土攪拌樁樁徑0.5m,平均樁深14m~16m,共798棵,11970m,工程量為2394m3。水泥摻入比為16%,漿液密度為1.73g/cm3。
2.3 水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)復(fù)合地基
主泵房和部分站下翼墻采用水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)復(fù)合地基。
主泵房基礎(chǔ)處理采用水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁),CFG樁強(qiáng)度等級(jí)C20,直徑500mm,有效樁長(zhǎng)19.78m~18.30m,樁間距1.75m,梅花型布置,共7711m,樁頂設(shè)置300mm厚的中粗砂褥墊層。單樁承載力為640KN,設(shè)計(jì)復(fù)合地基承載力為380KPa。主泵房共水泥粉煤灰碎石樁426棵,采用長(zhǎng)螺旋管內(nèi)泵壓砼施工工藝,配有混凝土輸送泵連續(xù)填料加密。
站下翼墻CFG樁強(qiáng)度等級(jí)C20,直徑500mm,有效樁長(zhǎng)18.2m,單樁承載力為640KN,設(shè)計(jì)復(fù)合地基承載力為380KPa。站下翼墻CFG樁共310棵,工程量為5642m。
2.4 灌注樁
安裝間、副廠房和公路橋采用灌注樁進(jìn)行地基處理。
安裝間基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí),采用后注漿鉆孔灌注樁(D=0.8m),樁長(zhǎng)為22.6m,根據(jù)樁基規(guī)范估算單樁豎向承載力特征值為2000KN,單樁抗壓極限承載力標(biāo)值為4000KN,配制注漿采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,水灰比:1:0.6,每根樁注漿量為1.5T水泥。安裝間后注漿灌注樁(D=0.8m)1487m。
副廠房基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí),采用后注漿鉆孔灌注樁(D=0.8m),樁長(zhǎng)為21.32m,根據(jù)樁基規(guī)范估算單樁豎向承載力特征值為2000KN,單樁抗壓極限承載力標(biāo)值為4000KN,配制注漿采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,水灰比為1:0.6,每根樁注漿量為1.5T水泥。副廠房后注漿灌注樁(D=0.8m)2970m。
公路橋采用鋼筋混凝土灌注樁,共16棵,混凝土標(biāo)號(hào)為C25。
其中8棵樁徑1.2m,長(zhǎng)度29m;8棵樁徑1.5m,長(zhǎng)度27m。共448m,644m3。
3 結(jié)語(yǔ)
泵站工程建設(shè)中,地基處理尤為重要,而泵站包含工程部位較多,各個(gè)工程部位受力特征、技術(shù)指標(biāo)不同,因此要綜合考慮各種因素,選擇最合理的地基處理方法。同一種地基處理方法,根據(jù)工程實(shí)際需要,采用的技術(shù)參數(shù)也可能不同。因此,在泵站工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中,要充分了解工程地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)要求,采用最適合工程的方法進(jìn)行地基處理,即要達(dá)到設(shè)計(jì)要求,又要降低工程費(fèi)用。本泵站工程采取了多種地基處理方法,保證了工程質(zhì)量,取得了很好的效果,值得同類(lèi)工程借鑒。