王芬 王樂
摘 要: 排澇泵站和水閘的基坑支護設計之所以在計算上較為復雜,是由于其樁基需要在軟土地之上進行建設。而所謂的排澇泵站和水閘的基坑支護設計,則屬于水利工程建設。在水利工程建設過程中,涉及到基坑支護工程的工程較多,鉆孔灌注樁作為常見的支擋結構。文章就基坑支護設計進行了探討。為相關人員獻計獻策。
關鍵詞: 排澇泵站;水利工程;深基坑設計
【中圖分類號】TV551.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-3733(2020)08-0220-02
引言:隨著我國經(jīng)濟建設的不斷發(fā)展和壯大,我國的基建工程也隨之蓬勃發(fā)展,在基建工程之中,水利工程占據(jù)著不容忽視和小覷的地位,在水利工程的建設和發(fā)展中,基坑開挖支護作為整個工程項目中最根本也是最為重要一個環(huán)節(jié),基坑穩(wěn)定設計和支護方案選擇需要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況和實際需求進行設計分析。城市水利工程建設過程中,涉及到基坑支護工程的工程較多,鉆孔灌注樁作為常見的支擋結構,具有整體剛度大、變形小、經(jīng)可靠、施工方便、適用性強、安全度高等特點,應用廣闊。
1 排澇泵站機電設備的常見故障
1.1 電動機和水泵的常見故障
對于機電設備而言,電動機定子繞組端部綁線在工作過程中,因為前期綁線不均勻導致受力不均勻進行受到長期磨損,在使用過程中極易發(fā)生崩斷的情況,一旦綁線崩斷,在電動機定子繞組連接處就會產生裂縫、絕緣蹭壞。同時因為操作人員的失誤沒有擰緊定子鎖芯進而發(fā)生松動,長久使用下去會導致整體機電設備運行出現(xiàn)問題,還有就是電動機和水泵的耐高溫問題,長時間使用下的機組極易發(fā)生熔斷情況,隨著自身溫度的不斷升高會慢慢的燒焦轉子勵磁繞租接頭處,損壞其絕緣部位。
1.2 主變壓器溫度指示故障
主變壓器溫度顯示故障是排澇泵站機電設備經(jīng)常出現(xiàn)的問題,機電設備的油溫檢查、溫度顯示器都會經(jīng)常出現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)不標準,顯示出現(xiàn)故障等問題,進而導致操作人員無法了解變壓器等設備的具體運作參數(shù),也就無法了解設備運行情況,進而導致更大的危險。
1.3 保護裝置故障
眾所周知,保護裝置是保障排澇泵站機電設備可以正常運行的重要裝置,在機組二次側端子排銹蝕嚴重,進而導致保護、測量系統(tǒng)電阻增大,保護裝置的靈敏度降低,測試效果也隨之受到干擾,顯示參數(shù)也不精準。
2 鉆孔樁常用結構形式
鉆孔樁常用結構形式有單排懸臂樁、單排錨拉樁及門式雙排樁等。相比單排樁,采用門式雙排樁,在合理布置雙排樁間距的情況下,利用冠梁將雙排樁橫向連接,形成有機整體,得到更大的整體側向剛度,使得在土體推力作用下的變形較小,加強整體穩(wěn)定性。對特殊地質條件下容易產生的突涌問題[1]。
3 工程地質
為了能更加細致的闡述基坑支護設計的重點內容,現(xiàn)以某水利工程項目為例,針對工程地質情況做詳細講解:該工程位于城市內河區(qū),地處沖積平原,地面高程23.5米至28米,湖底高程8.6米至10米。二級階地離江堤甚遠,分布于沖積平原的邊緣地帶。區(qū)內地形較平坦,起伏不大,溝渠水系發(fā)育。基坑支護段粘土分布高程7.00米至14.80米,厚度3.8米至7.7米。粉質粘土夾粉砂分布高程為14.80米至20.30米,厚度3.0米至5.5米[2]。
4 樁基支護方案設計
4.1 基坑開挖支護方案選擇
本工程由基坑開挖深度約7.0米至15.5米,根據(jù)基坑支護方案的適用條件,由于基坑開挖深度范圍內有深厚粘土層土分布,基坑開挖受周邊建筑環(huán)境限制,根據(jù)建筑物結構型式,建筑物結構采用直立擋墻結構型式。綜合對比基坑開挖,采用雙排鉆孔灌注樁結合水泥土攪拌樁加固的支護方案。基坑支護方式主要方案優(yōu)缺點如表1。
4.2 支護方案設計
針對支護方案設計主要有以下兩點:
(1)基坑支護方案設計結合本工程基坑開挖深度及地質條件,基坑上部以素填土和粉質黏土為主,其開挖受周邊建筑環(huán)境限制,基坑開挖只能采用直立邊坡方案。為滿足施工工期及基坑開挖穩(wěn)定要求,基坑支護采用雙排鉆孔灌注樁排樁支護,樁型式采用鉆孔或者沖孔灌注樁,前排灌注樁樁徑1.2米,樁間距1.5米,后排樁樁徑1.2米,樁間距2.0米,樁長19米至26米(含冠梁),樁排距4.0米,排樁頂采用冠梁連接,兩排支護樁之間設置連梁。
(2)基坑支護穩(wěn)定計算對雙排樁支護方案采用理正深基坑支護軟件計算,根據(jù)計算結果,支護排樁最大位移處為樁頂處,取雙排樁結構最不利斷面,計算位移為17.18毫米,樁身最大彎矩1459.4kN-m。比對單排樁,在需要內支撐的情況下,位移控制效果及工程量節(jié)省、施工便利性等方面都優(yōu)勢突出。整體穩(wěn)定安全系數(shù)為1.455,整體穩(wěn)定系數(shù)>1.35(按Ⅰ級結構考慮),抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)為1.281>1.25(按Ⅰ級結構考慮),滿足規(guī)范要求[3]。
5 地下水對基坑工程的影響及處理建議
5.1 基坑突涌驗算
根據(jù)工程地質資料,本工程基坑底部位于細砂層上方約6米左右,開挖至基坑底部時可能會發(fā)生底板突涌,對前池和主泵房基坑按下式進行抗承壓水突涌驗算。
5.2 地下水對基坑工程的影響及處理建議
(1)場地上部的殘留水主要存儲在上部人工填充層中,開挖基坑時,地下水在基坑旁產生水流,土壤顆粒通過自來水運到基坑。它會影響基坑的施工,會導致上層土體變形或不穩(wěn)定。為了確?;有逼律系耐寥荔w的穩(wěn)定性以及基坑工作面的干燥,設置水泥混凝土樁的橫向防滲幕以阻擋基坑中上部居住水的流動。鉆孔后,固結在基坑中后會殘留少量殘留物,但是可以使用敞開的間隙將其保留在一起。
(2)基坑開挖過程中會產生坑底突涌。采用管井減壓降低坑內水位時,應監(jiān)測其對周圍地面及構筑物的影響。
6 水閘工程的設計及施工質量管理保證
按照設計標準安全運行水閘項目是水閘管理的關鍵。每項技術都應根據(jù)項目的實際情況,來保證項目的安全運行,并在設計和施工方面詳細說明水閘管理實踐。
6.1 水閘工程設計中排水與止水問題的解決
在水閘設計中,最關鍵就是對于水閘排水與止水方面問題的解決措施了,同時,也是影響工程建筑物使用時間的主要因素,主要包括消力池底板、閘基、翼墻以及防沖槽的設置這四個方面的排水設計。
6.2 水閘施工質量的嚴格管理
在水閘工程的施工過程中,工程負責人應該對施工中每個環(huán)節(jié)進行全面監(jiān)督。當然,在水閘工程中不僅要做好管理方面工工作,還需要及時采納一些專業(yè)技術強,且素質水平較高的施工人員,在進行按標準要求進行施工的同時,還需要做好以下兩項工作。
(1)確保工程的施工質量。具體來說,質量檢驗機構應安排專職質量檢驗員。同時,有必要建立定期的質量檢查制度,確定質量等級??梢约皶r發(fā)現(xiàn)并解決違反程序和現(xiàn)象的情況。
(2)確定建設的重點。水閘的建設需要保證基礎,新縫,閘,葫蘆等主要部位的施工質量,因此,可以嚴格按照有關規(guī)范進行施工,以加強質量控制,確保質量[4]。
結束語:綜上所述,隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們對水利工程在施工質量方面的要求也越來越高,而對于排澇泵站和水閘的基坑支護設計來說,實則說的就是水利工程的基坑支護設計,其中困難度較高的點就是通過對較軟土質的控制,來完成基坑支護的穩(wěn)定性及安全性。在實際的施工過程中,我們經(jīng)常會遇到各種困難和問題,而最常見的應該就是關于水閘工程中的排水和止水問題了,因此,就需要相關人員針對水閘進行設計時,必須要認真嚴謹,并且要把施工中可能出現(xiàn)的隱患問題全部考慮到位,以及分析出合理的解決方案。
參考文獻
[1] 徐超.排澇泵站、水閘基坑支護設計的探討[J].四川建材,2019,45(02):82-83.
[2] 任益樓.排澇泵站、水閘基坑支護設計[J].建材與裝飾,2019(21):285-286.
[3] 熊利紅.沙井河排澇泵站、水閘基坑支護的設計與施工[J].中國農村水利水電,2019(08):155-157.