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1工程概況 某濱海電廠位于北部灣某港口經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi),電廠規(guī)劃容量4×600MW機(jī)組,本期工程建設(shè)2臺600MW國產(chǎn)超臨界凝汽式燃煤機(jī)組,不堵死再擴(kuò)建的條件。本工程采用擴(kuò)大單元制直流循環(huán)冷卻水方案,循環(huán)冷卻水水源采用海水。循環(huán)水取水系統(tǒng)構(gòu)筑物包括取水頭部、海域引水溝、聯(lián)絡(luò)井、陸域引水溝、循環(huán)水取水泵房(沉井)等。由于陸域引水溝需要現(xiàn)澆施工,基坑采用大開挖加灌注樁支護(hù)的方法。 2自然條件 2.1水文條件 2.1.1潮位特征性 廠址海區(qū)各潮位特征值見表1。 2.1.2設(shè)計(jì)潮位 設(shè)計(jì)高潮位:2.82m 設(shè)計(jì)低潮位:-1.46m1% 高潮位:4.16m2% 高潮位:3.99m 2.2工程地質(zhì)條件 廠址區(qū)域?yàn)閲4堤詈I靶纬?,?jīng)吹砂填海后,廠區(qū)現(xiàn)有地面高程為2.12~4.49m,廠區(qū)最終回填平整后頂標(biāo)高為4.70m。陸域引水溝區(qū)域各層土質(zhì)自上而下為:素填土、吹填砂、粉細(xì)砂、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂、中粗砂、礫砂、圓礫、粘土、粉砂質(zhì)泥巖、砂巖、粉砂質(zhì)泥巖。土層上部以含淤泥的粉細(xì)砂及含粉細(xì)砂的淤泥質(zhì)土為主,向下淤泥含量逐漸減少,沉積顆粒逐漸加粗,至下部為中粗砂,底部偶見石英礫石,整體上反映了上細(xì)下粗的海相沉積的韻律特征。 3基坑方案 3.1陸域引水溝的布置 陸域引水溝設(shè)計(jì)每孔凈尺寸為2×(3.50m×3.50m)的雙孔鋼筋混凝土溝道,靠近泵房側(cè)由雙孔改為4孔,引水溝道在聯(lián)絡(luò)井處底板頂標(biāo)高為-8.00m,泵房處底板頂標(biāo)高為-8.85m。陸域引水溝平面布置如圖1。 3.2基坑方案 由于場地條件受限,現(xiàn)澆施工陸域引水溝如采用全斷面放坡大開挖方案已無條件,因此需采用基坑下部支護(hù),基坑上部采用自然放坡開挖方案,下部支護(hù)采用鉆孔灌注樁加內(nèi)支撐?;由疃?3.0~13.5m。考慮在吹填砂區(qū)域,大開挖深度不宜過深,且受施工作業(yè)面的限制,自地面高程4.00m,開挖至-3.00m,邊坡系數(shù)為1:2,在0.00m的高程設(shè)一3m寬的馬道,同時(shí)兼做施工便道。鉆孔灌注樁圍護(hù)墻是排樁式中應(yīng)用最多的一種,在我國得到廣泛的應(yīng)用。其多用于坑深7~15m的基坑工程。鉆孔灌注樁支護(hù)墻體的特點(diǎn)有:施工時(shí)無振動、無噪音等環(huán)境公害,無擠土現(xiàn)象,對周圍環(huán)境影響小,墻身強(qiáng)度高,剛度大,支護(hù)穩(wěn)定性好,變形小的特點(diǎn),特別是在高水位軟粘土質(zhì)、吹填砂地區(qū),在灌注樁間隙采取旋噴樁等施工措施可以較好地解決止水問題。因此,結(jié)合本工程實(shí)際情況,決定采用鉆孔灌注樁加內(nèi)支撐的方式。 3.3基坑支護(hù)布置 在靠近循環(huán)水泵房側(cè)的分叉溝道處的基坑周圍,采用單排Φ1000mm的鉆孔灌注樁,樁中心距1.2m,其余直溝段采用單排Φ800mm的鉆孔灌注樁,樁中心距1.0m。灌注樁樁端要求嵌入基坑底不小于5.0m,且Φ800mm的樁嵌入強(qiáng)風(fēng)化巖層不小于2.0m,Φ1000mm的樁嵌入強(qiáng)風(fēng)化巖層不小于3.0m。由于支護(hù)部分土層多為吹填砂、淤泥質(zhì)土,土體內(nèi)摩擦角度較小,從而產(chǎn)生的土側(cè)壓力較大,懸臂結(jié)構(gòu)的樁身尚不能抵抗土側(cè)壓力,因此考慮架設(shè)內(nèi)支撐,內(nèi)支撐體系由冠梁、縱梁、橫梁、斜撐和鋼管支撐組成?;訕段徊贾萌鐖D2。 3.4內(nèi)支撐布置 沿灌注樁中心線,在樁頂處澆注一道鋼筋混凝土(C30)冠梁,斷面尺寸為1200×800mm(寬×高),每20m設(shè)一道50mm的伸縮縫;靠近聯(lián)絡(luò)井側(cè)基坑及雙孔引水溝基坑內(nèi)支撐材料采用D325×14的鋼管,每5m設(shè)一道,在冠梁伸縮縫兩側(cè)均需設(shè)鋼管支撐;靠近循環(huán)水泵房側(cè)基坑內(nèi)支撐材料橫梁、斜撐采用600×600mm鋼筋混凝土梁,縱梁采用600×800mm的鋼筋混凝土梁。為減少縱橫梁的計(jì)算長度,在圖2所示縱橫梁交點(diǎn)的Z1、Z2、Z3、Z4處預(yù)設(shè)灌注樁作為豎向支撐。直段引水溝橫斷面見圖3。 3.5穩(wěn)定性分析 確定灌注樁加內(nèi)支撐的支護(hù)方式后,采用圓弧滑動法對邊坡進(jìn)行整體穩(wěn)定性分析計(jì)算,根據(jù)上述護(hù)壁樁及支撐的布置方式,經(jīng)過理正巖土計(jì)算軟件計(jì)算,該基坑邊坡的抗滑、抗傾覆、抗隆起及抗管涌穩(wěn)定安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求。 3.6基坑止水及降水 由于臨近海邊,地下水位受海洋潮位影響很大,且周邊土質(zhì)的透水性較強(qiáng),因此基坑降水和止水是一大關(guān)鍵問題。本基坑止水方案采用灌注樁加旋噴樁止水,降水采用基坑外井點(diǎn)降水和基坑內(nèi)臨時(shí)抽水的方式。在每兩根Φ800(Φ1000)mm灌注樁之間,設(shè)一高壓旋噴樁用于形成止水帷幕;旋噴樁樁頂標(biāo)高同灌注樁,樁底要求進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖不小于500mm;旋噴樁樁徑500mm,旋噴樁漿液采用強(qiáng)度等級42.5MPa水泥,水灰比取0.9~1.0。灌注樁與旋噴樁位置關(guān)系如圖4所示。在基坑兩側(cè),沿引水溝方向每5m設(shè)一座降水管井,井深12m(4.00~-8.0m),降水高度10m。同時(shí)在基坑底部適當(dāng)設(shè)置少量降水井,為加快基坑開挖創(chuàng)造有利條件。由于部分樁位施工時(shí)有些許偏差,在基坑開挖時(shí),有少部分水滲進(jìn)基坑,通過臨時(shí)抽水便可將基坑底部的水抽出,保證陸域引水溝能完全干作業(yè)施工。 3.7變形觀測 在基坑四周樁頂設(shè)置10個(gè)水平位移及沉降觀測點(diǎn),具體位置根據(jù)現(xiàn)場情況均勻布置,由具備相關(guān)資質(zhì)的單位進(jìn)行檢測。各觀測點(diǎn)在基坑開挖前測得初始值,且連續(xù)兩次結(jié)果穩(wěn)定。自基坑開始開挖前,至基坑回填前,每2天觀測一次,回填期間每周一次?;幼冃螆?bào)警值為:水平位移或沉降不應(yīng)超過30mm,位移速率不大于3mm/d。 #p#分頁標(biāo)題#e# 3.8基坑維護(hù)采取如下措施 在基坑中部設(shè)有集水坑,以便將基坑內(nèi)滲出的水及時(shí)收集并通過水泵排出。基坑坑口向外5m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆載,5~10m范圍堆載不超過15kPa,坑口四周設(shè)置防護(hù)欄。嚴(yán)禁向坑壁排水和浸泡基坑四周土體,避免地表水流入基坑。 在現(xiàn)澆施工引水溝時(shí),嚴(yán)禁停斷抽水的電源,以防地下水位上升造成安全事故及重大損失,后續(xù)施工單位與基坑降水工作密切配合,確保安全,保證整個(gè)引水工程順利進(jìn)行。不得在原支護(hù)條件下超挖,以防有可能導(dǎo)致基坑變形過大,甚至出現(xiàn)更大的險(xiǎn)情,給工程帶來安全質(zhì)量隱患。待冠梁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的80%時(shí)方可進(jìn)行鋼管支撐梁施工,在鋼管支撐梁位置進(jìn)行溝槽開挖,土方開挖按組織方案施工,進(jìn)行鋼管支撐梁定位、焊接。為使鋼管支撐梁安裝后保持整個(gè)支撐成為不變體系,根據(jù)軸力值在施焊前進(jìn)行焊接試?yán)?。焊縫應(yīng)四周滿焊,鋼管支撐梁全部安裝完畢后,對冠梁進(jìn)行了保護(hù),運(yùn)輸?shù)缆吩倩靥?,以保證鋼管支撐梁不易壓斷及撞擊混凝土冠梁。加強(qiáng)變形監(jiān)測工作,必要時(shí)加密觀測點(diǎn)、增加觀測次數(shù)。 由于本基坑緊靠海岸,在基坑施工及引水溝施工過程中,須密切關(guān)注近海潮位變化給地下水位帶來的影響,保證干作業(yè)、安全施工。 4結(jié)語 在濱海吹填砂區(qū)域,基坑涉及到的問題較多,除了樁型的選擇,必要的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計(jì)算外,還需要考慮基坑降水(止水),使用中變形觀測以及基坑維護(hù)等等。本基坑經(jīng)歷了數(shù)次臺風(fēng)及大潮的考驗(yàn),根據(jù)已施工及使用情況,牢固可靠,降水效果好,樁位變形也都能滿足要求。本方案切實(shí)可行,且造價(jià)相對較低,大大地縮短了工期。本基坑的實(shí)施與應(yīng)用,對于近海工程的基坑項(xiàng)目特別是電廠取水工程有一定的參考價(jià)值。