深基坑泵站開(kāi)挖方案設(shè)計(jì)

1、<p>　　深基坑泵站開(kāi)挖方案設(shè)計(jì)</p><p>　　【摘要】： CP1項(xiàng)目雨水泵站SW1基坑開(kāi)挖深度達(dá)31.615m，開(kāi)挖方案設(shè)計(jì)和邊坡安全穩(wěn)定成為首要考慮的問(wèn)題。本文主要介紹SW1開(kāi)挖方案所采用擴(kuò)大明挖與噴錨支護(hù)相結(jié)合、深井降水等施工技術(shù)，并對(duì)邊坡采用巖土工程計(jì)算軟件Rocscience.Slide.v5.025進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算，以確保深基坑開(kāi)挖施工安全，為類(lèi)似工程提供有益借鑒。 </p>

2、<p>　　【關(guān)鍵詞】 深基坑；噴錨支護(hù)；邊坡穩(wěn)定性；深井降水 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TV551.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　工程概況 </b></p><p>　　卡塔爾路賽CP1項(xiàng)目雨水泵站SW1是該項(xiàng)目最深的單體結(jié)構(gòu)物，設(shè)計(jì)底部高程-29.115m，地面標(biāo)高為+2.5m，基坑開(kāi)挖

3、深度達(dá)31.615m。地面以上結(jié)構(gòu)高7.1m，總高度36.215m，地下結(jié)構(gòu)平面尺寸34.35m×37.2m（圖1-1）。 </p><p>　　場(chǎng)地臨近海岸線，地下水埋深較淺，水量豐富；周?chē)衅渌麡?gòu)筑物和地下管線在其旁邊，場(chǎng)內(nèi)地貌單元簡(jiǎn)單，表層為回填粘土料。 </p><p>　　圖1-1SW1平面圖 </p><p><b>　　施工方案選擇

4、 </b></p><p>　　通常情況下，對(duì)深基坑開(kāi)挖施工，一般有以下幾種施工方法： </p><p>　?。?）不受地理?xiàng)l件限制的，可采用擴(kuò)大明挖的方式，分層分臺(tái)階逐級(jí)放坡向下開(kāi)挖。 </p><p>　　（2）先放坡開(kāi)挖一層土體后，沿基坑周?chē)蛉脘摪鍢叮⒉捎缅^索將鋼板樁固定，在開(kāi)挖后加設(shè)內(nèi)支撐，行成鋼板樁圍堰的維護(hù)體系。 </p>

5、<p>　?。?）先放坡開(kāi)挖一層土體后，在開(kāi)挖形成的坑壁中，設(shè)置一定長(zhǎng)度和密度的錨桿體，在錨桿孔內(nèi)灌漿，使錨桿與邊坡結(jié)合成一個(gè)整體，坑壁表面掛鋼筋網(wǎng)，速?lài)奀20混凝土進(jìn)行支護(hù)。噴錨掛網(wǎng)支護(hù)是靠錨桿、鋼筋網(wǎng)和混凝上層共同工作來(lái)提高邊坡土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形剛度，減小土體側(cè)向變形，增強(qiáng)邊坡的整體穩(wěn)定性。 </p><p>　　綜合以上3中方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較，結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況，考慮到開(kāi)挖施工時(shí)運(yùn)料出土、建筑物

6、施工時(shí)候材料的運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)道路布置，決定采用第三種方法進(jìn)行開(kāi)挖支護(hù)，按現(xiàn)有場(chǎng)地條件合理放坡，并通過(guò)巖土軟件計(jì)算邊坡穩(wěn)定，對(duì)不滿(mǎn)足最小抗滑安全系數(shù)的邊坡采用噴錨支護(hù)。 </p><p><b>　　基坑邊坡穩(wěn)定計(jì)算 </b></p><p>　　邊坡穩(wěn)定分析按極限平衡原理，采用巖土工程勘察軟件Rocscience.Slide.v5.025搜索邊坡的最危險(xiǎn)滑動(dòng)面，并計(jì)算出最

7、小抗滑安全系數(shù)Fs，判斷是否滿(mǎn)足規(guī)范要求。對(duì)采用錨桿支護(hù)的邊坡，規(guī)范規(guī)定最小抗滑安全系數(shù)為1.2， 沒(méi)有采用錨桿支護(hù)的邊坡為1.1。 </p><p><b>　　巖層參數(shù) </b></p><p>　　根據(jù)第三方實(shí)驗(yàn)室地質(zhì)勘察報(bào)告，雨水泵站SW1自上而下分布地層的物理力學(xué)特性指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)值見(jiàn)表3-1： </p><p><b>　　表

8、3-1： </b></p><p>　　SW1開(kāi)挖邊坡設(shè)計(jì) </p><p>　　根據(jù)現(xiàn)有場(chǎng)地邊界條件，北側(cè)按1：1.34放坡，南側(cè)1：0.89，東側(cè)1：0.92，西側(cè)由于緊挨66kv變電站，為了不影響變電站的安全和施工，預(yù)留13.9m寬的安全距離后，上部按1：1放坡開(kāi)挖至-17.60m，-17.60m以下采用垂直開(kāi)挖。開(kāi)挖平面布置圖見(jiàn)圖3-1。 </p><

9、;p>　　邊坡穩(wěn)定計(jì)算選取四個(gè)典型斷面S1、S2、S3、S4，驗(yàn)證邊坡能否在無(wú)加固及無(wú)支撐的條件下，依靠土體自身的強(qiáng)度，在新的平衡狀態(tài)下取得穩(wěn)定的邊坡?tīng)顟B(tài)。對(duì)不滿(mǎn)足最小抗滑安全系數(shù)的邊坡，采取加固措施，配置一定數(shù)量的錨桿，重新計(jì)算邊坡穩(wěn)定性，直至滿(mǎn)足最小抗滑安全系數(shù)。經(jīng)過(guò)計(jì)算，S2、S3、S4邊坡均能通過(guò)自身土體的粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到最小抗滑安全系數(shù)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖3-2、圖3-3、圖3-4。S1邊坡不能滿(mǎn)足規(guī)范要求的最小抗滑安全系數(shù)，需要

10、配置一定長(zhǎng)度和密度的錨桿。 </p><p><b>　　錨桿設(shè)計(jì) </b></p><p>　　錨桿采用φ25高強(qiáng)鋼筋，fy=420MPa，錨桿成孔直徑115mm，最小入巖深度7m，傾角15度，末端用邊長(zhǎng)250mm的方形鋼板和高強(qiáng)螺栓錨固在面層混凝土上。錨桿按1.5m×1.5m的間排距梅花形布置，共設(shè)置7排，自上而下分層施工。從-17.60m開(kāi)挖至-20.

11、85m，布置第一、第二排錨桿，從-20.85m～-23.85m，布置第三、第四排錨桿，從-23.85m～-26.85m，布置第五、第六排錨桿，從-26.85m～-29.115m，布置最后一排錨桿。 </p><p><b>　　面層形式 </b></p><p>　　面層采用噴射混凝土與鋼筋網(wǎng)組成鋼筋混凝土板結(jié)構(gòu)；噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，支護(hù)面層厚度100mm。 &

12、lt;/p><p>　　網(wǎng)筋采用φ6@150mm鋼筋綁扎而成，為了增加面板的整體強(qiáng)度，橫向設(shè)2φ12鋼筋貫穿整個(gè)面層，縱向設(shè)2φ12鋼筋，長(zhǎng)750mm，以錨桿為中心對(duì)稱(chēng)布置?？v橫向加強(qiáng)筋與鋼筋網(wǎng)片焊接。 </p><p>　　布置錨桿后，重新計(jì)算S1邊坡的穩(wěn)定性能滿(mǎn)足規(guī)范要求，見(jiàn)圖3-5，錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖3-6。 </p><p>　　圖3-1 SW1開(kāi)挖平面圖 &l

13、t;/p><p>　　圖3-2 開(kāi)挖邊坡S2穩(wěn)定性計(jì)算 </p><p>　　圖3-3 開(kāi)挖邊坡S3穩(wěn)定性計(jì)算 </p><p>　　圖3-4 開(kāi)挖邊坡S4穩(wěn)定性計(jì)算 </p><p>　　圖3-5 開(kāi)挖邊坡S1穩(wěn)定性計(jì)算 </p><p>　　圖3-6 錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)圖 </p><p><b

14、>　　邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果 </b></p><p>　　邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3-2： </p><p><b>　　表3-2： </b></p><p>　　由上表可知，所有邊坡均能滿(mǎn)足最小抗滑安全系數(shù)要求。 </p><p>　　基坑排水、降水方法 </p><p>　　由于受場(chǎng)

15、地限制，采用井點(diǎn)降水進(jìn)行基坑排水，根據(jù)先前降水設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行井管布置，降水布置見(jiàn)圖4-1。 </p><p>　　圖4-1 SW1井管布置圖 </p><p>　　具體做法：基坑開(kāi)挖至-6.0m時(shí)，停止開(kāi)挖，在距離結(jié)構(gòu)物四周1m等間距布置16個(gè)深38.21m的井點(diǎn)。井點(diǎn)采用旋挖鉆鉆孔，直徑1m，然后在孔底回填2～3m碎石，將帶槽型孔的φ600mm鋼管插入1m孔內(nèi)，在鋼管周邊灌入碎石。由

16、于基坑太深，潛水泵的揚(yáng)程不夠一次將井水直接抽到SW1邊坡坡頂，需分兩級(jí)抽水，先用水泵將井水抽到預(yù)先放置在已開(kāi)挖完的SW1西側(cè)66kv變電站平臺(tái)上的兩個(gè)水箱中，然后再使用大功率離心泵將水箱中的水抽到SW1坡頂附近的排水溝中。除此之外，為防止西面邊坡上的地下水被鋼筋混凝土板阻隔在墻后，引起地水位上升，內(nèi)水壓力增大，使邊坡垮塌，在邊坡上每10m2打一個(gè)排水孔，其它三面邊坡，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，按需要打排水孔，排水孔孔深大于7m，孔徑75mm，向

17、下傾斜5～10度，在孔內(nèi)放置帶孔的φ50mmPVC管，使?jié)B水沿著排水管流到結(jié)構(gòu)物周邊的排水溝內(nèi)，再流入深水井內(nèi)，然后抽走。 </p><p>　　開(kāi)挖過(guò)程始終保持地下水位在開(kāi)挖面以下1m，以便在無(wú)水干燥的條件下進(jìn)行開(kāi)挖及其它施工。 </p><p><b>　　工程實(shí)踐效果 </b></p><p>　　實(shí)踐證明，采用錨桿支護(hù)和基坑深井降低地下