深基坑泵站開挖方案設計

1、<p>　　深基坑泵站開挖方案設計</p><p>　　【摘要】： CP1項目雨水泵站SW1基坑開挖深度達31.615m，開挖方案設計和邊坡安全穩(wěn)定成為首要考慮的問題。本文主要介紹SW1開挖方案所采用擴大明挖與噴錨支護相結合、深井降水等施工技術，并對邊坡采用巖土工程計算軟件Rocscience.Slide.v5.025進行穩(wěn)定計算，以確保深基坑開挖施工安全，為類似工程提供有益借鑒。 </p>

2、<p>　　【關鍵詞】 深基坑；噴錨支護；邊坡穩(wěn)定性；深井降水 </p><p>　　中圖分類號：TV551.4 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　工程概況 </b></p><p>　　卡塔爾路賽CP1項目雨水泵站SW1是該項目最深的單體結構物，設計底部高程-29.115m，地面標高為+2.5m，基坑開挖

3、深度達31.615m。地面以上結構高7.1m，總高度36.215m，地下結構平面尺寸34.35m×37.2m（圖1-1）。 </p><p>　　場地臨近海岸線，地下水埋深較淺，水量豐富；周圍有其他構筑物和地下管線在其旁邊，場內地貌單元簡單，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，對深基坑開挖施工，一般有以下幾種施工方法： </p><p>　　（1）不受地理條件限制的，可采用擴大明挖的方式，分層分臺階逐級放坡向下開挖。 </p><p>　?。?）先放坡開挖一層土體后，沿基坑周圍打入鋼板樁，并采用錨索將鋼板樁固定，在開挖后加設內支撐，行成鋼板樁圍堰的維護體系。 </p>

5、<p>　?。?）先放坡開挖一層土體后，在開挖形成的坑壁中，設置一定長度和密度的錨桿體，在錨桿孔內灌漿，使錨桿與邊坡結合成一個整體，坑壁表面掛鋼筋網(wǎng)，速噴C20混凝土進行支護。噴錨掛網(wǎng)支護是靠錨桿、鋼筋網(wǎng)和混凝上層共同工作來提高邊坡土的結構強度和抗變形剛度，減小土體側向變形，增強邊坡的整體穩(wěn)定性。 </p><p>　　綜合以上3中方法的優(yōu)缺點比較，結合本項目的實際情況，考慮到開挖施工時運料出土、建筑物

6、施工時候材料的運輸及現(xiàn)場道路布置，決定采用第三種方法進行開挖支護，按現(xiàn)有場地條件合理放坡，并通過巖土軟件計算邊坡穩(wěn)定，對不滿足最小抗滑安全系數(shù)的邊坡采用噴錨支護。 </p><p><b>　　基坑邊坡穩(wěn)定計算 </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搜索邊坡的最危險滑動面，并計算出最

7、小抗滑安全系數(shù)Fs，判斷是否滿足規(guī)范要求。對采用錨桿支護的邊坡，規(guī)范規(guī)定最小抗滑安全系數(shù)為1.2， 沒有采用錨桿支護的邊坡為1.1。 </p><p><b>　　巖層參數(shù) </b></p><p>　　根據(jù)第三方實驗室地質勘察報告，雨水泵站SW1自上而下分布地層的物理力學特性指標的統(tǒng)計值見表3-1： </p><p><b>　　表

8、3-1： </b></p><p>　　SW1開挖邊坡設計 </p><p>　　根據(jù)現(xiàn)有場地邊界條件，北側按1：1.34放坡，南側1：0.89，東側1：0.92，西側由于緊挨66kv變電站，為了不影響變電站的安全和施工，預留13.9m寬的安全距離后，上部按1：1放坡開挖至-17.60m，-17.60m以下采用垂直開挖。開挖平面布置圖見圖3-1。 </p><

9、;p>　　邊坡穩(wěn)定計算選取四個典型斷面S1、S2、S3、S4，驗證邊坡能否在無加固及無支撐的條件下，依靠土體自身的強度，在新的平衡狀態(tài)下取得穩(wěn)定的邊坡狀態(tài)。對不滿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，重新計算邊坡穩(wěn)定性，直至滿足最小抗滑安全系數(shù)。經過計算，S2、S3、S4邊坡均能通過自身土體的粘結強度達到最小抗滑安全系數(shù)，計算結果見圖3-2、圖3-3、圖3-4。S1邊坡不能滿足規(guī)范要求的最小抗滑安全系數(shù)，需要

10、配置一定長度和密度的錨桿。 </p><p><b>　　錨桿設計 </b></p><p>　　錨桿采用φ25高強鋼筋，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250mm的方形鋼板和高強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，共設置7排，自上而下分層施工。從-17.60m開挖至-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構；噴射混凝土強度等級C20，支護面層厚度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度，橫向設2φ12鋼筋貫穿整個面層，縱向設2φ12鋼筋，長750mm，以錨桿為中心對稱布置。縱橫向加強筋與鋼筋網(wǎng)片焊接。 </p><p>　　布置錨桿后，重新計算S1邊坡的穩(wěn)定性能滿足規(guī)范要求，見圖3-5，錨桿支護結構圖見圖3-6。 </p><p>　　圖3-1 SW1開挖平面圖 &l

13、t;/p><p>　　圖3-2 開挖邊坡S2穩(wěn)定性計算 </p><p>　　圖3-3 開挖邊坡S3穩(wěn)定性計算 </p><p>　　圖3-4 開挖邊坡S4穩(wěn)定性計算 </p><p>　　圖3-5 開挖邊坡S1穩(wěn)定性計算 </p><p>　　圖3-6 錨桿支護結構圖 </p><p><b

14、>　　邊坡穩(wěn)定計算結果 </b></p><p>　　邊坡穩(wěn)定計算結果見表3-2： </p><p><b>　　表3-2： </b></p><p>　　由上表可知，所有邊坡均能滿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

15、地限制，采用井點降水進行基坑排水，根據(jù)先前降水設計計算結果，進行井管布置，降水布置見圖4-1。 </p><p>　　圖4-1 SW1井管布置圖 </p><p>　　具體做法：基坑開挖至-6.0m時，停止開挖，在距離結構物四周1m等間距布置16個深38.21m的井點。井點采用旋挖鉆鉆孔，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，在鋼管周邊灌入碎石。由

16、于基坑太深，潛水泵的揚程不夠一次將井水直接抽到SW1邊坡坡頂，需分兩級抽水，先用水泵將井水抽到預先放置在已開挖完的SW1西側66kv變電站平臺上的兩個水箱中，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，內水壓力增大，使邊坡垮塌，在邊坡上每10m2打一個排水孔，其它三面邊坡，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，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，在孔內放置帶孔的φ50mmPVC管，使?jié)B水沿著排水管流到結構物周邊的排水溝內，再流入深水井內，然后抽走。 </p><p>　　開挖過程始終保持地下水位在開挖面以下1m，以便在無水干燥的條件下進行開挖及其它施工。 </p><p><b>　　工程實踐效果 </b></p><p>　　實踐證明，采用錨桿支護和基坑深井降低地下