APP下载

浅谈羚山泵站进水前池右侧基础滑坡的产生原因及其处理措施

2013-02-23

大众科技 2013年5期
关键词:前池泵房坡面

王 蓉

(广东水电二局股份有限公司,广东 增城 511340)

1 羚山泵站的工程概况

羚山泵站位于广东省肇庆市端州区,是西江干堤—肇庆市景丰联围景福围堤段的一级排涝泵站,它是景丰联围排涝泵站二期应急除险达标工程的重要组成部分。羚山排涝泵站重建工程的主要任务是保护景福围的羚山排涝区,羚山排涝区位于肇庆市端州区的东城区。羚山排涝泵站设计流量为51.82 m3/s,其主要建筑物包括泵站主副厂房、节制闸、安装间等均为2级,次要建筑物,包括挡土墙、护坦等均为3级,临时性建筑物为4级。羚山排涝泵站主体工程建筑物由自排渠、泵站前池、前池拦污栅室、自排涵闸、主泵房、压力涵闸、消力池、出水渠、副厂房、管理楼等组成。

根据设计施工图纸《泵房开挖图》,主泵房土方开挖工程量为26278m3。基坑四周边坡开挖按1:1.5放坡,基底的开挖高程分别是:主泵房▽-2.5m,拦污栅▽0.1m,前池按1∶6.2放坡,高程由▽0.1m降至▽-2.2m。最大开挖厚度10.5 m,最小开挖厚度为6.3m。主泵房基础开挖高程见图1:

图1 主泵房基础开挖高程图

2 基础边坡滑坡原因

当基坑开挖至将近设计低高程时,主泵房及进水前池右侧边坡因下层约2 m厚的流塑性淤泥发生向外滑动而造成边坡滑塌,滑坡长度约50 m,总坍塌方量约3000 m2。滑坡现场如图2:

图2 滑坡现场

结合现天气因素、基础地质及场施工情况等情况,进行基础边坡滑坡原因分析。

2.1 气候因素

基础开挖时间为3月份施工,当时正值强降雨天气,发生滑坡时正经历连日的降雨。连日的强降水造成地下水位升高,这是基础边坡滑坡的原因之一。

其中主要是由于强降水及裂缝使得水分快速进入土体中并特别使在裂隙周边的土体迅速软化,并逐渐向周围扩展,大大地降低了土的抗剪强度,使土体容易沿薄弱面滑动,形成出水池附近的膨胀土质素填土发生滑坡。

2.2 基础地质情况

(1)羚山泵站的基础地质情况

羚山泵站位于景丰联围景福围堤内,主厂房地面高程5.0 m~7.0 m之间,各建筑物部位场地地层变化不大,场地地基组成由上至下可分为9大层:①素填土:褐黄夹棕黄色,整体密实度呈松散状态~稍密态,透水性中等。②粉质粘土:灰黄色,夹含有粉细沙,可塑状态,透水性中等,顶板埋深0.00 m~6.5 m,相应高程4.99 m~2.65 m,层厚2.00 m~4.60 m。③淤泥质土,灰黑色,流速状态,含较多粉细砂及少量腐殖质,局部呈淤泥质粉细砂状,土质软弱,高含水率、高压缩性。④淤泥:灰黑色,流塑状态,含较多腐殖质及少量粉细砂,饱和,土质极软弱,高含水、高压缩性。⑤粘土:棕黄色,硬塑状态,局部软塑状,含少量粉细砂,粘性好,透水性弱,此层厚度较大,强度较高,工程地质条件较好。

(2)基础开挖的地质情况

基础开挖层中存在约 2m厚的灰黑色淤泥质土,包含树根、麦秸;说明填筑时土料控制不严;其呈流速状态,含较多粉细砂及少量腐殖质,局部呈淤泥质粉细砂状,土质软弱,高含水率、高压缩性。填土与天然地面接触带均有一层厚薄不均的软塑状的耕作层,该层的存在说明填筑前未清基或清基工作不彻底,接触带构成地下水渗流通道。

另外,在进水前池底板基础开挖中发现,有相当部分面积开挖至设计高程时仍有流塑性淤泥存在,基础承载力较低,导致局部基础地质情况与原设计勘探结果不符。

2.3 施工管理缺陷

在进行羚山泵站工程的施工过程中,施工现场管理不规范。其中包括施工现场中的机械设备停放混乱,尤其是在开挖坡面停放开挖机械等其他设备,增加了基础边坡侧压力,极易导致基础边坡滑坡。

其中,出水池及出水渠高填方回填土主要是由民工将进水渠道、进水池及泵房开挖出来的红色泥岩未经夯实直接堆筑而成,在进行施工的过程中,施工人员在堆筑时未能做到分层碾压导致填土质量极差。而填土的填筑质量,对出水池高填方段的安全尤为重要,该段平均压实度仅为 88%。由此可见,填筑时碾压不密实,即相关施工人员的施工操作技术不满足有关规范的要求。

3 基础及边坡支护处理措施

3.1 边坡支护材料

边坡的支护材料主要采用用拉森Ⅳ钢板桩(单根长6m)对滑坡脚的支护,同时对钢板桩进行位移观测,密切关注钢板桩的滑动情况,待基础结构施工完成后再对钢板桩予以拔除。

3.2 支护方式

支护方式主要是通过采取对基坑边坡进行开挖卸载措施,并在顶部周边设置截水沟,从而对基础边坡起到支护的作用。

3.3 支护施工分析

通过分析研究,制定支护施工的工艺方法,主要进行基础开挖工作,待进水前池挡墙做完便将基坑回填土,作为基础边坡支护处理措施。

(1)坡面施工

基坑开挖过程中与土方队及时协调密切配合,按设计坡比开挖,严禁超挖,及时修坡,保证坡面平整度。坡面稳定性不好的部位减少每步开挖深度和长度,可以采用分层驳接开挖的方式。当开挖深度小于4m,则必须一次开挖到底,当开挖深度大于 4m时分层驳接开挖,分层厚度视开挖深度而定。然而,由于主泵房面积不大,若分层开挖,入基坑载土的载重汽车由于所行走的临时施工道路硬化工作量较大,影响开挖进度。

(2)基础开挖施工

根据设计施工图,基坑四周边坡开挖按1∶1.5放坡,基底的开挖高程分别是:主泵房▽-2.5 m,拦污栅▽0.1 m,前池按1∶6.2放坡,高程由▽0.1m降至▽-2.2 m。最大开挖厚度约10.5 m,最小开挖厚度约为6.3m。测量放样后,开挖驳接分层分段进行,施工中随时作成一定的坡势,以利排水。开挖时严格按照设计要求、放样边线和高程、坡度控制线进行施工,施工技术员现场监督。接近建基面时留30cm保护层,用人工配合开挖。主泵房临时开挖边坡按施工图纸 1∶1.5放坡要求进行开挖。

在开挖中,边坡坡度适当预留修坡余量,用人工进行修整,以满足施工图纸要求的坡度和平整度。在开挖边坡上遇有地下渗水时,在边坡修整和加固前,沿坡面每间隔5~10m开挖深约30cm深的排水沟将渗水排至坡脚排水沟,经集水井汇集后抽排。

(3)在坡脚施打一排拉森钢板桩

在随后的钢板桩观测中,发现钢板桩仍然存在较明显的位移,且泵房右侧边坡钢板桩处又出现裂缝。主要是由于边坡坡面的钢板桩存在滑动位移及开裂现象,可以通过在坡脚加施打一排钢板桩,不再拔除该钢板桩,使其永久留在基坑坡脚,并尽快进行基础结构工程的施工。

4 处理效果

(1)修坡应当平整,在坡面喷射混凝土支护前,应清除坡面虚土。

(2)严格按施工程序逐层施工,严禁在面层养护期间抢挖下一步土方,面层养护24小时后方可进行下步土方开挖。

(3)应当全部清除滑坡体及被扰动过的土体,换填适宜干密度控制的土料,采用接近天然坡角的1:4的放坡连接泵房和出水池的方法进行处理。由于区域地质条件的限制,可采用弱膨胀土(黄褐色粘土)重塑后重新回填,施工过程中严格控制回填土的质量要求,并做好坡面防渗排水工作。

结合羚山泵站进水前池右侧基础滑坡的产生原因,施工单位应当在工程施工过程中采取适当措施加以防范,尤其是当施工季节为雨季时分,施工单位应当注重采取边坡支护措施,预防基础及边坡发生滑坡,保证工程的施工质量,提高其经济效益与社会效益。

[1]滁州市水利勘测队.定远县三和三级站滑坡治理初设阶段工程地质报告[R].2009,11.

[2]蔡美峰.深基坑流沙层边坡支护渗水处理施工工法[M].科学出版社,2010.

[3]岳西鹏,李新.土方开挖及边坡支护专项施工方案[M].创新科技出版社,2012,10.

猜你喜欢

前池泵房坡面
泵站非常规进水前池的优化设计
进水池波浪对泵房水流进水条件影响的数值模拟及实验
深水坡面岩基础施工方法
侧边机组故障对泵站前池流态的影响
水泵进水前池及流道的三维数值模拟研究
瓶型取水泵房工程设计与研究
中小型水电站压力前池安全运行探讨
关键路径法在AP1000泵房通水进度管理中的运用
泵房排水工程中剩余水头的分析探讨
冲积扇油气管道坡面侵蚀灾害因子分析