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王曲泵站基坑开挖施工

2007年04月24日 点击量:稿件编辑:佚名 【字体:

王曲发电厂规划容量为4×600MW,一期工程建设2×600MW超临界燃煤湿冷机组,二期工程建设2×600MW超临界燃煤空冷机组。

本工程为王曲发电厂一期补水泵站工程,整个泵站由自行设计的临时施工围堰以及山东电力咨询设计院设计的引水渠、旋转滤网间、前池、泵房、31000m3机械加速澄清池与31000m3蓄水池等组成。

王曲发电厂补充水泵站取水口距王曲发电厂厂址约10km,位于漳泽发电厂南2km处的泽头村,紧临漳泽水库的库岸边。泵站处地形呈梯形状,最高处高程918m,最低处为909m,泵站底部设计开挖高程889.65m,基坑开挖最大深度为29m,泵站处地下水位同水库正常蓄水位902m基本持平,即基坑开挖中有13m深的土料位于地下水位以下。由地质资料可知,地下水位以下的土料含水量达40%,达饱和状态。泵站施工总进度中安排,基坑开挖工期控制在420~531,基坑开挖方量约为12万方。工程工期紧,开挖量大,深基坑开挖难度大,地形狭窄,施工道路布置复杂,如何保证高边坡基坑施工的稳定安全,同时使挖方与填方最佳结最经济合理地施工。为此,基坑开挖方案的合理与否对王曲泵站工程来说尤为重要,下面就基坑开挖的方案设计与实际施工方法作一论述。

 

一、确定基坑开挖边坡

参考水利水电工程施工组织设计手册第二分册:天然湿度的均质壤土在开挖深度5~18m时,施工安全边坡为1:1.25~1:1.5。本工程位于漳泽水库库岸边,土质含水量达到饱和,开挖深度为29,远远大于18,结合多年的实践经验,初步确定水库水位以下的土方开挖边坡为1:2,水位以上部分为1:1;初步考虑地下水位以上,每56m高设一个1.5m宽马道,地下水位以下每34m高设一个马道,水位分界高程处设1.5m宽的马道。

实际开挖中发现,土质为Q2粘土且土料含水量不大,库岸边多年形成的土崖边坡很陡,而且边坡较稳定,经专家建议项目部通过技术论证讨论,最后确定基坑开挖高程902.00m以上的开挖边坡为10.7902.00m以下的开挖边坡为11.4,在高程902.00m处设一马道,宽为1.5m,并在910.00m处水上开挖处设1m宽的马道。

二、开挖方案确定及施工

基坑900m以上高程开挖的土料将用于填筑施工围堰。采用1.05m3反铲挖机直接分层开挖,每层开挖高度控制在3m左右,开挖土料直接装入815t自卸汽车,运输到围堰进行围堰填筑。

900m以下的土方开挖,此土层位于水库边,且位于水位线以下。由地质资料得知,900m以下的土层为多年地下水渗透形成的饱和土层,开挖时极易形成渗透水,为避免边坡局部滑动或塌方,在形成马道后及时进行排桩支护,同时及时砌筑排水沟,使边坡的渗水顺沟汇入笼头坑由水泵排出,从而确保开挖边坡的稳定和下一步开挖的顺利进行。基坑开挖完成后,在坡脚处尤其是在笼头坑附近,需做11.5m高的浆砌石挡墙进行砌护,以确保边坡稳定,安全生产。

水下淤泥开挖采用置换法:在每层开挖面上,施工道路与挖机开挖工作面上铺填约50cm厚建筑垃圾或铺设一层圆木后用方木交*固定,挖机站在垫有圆木的工作面开挖,每层下挖34m,如此逐层进行开挖,挖机在此条件下施工工作效率会大大降低。

在实际开挖中,900m以上的土方开挖与设计基本相符,这里不再一一赘述,开挖面采用片石或建筑垃圾铺垫若干条路,每条路宽约为4m,比满面铺路经济实惠,挖机站在每条路上都可以确保路间部分能开挖到,由边坡向中间,由北向南,退向进开挖面的支路的开挖原则。900m以下边坡坡面开始渗水,特别是有部分涌水点,西边坡角设置两个笼头坑,笼头坑四壁及底部采用干砌石砌护,周围边坡坡角下设置明渠排水沟,排进笼头坑;涌水点处理采用在涌水点处钻孔并插入排水管,用速凝水泥把孔周围密封,利用水管把水引入明渠。每层开挖深度3-4m,每层均按此法炮制。泵站基坑开挖见下图:

 王曲泵站基坑开挖施工

                                                                    泵站基坑开挖图  

为避免超挖及扰动原状土,开挖至接近建基面30cm厚度土方处,采用人工开挖。建基面可能为饱和土,可采用换填30~50cm厚砂砾石或片石的方法来增加建基面承载力并改善施工条件。

在水位以下土方开挖中,每开挖一层,先用挖机开挖笼头坑,安设泥浆泵排水,开挖面适当留有一定坡度,使表面渗水顺坡流入排水沟汇入笼头坑。

基坑开挖完成后,在建筑物四周人工开挖排水沟与集水坑,排水沟断面初步考虑为:0.4×0.4m,坡度1%,用砖或块石砌筑而成,排水沟上部预制盖板覆盖形成暗沟;集水坑设2.0×2.0m大小,深度2.0m,集水坑四壁及底部采用干砌石砌护,坑内安设水泵抽水。

三、开挖道路布置

出基坑运输道路主干道在泵站左侧布置,该路起点为蓄水池左侧,高程为917m,终点为引水明渠底部,高程为893m;路长约240m。该主干道可随开挖的进展逐步形成,另外,为满足分层分部位开挖的需要可在主干道适当部位设支路至开挖面。

主干道设计坡度10%,路宽6m;支路坡度为12%,路宽4m。运输路面有多处返浆,返浆处均采用换基法处理,挖去泥浆采用片石和建筑垃圾相结合进行铺填,压实。含水量较大的路段,路两边除了设置排水渠,还要开挖笼头坑,坑内设污水泵排水,确保路基坚实,车辆顺利通行。

四、结语

由于施工方案制定合理,并在施工过程中,科学组织、精心施工,使基坑开挖工期缩短了7天,确保了混凝土工程的按期开工。

作者:张东,19739月生,19989月参加工作,毕业于山西省水利学校,助工。