排澇泵站、水閘基坑支護(hù)設(shè)計

王芬　王樂

摘 要： 排澇泵站和水閘的基坑支護(hù)設(shè)計之所以在計算上較為復(fù)雜，是由于其樁基需要在軟土地之上進(jìn)行建設(shè)。而所謂的排澇泵站和水閘的基坑支護(hù)設(shè)計，則屬于水利工程建設(shè)。在水利工程建設(shè)過程中，涉及到基坑支護(hù)工程的工程較多，鉆孔灌注樁作為常見的支擋結(jié)構(gòu)。文章就基坑支護(hù)設(shè)計進(jìn)行了探討。為相關(guān)人員獻(xiàn)計獻(xiàn)策。

關(guān)鍵詞： 排澇泵站;水利工程;深基坑設(shè)計

【中圖分類號】TV551.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-3733（2020）08-0220-02

引言：隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展和壯大，我國的基建工程也隨之蓬勃發(fā)展，在基建工程之中，水利工程占據(jù)著不容忽視和小覷的地位，在水利工程的建設(shè)和發(fā)展中，基坑開挖支護(hù)作為整個工程項目中最根本也是最為重要一個環(huán)節(jié)，基坑穩(wěn)定設(shè)計和支護(hù)方案選擇需要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況和實際需求進(jìn)行設(shè)計分析。城市水利工程建設(shè)過程中，涉及到基坑支護(hù)工程的工程較多，鉆孔灌注樁作為常見的支擋結(jié)構(gòu)，具有整體剛度大、變形小、經(jīng)可靠、施工方便、適用性強、安全度高等特點，應(yīng)用廣闊。

1 排澇泵站機電設(shè)備的常見故障

1.1 電動機和水泵的常見故障

對于機電設(shè)備而言，電動機定子繞組端部綁線在工作過程中，因為前期綁線不均勻?qū)е率芰Σ痪鶆蜻M(jìn)行受到長期磨損，在使用過程中極易發(fā)生崩斷的情況，一旦綁線崩斷，在電動機定子繞組連接處就會產(chǎn)生裂縫、絕緣蹭壞。同時因為操作人員的失誤沒有擰緊定子鎖芯進(jìn)而發(fā)生松動，長久使用下去會導(dǎo)致整體機電設(shè)備運行出現(xiàn)問題，還有就是電動機和水泵的耐高溫問題，長時間使用下的機組極易發(fā)生熔斷情況，隨著自身溫度的不斷升高會慢慢的燒焦轉(zhuǎn)子勵磁繞租接頭處，損壞其絕緣部位。

1.2 主變壓器溫度指示故障

主變壓器溫度顯示故障是排澇泵站機電設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)的問題，機電設(shè)備的油溫檢查、溫度顯示器都會經(jīng)常出現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)不標(biāo)準(zhǔn)，顯示出現(xiàn)故障等問題，進(jìn)而導(dǎo)致操作人員無法了解變壓器等設(shè)備的具體運作參數(shù)，也就無法了解設(shè)備運行情況，進(jìn)而導(dǎo)致更大的危險。

1.3 保護(hù)裝置故障

眾所周知，保護(hù)裝置是保障排澇泵站機電設(shè)備可以正常運行的重要裝置，在機組二次側(cè)端子排銹蝕嚴(yán)重，進(jìn)而導(dǎo)致保護(hù)、測量系統(tǒng)電阻增大，保護(hù)裝置的靈敏度降低，測試效果也隨之受到干擾，顯示參數(shù)也不精準(zhǔn)。

2 鉆孔樁常用結(jié)構(gòu)形式

鉆孔樁常用結(jié)構(gòu)形式有單排懸臂樁、單排錨拉樁及門式雙排樁等。相比單排樁，采用門式雙排樁，在合理布置雙排樁間距的情況下，利用冠梁將雙排樁橫向連接，形成有機整體，得到更大的整體側(cè)向剛度，使得在土體推力作用下的變形較小，加強整體穩(wěn)定性。對特殊地質(zhì)條件下容易產(chǎn)生的突涌問題[1]。

3 工程地質(zhì)

為了能更加細(xì)致的闡述基坑支護(hù)設(shè)計的重點內(nèi)容，現(xiàn)以某水利工程項目為例，針對工程地質(zhì)情況做詳細(xì)講解：該工程位于城市內(nèi)河區(qū)，地處沖積平原，地面高程23.5米至28米，湖底高程8.6米至10米。二級階地離江堤甚遠(yuǎn)，分布于沖積平原的邊緣地帶。區(qū)內(nèi)地形較平坦，起伏不大，溝渠水系發(fā)育?；又ёo(hù)段粘土分布高程7.00米至14.80米，厚度3.8米至7.7米。粉質(zhì)粘土夾粉砂分布高程為14.80米至20.30米，厚度3.0米至5.5米[2]。

4 樁基支護(hù)方案設(shè)計

4.1 基坑開挖支護(hù)方案選擇

本工程由基坑開挖深度約7.0米至15.5米，根據(jù)基坑支護(hù)方案的適用條件，由于基坑開挖深度范圍內(nèi)有深厚粘土層土分布，基坑開挖受周邊建筑環(huán)境限制，根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)型式，建筑物結(jié)構(gòu)采用直立擋墻結(jié)構(gòu)型式。綜合對比基坑開挖，采用雙排鉆孔灌注樁結(jié)合水泥土攪拌樁加固的支護(hù)方案?；又ёo(hù)方式主要方案優(yōu)缺點如表1。

4.2 支護(hù)方案設(shè)計

針對支護(hù)方案設(shè)計主要有以下兩點：

（1）基坑支護(hù)方案設(shè)計結(jié)合本工程基坑開挖深度及地質(zhì)條件，基坑上部以素填土和粉質(zhì)黏土為主，其開挖受周邊建筑環(huán)境限制，基坑開挖只能采用直立邊坡方案。為滿足施工工期及基坑開挖穩(wěn)定要求，基坑支護(hù)采用雙排鉆孔灌注樁排樁支護(hù)，樁型式采用鉆孔或者沖孔灌注樁，前排灌注樁樁徑1.2米，樁間距1.5米，后排樁樁徑1.2米，樁間距2.0米，樁長19米至26米（含冠梁），樁排距4.0米，排樁頂采用冠梁連接，兩排支護(hù)樁之間設(shè)置連梁。

（2）基坑支護(hù)穩(wěn)定計算對雙排樁支護(hù)方案采用理正深基坑支護(hù)軟件計算，根據(jù)計算結(jié)果，支護(hù)排樁最大位移處為樁頂處，取雙排樁結(jié)構(gòu)最不利斷面，計算位移為17.18毫米，樁身最大彎矩1459.4kN-m。比對單排樁，在需要內(nèi)支撐的情況下，位移控制效果及工程量節(jié)省、施工便利性等方面都優(yōu)勢突出。整體穩(wěn)定安全系數(shù)為1.455，整體穩(wěn)定系數(shù)>1.35（按Ⅰ級結(jié)構(gòu)考慮），抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)為1.281>1.25（按Ⅰ級結(jié)構(gòu)考慮），滿足規(guī)范要求[3]。

5 地下水對基坑工程的影響及處理建議

5.1 基坑突涌驗算

根據(jù)工程地質(zhì)資料，本工程基坑底部位于細(xì)砂層上方約6米左右，開挖至基坑底部時可能會發(fā)生底板突涌，對前池和主泵房基坑按下式進(jìn)行抗承壓水突涌驗算。

5.2 地下水對基坑工程的影響及處理建議

（1）場地上部的殘留水主要存儲在上部人工填充層中，開挖基坑時，地下水在基坑旁產(chǎn)生水流，土壤顆粒通過自來水運到基坑。它會影響基坑的施工，會導(dǎo)致上層土體變形或不穩(wěn)定。為了確?；有逼律系耐寥荔w的穩(wěn)定性以及基坑工作面的干燥，設(shè)置水泥混凝土樁的橫向防滲幕以阻擋基坑中上部居住水的流動。鉆孔后，固結(jié)在基坑中后會殘留少量殘留物，但是可以使用敞開的間隙將其保留在一起。

（2）基坑開挖過程中會產(chǎn)生坑底突涌。采用管井減壓降低坑內(nèi)水位時，應(yīng)監(jiān)測其對周圍地面及構(gòu)筑物的影響。

6 水閘工程的設(shè)計及施工質(zhì)量管理保證

按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)安全運行水閘項目是水閘管理的關(guān)鍵。每項技術(shù)都應(yīng)根據(jù)項目的實際情況，來保證項目的安全運行，并在設(shè)計和施工方面詳細(xì)說明水閘管理實踐。

6.1 水閘工程設(shè)計中排水與止水問題的解決

在水閘設(shè)計中，最關(guān)鍵就是對于水閘排水與止水方面問題的解決措施了，同時，也是影響工程建筑物使用時間的主要因素，主要包括消力池底板、閘基、翼墻以及防沖槽的設(shè)置這四個方面的排水設(shè)計。

6.2 水閘施工質(zhì)量的嚴(yán)格管理

在水閘工程的施工過程中，工程負(fù)責(zé)人應(yīng)該對施工中每個環(huán)節(jié)進(jìn)行全面監(jiān)督。當(dāng)然，在水閘工程中不僅要做好管理方面工工作，還需要及時采納一些專業(yè)技術(shù)強，且素質(zhì)水平較高的施工人員，在進(jìn)行按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行施工的同時，還需要做好以下兩項工作。

（1）確保工程的施工質(zhì)量。具體來說，質(zhì)量檢驗機構(gòu)應(yīng)安排專職質(zhì)量檢驗員。同時，有必要建立定期的質(zhì)量檢查制度，確定質(zhì)量等級?？梢约皶r發(fā)現(xiàn)并解決違反程序和現(xiàn)象的情況。

（2）確定建設(shè)的重點。水閘的建設(shè)需要保證基礎(chǔ)，新縫，閘，葫蘆等主要部位的施工質(zhì)量，因此，可以嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工，以加強質(zhì)量控制，確保質(zhì)量[4]。

結(jié)束語：綜上所述，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對水利工程在施工質(zhì)量方面的要求也越來越高，而對于排澇泵站和水閘的基坑支護(hù)設(shè)計來說，實則說的就是水利工程的基坑支護(hù)設(shè)計，其中困難度較高的點就是通過對較軟土質(zhì)的控制，來完成基坑支護(hù)的穩(wěn)定性及安全性。在實際的施工過程中，我們經(jīng)常會遇到各種困難和問題，而最常見的應(yīng)該就是關(guān)于水閘工程中的排水和止水問題了，因此，就需要相關(guān)人員針對水閘進(jìn)行設(shè)計時，必須要認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，并且要把施工中可能出現(xiàn)的隱患問題全部考慮到位，以及分析出合理的解決方案。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐超.排澇泵站、水閘基坑支護(hù)設(shè)計的探討[J].四川建材，2019，45（02）：82-83.

[2] 任益樓.排澇泵站、水閘基坑支護(hù)設(shè)計[J].建材與裝飾，2019（21）：285-286.

[3] 熊利紅.沙井河排澇泵站、水閘基坑支護(hù)的設(shè)計與施工[J].中國農(nóng)村水利水電，2019（08）：155-157.