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城北湖泵站新建工程的地质结构分析

发布时间:2014-07-28 18:53

  城北湖泵站新建工程位于凤台县城北湖出口,淮北大堤饶荆段桩号47+414处。根据凤台县凤凰湖新区水系规划,城北湖泵站设计抽排流量为100m3/s,设计扬程6.3m,装机容量5×220kW,工程等级为II等,泵站规模为大(2)型,主要建筑物按2级水工建筑物设计。
  2区域地质资料
  城北湖泵站位于凤台县城以北淮北大堤饶荆段桩号47+414处堤内侧,淮北大堤东依淮河,西临架河、城北湖。地貌上属淮河河漫滩,地形平坦,地面高程18.4~22.1m,淮北大堤堤顶高程27.6~28.0m。堤内距堤脚50m处为鱼塘,宽约50m,深约2.0m,堤外侧滩地宽约200m,滩地高程20.8m。
  根据1990年版《中国地震烈度区划图》,本区的地震基本烈度为VI度。工程区地震活动轻微,区域构造稳定性相对较好。
  3地质条件
  拟建站址区,地层主要是由于冲洪积和湖积形成,地层中夹层、互层较多,局部为透镜体分布。软土分布广,厚度大,地质条件较差,自上而下地层分布为:
  ①2层,重粉质壤土(Q4al):黄色、灰色,流塑~软塑,湿。高压缩性。该层分布于出水池,层厚1.50~1.60m,层底高程18.00~18.20m。
  ②层,重粉质壤土(Q4al):黄色,软塑~可塑,夹薄层砂壤土。中等偏高压缩性土层。该层分布于进水池位置。层厚3.10~3.80m,层底高程17.10~18.00m。
  ③层,轻粉质壤土(Q4al):黄色、灰色,软塑~可塑,湿,下部夹薄层淤泥质土。中等压缩性,该层广泛分布于站址区地表上部,层厚1.60~8.70m,层底高程12.85~15.64m。
  ④层,淤泥质重粉质壤土(Q4al):灰色,软塑,湿,夹有砂壤土薄层,有臭味。高压缩性。该层站址区广泛分布,层厚1.00~4.30m,层底高程10.75~12.60m。
  ⑤层,重粉质壤土(Q4al):灰绿色,黄色,暗灰色,可塑,湿。中等压缩性。该层站址区广泛分布,层厚4.50~8.40m,层底高程4.10~8.00m。
  ⑥层,细砂(Q3al):灰色,中密~密实,饱和,夹有薄层重粉质壤土,含贝壳,夹砾石,粒径2~60mm。低压缩性。该层站址区广泛分布,厚度大,该层未有揭穿,已揭露最大厚度25.00m。地层分布见附图1。各土层力学性指标见表1。
  4工程地质评价
  4.1软弱持力层问题
  4.1.1泵房建基面高程为8.64m,持力层为⑤层重粉质壤土。该层强度尚可,允许承载力标准值为130kPa。下伏⑥层细砂承载力210kPa。如⑤层直接作为建筑物天然地基,考虑到上部结构荷载较大,分布不均匀,不能满足泵房上部结构和压缩变形的要求,需进行地基处理。⑤层土渗透性较低,笔耕论文新浪博客,对泵房的渗透稳定性有利,但应验算下卧⑥层细砂的渗透稳定性。
  4.1.2拦污闸建基面高程为12.80m,持力层为④层淤泥质重粉质壤土层中。基底下④层土厚度约1.2m,土层薄,下伏⑤层土承载力130kPa,地基存在承载能力不足和不均匀沉降等问题。闸基需进行处理,建议采用换土垫层处理。
  穿堤箱涵建基面高程为15.3m,持力层为③层轻粉质壤土,该层强度尚可,但下卧有软弱的④层淤泥质土,也不宜采用天然地基。建基面距⑤层好土3.0m左右,可采用换土垫层或粉喷桩处理。
  出口防洪闸建基面高程为14.9m,持力层为③、④层交界面上,下伏⑤层土承载力130kPa,其中⑤层以上厚约8.0m,呈流塑~软塑状态,属高压缩性、低强度的软弱层,承载力60~120kPa。作为天然闸基土,不仅承载能力不能满足上部结构的需要,而且还存在地基变形和抗滑等问题,故需进行地基处理。
  前池两侧的挡土墙高度最大,高约11m,为空箱式挡墙,相应基底平均荷载估算约在160kPa左右。而其持力层位于⑤层中,承载力不能满足要求;出口防洪闸处的挡土墙高度一般小于5.0m,基底荷载不大,持力层多位于③层中,承载力基本满足要求。但应验算下卧④层软弱土的影响;拦污闸处的挡土墙高度一般7.8~2.0m,基底荷载差异较大,持力层分别为④、③和②层土,宜分别情况考虑,基底荷载较大,承载力不能满足要求时,亦应采取必要的地基补强措施。另外,区内上部土层抗冲刷性能均较差,在建筑物上下游出口段,应进行必要的护砌。
  泵站基坑开挖深度最大达14m以上,涉及填土、②、③、④和⑤层土,以上各层抗剪强度多较低,对基坑边坡稳定性不利。边坡开挖坡比宜缓于1:3.0,并在中部设置马道。泵房下卧⑥层细砂中含承压水,勘察期间承压水头高约12m,开挖时易产生基坑突涌。应采取深井降水,以保证正常施工。
  城北湖泵站场地地层上部41.00m勘探深度范围内均为第四系河流相松散冲洪积地层,地下水为赋存于其中的孔隙水,按照地下水赋存和运移特征可分为孔隙潜水和孔隙承压水。孔隙潜水主要分布于地层表层的③层轻粉质壤土层中,该层具中等透水性,孔隙潜水主要接受大气降水和地表水补给,地下水运移迅速。孔隙承压水主要赋存于相对隔水层下部的⑥层细砂层中,因上部有厚层⑤层重粉质壤土覆盖而具有一定的承压性,并接受淮北平原深处地下水侧向补给,其承压水位为17.26m高程,承压水头12m左右。根据工程区水质化验测试资料,地表水、地下水对混凝土和混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性

 



本文编号:6841

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