【摘要】地质勘察与评价是水利建设重要内容,结合评价结果可提出切实可行的水利改造方案。“承压水”是地质工程中的特殊情况,对地基工程改造建设具有广泛的影响力。为了进一步提升水利建设质量水平,要做好承压水勘察与分析工作,对地基工程提出切实可行的改造方案。结合工程案例,本文分析了承压水布局及评价内容,为水利工程改造提供科学的指导方向。
【关键词】承压水;基础施工;评价;对策
淮安市里运河防洪控制工程主要是通过在里运河上、下游段兴建防洪控制工程,御淮河洪水于主城区之外,使主城区免遭洪水威胁,降低里运河汛期水位;同时在非汛期,保证城区段里运河有一定的景观水位,使城市与水亲密结合,打造水韵城市。因此,工程单位要结合具体工程案例,提出科学有效的勘察评价方案,为后续地基施工实施综合调度与指导。
1、工程概述
楚州控制工程隶属于里运河防洪工程,位于楚州人民桥以南1km处的里运河上,拟采用闸站桥三结合方案。主要建筑物包括一座孔径30m的节制闸、一座流量为70m3/s的泵站、桥宽34m的堂子巷规划桥和室内配电所及管理设施等。工程实施后,将满足挡洪、排涝、生态补水、通航、城市景观和交通等要求。
2、地基工程承压水布局分析
2.1 承压水布局
在勘察深度内,拟建处地下水以微量的孔隙潜水及承压水为主。微量的孔隙潜水主要位于2层粘性土层内,勘察期间的潜水水位为3.25m左右;承压水主要位于3层、5层和8层砂壤土或砂土层内。根据本次观测,3层重粉质砂壤土层中承压水水位标高约2.85m,5层重粉质砂壤土层中承压水水位标高约-0.76m。8层砂土或砂壤土因埋深较大,其中承压水对本工程设计、施工无影响,故本次勘察未对其进行承压水水位观测。
孔隙潜水主要接受地表径流、大气降水及附近河流侧渗补给,主要排泄于自然蒸发和侧向径流。承压水以径流及越流补给为主要补给来源,以越流排泄为主要排泄途径。
根据工程经验,该处地下水对混凝土无腐蚀性,对混凝土结构中的钢筋及钢结构均具弱腐蚀性。
2.2 承压水评价
(1)针对拟建工程不同部位的基础方案评价,具体如表1。
(2)3层重粉质砂壤土中的承压水水位标高为2.85m,5层重粉质砂壤土中的承压水水位标高为-0.76m。开挖深度内土层透水性为中等~极微透水性,对开挖有影响的地下水主要为3层重粉质砂壤土中的承压水,建议采用管井降水。5层重粉质砂壤土中的承压水水位为-0.76m,不会对基坑开挖造成影响。
(3)基坑最大开挖至3层重粉质砂壤土,该层土的渗透变形类型为流土型,允许水力比降为0.35。
(4)开挖土层中,1层填土和3层重粉质砂壤土边坡稳定性较差。考虑到基坑开挖深度较大,根据场地条件,可考虑在放坡开挖的基础上,采取适当合理的支护措施。
3、水利地基工程施工评价
3.1 路基场地适应性评价
路基工程主要有左幅、右幅和6条匝道,总体上看,场地内无重大不良地质和特殊岩土,工程地质条件中等,地下水轻度发育,场地的地形条件较好,适宜道路建设。
3.2 承压水地基场地适应性评价
整体来看,承压水地基工程地质条件一般,地下水较发育,场地的地形条件较好,较适宜承压水地基的建设。
4、承压水地基施工技术应用方法
4.1 填方施工
填方路基可选择场内路堑开挖的粉质粘土、岩层按一定比例混合后作为填料,其填料最小强度及最大粒径应满足水利结构改造与规划发展要求,确保边坡施工技术达到预定的工程性能标准,这样才能实现边坡结构安全改造目标,且回填时应分层碾压夯实。道路修筑所需石块、砂石、碎石等,可在项目区周边的采石场、砂石场等地采购供应;水泥、钢材等可由当地的水泥厂及钢材市场采购解决;排污管道可由当地管材厂或市场采购解决。此外,路基开挖所得石料也可作为筑路填筑材料。
4.2 碾压施工
位于水田、鱼塘、沟槽中的填方段,宜先清除表层软~流塑状之土层,抛填片石、碎石,碾压夯实后分层夯实填筑。位于旱地填方段宜先清除地表浮土再逐层夯实填筑。设计时应在坡脚设坡脚挡,以减少占地。挖方路堑多为土层,边坡稳定性较差。故施工应跳槽开挖,切忌长拉槽,并及时加强边坡支护,挖方边坡应尽量放缓。施工建议分级开挖、分段防护,同时加强坡面防护和截排水设施。防止开挖边坡表土坍滑。
4.3 支护施工
斜坡填方地段填土前应先挖台阶后再分层夯实填筑;局部边坡陡峻,施工注意加强安全防护;桥基坑施工应加强坑壁防护,防止坑壁坍塌,开挖后应及时封闭下基。承压水地基主要地质问题为:承压水地基出口存在仰坡顺层、承压水地基出口段浅埋。
结论
水利勘察是为了更好地掌握区域地质条件,实现地质空间规划与改造发展,以免地质问题对地面工程建设造成的不利影响。本次案例研究中,通过地质问题评价与分析,对区域地质稳定性、安全性、结构性等综合评估,提出了闸站、佳通桥、临时围堰等主体工程的可行性改造对策,确保地质工程改造达到预定标准要求。
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