排涝泵站的软基处理方案研究.pdf
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1、云南水力发电YUNNAN WATER POWER152第 40卷第 4期0 引言排涝泵站在城市排水体系中起着至关重要的作用,而其基础设施的稳定性和安全性对于保障排水系统的正常运行至关重要。然而,在长期的使用和自然环境的影响下,排涝泵站的软基问题逐渐暴露出来,对其建设和使用带来了一定的风险和挑战。因此,针对排涝泵站的软基问题进行深入研究,制定合理的处理方案,具有重要的实际意义和工程价值1。1 排涝站概况广州市民政局精神病院院区东南侧建有 1 座水闸和电排站,建于上世纪九十年代。两个单体工程紧紧相依,为闸泵工程。其中水闸为单孔闸门,宽约 1.2 m,启动方式为手摇式螺杆启闭;电排站共有 4 台抽水
2、泵,其中 1 台为备用泵。闸站对内连通排洪渠,对外连通珠江西航道。每年汛期,珠江水位上涨,加上潮水顶托,水闸就要关闭防洪(潮),如果适逢大雨,排洪渠水位暴涨,只能依靠电排站开机抽排来减轻院区洪涝灾害,若抢排不及时,院区低洼地区极易积水成灾。水闸泵站从建成使用至今已经几十年,厂房布置简单,机组设备已老旧,泵机运行效率较低。院区基本形成了雨水排水体系和排涝体系。由于建设年代已久,现状的排水防涝工程设施存在着不同程度的问题。主要问题表现在院区湖、涌调蓄作用小,已建排水防涝设施老旧,年久失修,设施维护管排涝泵站的软基处理方案研究范玮(河南省水利勘测设计研究有限公司汕头分公司,广东 汕头 515000)
3、摘要:针对广州市民政局精神病院院区东南侧排涝泵站的软基问题展开研究,通过分析院区的地质情况和现有设施的状况,提出了针对性的软基处理方案。通过地质调查、土壤分析以及工程比较,选择了最适合的方案,并对其进行了详细的计算和分析。通过泵房基础处理方案、地基承载力计算、沉降计算等内容的研究,为排涝泵站的建设和维护提供了可靠的技术支持。关键词:排涝泵站;软基处理;方案研究中图分类号:TU992.25;TU471+.8文献标识码:A文章编号:1006-3951(2024)04-0152-04DOI:10.3969/j.issn.1006-3951.2024.04.037Research on Soft Fo
4、undation Treatment Scheme for Drainage Pumping StationFAN Wei(Henan Water&Power Engineering Consulting CO.,Ltd,Shantou Branch,Shantou 515000,China)Abstract:This paper conducts research on the soft foundation problem of the drainage pump station on the southeast side of the psychiatric hospital area
5、of Guangzhou Civil Affairs Bureau.A targeted soft foundation treatment plan has been proposed by analyzing the geological conditions and existing facilities of the campus.Through ecological investigation,soil analysis,and engineering comparison,the most suitable plan was selected,and detailed calcul
6、ations and analysis were conducted.The research on pump room foundation treatment scheme,foundation bearing capacity calculation,settlement calculation and other contents provides reliable technical support for the construction and maintenance of drainage pumping stations.Keywords:drainage pump stat
7、ion;soft foundation treatment;scheme research收稿日期:2023-08-25作者简介:范玮(1996-),男,广东汕头人,助理工程师,主要从事水工建筑物及结构设计等工作。*范玮 排涝泵站的软基处理方案研究153理不到位等。故于院区东南方向,原电排站位置进行重建排涝泵站和水闸。2 泵房基础处理方案2.1 泵房地质基础情况场地位于广州市珠江南岸,地貌形态属珠江三角洲海冲积平原,当前建设项目旨在用作绿化用地。根据区域地质资料,场地范围的基岩是石炭系石灰岩(C1dc)。根据此次钻孔测量数据,钻孔孔口的标高在 6.38 8.12 m 之间,相对高差为1.74
8、m。该场地位于东秀路西侧、五一大道东北侧,交通较为便利2。根据钻孔揭示,场地的岩土层按成因类型从上至下可以划分为以下几个部分。人工堆积层(Q4ml):该层为褐黄色至棕黄色,主要由黏性土、砂粒、砖块等组成,已完成自重固结。该层厚约 1 5.1 m,平均厚度为 3.63 m。标准贯入试验显示其承载力特征值经验值为 120 kPa。第四系冲积层(Q4al):该层包括淤泥质黏土、粉质黏土和中砂。这些层的特点、厚度以及承载力特征值经验值分别为:淤泥质黏土:灰黑色,流塑,含有腐殖质,厚度平均为 3.63 m,承载力特征值经验值为 45 kPa;粉质黏土:灰白色,可塑,干强度中等,厚度平均为 1.93 m,
9、承载力特征值经验值为 150 kPa;中砂:深灰色至灰黄色,稍密中密,局部夹淤泥质黏土薄层,厚度平均为 7.5 m,承载力特征值经验值为 200 kPa。石炭系测水段灰岩(C1dc):该层为微风化石灰岩,具有较好的岩体质量,厚度平均为 1.7 m,承载力特征值经验值为 4 000 kPa。2.2 基础处理方案对比现有排涝泵站位于医院院区的东南侧,对于该区域的地形特征,经过实地勘察得知,呈现出相当的复杂性。排涝泵站所在地的排渠左侧毗邻1 个宽敞的停车场,而右侧则与 1 座厂房相近。在涵闸穿堤的位置,地理环境显得相当狭窄。更为重要的是,该区域的堤身出现了单薄的情况,而且堤线的走向也呈现出弯折的特点
10、。这种地理布局导致堤外的滩地空间十分狭窄,而堤内部直接临近水域,形势较为严峻。为了找到最佳的工程选址,在现有的基础上提出了 2 种排涝站的布置方案进行比较。方案一是堤后式排涝站,意味着排涝站的泵房将被布置在防洪堤的背水坡脚位置。方案二则是堤身式排涝站,这意味着泵房将会被布置在防洪堤的身体部分。对于这两个方案,从以下几个方面进行了详细的分析和比较。1)地形条件。地形条件在泵房的选择和排涝站的布置中具有重要影响。如果选择在堤身建造泵房,可能导致堤防在排涝站处出现间断,这将对堤防的管理和堤顶交通产生不利影响。与此不同,采用堤后式排涝站的设计,将泵房布置在堤身作穿堤箱涵的方式能够有效解决上述问题,带来
11、明显的优势。这种设计不仅保持了堤防的完整性,还能够克服堤身建造泵房可能带来的障碍。因此,在考虑地形条件时,选择堤后式排涝站布局是更为合适的选择,因其能够兼顾排涝效果与堤防完整性,从而为排涝工程的成功实施提供了有力支持。2)泵房稳定条件。在设计泵房时,其稳定条件是至关重要的考虑因素之一。浮托力是影响排涝站稳定性的重要因素,尤其需要在排涝站的运行水位和洪水位差异较大的情况下予以关注。以一例为例,当排涝站的进水池最低运行水位为5 m,而外江发生 200 年一遇的洪水时水位高达8.1 m,水头差达到 3.1 m。如果采用堤身式泵房设计,由于在这种情况下较大的浮托力和倾覆力作用,需要增加投资以确保泵房的
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