【摘要】地質勘察與評價是水利建設重要內容,結合評價結果可提出切實可行的水利改造方案。“承壓水”是地質工程中的特殊情況,對地基工程改造建設具有廣泛的影響力。為了進一步提升水利建設質量水平,要做好承壓水勘察與分析工作,對地基工程提出切實可行的改造方案。結合工程案例,本文分析了承壓水布局及評價內容,為水利工程改造提供科學的指導方向。
【關鍵詞】承壓水;基礎施工;評價;對策
淮安市里運河防洪控制工程主要是通過在里運河上、下游段興建防洪控制工程,御淮河洪水于主城區之外,使主城區免遭洪水威脅,降低里運河汛期水位;同時在非汛期,保證城區段里運河有一定的景觀水位,使城市與水親密結合,打造水韻城市。因此,工程單位要結合具體工程案例,提出科學有效的勘察評價方案,為后續地基施工實施綜合調度與指導。
1、工程概述
楚州控制工程隸屬于里運河防洪工程,位于楚州人民橋以南1km處的里運河上,擬采用閘站橋三結合方案。主要建筑物包括一座孔徑30m的節制閘、一座流量為70m3/s的泵站、橋寬34m的堂子巷規劃橋和室內配電所及管理設施等。工程實施后,將滿足擋洪、排澇、生態補水、通航、城市景觀和交通等要求。
2、地基工程承壓水布局分析
2.1 承壓水布局
在勘察深度內,擬建處地下水以微量的孔隙潛水及承壓水為主。微量的孔隙潛水主要位于2層粘性土層內,勘察期間的潛水水位為3.25m左右;承壓水主要位于3層、5層和8層砂壤土或砂土層內。根據本次觀測,3層重粉質砂壤土層中承壓水水位標高約2.85m,5層重粉質砂壤土層中承壓水水位標高約-0.76m。8層砂土或砂壤土因埋深較大,其中承壓水對本工程設計、施工無影響,故本次勘察未對其進行承壓水水位觀測。
孔隙潛水主要接受地表徑流、大氣降水及附近河流側滲補給,主要排泄于自然蒸發和側向徑流。承壓水以徑流及越流補給為主要補給來源,以越流排泄為主要排泄途徑。
根據工程經驗,該處地下水對混凝土無腐蝕性,對混凝土結構中的鋼筋及鋼結構均具弱腐蝕性。
2.2 承壓水評價
(1)針對擬建工程不同部位的基礎方案評價,具體如表1。
(2)3層重粉質砂壤土中的承壓水水位標高為2.85m,5層重粉質砂壤土中的承壓水水位標高為-0.76m。開挖深度內土層透水性為中等~極微透水性,對開挖有影響的地下水主要為3層重粉質砂壤土中的承壓水,建議采用管井降水。5層重粉質砂壤土中的承壓水水位為-0.76m,不會對基坑開挖造成影響。
(3)基坑最大開挖至3層重粉質砂壤土,該層土的滲透變形類型為流土型,允許水力比降為0.35。
(4)開挖土層中,1層填土和3層重粉質砂壤土邊坡穩定性較差。考慮到基坑開挖深度較大,根據場地條件,可考慮在放坡開挖的基礎上,采取適當合理的支護措施。
3、水利地基工程施工評價
3.1 路基場地適應性評價
路基工程主要有左幅、右幅和6條匝道,總體上看,場地內無重大不良地質和特殊巖土,工程地質條件中等,地下水輕度發育,場地的地形條件較好,適宜道路建設。
3.2 承壓水地基場地適應性評價
整體來看,承壓水地基工程地質條件一般,地下水較發育,場地的地形條件較好,較適宜承壓水地基的建設。
4、承壓水地基施工技術應用方法
4.1 填方施工
填方路基可選擇場內路塹開挖的粉質粘土、巖層按一定比例混合后作為填料,其填料最小強度及最大粒徑應滿足水利結構改造與規劃發展要求,確保邊坡施工技術達到預定的工程性能標準,這樣才能實現邊坡結構安全改造目標,且回填時應分層碾壓夯實。道路修筑所需石塊、砂石、碎石等,可在項目區周邊的采石場、砂石場等地采購供應;水泥、鋼材等可由當地的水泥廠及鋼材市場采購解決;排污管道可由當地管材廠或市場采購解決。此外,路基開挖所得石料也可作為筑路填筑材料。
4.2 碾壓施工
位于水田、魚塘、溝槽中的填方段,宜先清除表層軟~流塑狀之土層,拋填片石、碎石,碾壓夯實后分層夯實填筑。位于旱地填方段宜先清除地表浮土再逐層夯實填筑。設計時應在坡腳設坡腳擋,以減少占地。挖方路塹多為土層,邊坡穩定性較差。故施工應跳槽開挖,切忌長拉槽,并及時加強邊坡支護,挖方邊坡應盡量放緩。施工建議分級開挖、分段防護,同時加強坡面防護和截排水設施。防止開挖邊坡表土坍滑。
4.3 支護施工
斜坡填方地段填土前應先挖臺階后再分層夯實填筑;局部邊坡陡峻,施工注意加強安全防護;橋基坑施工應加強坑壁防護,防止坑壁坍塌,開挖后應及時封閉下基。承壓水地基主要地質問題為:承壓水地基出口存在仰坡順層、承壓水地基出口段淺埋。
結論
水利勘察是為了更好地掌握區域地質條件,實現地質空間規劃與改造發展,以免地質問題對地面工程建設造成的不利影響。本次案例研究中,通過地質問題評價與分析,對區域地質穩定性、安全性、結構性等綜合評估,提出了閘站、佳通橋、臨時圍堰等主體工程的可行性改造對策,確保地質工程改造達到預定標準要求。
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