¿Exploración sobre el diseño de la estructura de soporte para el pozo de cimentación profunda de la estación de bombeo?
La estructura de soporte del pozo de cimentación profunda es segura, económica y puede proporcionar un amplio espacio de construcción. Este artículo combina ejemplos de proyectos de pozos de cimentación profunda para estaciones de bombeo, presenta en detalle el diseño de estructuras de soporte de pozos de cimentación profunda para estaciones de bombeo y analiza la selección de planes de soporte de pozos de cimentación profunda y medidas de monitoreo de seguridad para proporcionar referencia para proyectos similares.
Con el rápido desarrollo de la economía social, cada vez se construyen más proyectos de construcción. Las estructuras de soporte de pozos de cimentación profunda también se utilizan ampliamente por su seguridad, economía y capacidad para proporcionar un amplio espacio de construcción. algunos proyectos. La tecnología de soporte de pozos de cimentación profunda es adecuada para ciertos edificios que deben colocarse en espacios subterráneos más profundos. Es necesario excavar el pozo de cimentación, pero no hay suficiente espacio fuera del plano del pozo de cimentación para fines de nivelación, o este espacio no existe. edificios adyacentes o espacios subterráneos en proyectos como tuberías y caminos de transporte, no se permite la nivelación y la excavación vertical solo se puede realizar bajo la protección de estructuras de soporte, como el proyecto de pozo de cimentación profundo presentado en este artículo. El autor ha presentado esto en detalle.
1 Descripción general del proyecto
Un determinado proyecto necesita construir una nueva estación de bombeo de drenaje para resolver el problema de que, debido al soporte de las mareas del río exterior, el agua de la inundación interna no puede ser descargado a través de la esclusa cuando el nivel del agua del río exterior sea alto. El estándar de diseño de control de inundaciones de la estación de bombeo es un nivel de inundación que ocurre una vez cada 200 años, y el estándar de drenaje es que no haya ningún desastre dentro de las 24 horas una vez cada 20 años. El nivel de agua interno controlado de la piscina de entrada es de 5,80 m y el caudal de diseño es de 18,7 m3/s. Diseñar e instalar cuatro bombas sumergibles de flujo axial 1400QZB-125, con un solo motor de 355KW y una capacidad instalada total de 1420kW. La estación de bombeo es de tamaño mediano.
2 Dificultades en la construcción del pozo de cimentación profunda de la estación de bombeo
El proyecto del pozo de cimentación profunda de la estación de bombeo es difícil de construir debido a su ubicación geográfica, requisitos de construcción y limitaciones de tiempo. Las principales dificultades son las siguientes (1) La estación de bombeo de este proyecto está dispuesta cerca de la esclusa existente, ubicada en un espacio abierto entre la esclusa y la sala de gestión de la esclusa. Actualmente hay una torre de alambre de alto voltaje en el extremo de entrada de la estación de bombeo. El edificio principal de la sala de bombeo de la estación de bombeo está cerca de la compuerta y la sala de administración existentes. El sitio de construcción es estrecho y el pozo de cimentación. excavado profundamente, con el punto más profundo alcanzando los 10,22 m. El pozo de cimentación (oeste) El borde del pozo de cimentación está cerca de la pared lateral de la estructura de la esclusa. El lado este del pozo de cimentación está a solo 6 m de la sala de administración. El pozo de cimentación debe disponerse de manera que no afecte en la medida de lo posible la seguridad de los edificios existentes y al mismo tiempo se garantice la seguridad de la excavación. ② El plan de desvío y control de tráfico tiene un mayor impacto en el diseño del proyecto. (2) El tiempo de construcción principal es corto y la estructura submarina debe completarse y retirarse la ataguía durante la estación seca.
Comparación y Selección de 3 Planos de Soporte de Cimentación
Antes de la construcción del proyecto, luego del estudio en sitio, se conoció que la distancia desde el borde del terreno del proyecto hasta la esclusa y el edificio eran pequeños, y la distancia al río exterior era La alcantarilla del tanque de salida necesita romper la estructura del cajón del terraplén exterior del río y la acera superior para reducir el impacto del daño al terraplén exterior del río. del terraplén roto debe minimizarse. Por lo tanto, para garantizar que la seguridad de los edificios existentes no se vea afectada durante la excavación del pozo de cimentación y para minimizar el impacto en los edificios circundantes, se adoptan medidas de soporte vertical para la excavación de la piscina de entrada, la sala de bombas principal y la alcantarilla de la caja de salida del sistema de bombeo. estación para reducir el riesgo de uso del terreno y garantizar la seguridad de la excavación. La elevación de la base de la sección de conexión entre la piscina de entrada y el aumento interno del proyecto del pozo de cimentación profunda de esta estación de bombeo es de 0,90 m; la elevación de la base de la piscina de entrada frontal es de 0,90 ~ -2,06 m; La sección de la cámara es de -2,06 m, y la piscina de salida y la base de excavación de la sección de conexión de la alcantarilla del tanque de agua y la sección exterior de la compuerta de marea del río son 2,3 m.
La elevación del suelo en la parte superior del pozo de cimentación es de 8,40 m y la profundidad de excavación del pozo de cimentación es de aproximadamente 6,30 ~ 10,22 m. Según los datos geológicos, los estratos expuestos en la sección interior de la piscina de entrada y en la sección exterior de la alcantarilla de la caja de salida del río son: ① capa de relleno artificial, ②-1 capa de arena y grava que contiene limo aluvial, ②-3 capa de arcilla limo aluvial y arenisca arcillosa y arenisca los estratos expuestos en la sección de la sala de bombas incluyen: ① capa de suelo de relleno artificial, ②-1 capa de arena y grava que contiene limo aluvial, ②-3 capa de arcilla limo aluvial, ②-4 fina que contiene lodo aluvial arena, capa de arena medio gruesa que contiene grava, arenisca arcillosa y arenisca. Entre las capas de suelo mencionadas anteriormente, la capa de arcilla limosa aluvial ②-3 es un suelo altamente compresible y es una capa débil con un espesor expuesto de aproximadamente 1,0 a 4,6 m. A través del análisis de datos geológicos, se elaboraron los siguientes dos planos de diseño de la estructura de soporte del pozo de cimentación profunda de la estación de bombeo para su comparación y selección:
(1) Plan 1: soporte de pilotes perforados moldeados en el lugar más rotativos Esquema de cerramiento de pilotes. Los pilotes moldeados in situ se utilizan como estructura de soporte del pozo de cimentación en el exterior del pozo de cimentación, y se utilizan pilotes de inyección de lechada entre los pilotes para evitar el agua y las filtraciones.
A partir de una elevación de aproximadamente 8,4 m en el suelo, la excavación se nivela en una proporción de 1:2,5 hasta una elevación de 6,0 ma 6,50 m, y el soporte vertical de 6,0 ma -2,06 m hasta el fondo de los cimientos. El pozo está sostenido por pilotes moldeados in situ. El diámetro del pilote perforado moldeado in situ es de 1,0 m, la distancia entre los centros del pilote es de 1,20 m, la elevación de diseño de la parte superior del pilote es de 6,0 m a 6,50 m, la longitud de un solo pilote es de 12 a 21 m, el El diámetro del pilote de inyección es de 0,6 m y la distancia entre los centros del pilote es de 1,20 m. La longitud de un solo pilote es de 12 m.
(2) Esquema 2——Esquema de soporte de muro de contención de pilotes de mezcla de celosía por gravedad. A partir de una elevación de aproximadamente 8,4 metros sobre el suelo, la excavación se nivela en una proporción de 1:2,5 hasta una elevación de 6,00 m~6,50 m desde una elevación de 6,0 m~-2,06 m hasta el fondo del pozo de cimentación. , se utiliza un muro de contención de pilotes de mezcla de celosía de tipo gravedad como soporte vertical. El muro de contención tiene 4,0 m de espesor y consta de pilotes de mezcla de cemento con un diámetro de 0,5 my un espacio entre centros de 0,35 m dispuestos en una estructura de celosía y tierra entre los pilotes. Las tecnologías de construcción de los dos esquemas anteriores son maduras y factibles. Las cantidades de ingeniería detalladas y las comparaciones de inversión se muestran en la Tabla 1. La ventaja de la Opción 1 es que el esquema de soporte es seguro y confiable, la tecnología de construcción es madura y puede hacer frente a diferentes condiciones geológicas, pero el costo es relativamente alto. La opción 2 puede cumplir con los requisitos de profundidad del soporte de ingeniería y tiene un bajo costo de ingeniería. Sus deficiencias también son relativamente obvias. El espesor del muro de contención de pilotes de mezcla de celosía por gravedad es de hasta 4 m. El terreno para este proyecto es limitado y el diseño es difícil, no tiene efecto de incrustación con la roca fuertemente erosionada y no puede resistir. Fuerza de corte lateral La carga de trabajo de la pila de mezcla es enorme, la edad es más larga y el período de construcción es más largo. Desde la perspectiva de la aplicación de ingeniería, ambas soluciones pueden satisfacer las necesidades de ingeniería. Teniendo en cuenta factores como el costo del proyecto, la seguridad, la confiabilidad y el período de construcción, se recomienda adoptar el soporte de pilotes moldeado in situ con un diámetro de. 1,0 my la solución de cerramiento de pilotes con lechada rotativa.
4 Diseño de soporte del pozo de cimentación
El rango de soporte de los pilotes punzonados in situ en este proyecto es desde la sección de conexión entre el aumento interno y la piscina de entrada de la estación de bombeo hasta el la alcantarilla del tanque de salida de la estación de bombeo y la caja de conexión exterior del río. Para la sección de la alcantarilla, la longitud longitudinal del soporte es de aproximadamente 90 m, la distancia entre los centros de los pilotes es de 1,20 m y hay 72 pilotes de concreto dispuestos con la elevación de la parte superior y la longitud del pilote. de cada parte del pilote colado in situ se enumeran en la Tabla 2. Para garantizar aún más la seguridad del pozo de cimentación y reducir el desplazamiento horizontal de la parte superior del pilote colado en el lugar, hay una viga de corona en la parte superior del pilote colado en el lugar, con un ancho Para proteger el talud de excavación de la erosión del agua de lluvia, se utiliza hormigón proyectado C20 de 0,1 m de espesor para proteger el talud de excavación del pozo de cimentación.
5 Monitoreo de la seguridad del pozo de cimentación
Para garantizar la seguridad de la excavación del pozo de cimentación y las casas circundantes, es necesario monitorear el pozo de cimentación en el lado sur de la estación de bombeo. Los elementos de monitoreo incluyen el desplazamiento horizontal y vertical de las estructuras de soporte, el desplazamiento horizontal y vertical de las cimas de las pendientes, la deformación de los edificios circundantes, los niveles de agua subterránea, etc. La disposición específica es la siguiente: se instalan 4 puntos de monitoreo de desplazamiento horizontal y vertical en la parte superior de la pendiente en el lado este del pozo de cimentación, con un espacio de aproximadamente 20 m; las vigas de contacto en la parte superior de los pilotes colados en el lugar y los puntos de monitoreo son El espaciamiento es de aproximadamente 20 m. Un máximo de 3 tubos inclinómetros están enterrados en el cuerpo del pilote colado en el lugar, cada uno con un espaciamiento de aproximadamente; 30 m, para monitorear el desplazamiento horizontal profundo del cuerpo del pilote; se entierran 3 tubos inclinómetros máximos dentro y fuera de la periferia del pozo de cimentación de la estación de bombeo. Se utiliza un tubo de medición de presión para monitorear los cambios en los niveles de agua subterránea durante la excavación del pozo de cimentación. Establecer un máximo de 3 puntos de nivel de observación de asentamientos y desplazamientos en el pozo de cimentación y en la sala de manejo del lado este para observar la deformación del suelo en esta parte. Los intervalos de tiempo para los elementos de monitoreo anteriores se determinan de acuerdo con el proceso de construcción. Cuando la tasa de cambio de los resultados del monitoreo es grande, se debe aumentar el número de observaciones.
6 Conclusión
En resumen, la construcción de estructuras de soporte para pozos de cimentación profunda es un problema muy completo, porque es complejo y cambiante, y se ve muy afectado por el medio ambiente. Si el esquema de diseño adoptado no es razonable, fácilmente puede generar problemas inesperados y representar una amenaza mayor para la seguridad de la propiedad y del personal. El personal relevante debe partir de los requisitos objetivos y prácticos del soporte e investigación de pozos de cimentación profunda y formular el plan de diseño más realista. El esquema de diseño adoptado en los ejemplos de ingeniería presentados en este artículo logró el efecto de construcción esperado de la estructura de soporte del pozo de cimentación profunda en la estación de bombeo y puede usarse como referencia para la construcción de ingeniería en entornos similares.
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