抗拉拔锚杆在取水泵房抗浮稳定设计中的应用

天然气与石油NATURALGASANDOIL2015年08月抗拉拔锚杆在取水泵房抗浮稳定设计中的应用徐喜林1王晔辉21．中石化石油工程设计有限公司，山东东营2570262．内蒙古中能天然气有限公司，内蒙古呼和浩特020010摘要:河岸式取水泵房的抗浮稳定设计是泵房设计的一个重要环节。为了探讨抗拉拔锚杆锚固抗浮稳定方式在泵房抗浮稳定中的应用特点，以元坝气田净化厂取水泵房的抗浮稳定设计为工程实例，扼要阐述了泵房抗拉拔锚杆锚固抗浮稳定方式较适用于构筑物临水面水位较高或构筑物地下室的地下水位较高的情况;对基坑基底岩土条件来讲，适用于基岩较完整、坚固，岩层较厚的场地。提出了抗拉拔锚杆锚固抗浮稳定的一般设计要点，可为类似工程的设计、施工和研究提供参考。关键词:河岸式取水泵房;抗拉拔锚杆;抗浮稳定设计DOI:10.3969/j．issn．1006－5539.2015.04.019收稿日期:2014－12－21作者简介:徐喜林(1964－)，男，河南林县人，高级工程师，本科，主要从事水利、道桥、市政、油气田地面工程设计工作。0前言河岸式取水泵房的抗浮稳定设计是泵房设计的重要环节。当泵房尺寸较大、水位较高时，泵房的抗浮稳定往往是设计的主要控制因素［1］。本文介绍了元坝气田取水泵房的抗浮稳定设计和施工投产情况，为研究类似工程的取水泵房抗浮稳定方式和抗浮条件提供了成功的实例。1取水泵房工程概况元坝气田取水泵房位于四川省广元、南充、巴中境内，隶属于中石化巴中探区。元坝气田净化厂是元坝气田重要的系统配套工程，净化厂从该区东河取水，设河岸式取水泵房，装3台水泵机组，设计取水规模为800m3/h。净化厂取水泵房为元坝气田建设给排水工程之一，是提供元坝净化厂生产及生活用水的基础建设工程［2］。该取水泵房于2012年年底完成施工图设计，2013年1月开工，其主体工程在建设中解决了河岸山体边坡施工困难，泵房与河床高度落差较大(主体工程施工高度达26m)等工程难题，并经历了7月东河史上最大规模的洪灾，于8月成功封顶。2014年6月14日，元坝气田净化厂取水泵房成功完成受电［3］。1.1设计规模根据泵站等级与防洪(潮)标准［4］，泵房设计等级与规模为II等中型规模。取水泵房地理位置及工程实物照片见图1。1.2区域气象条件工程区域风向多为静风，年主导风向为北、北西风，平均风速2.70m/s，最大风速34.00m/s。区域多年平均降雨量1020.00mm，全年各月降雨量不均，7月最多，降雨量214.30mm，12月最少，降雨量9.80mm。多年平均气温16.60℃，极端最高40.20℃，极端最低－4.60℃。1.3场地稳定性及工程地质条件取水泵房勘察场地地貌单元属低山缓丘和河流岸坡地貌，原始地貌基本未破坏，地质环境较好。泵房南侧有一东西走向、宽约6.00m的碎石沥青公路，泵房北侧为东河及河岸阶地冲洪积层(图1)。场地整体地势南高北低，呈斜坡状。根据现场岩土工程勘察，场区内未见地面塌陷、土洞及地裂缝等不良地质，场地边坡现状整体处于稳定状态。场地地基主要岩土层分布及工程地质特征见表1，岩土层工程地质力学性能指标见表2，岩土工程地质剖面见图2。08a)取水泵房地理位置b)工程实物照片图1取水泵房地理位置及工程实物照片表1岩土层分布及工程地质特征层土编号及名称土层特征描述1－2砂质粉土(Qal+pl4)河岸冲击成因粉土，结构松散，干强度低，韧性较差;层厚4.80～5.80m，层底标高361.53～362.48m2－1强风化泥岩(K1c)以黏土矿物为主，含砂质，块状构造;节理及裂隙发育，质软;层厚0.20～3.20m，层底标高358.33～382.16m2－2中风化泥岩(K1c)以黏土矿物为主，含少许砂质，块状构造;节理及裂隙不发育，岩体结构完整，质较硬;层厚4.40～5.20m(未揭穿)，层底标高353.93～354.28m表2岩土层工程地质力学性能指标土层编号及名称承载力特征值/kPa饱和单轴抗压强度标准值/MPa内聚力/MPa内摩擦角/(°)桩周土极限侧阻力标准值/kPa桩的极限端阻力标准值/kPa1－2砂质粉土(Qal+pl4)120－0.0125－－2－1强风化泥岩(K1c)260－－－－－2－2中风化泥岩(K1c)5002.530.363080800图2岩土工程地质剖面图1.4场地水文地质条件根据含水介质及地下水的赋存条件，场地钻探深度范围内地下水主要类型为松散孔隙水及浅层基岩裂隙水，东河岸边为潜水。取水泵房工程场地邻近东河，水位随旱季和雨季交替升降，另外在河流下游有一水电站，其放水和蓄水也会影响河流水位的变化。经勘察，水电站蓄水后于东河工程场地部位设计洪水位380.30m，正常水位368.50m，最低水位363.00m。勘察期间地下水水位埋深1.20～8.20m。1