海滄污水廠沉淀池上浮治理探析

1、海滄污水廠沉淀池上浮治理探析林 強(qiáng)(廈門水務(wù)集團(tuán)有限公司，廈門 361004)提要：本文對(duì)海滄污水廠沉淀池上浮的原因進(jìn)行了分析，并針對(duì)性的采取降水、灌漿、增設(shè)底板附加層及進(jìn)行池壁防滲等治理措施，使沉淀池上浮及時(shí)得到有效治理。關(guān)鍵詞：沉淀池；上??；分析；治理A Study on the Floating Mamagement of the precipitating Pond in Haicang Sewage Treatment PlantAbstract：This paper analyses the floating cause of the precipitating pond in H

2、aicang sewage treatment plant,and study the management project.Key words：precipitating pond；float；analysis；management 1 工程概況廈門海滄污水廠沉淀池采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，砼強(qiáng)度等級(jí)C25；沉淀池呈圓形，內(nèi)徑40.0m，外徑40.8m。沉淀池外場坪標(biāo)高6.3m，沉淀池底標(biāo)高2.128m，底板厚0.5m，墊層厚0.1m，基坑底標(biāo)高1.528m。在主體施工進(jìn)入后期階段時(shí)受1999年5號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)大量降雨影響，在降雨過后出現(xiàn)整體上?。粘厍闆r下）；沉淀池底板開裂，西側(cè)和東南側(cè)內(nèi)底最大裂縫寬達(dá)1

3、cm，并出現(xiàn)冒水，上層徑向鋼筋上彎；池壁內(nèi)側(cè)有豎向的寬度小于0.2mm的微小裂縫，沿縫有游離CaOH2析出；沉淀池底板結(jié)構(gòu)層與墊層分離，間隙20cm。2 場地水文地質(zhì)條件2.1 地形地貌該沉淀池位于海滄京口巖山北麓，場地原地貌為殘積臺(tái)地，西南、東南側(cè)較高，東北側(cè)較低，高差約12m，工程開工時(shí)進(jìn)行了場地平整，場平后地表平坦，池外場坪高程6.3m左右。 2.2地質(zhì)構(gòu)造特征場區(qū)構(gòu)造主要有北東向斷裂F1、F2，北西向斷裂F3、F4及南北向斷裂F5（詳見圖1）。沉淀池位F1 遙感解譯斷裂F3 遙感解譯推測斷裂場地平整界線沉淀池位置·1# 鉆孔位置圖1 地 質(zhì) 圖于F1及F3上。北東向斷裂為平推

4、斷裂，走向40° 60°，傾角60° 85°，是場區(qū)主體構(gòu)造，以扭性壓扭性為主，巖石受擠壓破碎成碎塊狀，透水性強(qiáng)；北西向斷裂為正斷裂，走向300° 310°，傾向北東，傾角60° 85°為張性張扭性斷裂，巖石破碎，透水性極好；近南北向斷裂主要表現(xiàn)為一組節(jié)理裂隙密集帶，透水性好。2.3 地基土分布特征地基土主要有砂巖殘積砂質(zhì)粘性土、強(qiáng)風(fēng)化長石石英砂巖（下侏羅統(tǒng)梨山組，下同）及中風(fēng)化長石石英砂巖。除殘積土僅分布于沉淀池東南側(cè)外，其余地層全場分布，地層分布特征見圖2。圖2 地 質(zhì) 剖 面 圖2.4 地下水特征場地內(nèi)地下水

5、主要賦存運(yùn)移于強(qiáng)風(fēng)化巖及中風(fēng)化巖中的基巖裂隙水，屬潛水。地下水主要接受大氣降水垂直下滲補(bǔ)給及場地西側(cè)較高處地下水的側(cè)向補(bǔ)給，向東北方向滲流排泄?？碧綍r(shí)（1998年元月）沉淀池場地地下水位埋深0.450.85m，水位高程5.525.92m。3 沉淀池上浮分析3.1 沉淀池抗浮設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)自重抗浮，按圓柱殼池壁與彈性地基上的圓形地板共同作用，整體計(jì)算抵抗外力，上浮安全系數(shù)取值Ks=1.05。設(shè)計(jì)抗浮水位采用海滄污水廠整個(gè)構(gòu)筑物統(tǒng)一上浮驗(yàn)算水位，其黃海高程3.5m。 3.2 沉淀池上浮分析沉淀池施工基本結(jié)束后，空池情況下遇暴雨，場地西南側(cè)地下水順北東向斷裂帶F1由西南向東北滲流匯聚于池底（沉淀池

6、東南側(cè)），場地西北側(cè)地下水順北西向斷裂F3由西北向東南滲流匯聚于池底（沉淀池西側(cè)），該部位水壓力對(duì)池底形成較強(qiáng)的頂托，暴雨過后地下水位不斷升高，當(dāng)?shù)叵滤桓叱踢_(dá)到設(shè)計(jì)抗浮水位并上升達(dá)黃海高程5.0m以上時(shí)，裂隙帶內(nèi)的地下水水壓力大于沉淀池抗浮自重及其設(shè)計(jì)富余值時(shí)，沉淀池產(chǎn)生上浮，由于地下水水壓力先集中作用于與斷裂帶接觸的池底，因此，沉淀池上浮時(shí)該部位池底也出現(xiàn)了環(huán)向開裂，并有地下水外冒，詳見圖3。圖3 池 底 開 裂 示 意 圖4 沉淀池上浮治理4.1 降水由于設(shè)計(jì)抗浮水位高程為3.5m，而場地內(nèi)雨后地下水位高程5.55.9m，因此，沿沉淀池外緣設(shè)置4口降水井進(jìn)行降水，把地下水位控制在設(shè)計(jì)抗浮

7、水位之內(nèi)。4.2 灌漿把地下水位降至池底墊層以下后進(jìn)行灌漿，對(duì)底板沿徑向和環(huán)向設(shè)置50灌漿孔進(jìn)行灌漿，間距5m 左右，具體設(shè)置為：內(nèi)圈5m處，設(shè)3個(gè)孔；依次為直徑15m處設(shè)9個(gè)孔；直徑25m處設(shè)16個(gè)孔；直徑35m處設(shè)22個(gè)孔，總計(jì)50個(gè)灌漿孔。灌漿材料：內(nèi)圈、中圈采用水泥砂漿，外圈采用純水泥漿，摻8%CEA砼膨脹劑。每個(gè)灌漿孔中均插入一根直徑20鋼筋，長度由下墊層至上層（附加層）鋼筋網(wǎng)片上，在上層的水平段長度不小于500mm。4.3 增設(shè)底板附加層對(duì)底板開裂的部位，由裂縫開始全部剔除至完好處，對(duì)底板被切斷及有缺損的鋼筋予以補(bǔ)齊。剔除的部位清理干凈后，設(shè)置20錨筋，間距300mm，長度由下墊層

8、至附加鋼筋網(wǎng)片上，水平段長度不小于500mm，并澆注C30砼（摻10%CEA膨脹劑）至原底板面層。對(duì)新老砼界面鑿毛后，清洗干凈，涂刷砼界面結(jié)合劑，上層鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)16200，按1%坡度澆注C30砼，中心最薄處厚20cm。4.4池壁防滲由于池壁出現(xiàn)細(xì)裂縫，有CaOH2析出，雖然尚不至于造成沉淀池結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，但會(huì)使鋼筋產(chǎn)生銹蝕，影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。為此在池壁內(nèi)外兩側(cè)采用NSJ-PES型涂料加玻璃布防滲處理?？垢≈卫砹鞒桃妶D4。 圖4 抗 浮 治 理 流 程 圖1-池壁（厚400mm） 2-池底（厚500mm） 3-墊層（厚100mm）4-沉淀池上浮空隙（厚200mm） 5-附加層（厚200mm） 6-降水井4.5治理效果沉淀池補(bǔ)強(qiáng)處理后做閉水試驗(yàn)，滲水量為0.34L/m2·d，小于允許滲水量2L/ m2·d，閉水結(jié)果符合要求，投入運(yùn)營至今三年多未出現(xiàn)任何異常，治理效果良好。5 結(jié)語 （1）通過對(duì)沉淀池的上浮分析，抗浮設(shè)計(jì)水位整個(gè)廠區(qū)統(tǒng)一采用水位高程3.5m是導(dǎo)致本沉淀池（水位高程5.55.9m）上浮的主要原因之一。（2）由于進(jìn)行了降水、灌漿、增設(shè)底板附加層并進(jìn)行了池壁防滲，使該沉