大型反应沉淀池沉降变形规律研究

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1、2011年第5期荣延祥，等:大型反应沉淀池沉降变形规律研究67文章编号:0494-0911(2011)05-0067-03中图分类号:TU196文献标识码:B大型反应沉淀池沉降变形规律研究122荣延祥，卢小平，程钢(1．深圳市地质局，广东深圳518023;2．河南理工大学矿山空间信息技术国家测绘局重点实验室，河南焦作454003)OnDeformationLawoftheLargeReactionSedimentationPoolRONGYanxiang，LUXiaoping，CHENGGang摘要:深圳龙华茜坑水厂扩建工程———大型反应沉淀池在满荷载运行约1年后，由于池壁出现明显沉降不均、

2、扭转，局部伸缩缝胶带拉裂、池底渗漏等现象，导致池顶刮泥机轨道变形，使得刮泥机不能正常运行。因此，必须对此进行二次加固处理。在对加固工程长达4年的连续跟踪监测过程中，详细记录了大型反应沉淀池变形的全部数据，据此分析、研究加固处理后的变形规律，并验证池体基础施工设计、结构设计的合理性，为今后类似工程设计、施工提供参考，还可为茜坑水厂反应沉淀池安全、高效地运行提供技术支持。关键词:反应沉淀池;加固处理;变形;沉降承载力较低;②含砂黏性土层层位分布较不稳定，一、工程及地质概况属本场地不稳定土体，承载力较低;③砾质黏土层龙华茜坑水厂大型反应沉淀池坐落于深圳市层位分布不稳定，属本场地较稳定土体，承载力随

3、大浪工业区北侧山间谷地，其平面尺寸设计为:东深度的加大而增加;④强风化粗粒花岗岩层层位分西向长131．7m，南北向宽65．6m，分为相对独立的布较稳定，风化程度高，属本场地稳定土体，承载南、北两池，每个池宽29．9m，两池间隔为5．8m。力高。池高5．8m，正常运行水深4．6m，沿池体东、西向每二、监测测量方法隔约27m布设了4条南、北方向的伸缩缝。受地形条件的限制，池体东西两端基础坐落于本项目采用了固定参考系对反应沉淀池进行山体基岩上，中间部分的基础坐落于山谷间回填土系统监测。为保证对水池的沉降及位移的全面观上。岩土的工程特性为:①填土层层位分布不稳测，将基准点布设于周边山体基岩上，在水池

4、顶、底定，厚度变化大、层底面坡度大，因土中混杂碎、块部以及伸缩缝的两侧以矩形网格的形式均匀布设石，空洞大，仍呈松散状，属本场地极不稳定土体，了90个沉降及位移监测点(如图1所示)。图1沉降监测点布置图收稿日期:2011-04-06基金项目:国家基础测绘科技项目(测科函［2009］44号);矿山空间信息技术国家测绘局重点实验室开放基金资助课题作者简介:荣延祥(1966—)，男，湖北仙桃人，高级工程师，主要研究方向为城市测绘与精密工程测量。68测绘通报2011年第5期沉降及位移观测使用的是TOPCONGTS332全式(3)可计算出最终的沉降量为－63．5659mm。通站仪和NI005水准仪。加固

5、处理施工期间(4个月)过对图3的分析，可以得出在第1693d(2010-09-17)每1～2d观测一次;施工完成后两年内每3个月观时沉降量约为－60．54mm，基本达到了稳定状态。测一次;第3～6年每6个月观测一次，并记录详细的跟踪监测数据。三、监测成果分析研究在反应沉淀池加固处理前期和加固施工期间，由于注入地下的水泥浆沿素填土层缝隙大量流失，使得局部填土层遇水湿陷、固结沉降以及局部地基处理深度不到位，导致伸缩缝沉降拉裂、底板隆起，从而产生了严重渗漏。对此，后期采用较为先进可靠的袖阀管注浆技术进行了加固处理，根据监测得到的沉降数据进行了建模分析，并对后续沉降进行图3沉降量曲线和双曲线拟合函数

6、对比图了预计。图2是部分点的沉降监测曲线图。1．反应沉淀池加固处理前期的变形参照水池满负荷运转时的水面水平线位置，然后测量池中部沉降最大点位的瓷砖缝隙，得出前期池体中部沉降约为25cm。造成如此大的沉降的原因是前期地基处理过程中，注入地下的复合性水泥浆沿尚没完全密实的素填土层缝隙大量流失，导致局部填土层遇水湿陷、自重固结沉降或局部地基处理深度不到位，其特征主要表现为:伸缩缝拉裂、池体错位(表明有位移)、底板隆起，严重渗漏(如图4图2沉淀池变形监测沉降曲线所示)。因此，必须进行加固处理才能投入运营。通过对沉降曲线的分析，发现沉降随时间的发展过程呈双曲线关系，其数学模型为T－T0S=S0+(1)

7、A0+B0(T－T0)式中，T、T0为预测时刻及起始时刻;S、S0分别为T、T0时刻对应的沉降量;A0、B0为模型参数。对式(1)进行数学变换，可表示为T－T0=A0+B0(T－T0)(2)S－S0T－T0式(2)表明:与T－T0为线性关系，而A0、S－S0B0分别表示截距和斜率。若将待定参数A0、B0视为固定常数，则可根据实测数据通过线性最小二乘图4沉淀池加固处理前的变形情况法拟合得到待定参数A0、B0。利