侯 秀
山東陽谷祥光銅業(yè)精礦庫工程上部結(jié)構(gòu)為33 m跨雙跨式門式鋼架結(jié)構(gòu),下部為獨(dú)立柱基,每跨中間為箱形火車軌道基礎(chǔ),火車軌道基礎(chǔ)兩側(cè)為礦槽,火車軌道基礎(chǔ)底板頂標(biāo)高-4.25 m,廠房柱基底標(biāo)高-5.1 m,礦槽底板頂標(biāo)高-4.15 m,柱基、礦槽及軌道基礎(chǔ)均采用C30 S8混凝土,廠房高度18.63 m,建筑面積為38 000 m2。
平面圖和剖面圖見圖1,圖2。
1)該工程地下水位:豐水期 -1.5 m~-2.0 m,枯水期 -2.5 m~-3.5 m。
2)廠房柱基和火車軌道基礎(chǔ)地基處理均為長螺旋鉆孔鋼筋混凝土灌注樁,而中間礦槽基處理均為CFG擠密樁。
3)設(shè)計(jì)在廠房周圍設(shè)六個(gè)抽水泵房,通過地下濾層、盲溝、地下水排入泵房將水抽走,以降低地下水位。
4)礦槽底板、豎壁和火車軌道、柱基之間水平縫、豎縫均采用橡膠止水帶連接。
該工程于2005年7月開工,2006年8月竣工,2006年9月投入使用,在2009年7月份發(fā)現(xiàn)部分礦槽內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏水現(xiàn)象。
1)當(dāng)時(shí)正處于雨季,地下水位較高,精礦庫周圍的六個(gè)泵站又未及時(shí)向外抽水,使精礦庫的地下水位高于圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)考慮的生產(chǎn)使用期要求的水位,從而使地下水對礦槽底板向上的水壓增大。
2)每個(gè)礦槽內(nèi)貯礦不均勻,有的礦槽內(nèi)長期未貯礦或貯礦量太少,不足以抵抗地下水對礦槽向上的浮力。
1)礦槽下未設(shè)計(jì)抗浮錨桿,由于地下水位較高,地下水對礦槽向上浮力增大,礦槽內(nèi)又未貯存礦粉,又未設(shè)計(jì)抗浮錨桿,因而使礦槽向上浮。
其中,F(xiàn)浮力為地下水對礦槽向上的浮力;G自為礦槽自身重量;G礦為礦粉重量。
2)廠房柱基下和火車軌道基礎(chǔ)下為樁基礎(chǔ),樁鋼筋錨在基礎(chǔ)承臺(tái)內(nèi),對其有抗浮的作用,不會(huì)向上浮。
其中,F(xiàn)浮力為地下水對柱基或軌道基礎(chǔ)向上的浮力;G自為基礎(chǔ)自身重量;F錨力為抗浮錨桿向下錨力。
上述式(1)和式(2)比較,礦槽和廠房柱基、火車軌道基礎(chǔ)受力合力方向正好相反,造成它們之間接縫的橡膠止水帶長期受拉而撕裂,引起礦槽滲漏水。
1)設(shè)計(jì)上要考慮在礦槽底板下設(shè)計(jì)抗浮錨桿,使礦槽內(nèi)在沒有礦粉或有少量礦粉的情況下,抗浮錨桿對礦槽起到向下錨力,使其受力方向和火車軌道基礎(chǔ)和柱基受力方向相同,即滿足公式F浮力≤G自+F錨力,以保證礦槽不向上浮。
2)設(shè)計(jì)上將礦槽和柱基、火車軌道接縫處的橡膠止水帶改為抗拉強(qiáng)度高,且抗老化性能強(qiáng)的鋼板止水帶。
3)使用單位在使用期要保持精礦庫周圍的六個(gè)泵站及時(shí)向外抽水,保證地下水位低于設(shè)計(jì)時(shí)考慮的使用期要求的水位,以減少地下水對礦槽向上的水壓或上浮力。
4)使用單位要盡量及時(shí)向礦槽內(nèi)補(bǔ)充礦粉,使礦槽內(nèi)礦粉貯存至設(shè)計(jì)高度,保證給礦槽向下的壓力,足以抵抗地下水對其向上的浮力。