海沧污水厂沉淀池上浮治理探析

1、海沧污水厂沉淀池上浮治理探析林 强(厦门水务集团有限公司，厦门 361004)提要：本文对海沧污水厂沉淀池上浮的原因进行了分析，并针对性的采取降水、灌浆、增设底板附加层及进行池壁防渗等治理措施，使沉淀池上浮及时得到有效治理。关键词：沉淀池；上浮；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 工程概况厦门海沧污水厂沉淀池采用钢筋砼结构，砼强度等级C25；沉淀池呈圆形，内径40.0m，外径40.8m。沉淀池外场坪标高6.3m，沉淀池底标高2.128m，底板厚0.5m，垫层厚0.1m，基坑底标高1.528m。在主体施工进入后期阶段时受1999年5号强台风大量降雨影响，在降雨过后出现整体上浮（空池情况下）；沉淀池底板开裂，西侧和东南侧内底最大裂缝宽达1

3、cm，并出现冒水，上层径向钢筋上弯；池壁内侧有竖向的宽度小于0.2mm的微小裂缝，沿缝有游离CaOH2析出；沉淀池底板结构层与垫层分离，间隙20cm。2 场地水文地质条件2.1 地形地貌该沉淀池位于海沧京口岩山北麓，场地原地貌为残积台地，西南、东南侧较高，东北侧较低，高差约12m，工程开工时进行了场地平整，场平后地表平坦，池外场坪高程6.3m左右。 2.2地质构造特征场区构造主要有北东向断裂F1、F2，北西向断裂F3、F4及南北向断裂F5（详见图1）。沉淀池位F1 遥感解译断裂F3 遥感解译推测断裂场地平整界线沉淀池位置·1# 钻孔位置图1 地 质 图于F1及F3上。北东向断裂为平推

4、断裂，走向40° 60°，倾角60° 85°，是场区主体构造，以扭性压扭性为主，岩石受挤压破碎成碎块状，透水性强；北西向断裂为正断裂，走向300° 310°，倾向北东，倾角60° 85°为张性张扭性断裂，岩石破碎，透水性极好；近南北向断裂主要表现为一组节理裂隙密集带，透水性好。2.3 地基土分布特征地基土主要有砂岩残积砂质粘性土、强风化长石石英砂岩（下侏罗统梨山组，下同）及中风化长石石英砂岩。除残积土仅分布于沉淀池东南侧外，其余地层全场分布，地层分布特征见图2。图2 地 质 剖 面 图2.4 地下水特征场地内地下水

5、主要赋存运移于强风化岩及中风化岩中的基岩裂隙水，属潜水。地下水主要接受大气降水垂直下渗补给及场地西侧较高处地下水的侧向补给，向东北方向渗流排泄。勘探时（1998年元月）沉淀池场地地下水位埋深0.450.85m，水位高程5.525.92m。3 沉淀池上浮分析3.1 沉淀池抗浮设计设计采用结构自重抗浮，按圆柱壳池壁与弹性地基上的圆形地板共同作用，整体计算抵抗外力，上浮安全系数取值Ks=1.05。设计抗浮水位采用海沧污水厂整个构筑物统一上浮验算水位，其黄海高程3.5m。 3.2 沉淀池上浮分析沉淀池施工基本结束后，空池情况下遇暴雨，场地西南侧地下水顺北东向断裂带F1由西南向东北渗流汇聚于池底（沉淀池

6、东南侧），场地西北侧地下水顺北西向断裂F3由西北向东南渗流汇聚于池底（沉淀池西侧），该部位水压力对池底形成较强的顶托，暴雨过后地下水位不断升高，当地下水位高程达到设计抗浮水位并上升达黄海高程5.0m以上时，裂隙带内的地下水水压力大于沉淀池抗浮自重及其设计富余值时，沉淀池产生上浮，由于地下水水压力先集中作用于与断裂带接触的池底，因此，沉淀池上浮时该部位池底也出现了环向开裂，并有地下水外冒，详见图3。图3 池 底 开 裂 示 意 图4 沉淀池上浮治理4.1 降水由于设计抗浮水位高程为3.5m，而场地内雨后地下水位高程5.55.9m，因此，沿沉淀池外缘设置4口降水井进行降水，把地下水位控制在设计抗浮

7、水位之内。4.2 灌浆把地下水位降至池底垫层以下后进行灌浆，对底板沿径向和环向设置50灌浆孔进行灌浆，间距5m 左右，具体设置为：内圈5m处，设3个孔；依次为直径15m处设9个孔；直径25m处设16个孔；直径35m处设22个孔，总计50个灌浆孔。灌浆材料：内圈、中圈采用水泥砂浆，外圈采用纯水泥浆，掺8%CEA砼膨胀剂。每个灌浆孔中均插入一根直径20钢筋，长度由下垫层至上层（附加层）钢筋网片上，在上层的水平段长度不小于500mm。4.3 增设底板附加层对底板开裂的部位，由裂缝开始全部剔除至完好处，对底板被切断及有缺损的钢筋予以补齐。剔除的部位清理干净后，设置20锚筋，间距300mm，长度由下垫层

8、至附加钢筋网片上，水平段长度不小于500mm，并浇注C30砼（掺10%CEA膨胀剂）至原底板面层。对新老砼界面凿毛后，清洗干净，涂刷砼界面结合剂，上层铺设钢筋网16200，按1%坡度浇注C30砼，中心最薄处厚20cm。4.4池壁防渗由于池壁出现细裂缝，有CaOH2析出，虽然尚不至于造成沉淀池结构强度不足，但会使钢筋产生锈蚀，影响结构的使用寿命。为此在池壁内外两侧采用NSJ-PES型涂料加玻璃布防渗处理。抗浮治理流程见图4。 图4 抗 浮 治 理 流 程 图1-池壁（厚400mm） 2-池底（厚500mm） 3-垫层（厚100mm）4-沉淀池上浮空隙（厚200mm） 5-附加层（厚200mm） 6-降水井4.5治理效果沉淀池补强处理后做闭水试验，渗水量为0.34L/m2·d，小于允许渗水量2L/ m2·d，闭水结果符合要求，投入运营至今三年多未出现任何异常，治理效果良好。5 结语 （1）通过对沉淀池的上浮分析，抗浮设计水位整个厂区统一采用水位高程3.5m是导致本沉淀池（水位高程5.55.9m）上浮的主要原因之一。（2）由于进行了降水、灌浆、增设底板附加层并进行了池壁防渗，使该沉