枕头坝一级水电站二期基坑排水设计.pdf
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1、第 4 5卷 第 2 4期 2 0 1 4年 1 2月 人 民 长 江 Ya ng t z e Ri ve r V0 1 45 No 2 4 De e,2 01 4 文章 编号 : 1 0 0 1 4 1 7 9 ( 2 0 1 4) 2 4 0 0 2 7 0 3 枕头坝一级水电站二期基坑排水设计 刘 道 文 , 陶 淼 , 赵 凯 ( 国电大渡河枕头坝水 电建设 有限公 司, 四川 乐 山 6 1 4 7 0 0 ) 摘要 : 枕头坝一级水 电站二期 围堰合龙 闭气后 即时 完成 了基 坑排 水, 以确保后 续施 工在 干地进行 。为使 基坑 排水 ( 初 期排 水) 和后期 经常性排 水
2、顺 利进行 , 对所排 水量进 行 了精确 测算 , 据 此选 定 了水 泵型 号及水 泵 台 数 。在排水过程 中, 由于基坑 内水位 不断下降 , 为使水 泵适应 大幅度 水位 变化 的要 求 , 选择 了浮箱式水泵 实施 初期排水 。详 细论述 了初 期排 水和经常性排水 系统 的布置要 求, 以及 实施排水过程 中应 注意 的问题 。排水 系 统迄今 已运行 2 a , 顺利通过 了两个 汛期 的考验 。实践证 明, 该排水 系统布置合理 , 运行 可靠。 关键词 : 基坑 ; 初期排 水 ; 经 常性排水 ;枕头一级水 电站 中 图 法 分 类 号 :T V5 5 1 4 文 献 标
3、 志 码 :A 枕头 坝一 级水 电站是 四川省 “ 十 二五 ” 重 点 工 程 , 为大 渡河 干 流水 电规 划 第 十 九个 梯 级 电站 , 位 于 四川 省 乐 山市 金 口河 区 。 电站 采 用 堤坝 式 开发 , 为河 床 式 厂房 , 正 常蓄 水位 6 2 4 m, 最 大 坝 高 8 6 5 m, 电站 装 机 容 量 7 2 0 MW , 属 等 大 ( 二 ) 型 工 程 。工 程 已 于 2 0 1 1 年 1 1月 2 7 日成 功截 流 , 围堰 合龙 闭气 以后 , 需 排 出基 坑 内的积水 和渗水 , 以确保 基坑 开挖 在干 地进 行 。 1 排 水量
4、计算 1 1初 期 排 水 量 基坑初 期 排水 主 要 包 括 基坑 积 水 、 围堰 堰 身 和地 基 及岸 坡 渗水 、 降雨 汇 水等 。 ( 1 )基坑 积水 。基 坑 内水 面面 积约 3万 m , 平 均 水深约 8 m, 积水约 2 4万 m 。在综合考虑工期紧迫程 度 、 基 坑水 位 允许 下 降速 度 与 抽 水 设 备 配备 等 因素 的 情 况 下 , 确 定 初 期 排 水 时 间 为 7 d , 排 水 强 度 约 为 1 42 8 6 m h。 ( 2 )围堰 渗 水 。二 期 导 流 标 准 为 全 年 2 0 a一 遇 洪水 。受 上 游 瀑 布 沟 电 站
5、 泄 流 影 响 , 2 0 1 2年 4月 初 , 上下 游 围堰 防渗墙 及 帷幕灌 浆完 成 时 , 上 游河 道 的 来水量为 2 9 2 0 m s , 对 应的上游水 位为 6 0 2 0 0 m。 综合考虑 围堰绕渗、 地基渗漏、 接头渗漏和实际工程施 工情 况 , 根据 围堰 的渗 透 系数 , 运用 达西 定律 计算 得 出 围堰 渗流 量为 3 7 5 m h 。 ( 3 )降雨汇水。根据气象资料分析计算得 到坝址 附近 4月 的最大 日降水量 为 5 1 2 mm, 按集雨 面积 1 0 2 0 0 0 m 计算 , 得到 日最大降雨量为 5 2 2 2 4 m , 降
6、水强度 为 2 1 7 6 m h 。 考 虑 到施工 过 程 中 的不 可 预 知 因素 , 将 计 算 所 得 的基坑积水 、 渗流量及降雨量之和乘以 1 2倍 的扩大 系数 , 作为 选 择 抽 水 设 备 的依 据 , 得 到 初 期 排 水 量 为 1 98 0 m。 h 。 1 2经常性排水量 基坑经常性排水 主要包括围堰和基坑的渗水、 降 雨汇水 、 地 层含水 以及 施 工 废水 等 。基坑 渗 水 主要 由 围堰堰体渗水及堰基渗水组成。由于堰体防渗形式为 混凝 土防 渗墙 , 透水 性很小 , 故 基坑 渗水 主要 由堰基 渗 水构成 。 ( 1 )基坑 渗水 。二期 导 流
7、标 准 为 2 0 a 一 遇 洪 水 , 对应 的上 游水 位为 6 1 1 5 m, 下游 水位 为 5 9 8 m。 由于 土工膜 的渗透 系数 k1 0 c m s , 在 其 接缝及 岸边 接 头部 位结 合 良好 的情 况 下 , 其 渗 透 量 可忽 略 不 计 。但 考虑 到土 工膜 质量 和 一些 不 可 避 免 的施 工 因素 影 响 , 计算时土工膜 的渗透系数取 k=11 0 c m s , 运用 达西定律计算得到渗流量为 4 3 6 m h 。 ( 2 )降雨汇水。气象资料显示 , 洪水季节暴雨时 收 稿 日期 : 2 0 1 41 02 0 作者简 介: 刘道文 ,
8、 男 , 总经理 , 教授 级 高级工程师 , 主要 从事水 电工程建设管理工作 。E ma i l : 3 4 8 0 5 4 9 3 7 q q c o m 28 人 民 长 江 段最 大 日 降 雨 量 为 1 5 7 4 m m,根 据 集 雨 面 积 ( 1 0 2 0 0 0 m ) 计算 得 出暴雨 时段 的排水 强度 为 6 6 9 m h。 ( 3 )施工 废水 。主要 由混 凝 土施 工 养 护 、 基 础 灌 浆 等产生 。按 二 期 基 坑 混凝 土 浇 筑 最 高 月 强 度 约 为 9 4 8万 m , 每 立方 米混凝 土养 护 产生 废 弃水 约 1 m , 施
9、 工不均 匀 系数取 1 2 , 每月 工作 2 5 d , 每 天工 作 2 0 h 计 算 , 混 凝 土养护 废水量 约 为 2 2 7 5 2 m h 。 基 础灌 浆最 高 强 度 为 1 7 5 0 3延 米 月 , 按 每 延 米 产生废 弃水 约 0 2 m , 施 工不 均匀 系数 取 1 2 , 每 月工 作 2 5 d , 每天 工 作 2 0 h计 算 , 基 础 灌浆 的弃 水 量 约 为 8 4 m 。 h 。总施工 废水量 约 为 2 3 5 9 2 m h 。 计算经常性排水 , 当考虑最大暴雨量时, 则不考虑 施工 废弃 水 , 算 出两 种情 况 下 的 总
10、 排水 强 度 并 取 较 大 值 , 则 二 期 基 坑 经 常 性 排 水 的 强 度 为 6 7 3 3 6 m h 。 根 据初期 排水 时所 提及 的将渗 流量乘 以 1 2倍 的扩 大 系 数 , 得 出 围堰渗流 量为 8 0 8 1 m h 。 2 初期排水系统布置 2 1 设备选型 不 同型号 的水 泵 在抽 水 强 度 上存 在 较 大 差 别 , 须 根 据排水 的 实际需 要 , 选 择合 适 的水 泵 , 并实行 科 学 的 安 置 。既要避 免排 水 过 多 , 又要 避 免排 水 不 足 。该 工 程 初期排 水所 需 的抽水 强度 为 1 9 8 0 m h 。
11、通 过设备 选 型 , 决 定 配置 4台 1 0 S H 一 9型 号 的水 泵 ( 单 台排 水 强 度 4 8 5 t T I h , 扬 程 3 9 m, 功 率 7 5 k W , 进 出 口管 径 2 5 0 IT I n 1 ) , 总排水 量 1 9 4 0 m h 。另 配 置 1台 I S 2 0 0 1 5 03 1 5( 抽 水强 度 4 0 0 m h , 扬程 3 2 m, 功 率 5 5 k W) 的水 泵作 为备 用 。 2 2 系统布置 伴 随着 初期 排水 的进行 , 基 坑 内水 位会 不断 下 降 , 泵 站也 会随 之下 移 , 为解 决 水 泵 要适
12、 应 大 幅 度 水 位变 化 且要 求简 单经 济 的问题 , 经参 建各方 分析 讨论 , 决定 采 用浮 箱 式 泵 站 进 行 初 期 排 水 。根 据 围 堰 的布 置 形 式 , 泵 站布 置位置 选在 基坑 下游 围堰 内侧 附近 , 附属设 备 在现 场拼 装好 以后 , 将水 泵 、 电机安 装 到位 , 再 用 2 5 t 吊车整体 吊装就位。配 电柜、 阀门等 由人工通过栈 桥 抬至 已装 好 的浮箱 泵 站 上进 行 安 装 , 栈 桥 可 用 油桶 加 工而 成 , 上铺松 木 板 保 证 正 常交 通 。初 期 排 水 系 统 布置见 图 1 。 2 3 注意事项
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