水电站厂房土建工程降排水施工方案设计及施工要点分析.docx

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水电站厂房土建工程降排水施工方案设计及施工要点分析

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摘要：近年来，我国经济得到了飞速发展，在建筑工程行业，随着技术的发展，深基坑施工技术有了很大进步，主要包括支护、降排水、防渗加固等方面。其中降排水是基坑施工的一大难点，施工作业合理与否直接关系到基础施工的安全与质量。本文主要对结合实际案例对水电站厂房土建工程降排水施工进行了简要的分析。

关键词：水电站厂房；土建工程；降排水

木扎提河三级水电站位于新疆拜城县境内，是该县境内最大的常年性河流木扎提河水电规划的第三梯级电站。厂房采用岸边式地面厂房，主机间尺寸57.5m×21.5m×40.3m（长×宽×高），安装4台（2台70MW、2台10MW）立轴混流式水轮发电机组，总装机容量160MW。

1降排水方案设计

1.1降水方案设计

1.1.1降水范围

降水范围主要为临河侧渗流量、覆盖层中的含水量、排水时降水量及施工弃水量、山体渗水、地基岩石冲洗、上下游绕渗等。

1.1.2预计降水量

目前厂房围堰高压旋喷防渗墙布控间距为80cm，根据《厂房围堰基础防渗试验总结报告》（中水十四局[2016]报告029号），防渗墙防渗效果为：渗透系数为3.497×10-5cm/s，透水率为2.331Lu。防渗墙的渗流量为245.08m3/h，防渗墙堰基绕渗量为2033.80m3/h。

《厂房围堰基础防渗试验总结报告》计算只考虑了基坑渗流量，未考虑降水、山体渗水、地基岩石冲洗与混凝土养护用废水、上下游绕渗等，因此，排水量的计算应考虑一定的系数，暂时按1.2考虑：

则渗流量Q1=（245.08+2033.80）×1.2=2734.66（m3/h）

根据设计院下发工作联系单《关于招标阶段厂区施工导流设计方案说明的函》（MZYH[2016]012号）中明确提出设计院复合结果是原招标设计方案能够慢速度汛要求，并要求项目部进行厂区右岸河床拓宽施工。河床拓宽不少于50m，满足防洪度汛要求，围堰上游高程（EL1949m）和下游高程（EL1947m）已达到招标时围堰高度标准。

1.1.2降水井布置

所有管井均布置在设计开挖线外2米外（中间填筑段围堰防渗轴线内侧5m处），孔径1000mm。由于上游侧渗水量较大，上游适当加密，中游、下游适当加宽。

1.1.3单井降水量

根据现场现有机械设备，上游按照总排水量的60%考虑，下游按照总排水量的40%考虑，根据设备功率确定单井降水量为200m3/h，即4800m3/h。

1.1.4降水井间距、数量

根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）单井设计流量计算公式

(7.3.10)

式中：Q-----基坑降水的总涌水量（m3/d）

n-----降水井数量。

则管井数量为：

图1管井降水降水井布置示意图

说明：由于尾水区域施工蓝图未下发，项目部考虑管井位置时尽量避开尾水位置，以便后期尾水施工。管井轴线根据实际情况，在高喷轴线与开挖线进行适当调整布置。

1.1.5降水井深度

根据《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-1998）降水井深度计算公式6.3.2

(6.3.2)

式中：HW—降水井深度，m

HW1—基坑深度，取24.5m（水井取值至高程至少至EL1819.5m）；

HW2—降水水位距离基坑底要求的深度，取1m；

HW3—水力坡度作用基坑中心所需增加的深度。由于基坑等效半径r=30m，按照降水井分布周围的水力坡度i为1/10～1/15，如降水井需影响到基坑中心，所需的降水管井深度HW3=r*i=3～2，取HW3=2m；

HW4—降水期间地下水位幅度变化。根据地质资料，HW4取1m；

HW5—降水井过滤器的工作长度，取0m

HW6—沉砂管长度，取0m。

将数据带入上式，则降水井深度为HW=28.5m

1.1.6抽水试验

考虑厂房渗流量通过计算，但是其只是进行了理论计算，不能很好的代表实际施工时的渗流量，项目部将在第一个降排井施工完成后，进行抽排水试验，计算出单井每天抽水量，同时观测基坑水位情况。

通过数据整理，对降排井井位布置、管井深度、水泵选型做出明确指导。

1.2明排抽水方案设计

1.2.1排水区域

明排抽水排水区域主要为主厂房、副厂房、安装间、主机间、升压变电站开挖过程中的地下水、山体渗水、雨水及管井降水过程中的渗流水等。

排水量

由于临河侧已通过管井降水，经过管井降水之后的渗流量无法确定，而基坑主要水流来源为木扎提河渗水，山体渗水、地下水及降水量等不易确定，暂无法预估明排抽水量，后期在施工过程中根据实际情况适当增加集水井以及时排除厂房基坑内积水。根据提供的水文气象资料得出施工期最大降雨量，确定排水量为61m3/h。施工弃水：施工废水包括混凝土浇筑养护、运输车辆冲洗及施工机械用