华能黄台电厂煤场封闭改造项目降水专项施工方案

1 华能黄台电厂煤场封闭改造项目 降水专项施工方案 1 工程概况 华能黄台电厂位于山东省省会济南市东部城区，始建于 1958 年 9 月，是山东电网主力电厂之一。经七期扩建和上大压小，形成目前 4台发电供热机组：上世纪八十年代末建成投产的 7、 8号 2 330011年初建成投产的 9、10号 2 350一个纯发电企业逐步转变成为一个满足环保要求的大型热电联产企业，是济南市东部最大的热源厂。 2013年 5月 24日，山东省环保厅和山东省质量技术监督局联合发布山东省地方标准山东省火电 厂大气污染物排放标准（ 7/ 664 2013） ， 标准规定“火电厂的煤场及渣土场，必须实施封闭管理” ， 该标准于 2013年 9月 1日起实施执行。 黄台电厂的 9、 10 号机组采用圆形全封闭煤场，能够满足山东最新的环保要求。7、 8号机组的煤场即电厂的 #1和 #2煤场为敞开式条形煤场，并且其南侧紧靠电气化的胶济客运专线铁路，根据上述规定，已经不能满足山东省最新环保要求，必须进行封闭改造。本工程即为该煤场封闭改造工程。 2 岩土工程条件 形、地貌及地下水 拟建场地地形较为平坦，地面高程 貌成因类型为冲洪积平原，地貌类型为洪积扇，场地经多次建设，原始地貌已被破坏。 层构成及物理力学性质 场地内 主要 为第四系 全新统 冲洪积 层 ， 岩性主要为杂填土、素填土、黄土状粉质 2 粘土、粉质粘土、粘土、卵石，在 3号甲皮带沿线区域下部分分布有混凝土基础。地层描述如下： （ 1）第四系全新统人工填土 杂填土：呈杂色，松散 稍密，湿 很湿；成分较复杂，主要为建筑垃圾、碎石、砖块、炉渣、煤灰混粘性土、粉土构成，土质不均匀：该层主要分布于场地的南部，揭露厚度为 均厚度为 底埋深 素填土：灰 褐 、褐黄、黄褐、黑等色 ，松散 稍密 ， 湿 很 湿 ： 成分 主要 以 粘性土、粉土 为主，含少量灰渣、碎石 、 砖屑 ，皮带沿线上部为薄层煤渣 。 均厚度为 底埋深 底高程 混凝土：灰色，该层主要为斗轮机、皮带、煤场围墙、石膏炒制间、 3号转运站、尾部驱动间等建筑物的基础及混凝土路面，揭露厚度为 底埋深 底高程 （ 2）第四系全新洪积冲击层 黄土状粉质粘土： 褐黄色 、黄褐等色 ， 软塑状态为主 ， 局部为可塑或流塑状态，湿 很湿：粉粒含量较高，局部相变为黄土状粉土， 摇震 反应强烈，钻进快，标准贯入试验击数低；由于电厂前期工程的挖填，该层土在部分地段已被挖除，均厚度为 底埋深 底高程 卵石：黄褐、灰黑等色 ， 卵石成分以石灰岩为主，稍密 中密，局部松散，卵石粒径一般为 36者可达 810圆度较好，呈亚 圆形，粘性土、砂土充填，含量 30%45%；该层以透镜体状分布于地层中，揭露最大厚度为 粉质粘土：棕黄、褐黄、黄褐等色，硬塑状态为主，局部可塑状态，很湿；含铁锰质结核，混 5%左右的姜石，局部富集，含量可达 10%20%，粒径 14者可达58层场地分布普遍，揭露厚度为 均厚度为 底高程 3 3 场地及周围环境分析 场地现场踏勘及岩土工程勘察结果表明：拟建建筑场地内及其附近不存在对工程安全有影 响的因素，诸如岩溶、防空洞、滑坡、崩塌、地陷、地面沉降、地裂等不良地质作用；未发现影响地基稳定性的沟浜、墓穴、孤石及其它人工地下设施等对工程一般的埋藏物，场地内也无活动断层通过；根据“建筑抗震设计规范”（ 有关规定，上部土属于中软场地土，属对建筑抗震的一般地段。因此，根据以上条件综合分析，场地稳定性良好，适宜建筑。 4 降水方案选择 场地在勘探深度内地下水属于潜水类型，含水层为第四系冲积粉砂、粉土及粉质粘土层，勘探期间实测地下水初见水位在地表以下 下水补给来源主要为大 气降水及地表径流，地下水年变化幅度在 左右，场地历史最高水位在现地表以下 定水位在地表下 左右，根据以上分析及现场实际情况采用管井进行降水。由于影响基坑降水的因素如开挖时间、开挖次序，工期安排及整体开挖基坑的规模无法确定，因此场地基坑降水无法取得合适的边界条件以及计算模型，因此该工程基坑降水方案的选择应根据具体条件进行降水设计。上部含水层为粉砂、粉质粘土、粉土弱透水层组成，表层为粉砂且粉土与粉质粘土呈互层结构，建议土的综合渗透系数为 d；下部砂土含水层主要由粉砂、细层组成，粉砂 为弱透水层，细砂为强透水层，建议砂土层的综合渗透系数为 d。 5 基坑降水方案 根据提供的勘探报告，拟建场地在钻探深度范围内，地下水为潜水，勘察期间潜水地下水位埋深为 本基坑开挖深度在自然地面以下 基坑开挖工程中，保证将基坑里的水位降至开挖面以下 时保证降水在达到设计要求同时，控制水位降深和降水速率， 4 钻机就位 放线钻孔 下 滤 管 包扎滤管 冲孔、换浆 抽 水 填 砾 填土稳管 洗 井 配套安装 减少降水对周边的影响。根据本工程场地环境、工程地质水文地质条件、建筑物等情况 ， 参照本地区经验采用管井降水 方法 将水位降到基坑底部 根据场地水文地质条件、周 边环境情况，结合周边工程经验类比，经方案分析比较，确定采用管井降水方案确保其他工序的施工。 因春季降雨量少不考虑地表排水系统。 因施工场地基坑南北方向仅为 6基坑中心设置降水井，井间距 9m，井深设计 降水井规格：孔径 600管内径 400管采用混凝土无砂滤水管，管壁外侧回填滤料 ,滤料采用中粗砂，回灌井黄土层部分井管外侧应采用粘土填充。 采用管井 基坑降水 管井施工： （ 1）管井 成井流程 图 1 管井成井流程图 （ 2） 管井施工方法 管 井定位 测量人员根据降水井的设计位置测设实际井位，并参阅基础施工图纸，适当调整井位。井位偏差小于 50 挖井口 根据测设的降水井的位置，采用人工开挖井口，井口直径为 600 钻机成孔 5 采用 正循环 钻机成孔，一径到底，井孔要求圆、直，垂直度 1%。钻机就位必须准确，钻杆必须要垂直，钻机底座必须牢固。在钻至设计深度以后停钻。用清水置换井内泥水即洗井，并测定孔深，满足孔深要求之后，撤机。 下井管 井管采用无砂混凝土滤水管，水位以下包缠尼龙网，缓缓下放，当井管与井口相差 200上节井管，接头处用 尼龙网裹严，以免挤入泥砂淤塞井管，竖向用竹条和铁丝固定井管。为防止上下节错位，在下管前将井管以井方向立直。吊放井管要垂直，并保持在井孔中心，为防止雨污水、泥砂或异物落入井中，井管要高出地面不小于 200加盖或捆绑防水雨布临时保护。 填滤料 井管下部 2米为沉渣段，其与孔壁之间用粘土封填；上部井管为滤管，滤管与孔壁之间用滤料填充，填砾料时，滤料沿井管外四周均匀填入，保持连续。要避免填料速度过快或不均造成滤管偏移及滤料在孔内架桥现象，洗井后滤料下沉及时补充滤料，要求实际填料量不小于 95%理论计算量，填料至 自然地面，经洗井之后，密实后及时填补滤料。降水井运行时，随水位下降，滤料会产生一定沉陷，及时采用粘土封闭。 洗井 下管、填料完成后立即进行洗井。采用潜水泵反复进行抽洗，直至水清砂净。 设置水泵 水泵规格 水泵，共计准备 10 台，扬程 26m，流量 10m3/h，在安装前，必须对水泵本身和控制系统做一次全面细致的检查，在地面试转 35，若无问题，方可进行安设。安装完毕应进行试抽水，满足要求方可转入正常工作。 （ 3） 管井布井参数及质量要求 采用机械成井，参见降水平面图（具体位置由现场而定 ），管井定位偏差小于200 降水井孔径为 600，滤管直径为 280 的无砂水泥管，周围滤料填充，滤料 6 选用颗粒均匀、无泥砂污染的、粒径为 3 5米石。井深为 6m。 降水自井口以下全部为为滤水管。 抽出的水含砂量不超过 1/5方 ，长期运行期间不超过 1/10方 。 钻孔时一径到底不留沉渣，井孔要求正、圆、直、孔斜率 1%，下管时井管居中，不偏不斜。 严格控制水位，定期观测，使水位平稳，缓慢下降，防止过快造成不均匀沉降，影响周边环境。 （ 4） 水位观测井 观测井设置要求：基坑内设计 2眼，井深 6m，井的 其他设计参数与降水井相同；观测井周边要用砌砖围起来，封盖好，防止落入杂物堵塞。 观测要求 ： a 记录观测 水位，每天观测一次并记录数据。 b 标尺要垂直放 在 孔中，读数时视线与标尺刻度垂直。 注意事项 ： a 超前设置观测井，及时观测水位变化情况是否影响土方开挖； 天记录观测数据，观察排水井水量，含砂量大小，如有异常，及时反馈信息，加以调整； 时反馈信息，修 正 方案，确保基础施工顺利进行。 障降水正常进行。 以国家规范及相关规定为依据，以“创精品名牌工程”为目标， 以丰富的施工和管理经验为依托，以业主满意为目的，通过周密组织、精心施工，在煤场封闭改造项目悬臂斗轮堆取料机基础施工中最终实现本企业的预期目标。 6 基坑降水方案设计计算书 管井井深 6m，井底进入第 层粉砂层底、 层 细砂层表 ，按完整井计算，管井外径 径 置基坑中央。 根据 勘察报告提供的 资料， 综合考虑土层渗透系数取 K= d，含水层厚度 按20 降水至 基坑中心 坑底下 水位降低值 S=2m。 （ 1） 计算基坑等效半径 7 根据平面布置可知， 基坑 在长度方向的最大尺寸是 110m，宽度方向尺寸为 12m，基坑长宽比大于 5，基坑的等效半径为 12m （ 2） 抽水影响半径 基坑中心处水位降低值为 2m，由勘察资料知含水层厚度为 20m，则 抽水影响半径 ： 式中： R 抽水影响半径； S 水位降低值 ， m； 含水层厚度； K 渗透系数， d。 3基坑系统总涌水量 整个管井降水系统的总涌水量 按非承压完整井计算，总涌水量为 ： 12)3202(53 6 2(3 6 0 0 d 4管井单位长度进水量 (01. 608 334 5管井滤水器总长度计算 管井滤水器总长度 L= 管井数量计算 群井抽水单个管井过滤器浸水部分长度按下式试算确定： 20 式中， Q 管井系统总涌水量（ m3/d）； H 抽水影响半径为 m)； n 管井个数 (根 )； 0x 假想半径 (m)； r 管井半径 (m)； 取基坑中心处的 H=196m，当管井数量为 7时， )( 7 816020 8 此数值符合 q 管 = 故管井应在基坑中央范围内均匀布设，井间最大距离为 井平面布置详见附图。 7 降水施工控制措施 基坑支护成功的关键在于可靠的地下水控制系统。基坑开挖时，必须保证地下水位全面下降至基底 下，确保降水效果。同时防止盲目大量抽水，引起其他不良反应和造成水 资源浪费，尽量减少外排水量。 (1)降水井成孔宜采用清水钻进工艺；当采用泥浆钻进工艺时，井管下沉后必须充分洗井，保持过滤器的畅通；钻孔深度宜大于设计深度 井后进行单井试抽检查降水效果，必要时调整降水方案。 (2)由于地基土渗透系数不均匀，因此应留有一定的预降水时间，根据土方分层开挖过程，提前逐级下放抽水泵，随开挖深度的增加，增加水泵下放深度，以