围堰体高的设计工程*高水位为 101. 5m.堰顶标高应满足 101. 5 + H 的要求。 H 为风浪引起的超高, 按(1) 式计 围堰示意图H = 2h 1 + h 0 + h e(1)式中 2h 1 浪高;h 0 波浪中心线至水库静水位高度;h e 安全高度。
2h 1 = 0. 0166V L 5/ 4? D c 1/ 3(2)式中 0. 0166 系数, 见文献< 1>.V L 计算风速( m/ s) , 平顶山地区考虑背风取 10. 8m/ s.
D C 吹程( kM) , 水库取4kM.代入( 2) 式中2h l = 0. 0166 # 10. 8 5/ 4 # 4 1/ 3 = 0. 52(M)h l = 0. 26( m)h 0 = 4 h 2 1 2L 1 cth H 1 L 1(3)式中 H 1 堰前水深取 4. 0m.L 1 波长。
2 L 1 = 10. 4 # (2h 1)0. 8 = 10. 4 # (0. 52)0. 8 = 6. 16(m)L 1 = 3. 08m.式中 10. 4 系数, 见文献< 1>将其代入(3) 式得:h 0 = 4 # 3. 14 # 0. 26 2 6. 16 # cth 3. 14 # 4 3. 08 = 0. 14 h e 安全高度, 取 h e = 0. 3将 2 h 1, h 0, h e代入( 1) 式H = 0. 52+ 0. 14+ 0. 3 = 0. 87(m) 取H = 1m故堰体顶部高程为 101. 5+ 1 = 102. 5m 3. 3 围堰防渗设计堰体采用 1m 厚的砼做防渗墙, 渗透系数远小于 10 - 3 cm/ s, 完全可以截断堰体的渗流。堰体座落在碎石土上, 该层土 K = 1. 2m/ d ( 1. 389 # 10 - 3 cm/ s) 大于 K = 1. 0 # 10 - 3 cm/ s, 必须考虑渗流影响< 2>, 本工程为防止堰基部分渗流, 保证泵房基坑不进水, 我们在堰体内坡脚处以及基坑周边设置明沟排水, 在基坑顶及围堰之间设管井, 进行人工排水和降水。
通过上堵下排的措施, 保证基坑达到干槽作业。
抗倾覆、抗滑移、抗剪强度的复核该围堰主要是承受静水压力, 堰体底扬压力, 波浪压力以及结构自重, 平顶山地区一般结冰较少, 地震不易发生, 堰基土质好, 堰前无积沙, 所以本围堰可不计相应的压力, 计算简图.( 计算过程略) 围堰计算简图经抗倾覆计算K 1 = 9. 8 远大于安全系数1. 2 的要求, 故抗倾覆满足要求, 抗滑移计算 K 2 = 2. 27, K 2 > 1. 2, 所以抗滑移是安全的。
抗剪强度计算K 3 = 3. 7, K 3 > 1. 2, 故满足抗剪要求。
围堰的施工
施工顺序测定围堰的位置 堰底水下清除淤泥 设置钢筋双排架 双排架两外侧满设彩条布? 编织袋装粘土 水下码砌粘土袋 水下浇筑砼止水墙 拆除钢筋双排架。
测定围堰位置根据实际情况, 考虑工程有效施工面, 基坑挖深和放坡、降水管井位置、围堰稳定, 综合分析确定围堰的位置。测量准确后, 用标杆标识。
堰底水下清除淤泥第 16 卷第 5 期王松杰等: 某水厂取水泵站临时围堰降水设计、施工探讨 根据现场察看, 堰底有 30cm 沉积淤泥, 为了围堰的稳定, 减少围堰底部渗漏水, 必须将基底淤泥清除干净。我们采取水下空气导管提升法, 将基底淤泥搅成泥浆, 然后采用 150 吸管和泥浆泵抽出排掉, 使围堰稳固地座落于碎石土上。
搭设钢筋双排架采用 28% 级钢筋, 纵横向间距 1. 0m, 与堰体中心线对称布置, 并打入基底 1. 5m, 另在水平方向, 两侧设置横向 20 %级钢筋绑扎牢固, 便于确保水下码砌粘土袋不向中间偏移。保证中间 1. 0m 厚砼止水墙的施工。
彩条布的铺设在钢筋双排架外侧设置彩条编织布, 其目的在于防止装粘土的编织袋在水下码砌时, 滑入中部止水墙位置, 而影响止水墙的使用功能。也为了便于围堰拆除时, 砼与粘土袋分离。水下铺平后立即用粘土袋压牢, 水下操作均由专业潜水员完成。
编织袋装的粘土必须是含杂质少的粘土, 在购入运至现场后, 用 900mm # 500mm 编织袋装土, 装土量为袋容量的 1/ 2 1/ 3, 袋口缝合牢固。
水下码砌粘土袋由专业潜水员负责。粘土袋要求平放, 上、下及内外均要搭接错缝, 用脚踩踏平实, 按设计坡度进行内外码砌, 特别注意靠砼止水墙一侧粘土袋要平稳、整齐。
水下浇筑砼围堰止水墙砼采用输送泵连续浇筑, 为确保浇筑砼质量, 采用在砼中加入 3% 水泥量的絮凝剂, 使砼遇水不扩散, 浇砼时由一端向另一端采取分层大斜坡方法进行, 浇筑砼出水面后, 用插入式振捣器振捣密实。
在砼初凝前, 用 5T 吊链将双排钢筋逐根拔出, 拆除双排钢筋架。清洗后回收。
基坑降水、排水设计与施工降水方案必须确保基坑无水和具有安全降水深度 0. 5m 的要求。经各种方案比较, 决定采用管井降水。标高 94. 3m以下 CB 段为基岩, AB 段为碎石土, 要求清除到基岩, 用 C10 砼填平, 基岩为不透水层, 属于无压完整井, 为排除堰体内及基坑部分的渗水, 在堰脚根部及基坑底处均设置明沟排水。
降水方案设计计算参数如下: 深井 L = 8. 792m, 取 9. 2m, ( 其中 0. 5m 为基坑操作安全降水距离) ; 虑水管长度 1.
5m; 潜水含水层的厚度H = 11. 7( m) ; 基坑水位降深S = 7. 7m; 基坑等效半径 r 0 = 17. 53( mm) ; 渗透系数K = 1. 2m/ d;影响半径 R = 57. 7(M) ;涌水量 Q = 388. 6m 3 / d; 单井涌水量 q = 98m 3 / d; 管井井数 n = 5; 管井*大间距 L d = 17( m) .
潜水泵选择每口井每小时出水量 q 1 = 388. 6 5 # 24 & 3. 2( m 3 / h)选择水泵能力按 3. 2/ 0. 75 # 0. 4= 11( m 3 / h) 考虑, 既可满足要求。
选 JQB- 1. 5- 6 潜水泵共 5 台。
降水管井的施工用钻机钻 600 孔, 中间放 300 无砂砼管作为排水管和滤水管, 其滤水管长度为 1. 5m, 用 20 的冲击钻进行梅花状钻孔, 间距 150 200mm, 外包两层孔径为 1 2mm 滤网。井孔钻好后, 将孔底泥浆洗净, 下沉井管, 随后在孔壁与井管之间填粒径 3 10mm 砾石作为滤层, 上部用粘土填实 500mm 高, 封住砼管与孔壁之间的缝隙, 井管下好之后, 用空压机洗井至流出清水为止, 将潜水泵放到井中, 采用一井一泵, 并进行观测。