某某水电站基坑抽排水施工方案.docx

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某某水电站基坑抽排水施工方案

某某水电站基坑抽排水施工措施

1综合说明

1.1工程概况

某某水电站是某某水电规划中的第五个梯级，西藏自治区某某市某某镇某某村某某下游约2.5km处，下游距离某某市某某县某某镇12.2km，在已建某某大坝上游约5.0km处，是一座以发电为主的中型水电枢纽工程。

某某水电站工程为三等中型工程，开发任务为发电。

坝址控制集水面积6771km2，正常蓄水位EL.xxxxm，死水位EL.xxxxm，总库容xxxxx×104m3。

枢纽建筑物主要由左岸砂砾石坝连接坝段、左岸混凝土重力坝段、发电厂房的坝式进水口坝段、门库坝段、溢流坝段、右岸混凝土重力坝段等组成。

坝顶高程xxxxm，最大坝高xxxm。

厂房为坝后式厂房，厂房内安装3台机组，总装机容量xxxMW。

施工导流方式为一次截断河床配合隧洞导流的方式。

基坑内积水顶高程约为EL.xxxxm，基坑长约xxxm，平均水面宽约xxxm，平均水深约xxm。

基坑初期排水包括围堰闭气后基坑积水、基础和岩体渗水等。

上下游围堰闭气后，基坑内积水量约xxxx万m3。

1.2水文气象及工程地质

某某流域属高原温带半湿润季风气候区，每年11月至次年4月为旱季，5月～10月为雨季，工程区多年平均气温为7.6℃，实测最高气温33.4℃，发生在1972年；实测最低气温为-20.7℃，发生在1982年。

坝址区最大冻土深度0.8～1.0m，最大风速18m/s（相应风向SE和NW）。

某某水电站坝址区为高山峡谷地貌，河谷呈“U”字型，覆盖层厚度一般41～59m，表部3.5～5.0m为坡积碎石混合土，下部为冲洪积卵石混合土、混合土漂石及粉土质砾，粉土质砾以透镜体的形式分布于卵石混合土层中。

冲洪积土层呈中密～密实状态。

某某流域内设有类某某气象站，自1979年开始有观测资料。

多年平均降水量603.0mm。

每年11月～次年4月，干旱多风，降水量仅占全年降水量的10.8%；5月～10月气候温和，空气湿润，降水量占全年的89.2%，其中6月～9月降水量占全年的74.1%；实测最大年降水量为849.1mm（1998年），最少年降水量为384.1mm（1992年），相差465.0m；一年中月平均降水量最多是7月，为128.8mm，最少是12月，为2.4mm，目前上游水位EL.3272m，11月份导流洞进口水位EL.xxxxm，导流洞出口水位EL.xxxxm，导流洞流量为51.8m3/s。

1.3围堰结构

大坝上游围堰轴线距坝轴线约52m，围堰堰顶长约106.0m，围堰顶宽为8m。

上游围堰设计洪水位为xxxxm，计入超高后的围堰顶高程为xxxxm，防渗体顶高程为xxxxm。

上、下游边坡1:

1.5，围堰上游坡面采用50cm厚抛石护面。

大坝上游围堰堰体及基础防渗采用高喷灌浆进行防渗。

大坝下游围堰轴线距坝轴线约xxxm，围堰堰顶长度约49m，围堰顶宽8m。

下游围堰设计洪水位为xxxxm，计入超高后的围堰顶高程为xxxxm，防渗体顶高程为xxxxm。

上、下游边坡1:

1.5，围堰下游坡面采用50cm厚抛石护面。

大坝下游围堰堰体及基础防渗采用高喷灌浆进行防渗。

1.4编制依据

（1）《西藏某某某某水电站大坝、厂房土建及金属结构安装工程》招投标及合同文件；

（2）《围堰图纸》8508B-JG1-2-1~6；

（3）《坝基开挖二期图纸》8508B-JB6-2-1~3；

（4）《水电水利工程施工基坑排水技术规范》（DL/T5719-2015）；

（5）《水电水利施工导流设计导则》DLT5114-2000。

2施工用电布置

施工用电从左岸1600KVA/10/0.6KV高原变压器引入，主电缆采用2根185铝芯动力电缆，从左岸坝肩引到下游围堰供应水泵抽水使用，线路跨越2#和4#路采用穿管埋地下跨越，2#路和4#路个采用一根6米长，Φ=159mm的焊接钢管，所有水泵总用电量496KW。

3基坑抽排水施工方案

3.1排水强度

（1）初期排水

初期抽排水展定计划在20xx年xx月xx日至20xx年xx月xx日，根据现场施工情况可进行调整。

基坑内积水顶高程约为EL.xxxxm，基坑长约xxxxm，平均水面宽约xxxxm，平均水深约xxm。

，基坑初期排水包括围堰闭气后基坑积水、基础和岩体渗水等。

上下游围堰闭气后，基坑内积水量约xxxx万m3，考虑基坑、导流洞、堰肩渗水等因素，初期排水流量可根据地质、围堰堰体和基础防惨结构型式及覆盖层的渗透系数大小等因素按下式计算:

Q=η

；

式中:

V一基坑的积水体积（m3）；

T一初期排水时间（s）；

η一经验系数,主要与围堰种类、防渗措施、地基情况、排水时间等因素有关,一般取,η=3~6,当覆盖层较厚,渗透系数较大时取上限。

所以初期排水基坑内积水量约xxxx万m3，按照基坑水位下降速度为1.0m/昼夜计算，需要的排水时间约为5天，η取4，所以经计算初期排水强度为1577m3/h。

（2）经常性排水

经常性抽水时间展定计划在20xx年xx月xx日之后，根据现场施工情况可进行调整。

施工期排水包括降雨汇水、围堰渗水、基础渗水和施工废水，降雨与施工废水不叠加。

降水按一般时段与暴雨时段分别计算，一般时段按多年年平均降雨量再换算为日降雨量计算排水量。

暴雨时段按多年最大日降雨强度计算排水量，在一天内排干计算排水强度。

坝址多年最大年降水量849.1mm，最大月降水量128.8mm（按最大月降水量的10%计算日最大降雨量），按一天排干计算，（0.128m×0.1×210m×45m）/24=5m3/h，最大降雨抽水强度为5m3/h。

围堰及基础渗水主要考虑堰体及基础渗水两部分，按围堰运行期可能出现的最大水头计算，同时考虑围堰绕渗量及导流洞渗水，按140m3/h计算。

施工废水包括：

土石方开挖、混凝土施工用水、冲毛用水及施工机械冲洗用水，用水量根据气温条件、施工强度等决定。

经估算，施工弃水最大强度约210m3/h。

综上所述，故经常性排水最大强度按施工最大弃水+基坑最大渗水考虑+最大降雨，即基坑抽水最大渗水量按355m3/h进行预计。

3.2集水坑布置

初期抽排水由于水位较高，方便水泵抽水，所以不设置集水坑，经常性排水由于水位较低，为了施工方便要求，所以改泵到消力池，在坝前EL.3265m布置一处集水坑5m*5m*5m（长*宽*深），坝前集水井桩号（坝0-000.67~坝0+004.33），下游围堰堰脚布置一处集水坑5m*5m*5m（长*宽*深），集水井桩号（坝0+135.76~坝0+140.76），用钢筋石笼围成，加快排水速率。

3.3选泵

（1）初期排水：

抽水设备配置上均按最大配置，因为大坝初期排水相对集中，本地区天气变化无常，排水量相差很大，初期排水高峰强度按1577m3/h进行预计，初期抽排水应考虑高原降效，抽水能力按额定量70%进行计算，水泵备用率按100%计算，初期抽排水拟定用单级双吸离心泵200S-63（280m³/h，63m，75KW）2台，单级双吸离心泵200S-95（460m3/h，110KW）1台，7.5KW潜水泵（43m3/h）30台，污水泵WQ40-24-5.5（40m³/h，24m，5.5KW）2台。

现验算水泵排水强度：

（280×2+460+43×30+40×2）×0.7=1673m3/h＞1577m3/h。

水泵扬程：

下游围堰顶部高程EL.3271.82m到抽水高程EL.3266m为5m，单级双吸离心泵（200S-63）水泵最大扬程为63m，考虑水泵水头损失流量为30%，验算水泵扬程：

63×0.7=44.1m＞5m，潜水泵（80QW43-13-3）最大扬程为13m，验算水泵扬程：

13×0.7=9.1m＞5m，污水泵（WQ40-24-5.5）最大扬程24m，验算水泵扬程：

24×0.7=16.8m＞5m。

经验算：

上述拟定水泵台数和扬程满足要求。

所以初期抽水选定水泵共计39台，单级双吸离心泵200S-63（280m³/h，63m，75KW）2台，单级双吸离心泵200S-95（460m3/h，110KW）1台，7.5KW潜水泵80QW43-13-3（43m3/h）30台，污水泵WQ40-24-5.5（40m³/h，24m，5.5KW）6台（其中4台作为备用）。

（2）经常性排水：

大坝渗水量按355m3/h进行预计，经常性抽水应考虑高原降效，抽水能力按额定量70%进行计算，水泵备用率按100%计算，经常性抽水拟定用2台单级双吸离心泵，现验算水泵流量数：

280×2×0.7=392m3/h＞355m3/h。

水泵扬程：

上游集水坑底部高程值EL.xxxxm到上游围堰顶部高程EL.xxxxm为xxxm，单级双吸离心泵（200S-63）水泵最大扬程为63m，考虑水泵水头损失流量为30%，验算水泵扬程：

63×0.7=44.1m＞30m，下游集水坑底部高程值EL.3257m到下游围堰顶部高程EL.3271.82m为14m，单级双吸离心泵（200S-63）水泵最大扬程为63m，考虑水泵水头损失流量为30%，验算水泵扬程：

63×0.7=44.1m＞14m，

经验算：

上述拟定水泵台数和扬程满足要求。

所以经常性抽水选定水泵共计12台，单级双吸离心泵200S-63（280m³/h，63m，75KW）2台，用于排水，7.5KW潜水泵80QW43-13-3（43m3/h）7台、污水泵WQ40-24-5.5（40m³/h，24m，5.5KW）2台，单级双吸离心泵200S-95（460m3/h，110KW）1台作为备用。

大坝基坑抽排水主要工程量见下表3-1：

表3-1主要工程量表

序号

项目

工程量（万m³）

水泵排水强度（m3/h）

备注

1

初期排水

14.19

1673

/

2

经常性排水

114.3

392

注：

表中工程量为根据经验计算工程量。

表3-2水泵布置参数表

抽水阶段

高程

抽水方式

布置位置

泵机类型

水泵功率（KW）

抽水流量（m3/h）

台数

备注

初期抽排水

第一阶段

EL.3271m

～EL.3266m

浮船抽水+固定泵房抽水+潜水泵抽水

下游围堰EL.3271.82和围堰堰脚处

离心泵

75

280

2

110

460

1

污水泵

5.5

40

6

潜水泵

7.5

43

18

经常性抽排水

第二阶段

EL.3266m以下

固定泵房抽水

上游围堰EL.3284m处抽水平台和下游围堰堰脚处

离心泵

75

280

2

110

460

1

污水泵

5.5

40

2

潜水泵

7.5

43

7

3.4主管布置

（1）初期排水管道的管径按下式计算，即

D＝

（m）

式中D——供水管道的管径，m；

Q——输、供水管流量，m3/s；

V——水在管道内的流速，一般不大于3m/s，不小于0.6m/s。

根据单级双吸离心泵200S-95排水量为460m3/h，得出输水管每秒流量不小于0.03m3/s，流速为0.6～3m/s，取3m3/s，经计算可得Φ=233mm，单级双吸离心泵200S-95采用1排Φ=250mm钢管，满足排水要求。

根据单级双吸离心泵200S-63排水量为280m3/h，得出输水管每秒流量不小于0.03m3/s，流速为0.6～3m/s，取3m3/s，经计算可得Φ=182mm，单级双吸离心泵200S-63采用1排Φ=200mm钢管，满足排水要求。

初期抽排水：

根据初期排水量为1673m3/h，得出输水管每秒流量不小于0.03m3/s，流速为0.6～3m/s，取3m3/s，经计算可得D=460mm。

排水主管采用2排D=200mm钢管和1排D=250mm钢管，200×2+250＞460，所以满足排水要求。

主要结合各阶段水泵布置位置进行布置，右岸主管沿边坡布置，从下游围堰堰顶引到下游河道。

布置管路主要为2排DN200钢管接2台单级双吸离心泵200S-63（280m³/h，63m，75KW），1排DN250钢管接1台单级双吸离心泵200S-95（460m3/h，110KW），每排钢管8根，每根钢管约为6米，沿平台外侧引至导流洞出口。

初期抽排水主要采用浮船抽水，出水管采用高压橡胶管连接钢管，随水位下降延伸管路。

钢管间采用法兰连接，随水位下降，浮船不断进行转移。

经常性抽排水：

根据经常性排水量为392m3/h，得出输水管每秒流量不小于0.03m3/s，流速为0.6～3m/s，取3m3/s，经计算可得D=230mm。

排水主管采用2排D=200mm钢管满足排水要求。

经常性排水主抽水泵房布置在消力池尾坎，放置一台单级双吸离心泵200S-63（280m³/h，63m，75KW），下游围堰堰脚处放置一台单级双吸离心泵200S-63（280m³/h，63m，75KW），每台泵各接一排DN200钢管、每排8根，每根钢管约为6米。

3.5浮船施工方案

浮船制作为单层结构，采用空心油罐或塑料桶按平行方向满布，再采用铅丝、扣件和Φ48钢管搭建浮船主体结构（长3m,宽2.7m，高2.6m）。

形成主体后，在船体上部满铺竹跳板、并在周围设置拦杆。

船顶用彩钢瓦铺设。

泵体直接固定在竹跳板上。

为了保证施工安全，各部位都必须采用架管或铅丝固定牢固。

为避免在抽水过程中出现突发状况，船体采用钢丝绳和手拉葫芦固定在岸边，根据抽水过程中船体位置进行适当调整。

4施工资源配置

4.1人力资源

基坑抽水人员配置见表4-1：

表4-1人员配置表

序号

工种

人数

1

高级管理人员

3

2

中级管理人员

5

3

技术人员

4

4

测量员

3

5

电工

4

6

泵工

12

7

焊工

2

8

一般工人

40

合计

73

4.2设备配置

基坑抽水设备配置见表4-2：

表4-2主要施工机械表

序号

设备名称

规格、型号

单位

数量

备注

1

单级双吸离心泵

200S-95

台

1

460m3/h，55m，110KW

2

单级双吸离心泵

200S-63

台

2

280m3/h，63m，75KW

4

潜水泵

80QW43-13-3

台

30

43m3/h，13m，3KW

5

污水泵

WQ40-24-5.5

台

6

40m3/s，24m，5.5Kw

6

汽车吊

25T

台

1

吊装水泵

7

反铲

PC360

台

1

平整放泵场地

8

自卸汽车

25t

台

1

运输水泵

9

变压器

1600KVA/10/0.6KV

台

1

10

发电机

400KW

台

1

备用电源

4.3材料配置

基坑抽水投入主要材料见表4-3：

表4-3主要材料表

材料名称

型号

单位

数量

备注

钢管

DN250

m

48

钢管

DN200

m

96

钢筋石笼

2.0m×1.0m×1.0m

个

96

消防水带

2寸/3寸

m

60/80

消防水带接头

2寸/3寸

个

10/20

弹簧管

DN200

根

8

弹簧管

DN250

根

4

变径管

DN200

个

6

变径管

DN250

个

4

弯头

DN250/DN200

个

8/8

90°

止回阀

DN200

个

11

闸阀

DN250/DN200

个

6/6

底阀

DN200

个

11

法兰

DN200

片

30

法兰

DN250

片

30

法兰垫片

DN200/DN250

个

30/30

螺栓

M20/M18

套

800/200

6.5cm长

螺栓

M14

套

200

5.0cm长

电线

/

m

100

电缆线

185铝芯线

m

80

配电柜

XJ01-155/XJ01-100

台

1/2

线鼻子

DTL240

个

40

铜铝过度型（管状）

线鼻子

DTL150

个

10

铜铝过度型（管状）

断路器

630A

个

16

高原地带用

漏电保护器

400A

个

15

高原地带用

漏电保护器

100A

个

20

高原地带用

高压验电器

副

1

高压离合棒

副

1

液压接线钳

套

1

钢锯

把

1

钢锯条

盒

1

内六角扳手

套

1

绝缘胶布

箱

1

焊机

630

台

2

焊条

422*φ4

件

20

焊线

50㎡

圈

1

焊把钳

把

10

割枪

把

3

割嘴

盒

3

2号

救生衣

件

35

雨衣

件

40

长筒靴

双

40

强光电筒

把

20

密封铁桶

个

12

钢管

Φ48*3.5

t

30

活动扣件

个

500

彩钢瓦

m2

200

镝灯

建筑之星

个

2

5安全技术措施

5.1危险源防范措施

（1）运输作业安全技术措施

设备运输作业安全技术措施如下：

①必须执行公安部制定的交通规则，严禁无证驾驶和酒后驾驶。

②所有车辆必须处于完好状态，制动有效，信号齐全。

③运输车辆应文明行驶，不抢道、不违章，悬索桥内行驶速度不能超过10Km/h，施工区内按规定行驶速度行驶。

④施工车辆应进行班前班后检查，加强现场维护保养，严禁“带病”运行，不得在斜坡上或危险地段进行车辆的维修保养工作。

（2）施工用电安全技术措施

①施工现场用电设备应定期检查，接地保护、变压器等定期测定一次绝缘强度，对不合格的线路设备要及时维修或更换，严禁带故障运行。

②所用动力线路和照明线路，必须使用电缆线，架设到一定的高度，线路要架设整齐，在设置配电系统和布置闸刀、开关的部位，必须要设醒目的安全警示牌。

洞内必须使用漏电保护装置，保证一线一闸。

③检修、搬迁电气设备（包括电缆和设备）时，应切断电源，并悬挂“有人工作，不准送电”的警告牌。

④操作高压电气设备主回路时，必须戴绝缘手套，穿电工绝缘靴并站在绝缘板上。

非专职电工，不得操作电气设备，电气设备的检查、维修和调整工作，必须由专职的电工进行。

（3）设备起吊安全技术措施

①起重工应经安全技术培训，取得特种作业人员操作证方可上岗作业。

②起重作业中，未经批准，不应对起重机各部件进行改装和更换。

③起吊重物离开地面10cm时，应停机检查绳扣、吊具和绑扎的可靠性，确认无问题后方可继续起吊。

重物吊至指定位置后应放置平稳，确认无误后方可松钩解索。

④起重指挥人员应是起重操作中唯一的现场指挥者，不应脱岗。

⑤指挥人员用采用对讲机或指挥旗与哨音，或标准手势与哨音进行指挥。

指挥机械起吊时应遵守吊车司机的安全要求。

⑥指挥了两台汽车吊吊一物时，指挥者应站在两台汽车吊都能看到的位置。

（4）临边临水作业安全措施

①所有临水作业人员必须穿好救生衣。

②加强现场安全交底和进行人员培训，普及急救等知识，提高现场管理水平。

③夜间原则上不进行转泵、水管安装等作业，如必须进行时，需保证照明满足现场施工要求，并设专人进行监控。

④临水面设置防落水安全警示牌和安全绳，水泵房及浮船周边设置临边防护网。

⑤现场准备救生圈和绳索，以防万一。

（5）遇到特殊情况措施

①遇到暴雨天气情况，我部将启动备用水泵同时排水，采用280m3/h水泵2台及备用潜水泵进行抽排。

②遇到水泵不能运转情况，我部将启动备用水泵排水，确保把体内积水及时排除，经常性排水畅通。

我部将及时组织人员修复不能运转的设备。

如果无法修复，则直接更换。

③遇到抽水过快，边坡围堰发生局部垮塌时，立即减缓抽水速度，对围堰重新加固碾压，防止再次塌方。

（6）水泵运行安全措施

①离心泵在运行时，值班人员要做到勤摸、勤嗅、勤看、如有异常立即停泵检查。

②控制水泵电动机的开关如果设在变电所内，启动前应按电铃通知。

③经常注意电压，电流的变化，但电流电压超过或低于额定值规定的界限时，应停机检查原因，待处理完毕后在重开机运行。

④关闭水泵排水管上的闸阀时，应使水泵在轻负荷下启动，为了避免启动后打不开闸阀，闸阀应保留一定的开度。

⑤认真检查各部轴承的温度，滑动轴承不得超过65摄氏度，滚动轴承不得超过75摄氏度，电动机温度不得超过铭牌规定值，检查轴承润滑情况，油量是否合适，油环转动是否灵活。

⑥经常检查压力表，真空表的指示变化情况，吸水井的水位变化情况，检查底阀或龙头埋入水面深度，水泵不得在泵内无水的情况下运行，不得在闸阀闭死的情况下运行。

5.2文明施工及环境保护

①施工现场所有施工管理人员和作业人员必须佩戴上岗证。

②施工现场做到材料堆放整齐，施工水电等管线路布置规范、固定牢靠，整个施工场面清洁整齐；施工区内有足够的系统照明。

③对施工中产生的废水、废料等及时妥善处理。

④施工设备严禁乱停乱放，必须在指定地点有序停放，保证施工区域的道路通畅。

⑤工地的重要部位、地段设立安全警示牌。

⑥组织专门人员对施工场地内的路面、排水沟、施工垃圾、生活垃圾等进行定期清扫、清除。

6其他说明

导流洞衬砌混凝土改喷混凝土优化方案可能造成导流洞渗水量过大，造成基坑抽水强度大幅度增加，若渗水达到1673m3/h以上，超出设计水泵的排水量，我部将采取增加水泵措施，可能造成初期抽排水实际工期延长，施工投入增加，若渗水达1800m3/h以上，超出现场所有水泵的排水量，则先由四方现场确定导流洞渗水处理方案后再实施基坑抽排水方案。