望天湖泵站施工组织设计

1望天湖泵站施工组织设计1工程概况望天湖泵站位于浠水县西南的长江北岸，巴河入长江口之东，总装机容量为20×155Kw＋3×800Kw，设计排涝流量为54m3/s，承担望天湖流域169km2来水面积的排涝任务。该泵站包括望天湖新站、望天湖老一站（下窑站）、望天湖老二站（新港站）三座泵站组成。其中望天湖老一站1973年竣工运行，装机容量12×155kW，设计流量为18.0m3/s，主要抽排望天湖区的渍水；1976年在距望天湖老一站下游8km左右新建望天湖老二站，装机容量8×155kW，设计流量为12.0m3/s，主要肩负抽排连耳湖区的渍水；由于已建两座泵站无法满足望天湖的排涝需求，于1990年在望天湖老一站附近规划并新建了望天湖新站，装机容量3×800kW，设计流量为24.0m3/s，增大和提高望天湖的排涝能力。由于望天湖新站建设时间不长，不符合本次安全鉴定的条件，所以仅对望天湖老泵站进行工程复核。望天湖老一站、望天湖老二站建站早，受当时条件的限制，设备选型择优困难，建筑物设计标准低，加上运行时间长，机电设备陈旧、老化、淘汰，落后等诸多因素，泵站运行事故频繁，对泵站的安全运行形成极大威胁；同时设备的淘汰老损也使泵站长期处于高能耗低效率下运行，极不经济，部分设备已完全达到使用寿命，无法使用；另外，金属结构，建筑物及管理设施不配套，严重地影响泵站效益的正常发挥，并制约了该地区的经济发2展，因此应尽快对望天湖老泵站进行更新改造。望天湖老泵站均属堤后式泵站，主要建筑物有泵房、变电站、真空破坏阀室、进口引水渠、前池、出水流道、出口消力池、出水渠等。在2003～2004年度长江干堤除险加固工程穿堤建筑物项目中望天湖老泵站部分工程已加固，具体包括出水流道、真空破坏阀室、消力池及海漫段等，因此本阶段结构复核对已加固以外的建筑物进行工程复核，主要为望天湖老泵站的泵房稳定、地基应力与电机大梁、金属结构、机电等部分进行复核。32基本资料2.1设计标准望天湖泵站担负着排涝区169km2的排涝任务，设计提排流量54m3/s，总装机容量为5500kW，该工程为Ⅱ等大（2）型泵站。根据原规划设计任务及实际运行情况，按《泵站设计规范》（GB/T50265-97）中的排水设计标准，本次排涝标准采用十年一遇三日暴雨旱作区五日排至田面无积水，水稻区五日排至耐淹水深的排涝标准。2.2特征水位、扬程根据泵站20多年的运行资料以及排区的垦植情况重新复核了特征水位、扬程成果，其具体情况如下。望天湖老一站：望天湖老一站特征水位、扬程复核成果分别见表2-1、表2-2。表2-1望天湖老一站特征水位表序号特征水位原设计值（m）现复核值（m）1进水池水位最高水位20.4320.432最高运行水位19.6019.603设计水位18.8618.864最低运行水位17.7017.705平均水位18.8618.866出水池水位最高防洪水位27.0028.477最高运行水位25.7026.488设计水位24.8025.889最低运行水位19.9019.47表2-2望天湖老一站特征扬程表设计净扬程（m）最高净扬程（m）最低净扬程（m）7.029.0-0.134望天湖老二站：望天湖老二站特征水位、扬程复核成果分别见表2-3、表2-4。表2-3望天湖老二站特征水位表序号特征水位复核值（m）1进水池水位最高水位20.432最高运行水位19.603设计水位18.804最低运行水位17.505平均水位18.806出水池水位最高防洪水位28.317最高运行水位26.428设计水位25.839最低运行水位19.42表2-4望天湖老二站特征扬程表设计净扬程（m）最高净扬程（m）最低净扬程（m）7.038.92-0.182.3建筑物等级根据《泵站设计规范》（GB/T50265-97）的规定，望天湖泵站设计提排流量54m3/s，总装机容量为5500kW，该工程为Ⅱ等大（2）型泵站。永久性建筑物、主要建筑物按3级，次要建筑物按4级，临时建筑物按5级进行设计。2.4工程地质勘测资料2.4.1场地土层结构特征望天湖老一站望天湖老一站场地岩土层可分为四层，各土层特征分述如下：①素填土（Q4ml）：褐黄色～灰色，主要以粘性土组成，稍湿～湿，夹少量碎石。堤身及老泵房处填土厚度为5.5m，层底标高19.3～23.3m。老泵站进水港堤上填土厚度为3.3m，层底标高19.8。②淤泥（Q4l）：深灰色，软～流塑，饱和，高压缩性。含有机质，具臭味，层厚2m，层底标高20.60m，分布不均，仅见于堤外K4孔处。5③粉质壤土（Q3al）：褐黄色，硬塑，稍湿，低压缩性。土层中含有铁、锰氧化物和高岭土团块，属老粘性土。望天湖老一站厂房处层厚0.6～1.8m,层底标高18.7～18.0m。④-1强风化石英白云片岩（Arfh1）：银灰色，主要矿物成分为石英、长石和白云母，具片状构造。岩石风化强烈，岩芯呈砂土、碎块和碎片状。望天湖老一站处层厚4~6m,层底标高14.7～17.3m。④-2弱风化石英白云片岩（Arfh1）：银灰色，主要矿物成分为石英、长石和白云母，具片状构造，岩体呈裂隙块状。最大揭露厚度10m，未钻穿。各土层分布情况详见望天湖老一站工程地质剖面图（1--1’～2--2’）。望天湖老二站：望天湖老二站场地岩土层共分为4大层7小层，自上而下分述如下：①素填土（Q4ml）：灰黄色，主要以粘性土组成，稍湿～湿，可塑状，填土堆积年限近30余年，有一定程度的固结。分布在堤身、厂房周围、进水港渠堤处，局部见少量砖块。泵站厂房处钻孔揭露填土厚度为4.4～7.2m，层底标高15.55～13.20m。泵站进水港堤填土厚度约4m。拦污栅桥处钻孔位于进水港堤坡脚，钻孔揭露填土厚度为1.4m，层底标高16.35m。②-1粘土（Q4a1）：灰黄色～灰色，上部为灰黄色，下部逐渐过渡到灰色，软塑～可塑状，饱和，高压缩性。分布在进水港。厚度4.7m，层底标高11.65m。②-2淤泥质粘土（Q4l）：浅灰色，软塑～流塑状，饱和，高压缩性。分布在进水港。厚度为5.2m，层底标高6.45m。②-3粉质粘土（Q4al）：浅灰色，软塑～可塑，饱和，中偏高压缩性。分布在进水港。厚度为5.6m，层底标高0.85m。②-4粉土（Q4al）：浅灰色，稍密～中密，饱和，中压缩性，底部夹中粗砂。分布在进水港。厚度为2.05m，层底标高-1.20m。③粘土（Q3al）：褐黄色～灰黄色，硬塑～坚硬，局部可塑，稍湿，低压缩性。土层中含有铁、锰氧化物和高岭土团块，属老粘性土。分布在泵房处。厚度为13.5～18.2m，层底标高1.6～2.05m。6④强风化粉砂岩（K-R）：紫红色，矿物成分以长石，石英为主，泥质胶结，岩石风化强烈，岩芯呈砂土状。泵站厂房处钻孔钻入该层厚度为0.7～0.9m，未钻穿。各土层分布情况详见望天湖老二站工程地质剖面图（1--1’～5--5’）。2.4.2场地水文地质条件望天湖老泵站场区地下水主要类型为上层滞水，分布在素填土中，其水量受大气降水补给，与地表水具互补关系。其余各层透水性较弱或弱，不含地下水，仅在望天湖老二站拟建拦污栅桥处②-4粉土中含少量承压水。据前人堤防勘察资料，场地地表水及地下水对混凝土无腐蚀性。2.4.3场地各岩土层物理力学性质及工程设计参数各场区岩土层物理力学性质指标是按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）、《岩土工程勘察工作规程》（DB42/169-2003）等现行规范规程，统计出场区岩土承载力特征值和压缩性指标建议值见表2-5。表2-5承载力特征值、压缩模量标准值综合成果表工名称层号岩土名称建议值fk(KPa)ES(MPa)望天湖老一站①素填土1004.5②淤泥502.0③粉质壤土2106.5④-1强风化石英白云片岩500E0=46④-2弱风化石英白云片岩1000望天湖老二站①素填土1004.5②-1粘土1004.2②-2淤泥质粘土702.9②-3粉质粘土1205.0②-4粉土1107.6③粘土26010④强风化粉砂岩400E0=4472.4.4场地地震效应评价（1）设防烈度工程区位于秦岭东西向构造带、淮阳山字型构造以及中国东部新华夏系构造第二窿起带等三大构造体系相交汇部位，受近东西向褶皱构造、北西向构造沿江断裂及北北东向构造上巴河断裂、下巴河断裂控制。依据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度。（2）场地土类型及建筑场地类别各场地没有进行剪切波速测试，依据湖北省地方标准《岩土工程勘察工作规程》DB42/169-2003和《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）3.1.2条，场地平均剪切波速取建基面下15m且不深于场地覆盖层厚度的各土层剪切波速，按土层厚度加权的平均值。对场地土层平均剪切波速Vsm计算成果列于下表2-6。①望天湖老一站建基面下均为岩基，其场地土类型为坚硬场地土，故建筑场地类别为Ⅰ类。②望天湖老二站建基面下土层平均剪切波速值为280m/s，其场地土类型为中硬场地土，场地覆盖层厚度大于9米且小于80米，故建筑场地类别为Ⅱ类。表2-6望天湖老二站土层平均剪切波速（Vsm）计算表孔号层号①②-1②-2②-3②-4③单孔等效剪切波速Vsm（m/s）平均等效剪切波速Vsm（m/s）剪切波速Vs（m/s）140170130210180280ZK1层厚（m）/////11.24280280ZK2层厚（m）/////10.79280ZK4层厚（m）1.24.75.25.62.05/164164（3）液化判别工程区场地地震设防烈度为Ⅵ度，且无液化土层存在，不考虑液化问题。2.4.5场地工程地质条件分析及评价（1）场区地基工程地质分析及评价8①望天湖老一站泵房处揭露地层为第四系晚更新统冲积层（Q3al）粘性土，底部为太古界大别群飞虎山组下段（Arfh1）石英白云片岩。泵房基础底面高程14.00m，为独立柱基，座落在④-2层弱风化石英白云片岩上，承载力标准值fk=1000Kpa，地基强度高，工程地质条件好。进水港底及两侧地层为③层粉质壤土，拦污栅桥基础将座落在③层粉质壤土。望天湖老一站基础底面与强风化岩质地基之间的摩擦系数建议f=0.45～0.50，与弱风化岩质地基之间的摩擦系数建议f=0.55～0.60，与土质地基之间的摩擦系数建议f=0.25～0.35。②望天湖老二站泵房处揭露地层为第四系晚更新统冲积层粘性土，底部为第三系—白垩系粉砂岩。泵房基础底面高程12.84m，基础座落在③层老粘土上，承载力标准值fk=260Kpa,压缩模量Es=10Mpa，其强度较高，具低压缩性，无软弱下卧层存在，场地工程地质条件较好。现泵站基础为浆砌石基础，其整体性较差，造成墙体多处开裂。基础底面与地基土之间的摩擦系数建议f=0.30。（2）场区地基土层渗透性分析与评价望天湖老一站泵房地基地基均为岩基，抗渗稳定性较好，地基均不会发生渗透变形问题。望天湖老二站本次勘察采用取原状土样进行室内渗透试验的方法测定土层的渗透系数。室内共作渗透试验4次，渗透系数为1.1×10-7cm/s～9.34×10-8cm/s，平均值为1.14×10-7cm/s，具极微透水性。从历史运行情况分析，望天湖老二站泵房地基土层未发生渗透变形破坏，不存在渗透变形问题。①依据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度。②望天湖老二站泵房处揭露地层为第四系晚更新统冲积层粘性土，底部为第三系—白垩系粉砂岩。场地土类型为中硬场地土，建筑场地类别为Ⅱ类，场地工程地质条件较好。泵站基础座落在③层老粘土上，地基承载力及变形均能满足设计要求，地基也不存在渗透变形破坏问题。③望天湖老一站泵房处揭露地层为第四系晚更新统冲积层（Q3al）粘性土，底9部为太古界大别群飞虎山组下段（Arfh1）石英白云片岩夹斜长角闪岩。场地土类型为坚硬场地土，建筑场地类别为Ⅰ类，场地工程地质条件好。泵站基础均座落在④-2层弱风化石英白云片岩上，地基承载力及变形均能满足设计