背景:
某平原区枢纽工程由泵站、节制闸等组成,采用闸、站结合布置方式,泵站与节制闸并排布置于调水河道,中间设分流岛,如图1所示。泵站共安装4台立式轴流泵,设计流量100m3/s,装机功率4×1600kW;节制闸最大过闸流量960m3/s。
建筑物地基地层结构从上至下依次为淤泥质黏土、中粉质壤土、重粉质壤土、粉细砂、中粗砂等,其中粉细砂和中粗砂层为承压含水层,承压水位高于节制闸底板高程。节制闸基础采用换填水泥土处理。泵站基坑最大开挖深度为10.5m,节制闸基坑最大开挖深度为6.0m(包括换土层厚度)。
图1 枢纽工程布置示意图
该枢纽工程在施工期间发生如下事件:
事件一:为方便施工导流和安全度汛,施工单位计划将泵站与节制闸分两期实施,在分流岛部位设纵向围堰,上、下游分期设横向围堰,如图1所示。纵、横向围堰均采用土石结构。在基坑四周布置单排真空井点进行基坑降水。
事件二:泵站厂房施工操作平台最大离地高度38.0m,节制闸启闭机房和桥头堡施工操作平台最大离地高度35.0m。施工单位采用满堂脚手架进行混凝土施工,利用塔吊进行混凝土垂直运输,其中厂房外部走廊采用外悬挑脚手架施工。厂房内桥式起重机安装及室内装饰工程采用移动式操作平台施工,泵站机组利用桥式起重机进行安装;节制闸启闭机房施工时进行闸门安装(交叉作业),闸门在铺盖上进行拼装。
事件三:施工单位为加强施工安全生产管理,在施工区入口处悬挂“五牌一图”,对施工现场的“三宝”、“四口”、“五临边”作出明确规定和具体要求。
问题:
1.指出本枢纽工程等别、主要建筑物级别以及施工围堰的洪水标准范围。
2.根据事件一,本枢纽工程是先施工泵站还是先施工节制闸?为什么?
3.事件一中基坑降水方案是否可行,为什么?你认为合适的降水方案是什么?
4.根据事件二的施工方案以及工程总体布置,指出本工程施工现场可能存在的重大危险源(部位或作业)。
5.事件三中提到的“四口”指的是什么?
『参考答案』
1.枢纽工程等别为Ⅱ等(由各自规模定等别,就高。水闸中型对应三等,泵站根据就设计流量为大二型,对应二等),主要建筑物级别为2级,施工围堰洪水标准重现期为10~20年一遇。
2.先施工节制闸。根据事件一分期实施方案和工程总体布置,本工程分两期实施主要是方便施工导流,先施工节制闸,利用原有河道导流(泵站无法进行施工导流);在泵站施工时可利用节制闸导流。
3.不可行。因为粉细砂和中粗砂层渗透系数较大,地基承压含水层水头较高(承压水位高于节制闸底板高程),因此不宜采用单排真空井点降水。宜采用管井降水方案。
4.基坑支护与降水,土方和石方开挖,起重吊装,脚手架,移动操作平台,模板,拆除爆破,围堰等。
5.“四口”是指楼梯口、出入通道口、预留洞口、电梯井口。
拦河水闸工程的等别,应根据其最大过闸流量,按表确定。
拦河水闸工程分等指标
工程等别 |
工程规模 |
最大过间流量(m3/s) |
Ⅰ |
大(1)型 |
≥5000 |
Ⅱ |
大(2)型 |
5000~~1000 |
Ⅲ |
中型 |
1000~100 |
Ⅳ |
小(1)型 |
100~20 |
Ⅴ |
小(2)型 |
<20 |
灌溉、排水泵站的等别,应根据其装机流量与装机功率,按表确定。
灌溉、排水泵站分等指标
工程等别 |
工程规模 |
分等指标 | |
装机流量(m3/s) |
装机功率(104kW) | ||
Ⅰ |
大(1)型 |
≥200 |
≥3 |
Ⅱ |
大(2)型 |
200~50 |
3~1 |
Ⅲ |
中型 |
50~10 |
1~0.1 |
Ⅳ |
小(1)型 |
10~2 |
0.1~0.01 |
Ⅴ |
小(2)型 |
<2 |
<0.01 |
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