三峽工程二期圍堰基坑排水施工

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摘要:針對三峽二期圍堰基坑排水的特點(diǎn)與難點(diǎn),通過引入泵站串聯(lián)、沉管施工等技術(shù)措施,解決了特大流量、特大水位變幅的大型深基坑排水的技術(shù)難題,為三峽二期工程施工創(chuàng)造了良好的條件。
     1、工程概況
     1.1 工程要求
     根據(jù)招標(biāo)文件要求,三峽二期圍堰基坑排水應(yīng)保證在滿足相關(guān)建筑物施工與運(yùn)行安全的前提下,在規(guī)定的時(shí)段內(nèi)完成排水要求,即以45 d工期完成高程由65~40 m的限制性抽水,停止抽水7 d后再以45 d進(jìn)行高程由40~20 m的初期排水,爾后進(jìn)入經(jīng)常性排水階段,并保持二期基坑干地施工條件至工程完工。
     1.2 基坑特點(diǎn)
     三峽二期基坑由砼縱向圍堰、上游土石圍堰、下游土石圍堰及左岸岸坡共同圍成。基坑面積63萬m2,匯水面積110萬m2,儲(chǔ)水840萬m3,上游堰頂高程87.5 m,下游堰頂高程81.5 m.基坑左右各有一漫灘延伸至約40 m高程處有一深槽,深槽由上游至下游縱貫整個(gè)基坑,開挖前上游最低高程11 m,下游最低高程 19 m.開挖后最低高程在0 m以下。
     1.3 排水強(qiáng)度
     基坑排水水量包括基坑積水、降雨、圍堰滲水、施工棄水及其他來水。實(shí)測40 m高程以上基坑積水705萬m3,屬限制性抽排水;40 m高程以下基坑積水135萬m3,屬初期性抽排水。根據(jù)各排水時(shí)段相應(yīng)工期要求,并考慮降雨、圍堰滲水、施工棄水及其他來水計(jì)算,限制性排水平均強(qiáng)度為Q限=11665 m3/h;初期性排水平均強(qiáng)度為Q初 =5660 m3/h。
     由于基坑上寬下窄,而限制性排水和初期性排水日降水位不允許超過1 m.限制性排水起始日降1 m水位的排水量(18 000 m3/h)遠(yuǎn)大于初期相應(yīng)排水量(7000 m3/h),此外圍堰正接受第一個(gè)洪水期考驗(yàn)以及其它因素影響,實(shí)際設(shè)計(jì)按Q限=14000 m3/h,Q初 =7 000 m3/h進(jìn)行方案布置,同時(shí)按排水強(qiáng)度18000 m3/h校核。
     1.4 工程特點(diǎn)與難點(diǎn)
     1.4.1 水位變幅大
     本工程限制性排水和初期排水階段除了流量較大之外,的特點(diǎn)就是揚(yáng)程高、水位變幅大,變幅達(dá)45 m,開始抽水時(shí)水位從65 m降至實(shí)際抽干時(shí)的20 m ,上游抽水靜揚(yáng)程從21.5 m上升至66.5 m,下游抽水靜揚(yáng)程從16.5 m上升至61.5 m,揚(yáng)程變幅之大在國內(nèi)水電工程施工中實(shí)屬罕見。
     1.4.2 支管安裝難
     基坑排水是啟用二期圍堰擋水運(yùn)行,保證主體工程干地施工的必要條件,其進(jìn)程將直接影響整個(gè)三峽工程的形象進(jìn)度,意義非常重大,排水方案必須切實(shí)可行,并力求簡捷有效。為確保排水的連續(xù)性,施工時(shí)必須將泵站布置在基坑深槽處,支管連接則處于截流時(shí)的龍口部位,該部位坡度陡(1∶1.5),亂石多,且邊坡水下地形不詳,因此支管與岸邊主管的連接及加長是基坑排水的一大難點(diǎn)。
     1.4.3 排水階段多
     根據(jù)上游圍堰第二道防滲墻的施工進(jìn)度,三峽工程二期圍堰排水將一般水電施工的初期排水分為限制性排水和初期排水兩個(gè)階段。由于我們同時(shí)承擔(dān)了二期圍堰和泄洪壩段、左廠11#~14#兩個(gè)標(biāo)段的施工,排水布置不僅要滿足初期排水要求,其設(shè)備和材料選擇還應(yīng)結(jié)合經(jīng)常性排水布置,并保證滿足干地施工至2002年基坑進(jìn)水要求。這是一個(gè)不得不考慮的經(jīng)濟(jì)問題,也就是說我們的排水施工必須力求兩個(gè)標(biāo)段基坑排水總費(fèi)用最小化。因此,這也給方案的制定和施工帶來了一定的難度。