防止海水倒灌

印尼百通1*660MW然煤电站项目防止海水倒灌施工措施编制单位：中建三局二公司编制人：邱晨审核人：冉斌编制日期：二00八年一月十四日防止海水倒灌施工措施1.1 一、工程概述工程概况：印尼百通1*660MW燃煤电站厂址位于印尼东爪洼省首府泗水市(Surabaya)以东144公里Paiton镇附近，距Probolinggo市约35公里。该电厂现已有运行中的机组6台(1、2号、5、6号及7、8号机组)，本期厂址紧临8号机组，临海面向玛度拉海峡(Madurastrait),拟建电厂本期容量1X660MW采用燃煤发电。拟建场地位于海边滩涂，原始地貌为山前平缓海滩，属堆积型浅滩。原始地面标高-2.363.10m，微向大海倾斜。在电厂前期施工时已对本期场地进行了人工填筑，场地基本上已成平缓开阔平地，现地面标高0.764.54m(一般标高约2.50m)。场地南侧为丘陵和低山，北侧临海，电厂取水口和排水口均伸入到海里，地面标高-0.33m-4.20m。2.1 二、场地岩土工程条件岩土工程勘测报告所揭示的主要地层有： 层：素填土，由漂石、卵石、砾砂、安山岩岩块、粘性土等组成，灰色、棕褐色，稍湿-饱和，松散稍密，广泛分布于场地表层，厚度0.007.00m。层：粉砂，深灰色，饱和，松散，混珊瑚碎屑、砾石等，含有机质。该土层广泛分布，厚度0.009.00m，渗透系数为1.1x10-3。 层：粘土，深灰色，很湿饱和，流塑软塑状态，混珊瑚碎屑、砾石、砂粒等，含多量有机质。该土层分布较广泛，厚度0.006.00m渗透系数为8.6x10-5。 层：砂质粘土，浅褐色、灰色，湿，可塑状态，混贝壳和珊瑚碎屑，含少量有机质。该土层粒径0.075mm的颗粒质量一般在22%左右,Ip17，含砂量较大、塑性指数高。该土层局部分布，厚度0.0013.35m渗透系数为6.2x10-6。 层：粉砂，褐色、浅褐色、灰色，饱和，中密，混少量贝壳和珊瑚碎屑，局部混较多砾石，含少量粘性土。该土层分布较广泛，常分布于第(6-1)、(6-2)层中，有时呈多层分布，单层厚度0.0012.15m渗透系数为2.6x10-4。(6-1)层：粘土，浅褐色、黄褐色、灰色，稍湿，硬塑状态，混少量卵石、砾石、贝壳和珊瑚碎屑，混少量砂粒。该土层广泛分布，有时被第层分隔，单层厚度3.6021.50m。本层中常见有卵石、砾石富集。渗透系数为1.1x10-6。(6-2)层：粘土，灰色、深灰色，稍湿，硬塑状态，混少量贝壳和珊瑚碎屑。该土层广泛分布，局部在第层中有少量分布，单层厚度17.0542.00m。渗透系数为1.3x10-6。层：砂质粘土，褐色、灰色、深灰色，稍湿，硬塑状态，混少量砾石、贝壳和珊瑚碎屑。该土层粒径0.075mm的颗粒质量一般在40%左右，Ip17，含砂量较大、塑性指数高。该土层广泛分布，局部还分布于第层中，单层厚度0.0023.20m。渗透系数为6.8x10-6。层：粘土，灰色、深灰色，稍湿，硬塑状态，混少量贝壳和珊瑚碎屑，混少量砂粒。该土层分布不连续，厚度0.0019.15m。渗透系数为1.4x10-6。 珊瑚礁：白色、灰白色，坚硬，局部较破碎。本层主要分布于深部，个别钻孔（如BH91在浅部也有发现。2.2 海岸线工程条件本工程施工区域北侧临海，有较长的岸坡，坡高一般在3.0m左右，坡体主要由大块石组成，随着海潮的起落，海浪对岸边有一定冲刷力；在电厂前期施工时已对本期场地进行了杂填土（漂石、卵石、砾砂、安山岩岩块、粘性土组成）回填，土质较差，渗水性强，水位教高，第层填土、第层粉砂及第层粉砂为场地主要透水和含水层。在进行土方施工前必须沿海岸线采取防止海水倒灌措施，将海水阻断.在主要建构筑物的施工区域外；再对基础采用降水支护措施，降低地下水位，同时阻断场区内的地表水从流入深基坑，为基础施工创造有利条件。因此，我方提出防止海水倒灌技术措施如下。三、防止海水倒灌技术措施的选择3.1设计依据中南电力设计院提供的有关本工程的岩土勘测报告；2007年8月24日HPE组织在武汉中建三局二公司召开的百通项目第一次协调会讨论中的协商内容；2008年1月15日在百通HPE办公室召开的协商会。3.1.4 由国家、建设部颁布的现行有关标准和规范现场实际施工踏勘。3.1.5 我方在防海水、河水倒灌施工中积累的经验。3.2设计目标采取适当地止水结构能够阻挡海水倒灌，为工程基础及地下设施施工创造良好的条件。3.2.2 能够有效抵消海浪对岸边的冲刷力，增强岸坡的稳定性。能够阻止海岸边坡垮塌的现象发生而扰动建构筑物，影响生产安全运行。324在满足安全可靠的前提下，进一步优化止水设计方案，最大限度地降低成本。325进行多方案备选，选择最为经济合理的防海水倒灌措施。3.3防海水倒灌措施根据本工程的岩土工程条件和工程特点，对于本工程海岸线而言，拟采用三种不同方案进防海水倒灌措施。目前施工图纸尚未到达现场，各建筑物基础标高尚未知晓（如：煤水澄清池、碎煤机室、转运站），我方上述止水区域仅能覆盖主要建筑物，对本次止水区域外的深基础防海水倒灌措施另行制定。1、采用高压喷射注浆和混凝土灌注桩相结合的防止海水倒灌措施。2、采用混凝土嵌入灌注桩防海水倒灌措施3、采用地下连续墙防海水倒灌措施。以上三种措施均需结合集水明排或深井降水等措施，降低场区内已存在的水，保证基础工程顺利施工。四、防海水倒灌措施概述41高压喷射注浆和混凝土灌注桩相结合海岸线A、B、D地段本地段拟采用高压喷射注浆方案；本地段处于靠海区域，属于人工回填杂填土层（漂石、卵石、砾砂、安山岩岩块、粘性土组成），土粒孔隙较大，土层中水流速度较小。本地段拟将水泥浆通过压浆泵、灌浆管均匀注入岩土体中，以填充、渗透和挤密等方式，驱走岩土颗粒间的水分和气体，填充其位置，硬化后将其结成一个整体，形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性好的土体，从而减少、阻止海水渗透；采用此方法施工工期短，成本低。因该段自地表面5米深范围内有较大石块，空隙大，注浆效果难以保障，在施工时应先将该土层进行换填。旋喷注浆桩桩端应进入4层砂质粘土或6-1粘土层不少于1m深，将海水阻隔在主要施工建筑物区域以外。该措施能有效控制绝大部分海水渗透，结合明排水或深井降水措施，可使基础工程顺利施工。333海岸线C地段本地段的C区域属于厂区取水口地段，本地段单纯采用高压喷射注浆方式难以有效达到止水效果，拟采取混凝土灌注桩和高压喷射注浆相结合的方式达到预期止水效果。考虑到现场将施工钻孔灌注桩基础，拟采取同型号钻孔桩设备及桩径。C区域(取水口区域)长约120米，此区域进行排水口外侧施工，因此在海岸线外侧实行一排混凝土灌注桩+2排选喷桩形成止水帷幕；止水结构具体参数如下：(1) 混凝土灌注桩：桩径：暂定为600和800mm间隔分布；桩间距：混凝土桩间距600mm,相邻两桩相互嵌入10cm;桩长：桩端入4层砂质粘土或61层粘土层；平均每根桩长15m。砼强度：C20;桩数：240根。旋喷注浆桩(两排)桩径：600mm桩长：桩端入4层砂质粘土或61层粘土层；平均每根桩长15m。桩数：3667根主要施工机具：高压泥浆泵、钻机、旋喷管、高压胶管、发电机等。上述措施采用2台钻机，平均每台钻机每天成桩28根，施工工期为70天，总造价为平面布置图及断面示意图见附图一。4.2混凝土嵌入灌注桩混凝土嵌入灌注桩采用回转钻成孔灌注桩，在泥浆护壁的条件下，回转钻机钻孔，通过泥浆排渣成孔，水下灌注混凝土成桩，形成混凝土灌注桩挡水墙，将海水阻挡在主要施工场区外。该措施成孔质量可靠，施工时无振动，无挤压，但用水量大，现场需设泥浆池，泥浆排放量大，成孔速度慢，施工周期长。混凝土灌注桩采用C20混凝土，桩端应进入4层砂质粘土或6-1粘土层不少于1m深，将海水阻隔在主要施工建筑物区域以外。因该段自地表面5米深范围内有较大石块，在施工时应先将该土层进行换填，钻孔机才能施工，换填结束后。具体参数如下：混凝土灌注桩：桩径：暂定为600和800mm间隔分布；桩间距：混凝土桩间距600mm,相邻两桩相互嵌入10cm;桩长：桩端入4层砂质粘土或61层粘土层；平均每根桩长15m。砼强度：C20;桩数：2334根主要施工机具：回转钻机、钻架、合金钻头、钻杆、卷扬机、泥浆泵、空气压缩机、混凝土浇筑机架、混凝土浇筑导管、发电机等。上述措施拟采用4台钻机分区段同时施工，平均每台钻机每天施工10根，共需工期60天，总造价。平面布置图及断面示意图附图二。4. 3混凝土地下连续墙混凝土止水帷幕，即采用挖槽机在泥浆护壁下每次开挖一定长度（一个单元槽段）但沟槽，待挖至设计深度并清除沉淀下来的泥渣后，用导管向沟槽内浇筑混凝土，由于混凝土是由沟槽底部开始逐渐向上浇筑，随着混凝土的浇筑即将泥浆置换出来，待混凝土浇筑至设计标高后，一个单元槽段即施工完毕，进行下个单元槽的施工，形成连续的混凝土墙。地下连续墙可有效阻挡海水渗透。该措施止水效果好，但成本高，周期较长。具体参数如下：地下连续墙：墙厚：400cm;墙长：1100m;墙高：桩端入4层砂质粘土或61层粘土层；平均每根墙咼15m。砼强度：C20;主要施工机具：挖槽机、卷扬机、泥浆泵、空气压缩机、混凝土浇筑机架、混凝土浇筑导管、发电机等。上述措施拟采用2台挖槽机分区段施工，平均每台挖槽机每天施工10米，共需工期60天，总造价平面及断面示意图见附图三:对以上三种防海水倒灌措施进行经济、工期、止水效果比较，列表如下:防海水倒灌措施成本工期（天）施工难度止水效果备注旋喷桩+灌注桩稍低70较易好各项措施均需结合集水明排或深井降水措施。混凝土嵌入灌注桩较高60较难较好地下连续墙高60难很好