内蒙古京能五间房间冷塔降水方案分析

内蒙古京能五间房间冷塔降水方案分析

吕建功

中国能源建设集团天津电力建设有限公司天津市300000

摘要：随着电力建设的发展，地下空间开发利用和与之紧密相关的基坑降水将越来越受到重视。大草原的地基均处于深厚的沉积层上，分布有厚度不等的松散沉积物，充满着丰富的地下水。在基坑施工过程中必须解决基坑内土体的地下水疏干和基坑底面以下承压水层的降压问题。京能五间房电厂间冷塔工程，在降低承压含水层压力的深层降水等方面积累了丰富的经验。取得了瞩目的成就。

关键词：基坑大草原间冷塔降水

1、工程概况

京能五间房电厂一期2×660MW超超临界空冷火电机组工程，间冷塔±0.00m相当于1985年黄海高程系的973.950m,环形基础外半径为77.377m，环基截面尺寸为10.5×2.5m。开挖系数按照1:1放坡，环基开挖深度为-7.1m，间冷塔场地自然地面标高－2.3～－2.7m，环基实际开挖深度约4.7m,地下水稳定水位埋深在1.30m～6.50m之间，要求将地下水降至基底约1m。

2、地址资料

2.1根据地质勘测图和现场观测,满足基坑的开挖土方施工要求条件，间冷塔外围放射状布置降水管井间距10米，因1.5米粘土下砂砾层含水量高，水流量大透水系数高等特点,根据现场地质情况调整打井深度。

2.2.岩性及岩土工程条件：厂区土质层由表层的耕植土、第四系全新统风积和冲洪积砂类土及粘性土组成，下伏基岩由白垩系、侏罗系全～强风化泥岩、砂岩等组成。根据地基土成因、岩性、工程特性等共分为5大层，现将各层岩土特征描述如下：

2.2.1.①层以粉土为主，黄褐色，稍密，稍湿，摇振反应中等，干强度低，无光泽反应，韧性低。该层土质不均匀，局部为粉质粘土，含砂量较高，表层以耕植土为主，含大量草根等有机物。该层在厂区内分布较为普遍，厚度较小，一般层厚为0.30～1.30m，平均厚度为0.60m。

2.2．2.②层以第四系全新统风积和冲洪积砂类土为主，该层在厂区内分布较连续，埋藏深度较浅，埋藏条件和厚度不稳定。该层分为三个亚层。

a.②1粉细砂：黄褐色，稍湿，中密状态，低压缩性土，成分以石英为主，长石次之，粒度不均，分选较差。该层在厂区内分布较为连续，但厚度较小，一般层厚为0.70～3.20m，平均厚度为1.75m。

b.②2细砂：灰白色～浅黄色，稍湿～饱和，密实状态，低压缩性土，成分以石英为主，长石次之，粒度较均匀，分选性较好，局部颗粒较粗，为中砂，混少量砾石。该层在厂区内分布较连续，厚度较小，一般层厚为0.70～4.50m，平均厚度为2.60m。

2.2．3.②3粗砾砂：黄褐色，饱和，密实，低压缩性，成分以石英为主，长石次之，粒度不均，分选较差，局部混砾石。该层在厂址区分布较为连续，厚度不大，一般层厚为1.0～9.10m，平均厚度为4.30m。

2.2．4.③层以第四系全新统冲积粉质粘土为主，很湿，硬塑状态，中压缩性土，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，切面稍有光泽。该层土仅在局部地段分布，分布不连续且埋藏深度及厚度不稳定，呈尖灭状。层厚一般为1.10m～4.10m，平均厚度为2.20m。

2.2．5.④砂岩、泥岩为主，全风化，交互状分布，岩芯呈土状或砂状，弱胶结性，混未完全风化的砂岩碎块，性质不均匀，中压缩性。该层分为两个亚层。

a.④1全风化砂岩：灰褐色、灰绿色，弱胶结，岩芯呈砂状，砂粒风化严重。该层勘测区内分布较普遍，与泥岩交互分布，一般厚度为1.50m～5.60m，平均厚度为3.10m。

b.④2全风化泥岩：褐色、灰绿色，泥质结构，层状构造，具塑性，呈硬塑土状，部分岩芯断面具腊质光泽，混有砂岩与砾岩碎块，与砂岩交互分布，一般厚度为1.50m～9.50m，平均厚度为4.80m。

3、施工技术方案

3.1场地地下水条件

厂区地下水类型以第四系孔隙潜水为主，含水层主要为②层砂类土层、④层全风化岩层中，含水层透水性一般，地下水稳定水位埋深在1.30m～6.50m之间，相应标高在969.650m左右，主要接受大气降水和河流测向补给，以蒸发及向南侧低处渗透排泄为主，地下水水位和水量随季节性变化特征明显。

3.2.井口：井口高于地面以上0.30m,以防止地表污水渗入井内。

3.3.井壁管：井壁管均采用水泥砂管，井壁的直径为DN400mm

3.4.填粒料（砾砂），地面以下2.00m以下部位填粗砂做为过滤层，填入部位。

3.5.填粘性土封孔：为防止地面污水的渗入及确保降水效果，在砾料的围填面以上必须采取优质粘土围填至地表并夯实，并做好井口管外的封闭工作。

3.6成井施工机械设备选用SW-100型，钻孔机及其配套设备，采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管；滤水管；围填填砾；粘性土等成井工艺。

3.8.测放井位：根据井位平面布置示意图测放井位，如果现场施工过程中遇到障碍或受到施工条件的影响现场可做适当调整。

3.9.埋设护口管：户口管底应插入原状土层中，管外应用粘性土填实封严，防止施工时管外返浆，护口管上不应高出地面0.1m-0.3m.

3.10安装钻机：机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩，转盘与孔的中心三点成一条直线。

3.11.钻进成孔：开孔孔径为0.50mm,一径到底，钻孔施工达到设计深度时，宜多钻0.3-0.5m。做好钻探施工记录，在钻井过程中，如发现实际地址与勘察时提供的资料不一致时需及时通知设计人员，并对井的结构进行及时调整，确保滤水管的安放位置能够有效的进水。钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢放，钻进过程中要确保钻机的水平，以保证钻孔的垂直度。

3.12清孔换浆：下井管前的清孔换浆工作是保证成井质量的关键工序，为了保证成孔在进入含水层部位不形成过厚的泥皮，当钻孔钻至含水层顶板位置时即开始加清水调浆。钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔，清楚孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至接近1.05，孔底沉淤小于30cm,返出的泥浆内不含泥块为止。第一次清孔换浆是成井质量得以保证的关键，它将直接影响成井质量。

3.13.下井管：井管进场后，应检查井管的强度是否符合设计要求。下管前必须测量孔深，孔深符合设计要求后，开始下井管，下到设计深度后，井口固定居中。下井口过程应连续进行，不得中途停止，如因机械故障等原因造成孔内坍塌或沉淀过厚，应将井管重新拔出，扫孔，清孔后重新下入，严禁将井管强行插入坍塌孔底。

3.14吸式潜水泵至井底抽水，如井内有沉淀，可在水泵抽水的同时人力上下串动水泵，扰动内井内沉淀让水泵带出，直至水泵能下到井底。井内水抽干后拔出水泵，以防止外细颗粒进入井内造成埋泵，待井内水位上升至滤水管上口时重复上述操作。至井内没有新的沉淀并且水清后可下入顶吸式潜水泵封井。

3.15.安泵试抽：成井施工结束后，应及时下入潜水泵，接管铺设排水管道电缆等，抽水与排水系统安装完毕，即可开始试抽水。

3.16.排水：洗井时用管道将水排至场地南、北侧沉淀池内，沉淀完毕，水质变清澈后，将水集中排放至厂区主网引流至生活区后小河内。

3.17.降水运行期间，现场实行24小时值班制，值班人员应经常检查各支管及其它连接部位是否有漏水现象，如发现应及时将漏水处密封，以确保抽水效果。

3.18.抽水设备要注意保养，如有损坏和烧毁应及时更换。