太平电排站初步设计

1、佛山市南海区盐步镇佛山市南海区盐步镇太平电排站初步设计广东水利电力职业技术学院2005 年 8 月批准：审核：徐晶校核：宋东辉设计：徐晶，宋东辉1 综合说明综合说明1.1 工程概况工程概况佛山市南海区位于北回归线南侧，珠江三角洲中、北部，毗邻广州，在北纬 22482318，东经 1121511315之间，总面积约1100km2。大沥镇位于南海区中部，地处广州和佛山两市之间，总面积 79.36km2， 2002 年末常住人口 11.41 万人，辖 1 个城区管理处和19 个村委会。2002 年大沥镇经济总收入 127.32 亿元，城乡居民储蓄存款余额 94.8 亿元，农民人均纯收入 8860 元

2、。大沥镇是远近闻名的工业重镇，已形成了以有色金属加工业为主，各行业多元化发展的格局。2002 年工业总产值 108 亿元。太平电排站位于南海区大沥镇太平村委会的白界村界内，由排涝泵站和排涝、灌溉水闸组成，始建于 1987 年，运行至今已有 18 年，主要承担太平村委会北部片约 2.33km2的防洪、排涝、灌溉等任务。太平水闸运行良好，太平电排站布置一台 800 轴流泵，装机容量80kW，设计扬程 3.1m，设计流量 1.6m3/s。因受建站年代历史条件的限制，工程标准相对较低，而且该站运行已有相当长的一段时间，存在设备老化、操作困难、泵房墙体出现多处裂缝等问题。随着社会经济的迅速发展，太平村委

3、会的蓄水面积和蓄水量已大大减少，近几年村内多次发生暴雨时，由于泵站排涝能力小于实际要求，引起积水无法及时排出，已造成严重的经济损失。在 2005 年 6 月 24 日的抗洪抢险工作中，泵站排涝能力低的问题暴露的特别明显。因此只有根据太平村委会蓄水面积减少的实际情况，重新复核排涝规模，重建太平泵站，加大排涝能力，才能解决太平村内涝问题，降低由此造成的经济损失，改善工农业生产环境，促进太平村经济进一步发展。1.2 水文水文1.2.1 气象气象南海区属南亚热带季风气候，主要特点是：春湿多阴冷，夏长而酷热，秋冬暖而晴旱。南海区的年平均气温为 22.1C，全年总雨量在14001900mm 之间，49 月

4、为雨季，总降雨量占全年的八成，全年总日照时数约 15002100h。1.2.2 水文水文根据南海站多年降雨量资料统计分析，多年平均 24h 降雨量120mm，十年一遇 24h 降雨量为 189.8mm。全年总雨量在14001900mm 之间，49 月为雨季，总降雨量占全年的八成。年际间降雨量分布极不均匀，月降雨量最大值为 662.0mm，日最大降雨量279.8mm。1.3 工程地质工程地质1.3.1 地形地貌地形地貌拟重建的电排站位于大沥镇太平管理区内，连接内外涌河。地貌上属珠江三角洲平原腹地，地形平坦，周围界于工厂与农田之间。1.3.2 工程地质特征工程地质特征经 3 个钻孔揭露，场地地基主

5、要由人工填土（Qs） 、第四系三角洲海陆交互相冲淤积层（Qmc） （包括淤泥、淤泥质粉砂、粉质粘土、粘土、淤泥、淤泥质粉砂） 、风化残积层（Qel） （残积粉质粘土）和基底岩石为下第三系（E） （包括泥质粉砂岩、粉砂质泥岩）组成，共分8 层。1.3.3 工程水文特征工程水文特征场地地下水相对稳定，水位埋深 1.502.00m，相对高程为0.050.65m，与河水面基本持平。地下水主要赋存于第四系砂土层中，场地内的第（3） 、 （6）层淤泥质粉砂层中，水量一般。1.3.4 工程地质条件评价与地基处理意见工程地质条件评价与地基处理意见1）本场地筑填土为稍固结、稍压实、呈可塑的粉质粘土，而堤基土主要

6、有流塑的淤泥、松散的淤泥质粉砂、软可塑的粉质粘土、粘土、流塑的淤泥、松散的淤泥质粉砂、硬塑的残积粉质粘土，基底岩石为强风化粉砂质泥岩或泥质粉砂岩。按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）的划分，本工程重要性等级为二级工程，场地等级和地基等级均为二级（中等复杂） 。岩土工程勘察等级为乙级。2）场地土属软弱土类型，建筑场地类别为类。等效剪切波速为 91m/s，设计特征周期值为 0.35s。3）场地内的地下水主要赋水层为第四系砂土层，即第（3） 、（6）层，具弱中等透水性，含水量一般，与河水未有水力联系。4）当发生烈度为度的强烈地震时，第（3） 、 （6）层淤泥质粉砂会发生液化，其液化等级为中

7、等。5）第（2） 、 （5）层淤泥、淤泥质土，高压缩性，抗剪强度低，含水量高，固结时间长，加荷后变形量大，易产生滑动破坏，如工程开挖，因其有触变性易产生崩滑、液化。为不良地质现象，是不良堤基土。属对建筑抗震不利的地段。6）场地处于地质构造相对稳定区。7）对于拟建的场地，场地内未有可用作天然基础的土层，当承载力要求不高时，建议对土体进行改良，采用深层搅拌桩或粉喷桩；若承载力要求较高时，可采用桩基础，桩型可为预制管桩或沉管灌注桩或钻孔桩，以强风化岩带为持力层，当采用沉管灌注桩施工时，注意场地内第（2） 、 （5）层高压缩性淤泥、淤泥质土，该层容易产生缩颈，施工时应注意施工工艺。1.4 工程任务和规

8、模工程任务和规模1.4.1 工程任务工程任务按新的排涝规模对太平电排站重建，使其满足确定的排涝标准，重建工程包括泵站厂房、进出水建筑物等。1.4.2 工程等级工程等级太平电排站属于机场涌穿堤建筑物，根据机场涌堤防防护范围和防护对象的重要性、南海区水利规划成果及有关规范规定，确定太平电排泵站的工程等别为等，主要建筑物等级为级，次要建筑物等级为级，施工围堰为级。1.4.3 防洪排涝标准防洪排涝标准按照建筑物等级，太平电排泵站的设计防洪（潮）标准为 50 年一遇，校核防洪（潮）标准为 100 年一遇；太平电排泵站的设计排涝标准为 10 年一遇 24h 暴雨一天排干不成灾。1.4.4 工程规模工程规模

9、太平电排站排涝面积 2.33km2，设计排涝标准按 10 年一遇 24h 暴雨一天排干不成灾，泵站设计排涝流量 5.13 m3/s，装置两台 900QZ-135D(0)潜水轴流泵，装机容量 320kW，厂房总长 14.3m，宽6.3m。1.5 工程布置及建筑物工程布置及建筑物1.5.1 工程布置工程布置根据现场实际地形，结合建设单位意见，重建后的太平电排站站址仍选在原址处即白界涌与机场涌堤防交汇处，太平水闸下游 30m 处。太平电排站采用为堤后式泵站，根据选用的不同水泵型式，泵站布置采用了两个方案进行比较。方案一：潜水轴流泵方案；方案二：潜水贯流泵方案。通过从泵站运行管理、工程结构和工程投资三

10、个方面综合比较，方案一优于方案二，因此推荐方案一即潜水轴流泵方案为本工程方案。1.5.2 主要建筑物主要建筑物太平电排站由拦污栅桥、进水流道、厂房、出水管道、出水池、进出口段翼墙及护底海漫六部分组成。1）拦污栅桥为了防止漂流物进入泵站，在泵站进水流道口设置了一座两孔的拦污栅桥。拦污栅桥采用 C20 钢筋混凝土结构，长 2.4m，每孔宽3.4m，高 3.5m，桥面板顶高程 2.6m，底板顶部高程-0.90m。2）进水流道拦污栅桥与进水池之间布置了两条进水流道，由二边墩、一中墩及底板组成，采用 C20 钢筋混凝土结构，长 4.5m，宽 3.4m，顶高程2.6m，底高程-0.9-2.18m，墩高 3

11、.54.78m，底坡比 1：3.52。3）厂房根据主机设备尺寸，吊运交通要求，确定主厂房净宽为 5.3m，加上排架柱尺寸，主厂房总宽度 6.3m。机组按“一”字形排列，共布置2 台机组，水泵采用 900QZ-135D(0)潜水轴流泵，机组间距根据机电设备、流道布置要求确定为 4.2m，主厂房长度 9.4 m。安装间布置在厂房左侧，宽 6.3m，长 4.9m。由于电机采用低压降压启动，不需要高压开关柜和变压器室，只需要几面低压柜，为了降低工程投资，不专门布置副厂房，而将低压设备布置在安装间的左上角和主厂房走道板上。泵站进水池最高水位 1.00m，起排水位 0.60m，止排水位 0.00m，水泵进

12、口高程为-1.36m，进水池底板顶部高程为-2.18m，水泵电机层地面高程为 1.52m，出水管中心高程为 2.62m，厂区地坪高程为2.6m，安装间地面高程为 2.8m，吊车梁底部高程为 9.50m。厂内地坪高程 2.80m 以上部分采用框架结构，以下部分采用 C20钢筋混凝土结构4）出水管道泵站出水管道采用钢管，两管道中心线间距 4.2m，管中心线高程2.62m，管内径 1.0m，管壁厚度 10mm，单根长度 10.9m。5）出水池出水池采用正向出水，C20 钢筋混凝土结构，长 4.0m，宽6.2m，深 2.1m，池顶部高程 2.6m，池底高程 0.5m。6）进出口段翼墙及护底海漫在泵站进

13、口与水闸进口布置了 20.4m 长的翼墙，为了使出水池与外涌堤防连接顺畅，在出水池出口右侧布置 14.4m 长翼墙，翼墙采用C20 钢筋混凝土挡墙结构。在泵站进口和出水池出口分别布置 5m 长的 M7.5 浆砌石铺盖和海漫。1.6 机电及金属结构机电及金属结构1.6.1 水力机械水力机械经技术分析比较，泵站选用 2 台 900QZ-135D(0)型潜水轴流泵。潜水轴流泵在具有良好的水力性能的同时，辅助设备少，运行、维护、管理更为方便。泵站年利用小时数较低，不设备用机组。根据水泵吸水口最低淹没深度要求确定水泵吸水口高程为-1.36m（珠基） 。泵站最大起吊件为水泵电机，重约 2.90t，选用一台

14、 3t 电动单梁悬挂式起重机，额定起重量 3t ，跨度 3.50m，起升高度 14.0m。水泵断流采用出水管设置 DN1000 电动蝶阀方式。泵站设置小型机修设备及专用工具。泵站水力监测系统设置进水池水位、出水池水位标尺。1.6.2 电工电工太平电排站重建工程供电范围包括泵站的水泵电动机组、水闸启闭机、厂房照明及空气调节系统，均为低压负荷。泵站装机容量 160kW2，水闸装机容量为 22kW，水泵电机机端电压为交流 380V。泵站电源为高压 10kV 进线。水闸的用电从泵站低压配电柜取得。电气主接线采用单母线接线方式。泵站选用 1 台变压器，变压器采用防火性能好，损耗低的干式变压器，主变型号为

15、 SC9-630kVA。 配电柜选用 GCS 型抽屉柜。泵站采取在屋顶四周装设避雷带的方式作为防止直击雷保护。在10kV 进线装设一组氧化锌避雷器，以防止进行性雷电波对变电站内电气设备的侵害。泵站设有总接地网，由变电站人工接地装置、厂房等处自然接地装置构成，其接地电阻值应小于 4。机组采用软起动方式。泵站采用成套的无功功率补偿装置，并装设专用的控制、保护、放电等设备。选用补偿容量为 200kvar 的无功补偿柜一面。泵站设置常规保护系统。电动机设置缺相、过载、短路及漏水保护；变压器设置过流及温度保护。照明灯具采用与整体环境协调的节能型照明灯具，同时必须满足环保要求。1.6.3 金属结构金属结构

16、泵站金属结构设备包括进水前池拦污栅 2 扇及水泵出水管 2 根。1.6.4 通风通风泵站厂房采用自然通风为主，机械通风为辅。1.6.5 消防消防消防总体设计方案“以水灭火为主，化学灭火为辅及其他方式灭火相结合” ，泵站设备布置考虑设备之间的防火间距，对泵房和机电设备配置灭火器。1.7 施工组织设计施工组织设计由于泵站位于白界涌与机场涌交界处的岸边，两条涌施工洪水均较小，但施工主要受潮水位影响，施工采用全段围堰，分三段布置。由于围堰高度不大，采用粘土围堰，并设置土工薄膜进行防渗，围堰顶宽 2.0m，顶高程外涌 1.70m，内涌 1.10m，内外坡比均为 1：1.5 。围堰详细尺寸及布置见围堰总体

17、平面布置图。工期 7 个月，安排在 2005 年 10 月至 2006 年 4 月。具体的施工条件、施工布置、施工进度计划详见施工组织设计有关章节。1.8 环境影响评价环境影响评价太平泵站重建后对环境的有利影响是加大了泵站的排涝能力，使区内涝水能及时排出，减少了因内涝造成的经济损失，改善了工农业生产环境，为该村经济快速发展创造了有利条件，而这些有利影响是非常明显的和长期的。太平泵站重建对环境带来的不利影响是施工引起一定范围的尘土、施工生活污水、噪音、工程生活垃圾，对大气、水体等环境造成局部影响，但这些不利影响通过采取积极措施是可以避免，随着时间的推移将逐渐消失。总之，工程建设对环境造成的影响是

18、利大于弊，建议尽快实施该项目，发挥工程作用，改善太平村工农业生产环境，促进太平村经济快速发展。1.9 工程管理设计工程管理设计1.9.1 管理机构管理机构太平电排站为重建工程，因此管理机构（大沥镇水利所） 、管理人员、管理设施等维持现状，不再增减。由于本工程属于社会公益性质为主的工程，因此建议工程运行管理费用从财政支出。1.9.2 防洪（潮）与排涝调度防洪（潮）与排涝调度当外涌水位超过警戒水位时，按三防办要求对太平电排站进行险情巡查。内涌正常水位为 0.60m，最高控制水位为 1.00m，最低水位为0.00m。如预报工程范围内次日有特大暴雨发生，需将内涌水位降至0.00m，发生降雨时当内涌水位

19、高于外涌水位时开闸自排，当内涌水位低于外涌水位且内涌水位升至 0.60m 时开泵抽排，直至降雨停止且水位回落到 0.00m 为止。1.10 工程概算工程概算编制依据：执行广东省水利厅粤水价（1998）6 号文关于颁发广东省水利水电工程概（估）算、施工招标标底编制办法及费用标准，以下简称广东省的编制办法 ，并按（2003）2 号文调整。定额依据：建筑工程执行广东省水利建筑工程概算定额 ，设备安装工程执行广东省水利厅（98） 广东省水利水电设备安装工程概算定额 ，施工机械台班费执行广东省水利厅（98） 广东省水利水电设备安装工程概算定额附录里的施工机械台班费概算定额 。人工单价：16.01 元/日

20、。太平电排站重建工程总投资为 342.69 万元。其中，建安工程费139.37 万元，设备购置费 115.59 万元，其他费用 50.87 万元，专项费用 36.85 万元。1.11 经济评价经济评价依据水利建设项目经济评价规范 （SL72-94）对本工程建设进行经济评价，工程实施后每年因排涝而避免的经济损失 93.45 万元，即本工程效益，每年运行管理费 31.79 万元。 经计算经济效益费用比 ERCR 为 1.51 大于 1，可知本工程在经济上是合理可行的，符合国民经济总体利益，其社会效益显著，应予以实施。太平电排站工程特性表表 11序号及名称单位数 量备 注一、水文1、排涝面积km22

21、.332、10 年一遇 24h 降雨量mm189.8二、工程等级1、工程等别等2、主要建筑物工程级别级3、次要建筑物工程级别级三、防洪（潮）排涝标准1、设计防洪（潮）标准%250 年一遇2、校核防洪（潮）标准%1100 年一遇3、设计排涝标准%1010年一遇24h暴雨一天排干不成灾。四、特征水位1、内涌最低（止排）水位m0.00（珠基高程，下同）2、内涌设计（起排）水位m0.603、内涌最高水位m1.004、外涌最高水位m2.20五、厂房1、型式潜水轴流泵2、地基特征软基（淤泥）3、厂房尺寸（长宽高）m14.36.37.74、进水池底板高程m-2.185、水泵电机层地面高程m1.526、安装层

22、地面高程m2.87、吊车梁底高程m9.58、出水管中心线高程m2.62序号及名称单位数 量备 注六、主要机电设备1、水泵台数台22、水泵型号900QZ-135D(0)3、排涝流量m3/s5.134、设计扬程m2.605、最低扬程m2.006、最高扬程m4.697、额定转速r/min4908、电动机台数台29、型号配套潜水电机10、装机容量 kW216011、变压器台1SC9-630kVA12、厂房内起重设备3t 电动单梁悬挂式起重机七、主要工程量1、土方开挖m315702、土方回填m341903、浆砌石m340.74、混凝土m3559.95、钢筋及钢材t32.06、预制管桩m984八、施工1、

23、工期月7八、经济指标1、工程总投资万元342.692、年运行管理费万元31.793、年效益万元93.454、经济效益费用比 ERCR1.512 水文水文2.1 气象气象南海区属南亚热带季风气候，主要特点是：春湿多阴冷，夏长而酷热，秋冬暖而晴旱。南海区的年平均气温为 22.1C，一月最冷，平均气温为 13.4C，极端最低气温多在 3C 以上，最低记录为-1.9C。七月最热，平均气温为 28.9C，最热记录为 38.5C。全年总日照时数约 15002100h，23 月多阴雨天气，月日照总时数只有 5080h，也是最潮湿的季节。南海区秋冬季盛行偏北风，春、夏季盛行东南风，年平均风速2.2ms。710

24、 月为热带气旋季节，对南海区有较大影响的热带气旋年平均为 1.6 个。2.2 水文水文根据南海站多年降雨量资料统计分析，多年平均 24h 降雨量120mm，十年一遇 24h 降雨量为 189.8mm。全年总雨量在14001900mm 之间，49 月为雨季，总降雨量占全年的八成。年际间降雨量分布极不均匀。月降雨量最大值为 662.0mm，日最大降雨量279.8mm。24h 暴雨资料见表 21。24h 暴雨资料表表 21重现期多年平均5 年一遇10 年一遇20 年一遇50 年一遇雨量（mm）120162.7189.8215.3247.9历史资料显示，太平电排站在内涌水位高于 0.60m 时需进行排

25、水，否则就会造成内涝。当内涌水位高于外涌水位时开启闸门进行自排，否则关闭闸门进行抽排。因此，取内涌水位 0.60m 为太平电排站的设计排涝水位。2.3 工程水文规划工程水文规划太平电排站排渍范围集雨面积 2.33km2，按 10 年一遇 24h 暴雨189.8mm 计算得围内产水量为 44.29 万 m3。排涝标准按广东省南海市江河流域综合规划报告书 ，定为 10年一遇 24 小时暴雨一日排干，由此计算泵站排水设计总流量为：Q=442869（1243600）=5.13 m3/s3 工程地质工程地质3.1 勘察概述勘察概述为增强排涝能力，改善河涌沿线环境，南海区大沥镇水利工程建设指挥部拟对太平电

26、排站进行改建。建设单位委托广东佛山地质工程勘察院对该电排站场地进行岩土工程勘察，目的是查明场地内的地层结构，岩土层分布、厚度、埋深及其物理力学性质，查明场地内有无不良地质现象，对地基的稳定性作出评价，为该电排站重建工程的建筑设计和施工提供地质依据。场地内共布设 3 个勘探点，其中 ZK1、ZK3 为控制性勘探孔。钻孔的位置及编号见“勘探点平面布置示意图” 。钻孔总进尺 47.10m。钻孔孔口高程按平面图所提供的已知点相对引测。本次勘察，执行国家标准岩土工程勘察规范 （GB50021-2001GB50021-2001） 、 水利水电工程地质勘察规范 （GB50287-99GB50287-99）

27、、 建筑抗震设计规范 （GB50011-GB50011-20012001）和国家行业标准堤防工程地质勘察规程 （SL/T188-96SL/T188-96） ，并参考广东省标准建筑地基基础设计规范 （DBJ15-31-2003DBJ15-31-2003） 。土工试验由化工部广州地质工程勘察院试验室承担，执行标准为 SL237-SL237-19991999。3.2 工程地质条件工程地质条件3.2.1 地形地貌地形地貌拟重建的电排站位于大沥镇太平管理区内，连接内外涌河。地貌上属珠江三角洲平原腹地，地形平坦，周围界于工厂与农田之间。3.2.2 工程地质特征工程地质特征经 3 个钻孔揭露，场地地基主要由

28、人工填土（Qs） 、第四系三角洲海陆交互相冲淤积层（Qmc） （包括淤泥、淤泥质粉砂、粉质粘土、粘土、淤泥、淤泥质粉砂） 、风化残积层（Qel） （残积粉质粘土）和基底岩石为下第三系（E） （包括泥质粉砂岩、粉砂质泥岩）组成，共分8 层，自上而下分述如下：1）人工填土： 3 个孔均有分布，层厚为 1.602.70m，呈土黄色、灰黄色，以粉质粘土、粘土（低液限粘土）为主，很湿饱和，呈可塑状，稍固结，稍压实，为历史堤身土，上段含少量碎石、砂粒，为新近填土。取土工样 1 件（ZK3-1） ，其主要物理力学指标值：W=33.3%，e=0.903，WL=40.6%，IP=17.9，IL=0.59，av=

29、0.482MPa-1，Es=3.74MPa，属中偏高压缩性土层，C=16.4kPa、=13.0，渗透系数 K20=4.6510-7cm/s，极微透水，承载力基本值 fo=183kPa。承载力特征值建议采用 fak=100kPa。2）淤泥：3 个孔均有分布，厚度为 6.6011.40m，顶板埋深为1.602.70m，顶板高程为-0.451.05m。呈深灰色，饱和，流塑，含砂、腐叶及有机质，局部为淤泥质土。取土工样 2 件（ZK2-1、ZK3-2） ，其主要物理力学指标平均值：W=52.3%，e=1.483，WL=39.8%，IP=15.4，IL=1.79，av=1.002MPa-1，Es=2.2

30、75MPa，属高压缩性土层，C=6.63kPa、=5.65，渗透系数 K20=1.6610-6cm/s，微透水，承载力基本平均值 fo=67.5kPa。作标贯试验 11 处，实测锤击数 N=12 击，平均 N=1.6 击，经杆长修正后的锤击数 N=0.81.9 击，平均 N=1.4 击。承载力特征值建议采用 fak=50kPa。3）淤泥质粉砂（粉土质淤泥质粉砂）：仅 ZK2、ZK3 孔有分布，厚度分别为 1.00m、1.50m，顶板埋深分别为 8.60m、9.50m，顶板高程分别为-7.05m、-6.85m。呈深灰色，饱和，松散，含淤泥质较多，略具塑性。取土工样 1 件（ZK3-3） ，其主要

31、物理力学指标值：W=37.2%，e=1.035，WL=32.8%，IP=8.7，IL=1.51，av=0.244MPa-1，Es=6.07MPa，属中压缩性土层，C=13.2kPa、=26.3，当控制孔隙比e=0.568 时，渗透系数 K20=1.0910-4cm/s，中等透水。作标贯试验 1 处，实测锤击数 N=3 击，经杆长修正后的锤击数N=2.4 击，承载力特征值之经验值 fak660kPa。承载力特征值建议采用 fa=700kPa。3.3 水文地质条件水文地质条件3.3.1 地下水位及主要赋水层地下水位及主要赋水层本场地地下水相对稳定水位埋深 1.502.00m，相对高程为0.050.

32、65m，与河水面基本持平。地下水主要赋存于第四系砂土层中，场地内的第（3） 、 （6）层淤泥质粉砂层中，水量一般。3.3.2 土层渗透组合特征土层渗透组合特征第（1）层筑填土，以粉质粘土、粘土为主，取土工样 1 件，K20=4.6510-7cm/s，极微透水性。第（2）层淤泥，取土工样 2 件，K20 =1.6610-6cm/s，微透水性。第（3）层淤泥质粉砂，取土工样 1 件，当控制孔隙比e=0.568时，K20=1.0910-4cm/s，中等透水性。第（4）层粘土、粉质粘土，取土工样 2 件，K20 =5.5610-7cm/s，极微透水性。第（5）层淤泥，未取土工样试验，按经验，属微透水性

33、。第（6）层淤泥质粉砂，未取土工样试验，按经验，属弱中等透水性。第（7）层残积粉质粘土，未取土工样试验，按经验，极微透水性。第（8）层强风化岩带，微透水性。3.3.3 土的渗透变形判别土的渗透变形判别场地内第（3） 、 （6）层淤泥质粉砂，其粉粘粒含量较高，一般情况下不产生渗透变形。3.4 地震烈度及砂土液化判别地震烈度及砂土液化判别按国家标准建筑抗震设计规范 （GB50011-2001） ，本地区地震烈度为度，地震加速度为 0.10g。按该规范的要求，当采用桩基础或埋深5m 的深基础时，应对20m 深度范围内的饱和砂土或粉土进行液化判别。场地内第（3） 、（6）层淤泥质粉砂为可能液化层，采用

34、标贯试验判别法，依公式：Ncr=No0.9+0.1(ds-dw)(dsNcr 时，3/c为不液化。计算结果详见表 31。砂土液化判别一览表表 31地震烈度 7NO =6层号判别点号土名实测标贯击数N贯入点深度 ds(m)地下水深度 dw(m)粘粒含 量 Pc(%)Ncr判别液化指数 IlE（3）ZK1淤泥质粉砂310.92310.74液化5.13从表 31 可见，当发生烈度为度的强烈地震时，场地内第(3)层淤泥质粉砂产生液化，其液化指数为 5.13，液化等级为中等。第（6）层亦同。3.5 工程地质条件评价与地基处理意见工程地质条件评价与地基处理意见1）本场地筑填土为稍固结、稍压实、呈可塑的粉质

35、粘土，而堤基土主要有流塑的淤泥、松散的淤泥质粉砂、软可塑的粉质粘土、粘土、流塑的淤泥、松散的淤泥质粉砂、硬塑的残积粉质粘土，基底岩石为强风化粉砂质泥岩或泥质粉砂岩。按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）的划分，本工程重要性等级为二级工程，场地等级和地基等级均为二级（中等复杂） 。岩土工程勘察等级为乙级。2）场地土属软弱土类型，建筑场地类别为类。等效剪切波速为 91m/s，设计特征周期值为 0.35s。3）场地内的地下水主要赋水层为第四系砂土层，即第（3） 、（6）层，具弱中等透水性，含水量一般，与河水未有水力联系。4）当发生烈度为度的强烈地震时，第（3） 、 （6）层淤泥质粉砂会发生液

36、化，其液化等级为中等。5）第（2） 、 （5）层淤泥、淤泥质土，高压缩性，抗剪强度低，含水量高，固结时间长，加荷后变形量大，易产生滑动破坏，如工程开挖，因其有触变性易产生崩滑、液化。为不良地质现象，是不良堤基土，是对建筑抗震不利的地段。6）场地处于地质构造相对稳定区。7）对于拟建的场地，场地内未有可用作天然基础的土层，当承载力要求不高时，建议对土体进行改良，采用深层搅拌桩或粉喷桩；若承载力要求较高时，可采用桩基础，桩型可为预制管桩或沉管灌注桩或钻孔桩，以强风化岩带为持力层，当采用沉管灌注桩施工时，注意场地内第（2） 、 （5）层高压缩性淤泥、淤泥质土，该层容易产生缩颈，施工时应注意施工工艺。各

37、岩土层的力学参数详见下表 32表 32 土层力学参数一览表桩的极限侧阻力标准值qsik （kPa）桩的极限端阻力标准值qpk（kPa） （入土15m）层序土 层名 称状 态标贯试验平均值（经校正）（击）承载力特征值（fak）（kPa）预制桩 钻孔桩 沉管桩 预制桩 钻孔桩 沉管桩（1）筑填土稍压实100（2） 淤泥、淤泥质土流塑1.45015129（3）淤泥质粉砂松散2.470242218（4） 粉质粘土、粘土软可塑4.3120555045（5）淤泥流塑0.84015129（6）淤泥质粉砂松散75242218（7） 残积粉质粘土硬塑220807863380012003600（8）强风化岩带 半

38、岩半土状反弹700200190160800020007000注：1. 据国家行业标准建筑桩基技术规范 （JGJ94-94）2. qsik范围值预制桩适用高值，沉管灌注桩宜用低值。4 工程任务与规模工程任务与规模4.1 社会经济概况社会经济概况大沥镇位于南海区中部，地处广州和佛山两市之间，总面积79.36km2， 2002 年末常住人口 11.41 万人，辖 1 个城区管理处和 19个村委会。2002 年大沥镇经济总收入 127.32 亿元，城乡居民储蓄存款余额 94.8 亿元，农民人均纯收入 8860 元。大沥镇是远近闻名的工业重镇，已形成了以有色金属加工业为主，各行业多元化发展的格局。200

39、2 年工业总产值 108 亿元4.2 工程任务工程任务4.2.1 原有电排站规模原有电排站规模原太平电排站工程包括装机容量 80kW 的 800 水泵一台，原设计流量为 1.6m3/s，设计扬程为 3.1m。4.2.2 电排站拆建缘由电排站拆建缘由因受建站年代历史条件的限制，工程标准相对较低，而且该站运行已有相当长的一段时间，存在设备老化、操作困难、泵房墙体出现多处裂缝等问题。随着社会经济的迅速发展，太平村委会的蓄水面积和蓄水量已大大减少，近几年村内多次发生暴雨时，由于泵站排涝能力小于实际要求，引起积水无法及时排出，已造成严重的经济损失。在 2005 年 6 月 24 日的抗洪抢险工作中泵站排

40、涝能力低的问题，暴露的特别明显。因此只有根据太平村委会蓄水面积减少的实际情况，重新复核排涝规模，重建太平泵站，加大排涝能力，才能解决太平村内涝问题，降低由此造成的经济损失，改善工农业生产环境，促进太平村经济进一步发展。4.2.3 工程任务工程任务按新的排涝规模对太平电排站重建，使其满足确定的排涝标准，重建工程包括厂房、进出水建筑物等。4.3 工程等级工程等级4.3.1 工程等级工程等级根据南海区机场涌堤防防护范围和防护对象的重要性、南海区水利规划成果、 水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000、 堤防工程设计规范 （GB50286-98） 、 广东省防洪（潮）标准和治涝标准 （试行）

41、 、 广东省海堤工程设计导则 （试行）的有关条款规定，防护对象的等别为等，堤防为级堤防。太平电排泵站位于白界涌与机场涌堤防交汇处，根据水闸设计规范 （SL265-2001）和泵站设计规范GB/T50265-97 的规定，位于防洪（挡潮）堤上的穿堤建筑物，其工程等级应不低于防洪（挡潮）堤的等级，因此确定太平电排泵站的工程等别为等，主要建筑物等级为级，次要建筑物等级为级，施工围堰为级。4.3.2 防洪排涝标准防洪排涝标准根据防洪标准GB50201-94 以及广东省防洪（潮）标准和治涝标准 ，按照建筑物等级，太平电排泵站的设计防洪（潮）标准为 50 年一遇，校核防洪（潮）标准为 100 年一遇；太平

42、电排泵站的设计排涝标准为 10 年一遇 24h 暴雨一天排干不成灾。4.4 工程规模工程规模太平电排站排涝面积 2.33km2，设计排涝标准按 10 年一遇 24h 暴雨一天排干不成灾，泵站设计排涝流量 5.13 m3/s，装置两台 900QZ-135D(0)潜水轴流泵，装机容量 320kW，厂房总长 14.3m，宽6.3m。5 工程布置及建筑物工程布置及建筑物5.1 设计依据设计依据5.1.1 工程等别和建筑物级别工程等别和建筑物级别根据南海区机场涌堤防防护范围和防护对象的重要性、南海区水利规划成果、 水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000、 堤防工程设计规范 （GB50286-

43、98） 、 广东省防洪（潮）标准和治涝标准 （试行） 、 广东省海堤工程设计导则 （试行）的有关条款规定，防护对象的等别为等，堤防为级堤防。太平电排泵站位于白界涌与机场涌堤防交汇处，根据水闸设计规范 （SL265-2001）和泵站设计规范GB/T50265-97 的规定，位于防洪（挡潮）堤上的穿堤建筑物，其工程等级应不低于防洪（挡潮）堤的等级，因此确定太平电排泵站的工程等别为等，主要建筑物等级为级，次要建筑物等级为级。5.1.2 防洪排涝标准防洪排涝标准根据防洪标准GB50201-94、 泵站设计规范GB/T50265-97、 水闸设计规范SL265-2001、 堤防工程设计规范GB50286

44、-98、及广东省海堤工程设计导则 （试行）DB/T182-2004 以及广东省防洪（潮）标准和治涝标准 ，按照建筑物等级，太平电排泵站的设计防洪（潮）标准为 50 年一遇，校核防洪（潮）标准为 100 年一遇；太平电排泵站的设计排涝标准为 10 年一遇 24h 暴雨一天排干不成灾。5.1.3 设计基本资料设计基本资料5.1.3.1 特征水位及流量根据南海区水利规划成果，太平电排泵站的特征水位及设计流量如下：太平电排泵站是一座堤身式排涝泵站，承担工程区涝水抽排任务，当外江水位比内河涌高又需要排涝时即开机抽排，设计排涝流量为5.13m3/s。太平电排泵站特征水位确定如下：进水池（白界涌侧）特征水位

45、设 计 水 位： 取起排水位 0.60 m；最低运行水位： 取止排水位 0.00 m；最高运行水位： 取排涝期按内河涌最高水位 1.00 m。出水池（机场涌侧）特征水位最高水位： 2.20m。机场涌特征水位最高水位： 2.20m。5.1.3.2 水文气象数据10 年一遇 24h 设计暴雨为 189.8mm。5.1.3.3 地基特性及参数地基特性及参数详见地质勘察报告。5.1.3.4 设防烈度根据中国地震动参数区划图GB18306-2001，本工程区域的地震动峰值加速度为 0.1g，相应基本烈度为度，因此抗震设防烈度按度考虑。5.1.3.5 规定的安全系数依据泵站设计规范GB/T50265-97

46、 的要求，本工程主要建筑物的各项设计指标规定的最小安全系数见表 51。各种计算情况最小安全系数表表 51抗滑稳定抗倾稳定抗浮稳定正常运用非常运用正常运用非常运用正常运用非常运用地基应力不均匀系数1.201.05（1.00）1.501.301.101.052.00注：括号内为地震工况5.1.3.6 设计规范堤防工程设计规范GB 50286-98广东省海堤工程设计导则 （试行）DB/T182-2004堤防工程管理设计规范SL171-96防洪标准GB50201-94水利水电工程初步设计报告编制规程DL5021-93水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000水工混凝土结构设计规范DL/T505

47、7-1996 水工建筑物荷载设计规范DL/T5077-1997 水工建筑物抗震设计规范DL5073-2000水闸设计规范SL265-2001 水闸工程管理设计规范SL170-96泵站设计规范GB/T50265-97建筑地基处理技术规范JGJ79-2002，J220-2002建筑地基基础设计规范GB50007-2002建筑桩基技术规范JGJ94-945.2 工程布置工程布置5.2.1 工程选址工程选址太平水闸电排站现状站址位于白界涌与机场涌堤防交汇处，水闸与电排站采用分离式布置，水闸位于白界涌的正出口，电排站位于水闸下游 30m 处。由于太平水闸运行状况良好，本次仅对太平电排站进行重建，根据现场

48、实际地形，结合建设单位意见，重建后的太平电排站站址仍选在原址处。5.2.2 工程布置工程布置太平电排站采用堤后式泵站，根据选用的不同水泵型式，泵站布置采用了两个方案进行比较。方案一：潜水轴流泵方案；方案二：潜水贯流泵方案。1）方案一：潜水轴流泵方案潜水轴流泵方案水泵采用两台潜水轴流泵，一列式布置，主厂房宽 6.3m，长 9.4m，布置了两台 900QZ-135D(0)潜水轴流泵，利用隔墩将厂房下部分隔为两个独立的进水池。安装间布置在主厂房的左侧，与主厂房之间设沉降缝，安装间宽 6.3m，长 4.9m。由于电机采用低压降压启动，不需要高压开关柜和变压器室，只需要几面低压柜，为了降低工程投资，不专

49、门布置副厂房，而将低压设备布置在安装间和主厂房走道板上。为了防止漂流物进入泵站，在泵站进口设置了一座两孔的拦污栅桥。拦污栅桥与进水池之间布置了两道进水流道。水泵出水采用压力管道，出水池布置在机场涌堤防上，采用正向自由出流。2）方案二：潜水贯流泵方案潜水贯流泵方案水泵采用两台潜水贯流泵，一列式布置，主厂房宽 6.8m，长 9.2m，布置了两台 900QGL135D 型潜水贯流泵。安装间布置在主厂房的左侧，与主厂房作为一个整体，安装间宽 6.8m，长4.7m。由于在安装间布置了楼梯口，难以再布置低压柜等配电设备，需专门布置副厂房，将副厂房紧邻主厂房布置在进水流道上，长 9.2 m，宽 3.3m。进

50、出水流道采用矩形变圆形和圆形变矩形，在进出水流道进出口设置检修工作闸门，闸门采用电动葫芦起吊。为了防止漂流物进入泵站，在进口闸门前布置了一道拦污栅。3）方案比较从以下三方面对两方案进行比较：a）从泵站运行管理方面比较方案一运行管理简单，易于操作；方案二厂房内需布置检修渗漏集水井和排水泵，流道进出口需布置检修工作闸门和起吊设备，运行管理复杂，操作困难。因此从运行管理方面来看，方案优于方案。b）从工程结构方面比较方案二由于安装层与水泵电机层高差大，为了方便二者之间的交通要求，需在安装间下部布置一层，使其底板高程与主厂房底板高程一致，采用整体结构，在安装间左上角布置一道楼梯，通向水泵电机层，同时将检

51、修渗漏集水井布置在安装间下部。由于在安装间布置了楼梯口，难以再布置低压柜等配电设备，需专门布置副厂房。另一方面流道进出口需布置检修工作闸门和起吊设备，流道断面为矩形向圆形渐变，结构相对复杂。方案一由于安装层与水泵电机层高差小，只需主厂房走道板上设置一道钢梯即可满足交通要求，同时利用安装间部分空间布置低压柜等配电设备，不需专门布置副厂房。另一方面也不需布置检修工作闸门和起吊设备，利用厂房下部作为水泵的进水池。由上述可以看出，方案一相对方案二结构简单，工程量小，施工简便。因此从工程结构方面看，方案一优于方案二。c）从工程投资方面比较方案一总建筑面积约 90.1m2，方案二总建筑面积约 125.5m

52、2，方案一工程投资明显比方案二低，因此从工程投资方面看，方案一优于方案二。综上所述，通过从泵站运行管理、工程结构和工程投资三个方面综合比较，方案一优于方案二，因此推荐方案一即潜水轴流泵方案为本工程方案。5.3 建筑物设计建筑物设计太平电排站由拦污栅桥、进水流道、主厂房及安装间、出水管道、出水池、进出口段翼墙及护底海漫六部分组成。5.3.1 拦污栅桥拦污栅桥1）拦污栅桥布置为了防止漂流物进入泵站，在泵站进水流道口设置了一座两孔的拦污栅桥。拦污栅桥采用 C20 钢筋混凝土结构，长 2.4m，每孔宽3.4m，高 3.5m，桥面板顶高程 2.6m，底板顶部高程-0.90m。在距进口 0.7m 处布置一

53、道直角拦污栅，拦污栅槽宽 0.18m，深 0.1m。在拦污栅槽后布置了清污平台，宽 1.5m，板厚 0.2m。为方便拦污栅检修，在拦污栅清污平台上部布置拦污栅启闭排架，排架柱高 3.8m ，断面尺寸：300400mm，排架梁净跨 4.25m，高宽均为 0.4 m。拦污栅桥边墩厚 0.9m，中墩厚 0.8m，底板厚 0.5m，下部设置了一层厚 0.1m的 C10 混凝土垫层。2）过栅流速校核过栅流速按下式计算AQV设0式中：V0过栅流速（m/s） ；Q设设计流量（m3/s） ，Q设=5.2m3/s；A取起排水位时过水面积（m2） ，栅体孔隙率取 75%。经计算 V0=0.68m/s，满足泵站设计

54、规范GB/T50265-97 第11.2.1 条规定 “过栅流速：人工清污时，宜取 0.60.8m/s”的要求。5.3.2 进水流道进水流道拦污栅桥与进水池之间布置了两条进水流道，由二边墩、一中墩及底板组成，采用 C20 钢筋混凝土结构，长 4.5m，宽 3.4m，顶高程2.6m，底高程-0.9-2.18m，墩高 3.54.78m，底坡比 1：3.52，在规范要求的 1：3.331：5 之间。进水流道边墙厚 0.9m，中隔墙厚0.8m，底板厚 0.5m，下部设置一层厚 0.1m 的 C10 混凝土垫层。5.3.3 主厂房及安装间主厂房及安装间1）主厂房及安装间布置根据主机设备尺寸，吊运交通要求

55、，确定主厂房净宽为 5.3m，加上排架柱尺寸，主厂房总宽度 6.3m。机组按“一”字形排列，共布置2 台机组，水泵采用 900QZ-135D(0)，机组间距根据机电设备、流道布置要求确定为 4.2m，厂房长度 9.4 m。安装间布置在厂房左侧，宽 6.3m，长 4.9m。由于电机采用低压降压启动，不需要高压开关柜和变压器室，只需要几面低压柜，为了降低工程投资，不专门布置副厂房，而将低压设备布置在安装间的左上角和主厂房走道板上。根据工程规划成果，泵站进水池最高水位 1.00m，起排水位0.60m，止排水位 0.00m。为了满足水泵在止排水位 0.00m 时能正常运行，根据水泵进口最小淹没深度和悬

56、空高度，确定出水泵进口高程为-1.36m，进水池底板顶部高程为-2.18m。根据水泵进口高程和厂家提供的水泵参数，确定出水泵电机层地面高程为 1.52m，出水管中心高程为 2.62m，钢制井筒顶部高程为 3.82m。厂区地坪高程根据机场涌最高水位 2.20m 加安全超高，确定为 2.6m，按安装间高出厂区地坪高程 0.20 m 考虑，安装间地面高程为 2.8m。由于厂内起重设备选用 3T电动单梁悬挂式起重机，根据吊装要求和安装间地面高程与钢制井筒顶部高程的大值，确定出吊车梁底部高程为 9.50m。厂内地坪高程 2.80m 以上部分采用框架结构，受力柱承重，砖墙围护，高 7.7m。墙体厚度 18

57、cm，受力柱采用 4050cm2的 C20 钢筋混凝土柱。屋顶采用 C20 钢筋混凝土屋面板梁结构，板厚 0.1m，主梁长 6.3m，高 0.6m，宽 0.4m，两吊车梁中心间距 3.5m，净跨4.1m，高 0.6m，宽 0.4m。屋面结构由下到上采用：8cm 厚水泥蛭石板保温隔热层，3cm 厚 1：6 水泥焦渣 2%找坡层，2cm 厚 1：3 水泥砂浆找平层，高聚物改性沥青卷材防水，顶部刷着色涂料保护层。厂内地坪高程 2.80m 以下部分采用 C20 钢筋混凝土结构，主厂房上游侧安装间层布置一道 1.5m 宽走道板，在走道板上两机组中间布置一道宽 0.9m 的钢梯连接水泵电机层交通。水泵电机

58、层采用钢筋混凝土板梁结构，板厚 0.2m，电机梁垂直水流方向布置，梁净跨3.4m，高 0.6m，宽 0.4m。水泵电机层以上混凝土墙体厚度：下游侧、左右侧为 0.5m，上游侧 0.2m，高 1.28m。水泵电机层以下混凝土墙体厚度：下游侧、左右侧为 0.9m，中隔墙 0.8m，高 3.8m。进水池底板厚度 1.0m，长 7.3m，底板下部设置一层厚 0.15m 的 C10 混凝土垫层。2）稳定和地基应力计算a）计算工况根据本工程实际情况，太平泵站泵房稳定分析计算工况包括完建工况和各种运行工况。 太平泵站泵房稳定分析计算工况水位表表 52序号工况名称内河涌水位泵站墙后水位备注1完建工况无扬压力2

59、设计运行工况 11.0（m）0.6（m）3设计运行工况 20.6（m）0.6（m）b）地基应力计算泵房主要建筑物基面座落于淤泥层上，其地基承载力标准值为50kPa，地基应力按下式计算：WMAGmaxmin式中：泵房底板基底应力的最大值或最小值（kPa） ；maxminG作用在泵房底板上全部竖向荷载之和（kN） ；M作用在泵房底板上全部荷载对基础底面垂直水流方向形心轴的力矩之和（kN.m） ；A泵房底板面积（m2） ；W泵房底板对该底面垂直水流方向形心轴的面积矩（m3） 。地基应力计算成果见表 53。c）抗浮稳定计算抗浮稳定安全系数按下式计算UVKf式中：Kf泵房抗浮稳定安全系数； V作用在泵房

60、基础底面以上的全部重力（kN） ； U作用在泵房基础底面上的扬压力（kN） 。抗浮稳定安全系数计算成果见表 53。d）抗滑稳定计算抗滑稳定安全系数按下式计算HGfKc式中：Kc 抗滑稳定安全系数； 作用在泵房基础底面以上的全部竖向荷载（包括泵房G基础底面上的扬压力在内） （kN）;作用在泵房基础底面以上的全部水平向荷载（kN）;Hf 泵房基础底面与原状地基之间的摩擦系数，取 f=0.25。抗滑稳定安全系数计算成果见表 53。太平泵站厂房抗浮、抗滑稳定及基底应力计算成果表表 53 计算工况计算项目工况 1工况 2工况 3抗浮安全系数 Kf2.832.91抗滑安全系数 Kc1.041.312.04