蓄水池及配套工程設(shè)計(jì)方案

1、Company number ： WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998羅蓋特蓄水池及配套工程設(shè)計(jì)方案1工程概況及問(wèn)題的提出羅蓋特蓄水池及配套工程是羅蓋特連云港有限公司的一個(gè)項(xiàng)目。蓄水池位于 江蘇省連云港市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，地勢(shì)較平坦，場(chǎng)地地面標(biāo)高在2.9米左右，地 基土主要為雜填土、淤泥、和黏土，地下水位在埋深1m左右。本頊目的主要內(nèi)容包括：（1）河水蓄水池一座,容積約40000m3,蓄水高度 2m ,面積約為20000m吸相應(yīng)的配套工程；（2）污水蓄水池一座，容積約20000m', 蓄水高度2m ,面積約為lOOOOm?及相應(yīng)的配套工程；（3）兩條現(xiàn)有排水渠的改造

2、， 將現(xiàn)在有的明溝改成暗管，用于污水排水污水蓄水池或達(dá)標(biāo)后排入河道；（4）兩 個(gè)20m x 20m x 1.0m污泥蓄水池及相應(yīng)配套工程。由于蓄水池所處的特殊地位，污水蓄水池為了防止和減少污水滲流污染地下 水和附近的河道；河水蓄水池為了防止?jié)B流造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)及地下水滲入 蓄水池導(dǎo)致含鹽量等增加給后續(xù)處理造成困難，故本次工程項(xiàng)目防滲的效果直接 關(guān)系到工程的質(zhì)量以及工程的建設(shè)和運(yùn)行成本。因此，防滲方案的選擇是本次工 程設(shè)計(jì)中的一個(gè)核心內(nèi)容。2設(shè)計(jì)依據(jù)1室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50014-2006 ）2給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三、五冊(cè)）3羅蓋特（中國(guó)）精細(xì)化工有限公司河水處理項(xiàng)目巖土工程勘察報(bào)告（20

3、08 ）4巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001 ）5建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2002 ）6碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范（SL274-2001 ）7碾壓式土石壩施工規(guī)范(DL/T 5129-2001 )8混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 500102002 )9混凝土水池軟弱地基處理設(shè)計(jì)規(guī)范(CECS86:96 )10給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(CECS138 : 2002 )3項(xiàng)目區(qū)工程地質(zhì)條件本次方案設(shè)計(jì)地質(zhì)條件參考附近場(chǎng)地羅蓋特(中國(guó))精細(xì)化工有限公司河水 處理項(xiàng)目巖土工程勘察報(bào)告(2008 )。地形與地貌擬建場(chǎng)地原為農(nóng)田，經(jīng)回填整平后地勢(shì)較為平坦。場(chǎng)地屬濱海相海積平原地

4、貌單元，標(biāo)高在米左右。地基土的巖土工程分析與評(píng)價(jià)根據(jù)揭露的地層土體工程地質(zhì)特征及原位測(cè)試統(tǒng)計(jì)結(jié)果與土樣室內(nèi)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì) 結(jié)果，對(duì)場(chǎng)地內(nèi)地基土綜合評(píng)價(jià)如下：-1層素填土，成分雜，性質(zhì)不均勻，工程性質(zhì)較差，為軟弱土 ；-2層粘土，高壓縮性，低強(qiáng)度，厚度很薄，性質(zhì)不均,工程性質(zhì)一般,為 軟弱土 ；層淤泥，性質(zhì)較均勻，高壓縮性，低強(qiáng)度，工程性質(zhì)極差，為軟弱土；-1層軟土夾粉質(zhì)粘土，性質(zhì)不均勻，中壓縮性，低中等強(qiáng)度,工程性質(zhì) 差，為中軟土；-2層粉細(xì)沙，性質(zhì)不均勻，高強(qiáng)度，工程性質(zhì)較好，為中硬土。場(chǎng)地穩(wěn)定性及不良地質(zhì)作用場(chǎng)地所在區(qū)域新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)顯著，第四紀(jì)早更新世以來(lái)有明顯的升降活動(dòng)。據(jù) 資料記載，自1668

5、年山東鄭城大地震之后，該地區(qū)未發(fā)生過(guò)較強(qiáng)烈的地震，是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的平靜地區(qū)。但周邊小震不斷發(fā)生，且地處鄭廬斷裂帶的東側(cè)。近年 我國(guó)東部沿海及海域時(shí)有發(fā)生，可能會(huì)波及本區(qū)。本場(chǎng)地位于濱海平原區(qū)，場(chǎng)地?zé)o采空區(qū)，場(chǎng)地不臨近河床無(wú)侵蝕河岸，不靠 近活動(dòng)性斷裂帶，場(chǎng)地內(nèi)不良地質(zhì)作用不發(fā)育。因此該場(chǎng)地為穩(wěn)定場(chǎng)地，總體上 適宜于工程建設(shè)。場(chǎng)地賦存的深厚淤泥為性質(zhì)極差的軟弱土層，具有高含水率、高液限、高孔 隙率，具有低強(qiáng)度、低滲透性、高壓縮性及觸變性、流變性的工程特點(diǎn)。長(zhǎng)期荷 載作用下易產(chǎn)生緩慢及較大沉降，地震作用下易引起震陷。場(chǎng)地與地基的地震效應(yīng)場(chǎng)地的不良地質(zhì)作用不發(fā)育，特殊類(lèi)型土為軟土，本場(chǎng)地的不良地質(zhì)條

6、件為 地震作用下的軟土震陷和上覆荷載后的軟土變形沉降。場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為7度(第三組)，設(shè)計(jì)基本加速度值為。4蓄水池平面設(shè)計(jì)根據(jù)建設(shè)方提供的平面圖及柜應(yīng)的規(guī)范，考慮到場(chǎng)區(qū)內(nèi)部規(guī)劃鐵路兩側(cè)安全 保護(hù)距離及充分利用現(xiàn)有場(chǎng)地，本項(xiàng)目蓄水池離場(chǎng)地規(guī)劃鐵路路堤坡腳不少于8 米，污水蓄水池設(shè)計(jì)成三角形型式，為了防止污水形成死角惡化水質(zhì)并進(jìn)行倒角 處理，河水蓄水池設(shè)計(jì)成蹄形，具體詳見(jiàn)蓄水池平面設(shè)計(jì)圖。5蓄水池壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)確定斷面尺寸及平面布置根據(jù)規(guī)范要求，參照已建工程并考慮本工程的具體情況，確定壩坡、壩頂高 程、壩頂寬度、防滲措施，確定岸坡壩段的壩型及斷面尺寸。繪出壩的剖面及平 面布置圖。壩坡設(shè)計(jì)。土

7、石壩的壩坡一般與壩型、壩高、土石料的性質(zhì)等因素有關(guān)， 其范圍大致在1 ： 2 1 ： 4之間。設(shè)計(jì)壩坡時(shí),可參照已建工程進(jìn)行類(lèi)比，初擬一個(gè)壩坡?？紤]到本土壩的高度較低，壩體迎水面壩坡按低限取值為1 ： 2 ,背 水面壩坡為1 ：,經(jīng)邊坡穩(wěn)定性計(jì)算，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。確定壩頂高程。本次按建設(shè)方給定的初始資料確定，壩頂標(biāo)高為5.1m ,池 底標(biāo)高2.9m。施工期的壩高為2.1米,土壩建成后場(chǎng)地土進(jìn)行回填，回填至標(biāo)高 3.4m ,蓄水池成為半地下結(jié)構(gòu)。壩頂寬度。壩頂?shù)淖钚挾劝聪旅娴姆椒ù_定：當(dāng)壩高小于100m時(shí)，壩 頂最小寬度bmin取為H / 10 ,并不小于3m ,當(dāng)壩頂有公路通過(guò)時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足交 通

8、要求以及防汛搶險(xiǎn)等要求，本次壩頂寬度按照最小值3m設(shè)計(jì)。排水體設(shè)計(jì)?？筛鶕?jù)實(shí)際情況選擇貼坡排水或棱體排水，再進(jìn)行構(gòu)造設(shè) 計(jì)。蓄水池壩體結(jié)構(gòu)剖面圖詳見(jiàn)土壩設(shè)計(jì)圖。6蓄水池防滲方案比選本工程就針對(duì)HDPE防滲、現(xiàn)澆混凝土板防滲、黏土鋪蓋防滲等幾種常用措 施進(jìn)行比較。方案一 :HDPE防滲根據(jù)目前國(guó)內(nèi)水利工程、園林湖區(qū)的防滲技術(shù)及有關(guān)規(guī)程規(guī)范的技術(shù)要求， 采用HDPE防滲是一種十分成熟且可行的防滲技術(shù)。其結(jié)構(gòu)分3層：下部支持層、 HDPE防滲膜層和上部保護(hù)層。對(duì)于支持層一般采用鋪設(shè)不小于5cm 15cm厚的 砂土或黏土作墊層，并應(yīng)在施工過(guò)程中保持支持層不受破壞；也可以用土工合成 材料或在支持層上鋪設(shè)

9、一層土工合成材料覆蓋。對(duì)于HDPE膜料，在運(yùn)輸及鋪設(shè) 過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行；同時(shí)應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)試驗(yàn)，確定焊接溫度、速 度等施工工藝參數(shù)，并對(duì)焊縫進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)。對(duì)于保護(hù)層其厚度一般在10cm以 上，所用材料及施工過(guò)程不應(yīng)損壞以下防滲層。該技術(shù)的特點(diǎn)是：(1)施工方便，即施工所需的設(shè)備簡(jiǎn)單，便于大面積施工，施工質(zhì)量較容易 控制;(2)適用范圍廣，適用于多種類(lèi)型的土質(zhì)條件、氣候條件和不同材料的建筑 物；(3)造價(jià)低廉，即相對(duì)于其他剛性材料的防滲措施如防滲混凝土等，其造價(jià) 相對(duì)較為低廉；(4)防滲效果顯著。按照有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),HDPE的滲透系數(shù)一般都小于xlO- 13cm/s ,經(jīng)初步測(cè)算，采用

10、該防滲措施后，本工程的正常滲漏量完全可以控制在 最小范圍內(nèi)；(5)使用壽命較長(zhǎng)。防滲膜料的使用壽命一般可達(dá)到30 50年以上。從國(guó)內(nèi)目前已建成的類(lèi)似工程來(lái)看，如圖1所示,HDPE已被大量應(yīng)用于水 庫(kù)、蓄水池、人工湖、灌溉渠道等工程，如蘇州工業(yè)園區(qū)美國(guó)藍(lán)牙集團(tuán)景觀(guān)人工 湖防滲工程，防滲面積約萬(wàn)m2,防滲措施采用厚的HDPE防滲膜，取得了良好效 果。圖1蓄水池HDPE防滲效果圖方案二：現(xiàn)澆混凝土板防滲現(xiàn)澆混凝土板防滲也是實(shí)際工程中廣泛采用的一種措施。其基本結(jié)構(gòu)一般采 用等厚板。當(dāng)下面基礎(chǔ)有較大膨脹、沉陷等變形時(shí)，除采取必要的地基處理措施 外，還需采用楔形板、中部加厚板等相應(yīng)措施。該技術(shù)的特點(diǎn)是：(

11、1)防滲、抗沖性能好，耐久性強(qiáng)；(2)適用范圍廣，適用于多種類(lèi)型的土質(zhì)條件、氣候條件和不同材料的建筑 物；(3)同時(shí)施工技術(shù)也比較成熟，在已建工程中被廣泛采用。方案三：黏土鋪蓋防滲黏土鋪蓋進(jìn)行防滲主要采用一定厚度的黏土。具優(yōu)點(diǎn)是可以就地取材，施工 簡(jiǎn)便，同時(shí)造價(jià)比較低，所以也是一種富有實(shí)效的措施。以上三種方案進(jìn)行比較的結(jié)果見(jiàn)下表1 O表1防滲方案比較表序號(hào)主要防滲 鈉主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)單位面積造價(jià) 估算（7L/m2 ）方案一防滲膜加黏性 土、砂卵石保護(hù) 層適用廣，防滲效果好施工時(shí)質(zhì)量控制工 序較多26方案一80mm厚防滲混 凝土防滲加砂卵 石保護(hù)層適應(yīng)性好，耐 久性強(qiáng)在軟弱地基上適應(yīng) 變形較差、

12、施工周 期較長(zhǎng)40月菜二500mm厚黏土防 滲加中細(xì)砂、砂 卵石保護(hù)層造價(jià)低， 施工 簡(jiǎn)便防滲效果、防凍 性、耐久性較差18通過(guò)分析可以看出，三種防滲措施各有其優(yōu)缺點(diǎn)。其中，方案一、方案二的 防滲效果要遠(yuǎn)優(yōu)于方案三，而方案二除了適應(yīng)變形的性能較差、施工周期較長(zhǎng) 外，其造價(jià)也明顯高于方案一。因此，從技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的要求分析， 采用HDPE防滲膜進(jìn)行防滲比采用混凝土或黏土鋪蓋進(jìn)行防滲有著明顯的優(yōu)越 性。6蓄水池防滲設(shè)計(jì)綜合以上比較分析，結(jié)合蓄水池池底底及岸坡的地質(zhì)情況，本工程完全適合 采用HDPE防滲膜這一防滲技術(shù)。因此，本工程擬定的防滲措施為：河水蓄水池 防滲采用厚的HDPE防滲膜進(jìn)行防

13、滲,污水蓄水池采用1mm厚的HDPE?？紤]到 就地取材,防滲膜料下的墊層采用15cm的黏土，在膜料上鋪設(shè)15cm厚的黏土保 護(hù)層,以保證其防滲效果,以上鋪設(shè)10cm厚的中細(xì)砂過(guò)渡層和10cm厚的砂卵石 面層。對(duì)污水蓄水池池底防滲，考慮到清淤要求，湖底除采用防滲膜進(jìn)行防滲和必要的保護(hù)層外，面層建議采用80mm厚的現(xiàn)澆混凝土層護(hù)面，以防清淤時(shí)損壞 防滲膜料。蓄水池岸邊防滲層建議采用一布一膜的復(fù)合防滲膜，上游坡面可采用 漿砌石或混凝土預(yù)制塊進(jìn)行防護(hù)，下游坡建議采用草皮護(hù)坡，既經(jīng)濟(jì)又符合環(huán)保 要求。7HDPE鋪設(shè)技術(shù)要求(1) HDPE土工膜鋪設(shè)以前應(yīng)請(qǐng)監(jiān)理工程師共同對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行全面確認(rèn)，保 證填埋

14、庫(kù)區(qū)的基礎(chǔ)表面平整，沒(méi)有凹凸不平現(xiàn)象，無(wú)尖刺顆粒，無(wú)可能破壞 HDPE硬雜物等存在，土工膜的各種異物，并對(duì)防滲材料的質(zhì)量(各項(xiàng)性能指 標(biāo)，表面是否有氣泡、孔洞、皺紋、破損等)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn) 行鋪設(shè)。(2)鋪設(shè)每卷材料應(yīng)進(jìn)行編號(hào)，并按順序進(jìn)行鋪設(shè)。土工膜編號(hào)后交監(jiān)理工 程師存檔，以便檢測(cè)。(3)現(xiàn)場(chǎng)存放的土工膜材料不得長(zhǎng)時(shí)間暴曬，并遠(yuǎn)離火源。(4)在鋪設(shè)過(guò)程中，工作人員不得穿對(duì)土工膜有損傷的鞋子，不得在鋪設(shè)現(xiàn) 場(chǎng)吸煙和進(jìn)行其它可能破壞土工膜的活動(dòng)。(5)對(duì)鋪設(shè)好的防滲材料應(yīng)及時(shí)壓放土袋，以防被風(fēng)刮起。(6) 土工膜室外鋪設(shè)和焊接施工應(yīng)在氣溫5 c以上,風(fēng)力4級(jí)以下并無(wú)雨、無(wú) 雪的

15、天氣進(jìn)行。(7)不允許彳土可車(chē)輛直接在HDPE土工膜及無(wú)紡布上通行，不允許土工膜、無(wú) 紡布上使用鐵等金屬或尖銳工具。(8)施工中應(yīng)盡量避免由于溫度的變化導(dǎo)致材料的收縮、皺紋現(xiàn)象或使材料 產(chǎn)生應(yīng)力。(9) HDPE土工膜在焊接過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)請(qǐng)監(jiān)理工程師對(duì)操作程序、鋪設(shè)、焊 接質(zhì)量進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問(wèn)題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。(10) 土工膜中間平臺(tái)錨固溝及坡頂錨固溝內(nèi)都不得有樹(shù)根及明顯尖刺物質(zhì)。(11)焊接的位置及焊接技術(shù)要求坑邊坡上土工膜搭接布置時(shí)應(yīng)使搭接縫平行于邊坡方向，邊坡橫向搭接焊 縫位置應(yīng)離開(kāi)坡面底部線(xiàn)1.5m以上。拐角處的接縫的設(shè)置及不規(guī)則幾何形狀盡量減至最少。在焊接設(shè)備焊接的試樣未通過(guò)試

16、焊檢查或監(jiān)理工程師確認(rèn)之前，不得開(kāi)始 正式焊接。焊接前必須將土工膜表面的灰塵、污物等異物清潔干凈。兩焊接土工膜的重疊部分不得少于10cm。若環(huán)境溫度低于5或高于40時(shí)，施工單位應(yīng)提供與規(guī)定溫度范圍內(nèi)同 等焊接質(zhì)量的書(shū)面證明，并請(qǐng)監(jiān)理工程師確認(rèn)后，方可進(jìn)行施工。焊接形式采用雙焊縫搭焊，擠出式焊接僅用在修復(fù)(修補(bǔ)、覆蓋)且熔焊 設(shè)備達(dá)不到的地方。焊縫的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度應(yīng)大于母材強(qiáng)度。(12)施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)具備足夠焊接施工設(shè)備，確保焊接施工連續(xù)進(jìn)行。(13)施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)有檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，并配備有必要的檢測(cè)設(shè)備，且現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)應(yīng) 對(duì)土工膜焊縫進(jìn)行目檢、壓力試驗(yàn)、真空試驗(yàn)和破壞性測(cè)試。8管材及水泵選擇水泵選擇本次設(shè)計(jì)充分考

17、慮集水井水量要求，既滿(mǎn)足雨季雨污合流的污水排放，又能 滿(mǎn)足場(chǎng)區(qū)污水不達(dá)標(biāo)情況下的排放問(wèn)題。結(jié)合水泵的最佳運(yùn)行效率，L渠1 #集水井內(nèi)潛污泵為WQ2210-422 ,流量為 120m3/h，揚(yáng)程為10m ,額定功率為,1用1備。A渠和C渠2、4#集水井內(nèi)潛污泵為WQ2210-423 ,流量為150m3/h ,揚(yáng)程為 10m ,額定功率為,1用1備。A渠3#集水井內(nèi)潛污泵為WQ4327-458 ,流量為800m3/h，揚(yáng)程為10m ,額定 功率為30kw, 1用1備。集水井尺寸相應(yīng)放大。兩個(gè)河水提升泵選用單級(jí)雙吸泵SN250-M19流量為553m3/h ,揚(yáng)程為Um。集水井內(nèi)閘門(mén)采用600電動(dòng)鑄鐵鑲銅閘門(mén)和相應(yīng)的在線(xiàn)COD檢測(cè)儀。管材選擇及長(zhǎng)度重力流污雨合流管：建議使用n鋼筋硅管,管徑DN800 ,長(zhǎng)270m ；管徑 DN1000 ,長(zhǎng)262m ；管徑DN1200 ,長(zhǎng)454m。壓力污水管：建議使用HDPE管，DN200 ,長(zhǎng)537m ； DN400長(zhǎng)236m。河水壓力管采用鑄鐵管DN600長(zhǎng)975m。凈水廠(chǎng)反沖洗管采用HDPE管DN250 ,長(zhǎng)275m。廠(chǎng)區(qū)內(nèi)污泥壓力流管道采用碳鋼管DN100 ,長(zhǎng)120m。9投資估算投資估算的依據(jù)1、江蘇省建筑安裝工程綜合預(yù)算定額2、江蘇