【正文】 ，場(chǎng)地地勢(shì)低平、開(kāi)闊，地面高程 ～。經(jīng)鉆探揭示，場(chǎng)地土層淺部為新近沉積軟弱粘性土及填土，下部為上更新統(tǒng)含砂姜粘土。根據(jù)土性特征及工程性質(zhì)，自上而下可劃分為 5 層，現(xiàn)分述如下：①層大堤填土：主要為黃褐色、黃夾灰色粘土及中、重壤土，局部粉質(zhì)壤堤防加固工程建筑物可行性研究報(bào)告 33 土，濕～飽和，層底標(biāo)高 ～。②1 淤泥質(zhì)粘土：青灰色，含中粉質(zhì)壤土，軟塑，標(biāo)貫擊數(shù) 1 擊，層厚～，層底標(biāo)高 ～，容許承載力 60kpa。②粘土：褐色，軟～可塑，切面稍有光澤，韌性、干強(qiáng)度中等，標(biāo)貫 7 擊，層厚 ～，層底標(biāo)高 ～，容許承載力 100kpa。③粘土含砂姜：黃、灰黃色，局部含粉質(zhì)壤土，硬塑，含較多砂姜及小豆?fàn)?FeMn 結(jié)核，砂姜含量 50～60%，切面有光澤，韌性、干強(qiáng)度高，標(biāo)貫擊數(shù)13～30 擊，層厚 ～，層底標(biāo)高 ～。容許承載力 260kpa。④粘土混砂姜：黃夾灰白色，硬塑，含砂姜，切面有光澤，韌性、干強(qiáng)度高，標(biāo)貫 14～29 擊。層厚 ～，層底標(biāo)高 ～ 。容許承載力280kpa。⑤粗砂:黃色,含少量泥質(zhì)及小礫石，礫石 ～2cm,密實(shí),標(biāo)貫擊數(shù) 50～80擊，控制厚度 ～。容許承載力 400kpa。綜上所述，場(chǎng)地內(nèi)土層：①層填土、②1 淤泥質(zhì)粘土，壓縮性高，承載力低，工程性質(zhì)較差，②層粘土，工程性質(zhì)一般。其下③、④、⑤均為第四系上更新統(tǒng)含姜粘土和砂層，工程性質(zhì)較好。站房設(shè)計(jì)基底高程 ，③粘土含砂姜為站房設(shè)計(jì)基礎(chǔ)持力層，該層土質(zhì)為上更新統(tǒng)老粘土，容許承載力 260kpa，涵洞設(shè)計(jì)基底高程 ，基礎(chǔ)持力層位于②1 層淤泥質(zhì)粘土層中，該層土質(zhì)軟弱,工程性質(zhì)差，容許承載力 60kpa，微滲透性。第 三 節(jié) 總 體 布 置苗圩泵站采用堤后式布置，塊基型結(jié)構(gòu)。安裝 600QZ75 潛式軸流泵 2 臺(tái)，單機(jī)流量 ，配套電機(jī)功率 110kw，總裝機(jī)容量 220kw。站身底板頂高程 米，底板厚 ，長(zhǎng) ，寬 ，在站身前部設(shè)有 2 臺(tái)旋轉(zhuǎn)式清污機(jī)，站身后部設(shè)長(zhǎng) ，寬 的匯水箱。機(jī)房寬 6m，長(zhǎng) ，高 。匯水箱后接長(zhǎng) 30m，直徑 的玻璃鋼管，玻璃鋼管尾部設(shè)鋼筋砼平板閘門(mén)，配 3t 螺桿式啟閉機(jī)。站身上游接半徑 8m 的漿砌石翼墻，上下游均設(shè)長(zhǎng) 10m 的漿砌石護(hù)砌。堤防加固工程建筑物可行性研究報(bào)告 34 因涵洞設(shè)計(jì)基底高程 ，基礎(chǔ)持力層位于②1 層淤泥質(zhì)粘土層中，該層土質(zhì)軟弱,工程性質(zhì)差，容許承載力僅 60kpa，如采用常規(guī)的鋼筋砼箱涵結(jié)構(gòu)，平均需要處理 2 米深的基礎(chǔ)，不但增加了基礎(chǔ)處理費(fèi)，而且加大了土方量，如采用玻璃鋼管不但不需要基礎(chǔ)處理，而且能加快施工進(jìn)度，最終決定出水管采用玻璃鋼管。第 四 節(jié) 工 程 設(shè) 計(jì)一 、 方 案 比 選方案一：選用 500HW6 混流泵 如選用 500HW6 混流泵則共需 4 臺(tái)，廠房長(zhǎng)度至少需要 米，土建投資較大；進(jìn)出水管道的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于潛水泵，水頭損失大、且效率低；水泵、電機(jī)均暴露于室內(nèi)，對(duì)治安條件較差的農(nóng)村，管理難度相對(duì)較大，且占用土地較多，由于機(jī)組臺(tái)數(shù)的增多，檢修次數(shù)以及維修費(fèi)用也要相應(yīng)增加，對(duì)于新技術(shù)推廣來(lái)說(shuō)采用新泵型也是十分必要的。方案二：選用 600QZ75 潛水軸流泵選用 600QZ75 潛水軸流泵共需 2 臺(tái)，廠房長(zhǎng)度只要 米，土建投資較小；直接進(jìn)水，出水管道的長(zhǎng)度較短，水頭損小、效率高；電機(jī)置于水泵內(nèi)，不易遭人為破壞，管理相對(duì)容易。綜上所述，苗圩泵站工程從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)各方面綜合比較，方案二優(yōu)于方案一，故我們推薦方案二為設(shè)計(jì)方案。二 、 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 及 運(yùn) 行 特 點(diǎn)運(yùn)行水位組合表水位（m）運(yùn)行工況進(jìn)水池 出水池凈揚(yáng)程（m）設(shè)計(jì)流量(m3/s)設(shè)計(jì) 校核 1 校核 2 設(shè)計(jì)流量苗圩站設(shè)計(jì)流量為 m3/s，泵站擬采用單臺(tái)設(shè)計(jì)流量 m3/s 的潛式軸堤防加固工程建筑物可行性研究報(bào)告 35 流泵 600QZ75 2 臺(tái)套，不設(shè)備用機(jī)組。泵站運(yùn)行特點(diǎn)設(shè)計(jì)揚(yáng)程較低，運(yùn)行揚(yáng)程變幅不大。三 、 水 泵 工 況 點(diǎn) 校 核600QZ75 潛式軸流泵，運(yùn)行效率高，汽蝕性能好，管理維修方便，設(shè)計(jì)站上水位 ，站下水位 ，凈揚(yáng)程 H 凈 =，校核該泵性能如下：葉片安裝角度2176。，揚(yáng)程為 時(shí)，Q= 3/s。（一）局部水頭損失H 局 =h 喇叭口 +h 擴(kuò) +h 彎 +h 拍喇叭口h1= 2/2=90176。彎管h3==出口及拍門(mén)h4==H 局 =++=（二）沿程水頭損失h 沿 = =5 =故水泵總揚(yáng)程為：H 總 =++=根據(jù)水泵性能曲線求得：總揚(yáng)程：流量： 3/s效率：%輸出功率：62KW軸功率：配套功率：110KW堤防加固工程建筑物可行性研究報(bào)告 36 共需水泵 ，選用 2 臺(tái)。五 、 水 力 計(jì) 算（ 一 ） 閘 孔 計(jì) 算 ：初擬涵洞斷面尺寸為 1 孔 216。1400mm 的圓玻璃鋼管根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB5028899）公式（1～）校核涵洞的過(guò)流能力。 )(220hiLHgAmQ???RC21?? —設(shè)計(jì)流量 Q= 3/sm—流量系數(shù)i—洞底坡降 i=0β 2—修正系數(shù) 取 β 2=ω—地涵過(guò)水?dāng)嗝婷娣eω=* 2=χ=2**=R—水力半徑R=ω/χ=C—謝才系數(shù) ?Rnn—涵洞糙率 取 n=g—重力加速度 取 g=H0：計(jì)入行近流速的堰上水頭(m) 取 H0=—沿程局部損失之和 取 =????L—地涵總長(zhǎng)度 取 L =30m經(jīng)計(jì)算：涵洞過(guò)水流量為 m3/s 滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，（ 二 ） 、 消 能 防 沖 設(shè) 計(jì) 因排澇時(shí)某水位較高，下游護(hù)砌按構(gòu)造設(shè)置既可滿(mǎn)足要求。堤防加固工程建筑物可行性研究報(bào)告 37 六 、 防 滲 計(jì) 算（ 一 ） 計(jì) 算 條 件當(dāng)涵洞上游為校核洪水位 ，下游為五年一遇排澇水位 時(shí)對(duì)涵洞基礎(chǔ)將產(chǎn)生最為不利的滲透作用，故選擇該情況作為防滲排水設(shè)計(jì)工況。（ 二 ） 防 滲 排 水 措 施 防 滲 措 施 該工程因防滲段較長(zhǎng)，不需要進(jìn)行特殊的防滲設(shè)施。 排 水 措 施該工程采用的排水措施是在下游鋪蓋上設(shè)置直徑 10cm，間距 100cm 的砼無(wú)砂冒水孔。 反 濾 層在下游鋪蓋上設(shè)置反濾層，反濾層采用三層。第一層（上層）為 d=5~20mm厚 15cm 的碎石，第二層（中層）為 d=1~5mm 厚 15cm 的粗砂，第三層（下層）為 d=~1mm 厚 15cm 的細(xì)砂層。（ 三 ） 滲 透 計(jì) 算滲經(jīng)按勃萊直線法公式計(jì)算： L=CΔH根據(jù)涵洞的總體布置，涵洞的地下輪廓線 L 實(shí) =，該閘閘基為砂土（玻璃鋼管下墊有中砂） ，C=6。ΔH==CΔH=6=33mL 實(shí) ，故滿(mǎn)足要求。七 、 穩(wěn) 定 計(jì) 算（ 一 ） 泵 室 穩(wěn) 定 計(jì) 算 計(jì) 算 簡(jiǎn) 圖堤防加固工程建筑物可行性研究報(bào)告 38 穩(wěn) 定 計(jì) 算 公 式 ：（1）基底壓力強(qiáng)度計(jì)算公式： WMAG???minax?式中： 、 為基底壓力強(qiáng)度最大與最小值（ ） ；amin 2/mN ：作用在泵室上的全部豎向荷載（N） ； ：作用在泵室上全部荷載對(duì)于閘底板垂直水流方向的形心軸力距?（NM） ； W: 泵室基礎(chǔ)底面對(duì)于該底面垂直水流方向的形心軸的截面矩(m3)（2）泵室沿基礎(chǔ)底面的抗滑穩(wěn)定計(jì)算公式： HGfK??0式中： ：抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； f：基礎(chǔ)底面與地基之間的摩擦系數(shù)，取 f=； ：作用在泵室上的全部豎向荷載（N） ：作用在泵室上的全部水平荷載（N）H? 計(jì) 算 工 況 及 計(jì) 算 成 果堤防加固工程建筑物可行性研究報(bào)告 39 分完建期、運(yùn)行期、排澇期三種情況計(jì)算，穩(wěn)定計(jì)算成果見(jiàn)下表： 泵室穩(wěn)定演算成果表水位 抗滑 地基應(yīng)力(KN/m 2) 不均勻系數(shù)工況 站上 站下 Kc [Kc] Pmax Pmin [σ] η [η]完建期 260 運(yùn)行期 260 排澇期 260 3地震期 260 3經(jīng)驗(yàn)算，泵室在各種工況下整體穩(wěn)定滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。（ 二 ） 翼 墻 穩(wěn) 定 計(jì) 算 計(jì) 算 簡(jiǎn) 圖 計(jì) 算 工 況計(jì)算分完建期、運(yùn)行期和排澇期三種情況。 計(jì) 算 指 標(biāo)填土指標(biāo)：Φ=28176。 Υ=堤防加固工程建筑物可行性研究報(bào)告 40 基底摩擦系數(shù)取 翼 墻 穩(wěn) 定 計(jì) 算 成 果翼墻穩(wěn)定計(jì)算成果表水位組合 抗 滑 地基應(yīng)力(KN/m 2) 不均勻系數(shù)工況墻前 墻前 Kc [Kc] Pmax Pmin [σ] η [η]完建期 260 運(yùn)行期 76 65 260 排澇期 20 21 260 地震期 89 52 260 八 、 電 氣 設(shè) 計(jì)（ 一 ） 苗 圩 排 澇 站 電 氣 設(shè) 計(jì) 苗圩排澇站選用 600QZ 型潛水泵 2 臺(tái)，配套電機(jī) 110KW，總裝機(jī)容量為110KWX2=220KW。供電部門(mén)向該站提供的電源為 10KV 線路，供電電壓為 10KV。本工程電氣設(shè)計(jì)依據(jù)上所條件進(jìn)行。 電 氣 一 次①電氣一次主接線(見(jiàn)電氣主接線圖)苗圩排澇站選用 600QZ 潛水泵，電機(jī)功率為 110KW，電壓為 380V。廠內(nèi)用電設(shè)備的額定電壓均為 380/220V 配電系統(tǒng)采用單母線不分段連接。選用一臺(tái) S9315/10/ 變壓器，聯(lián)結(jié)組別為 D/yn11。變壓器 10KV 側(cè)設(shè)有跌落式熔斷器，低壓側(cè)采用單母線連接。另外在非運(yùn)行期，本站的低壓用電主要是照明、檢修及生活用電。用電容量 40KVA 左右，為了供電的經(jīng)濟(jì)性和站用電的需要設(shè) S9 10/ 50KVA 站用變壓器一臺(tái)。 開(kāi)關(guān)柜選用 GGD 型開(kāi)關(guān)柜。為了無(wú)功功率就地平衡的需要，設(shè)有無(wú)功功率電容補(bǔ)償屏一面以及低壓配電屏一面。②主要電氣設(shè)備選擇經(jīng)核算本站選用 S9315KVA/。堤防加固工程建筑物可行性研究報(bào)告 41 本站操作電源選用交流 220V 電源，同時(shí)為減少主變壓器空載損耗，設(shè)站用變壓器一臺(tái)，經(jīng)計(jì)算抽水站低壓總用電負(fù)荷約為 40KW。因此變壓器容量選用50KVA，采用 S950/10KV 變壓器，變比為 10/，聯(lián)結(jié)組別為 D/YN11，阻抗為 4%。 控 制 與 保 護(hù)主變采用跌落式熔斷器保護(hù)，主電機(jī)啟動(dòng)方式為可控硅軟啟動(dòng)，啟動(dòng)屏選用廠家配套的一控二可控硅軟啟動(dòng)柜。電機(jī)保護(hù)除潛水泵專(zhuān)用的漏水、軸溫過(guò)高等保護(hù)外，還有電機(jī) MMC 綜合保護(hù)。由于本工程控制較為單一，因此全站均選用交流 220V 作為控制保護(hù)操作電源?？刂剖以O(shè)集中控制臺(tái)一個(gè)。2 臺(tái)水泵、清污機(jī)都可以在總控臺(tái)上操作，并配備必要的儀表便于管理人員進(jìn)行監(jiān)視。 變 配 電 裝 置 布 置 苗圩排澇站用電負(fù)荷集中在水泵室，因此將變電所建在站的一側(cè)，變電所為一層，變壓器放在室外。 測(cè) 量 、 實(shí) 驗(yàn) 及 通 訊 設(shè) 備 設(shè) 計(jì)①測(cè)量表計(jì)：根據(jù)《電測(cè)量?jī)x表裝置技術(shù)規(guī)程》要求設(shè)置。②電氣試驗(yàn)設(shè)備配置苗圩排澇站需配置必需的電氣試驗(yàn)設(shè)備。具體設(shè)備清單詳見(jiàn) GB/T5026597《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄 F。③通訊設(shè)施 本站內(nèi)生產(chǎn)調(diào)度通訊、行政通訊、與電力部門(mén)的通訊均采用自動(dòng)電話(huà)交換機(jī)與所在地區(qū)電訊部門(mén)設(shè)中繼線進(jìn)行。 防 雷 及 接 地 系 統(tǒng)該站按照二級(jí)建筑物設(shè)置防雷措施，采用避雷帶作為防雷接閃器，在房頂沿屋檐、檐角等易受雷擊的部位設(shè)避雷帶，避雷帶采用 Ф10mm 鍍鋅元鋼，并在屋頂組成不大于 10mx10m 的網(wǎng)格，避雷線與下引線可靠連接。利用結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)作為綜合接地裝置，并利用墻轉(zhuǎn)角處的結(jié)構(gòu)柱的對(duì)角主筋作為防雷下引線，防雷接地與電氣設(shè)備保護(hù)接地用同一接地體，要求接地電阻小于 4Ω。當(dāng)接地電阻不能滿(mǎn)足要求是應(yīng)補(bǔ)打接地極。 泵 站 照 明 系 統(tǒng)堤防加固工程建筑物可行性研究報(bào)告 42 本站照明系統(tǒng)分為廠房照明，配電室照明、控制室照明、辦公室照明、室外照明等照明系統(tǒng)。設(shè)計(jì)按有關(guān)規(guī)范和要求設(shè)置。苗圩排澇站主要電氣設(shè)備及材料表序號(hào) 名 稱(chēng) 型號(hào)規(guī)格 單位 數(shù)量 備注1 潛水泵 600QZ 臺(tái) 22 變壓器 S9315/10/ 臺(tái) 13 站用變壓器 S950KVA/10/ 臺(tái) 14 低壓開(kāi)關(guān)柜 GGD 臺(tái) 25 電機(jī)控制柜 可控硅軟啟動(dòng) 臺(tái) 16 功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償屏 GGJ 面 17 照明配電箱 PZ30 個(gè) 28 電力電纜 1KV 米 1509 潛水泵專(zhuān)用電纜 1KV 米 5010 控制電纜 米 60011 防雷接地裝置 噸 1堤防加固工程建筑物可行性研究報(bào)告 43 第五章 穿堤涵洞工程第 一 節(jié) 概 況一 、 概 況新沂市境內(nèi)某大堤上的穿堤涵洞，大多數(shù)為漿砌石墩，預(yù)制砼拱涵結(jié)構(gòu)，其主要作用是排除內(nèi)澇，防止洪水倒灌，兼有適當(dāng)?shù)囊?、蓄水作用。這些涵洞大多數(shù)為六、七十年代建造，土建部分均存在很大程度的損壞。漿砌石洞身漏水，啟閉機(jī)老化，啟閉困難，閘門(mén)破損嚴(yán)重，砼表面碳化，翼墻護(hù)坡部分破壞，不但影響了涵洞的正常使用，還對(duì)大堤