抛石堤围堰和柔性地下连续墙在某滨海核电厂联合泵房施工中的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇抛石堤围堰和柔性地下连续墙在某滨海核电厂联合泵房施工中的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要:采用抛石堤围堰挡水并在抛石堤中修建柔性地下连续墙形成干施工基坑，在滨海核电厂的建设中是一种有效的形成干作业施工条件的途径。文章重点介绍了抛石堤围堰和柔性地下连续墙在滨海核电工程中设计特点和主要施工措施，以及解决工程中遇到问题和采取的相关措施等。

关键词:核电厂；围堰；防渗；柔性地下连续墙

中图分类号：TL48 文献标识码：A 文章编号：

1 工程概况

某海滨核电厂一期工程拟建设4台1000MW级压水堆机组，工程主要由核岛、常规岛、联合泵房及辅助厂房等部分组成。

联合泵房为核安全构筑物，布置于厂区的南侧，其平面尺寸为116m（长）×44m（宽），基坑开挖底标高为-18.0m（85国家高程，下同）左右。联合泵房约1/3位于陆域，其余部分位于海域，陆域回填的场平标高为9.5m，海域区域海床面标高约为-0.2m~-3.2m。

2 工程自然条件

1）工程地质条件

联合泵房区陆域的岩性为熔结凝灰岩、花岗岩和流纹岩，海平面以下均为微风化基岩。陆域及海域部分基岩埋深都较浅，陆域部分多为基岩出露，海域多处于海积地貌，近岸处为中细砂，有机质土，往外渐为砾石，由内陆向海域微倾，由上到下分别为淤泥层、淤泥质土层、淤泥含沙层、细砂层、卵石层、粉质粘土层、基岩。

厂区内地下水主要为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，由于残坡积土层较薄，且山地较陡，不利于地下水的赋存，未发现松散岩类孔隙水，也未发现基岩裂隙水。临时围堰外还布置了两道取水防波堤，根据波浪模型试验结果，两道防波堤内波高小于50cm。

2）水文条件

本工程厂区区域设计潮位特征值：0.1%高水位为5.26m；0.5%高水位为4.88m；1%高水位为4.71m；2%高水位为4.55m；5%高水位为4.33m；10%高水位为4.16m。

3 联合泵房施工方案设计

根据联合泵房建设场地实际情况、工程地质及水文条件，本泵房采用常规的围堰干作业设计方案是较优的设计方案，同时为了方便后期拆除，参考类似项目的工程经验，本工程联合泵房最终确定采用在抛石堤围堰内布置柔性地下连续墙防渗的围堰方案。

1）围堰设计标准

本围堰工程主要功能为挡住海水形成干作业施工条件，因此考虑的水文条件是海洋的潮位及波浪条件，在围堰的断面设计过程中也主要是考虑在外海无防护的条件下形成海堤作为施工围堰。

围堰为临时建筑物，但考虑围堰使用周期为3年，且其防护的联合泵房重要性较高，因此设计标准按照20年一遇高潮位设计，50年一遇高潮位校核。堰顶高程采用设计高潮位加波高0.5m及0.15m超高，最终围堰顶标高取5m，柔性地下连续墙不考虑波高因素，顶高程取4.60m。

2）围堰平面布置设计

泵房基坑采用大开挖方案，从开挖外边线到围堰内坡脚线留出30m左右距离，根据围堰及防渗墙的勘测成果，最终确定了附图1所示的平面布置。围堰围绕泵房临海面做环形布置，两端分别与两侧陆地山体相接，地下连续墙轴线布置于围堰轴线上，并深入两侧山体的不透水层内，围堰总长443m，地下连续墙总长504m。

图1围堰及防渗平面布置图

3）围堰断面主要参数

为便于在海域条件下形成围堰，围堰堰体采用抛石堤。围堰顶部考虑施工行车及设备布置定为10m，迎水面坡比1：2.0，背水面坡比1：2.5。堤体采用0～100Kg块石抛填，迎水面采用两层400～800Kg块石护面，并铺设12t扭王字块体防冲，背水面采用150～200Kg块石护面，坡脚用60～100Kg块石护脚。围堰及柔性地下连续墙断面图见图2。

附图2围堰及柔性地连墙断面图

4 柔性地下连续墙设计

由于围堰为抛石堤，在抛石体中采用高压旋喷等各种防渗方式工程难度较大，较难成功，在进行了多种方案对比后，选择了地下连续墙作为防渗体。联合泵房为核安全构筑物，根据核安全文化的要求，为确保完成包括核安全级的各类重要设备的安全，在围堰拆除时避免大的爆破工程，因此采用了柔性地下连续墙方案。

柔性地连墙的墙体材料由水泥、膨润土、粘土、砂石、水等材料配置而成，设计参数经综合分析确定如下：

材料配合比，即水泥∶膨润土∶水∶中砂∶碎石∶木钙＝1∶1∶2.48∶7.09∶5.8∶0.005；容重≥20kN/m3；抗拉强度≥0.3MPa；抗压强度≥1.0MPa；弹性模量E=250~300MPa；泊松比u=0.4； 渗透系数k≤10 cm/s；内摩擦角Φ≥32,黏聚力c≥0.27MPa。

柔性地下连续墙总长度504m，其中围堰段墙体长度443m，连续墙底标高为－1.60m～－18.80m不等，顶标高4.60m，墙体宽0.80m，墙体深入微风化岩0.8m。

5 主要施工技术措施

1）为避免抛石堤填筑的围堰堰体发生大的沉降引起柔性地下连续墙变形破坏，对围堰的基础按照不同地质条件采用三种方式对淤泥及砂层进行了清除。对底部淤泥深度在6m内的坝段采用抛石挤淤的方法对底部淤泥进行处理，对淤泥深度大于6m的部分以及淤泥混砂层采用爆破挤淤的方法处理，对围堰西侧转弯段下局部存在的海底沙坑爆破挤淤与抛石挤淤都无法实施的情况，采用挖泥船进行水下清挖方式清理。

2）在海上进行抛石堤施工，由于海水的冲刷作用，石料必须严格按照设计要求，且堆石料要求石质坚硬，不易破碎或水解，抗压强度大于30MPa。所用的碎石料的最大粒径不应大于铺筑层厚的三分之二，堆石料含泥量不超过5%。抛石堤水上部分的填筑须分层碾压，碾压后堆石体干容重不小于21.5kN/m3，孔隙率不大于25％。

3）地下连续墙采用“钻劈法”施工，每8m左右为一个槽段，冲击钻钻劈法成槽；抽筒法出渣；采用膨润土泥浆护壁；用“抽筒法”及“潜水砂石泵抽取法”置换清孔。槽段间连接可采用双反弧桩柱法，接缝处进行灌浆处理以加强有效连接。

4）由于该地连墙是在由规格石料堆砌成的抛石堤中成槽，钻进中会遇到大漂石、探头石，易造成孔斜，需采取有效措施防止孔斜。

6 工程中遇到的问题及解决方法

1）抛石堤是由规格石料组成，并且其中有直径较大的大石块，给地连墙的钻孔成槽造成了很大施工难度，进度慢，给工期造成很大压力，多上设备、增加施工机具，各作业面同时施工就显得非常必要，因此在斜坡堤的设计中，顶部宽度为15m左右，就能增大作业面积，方便施工组织，加快施工进度。

2）由于施工过程中部分槽段对基岩面判断有误，部分地连墙未能进入微风化0.8m造成最终施工完毕后基坑依然有海水进入，在对漏水段进行了灌浆处理后基本止住漏水，基坑基本达到干施工条件。

3）由于海底的地形地质条件较为复杂，水下勘查存在一定误差和不确定的地方，而且在抛石堤形成过程中，很难严格按照0～100Kg的块石抛填，存在直径3～5m的大块石，基岩面判断容易出现错误，需要通过下面措施防止：首先施工前对钻孔等勘测资料进行分析，判断出一个大概的岩层界面；其次，每个槽段首尾都需先打先导孔，先导孔进入的深度需比正常钻孔深，通过先导孔判断出该槽段岩层界面；最后是通过普通钻孔钻出的岩性判断是否进入设计深度。

7 结语

在海上采用抛石堤挡水并在抛石堤中建造柔性地下连续墙防渗，提供基坑干施工条件，解决了滨海核电厂海水位以下施工问题，保证海平面以下基坑建筑物建造质量，同时采用柔性地下连续墙作为防渗体，在拆除时也能有效避免大规模爆破，便于拆除。本工程可供其它滨海核电厂的设计和施工借鉴参考。

参考文献：

[1]《防波堤设计与施工规范》 (JTS 154-1-2011)

[2]《 海堤工程设计规范》(SL435-2008）

[3]《水电水利工程混凝土防渗墙施工规范》（DLT 5199-2004 ）

作者简介：李江峰，男，工程师，新疆乌鲁木齐人，主要从事核电工程和水利水电工程的水工结构及海工结构设计