Охрана окружающей среды в период строительства инженерного сооружения
Гидротехническое строительство, связанное с перераспределением стока, созданием водохранилищ с огромными запасами воды и значительными глубинами, затоплением пахотных угодий и лесов, оказывает влияние на природную среду непосредственно или косвенно. При этом воздействие на окружающую природную среду сказывается как сразу, так и по истечении многих лет.
Основные последствия регулирования стока рек гидроузлами, оказывающих положительное или отрицательное влияние на хозяйственную деятельность и окружающую природу:
изъятие земель под Мангальское водохранилище и строительные площадки для возведения основных сооружений гидроузла, создания строительной базы и переустройства объектов хозяйства и выноса из зоны затопления, а также в связи с береговой переработкой и подтоплением территории выше критического уровня;
ухудшение мелиоративного состояния земель в связи с подтоплением Мангальским водохранилищем;
увеличение продолжительности затопления земель в верхнем бьефе Мангальского гидроузла, особенно в хвостовой части водохранилищ в связи с подпором стока реки;
сокращение частоты и продолжительности затопления пойменных земель в период весеннего половодья на участке, расположенном в нижнем бьефе Мангальского гидроузла;
изменение санитарного состояния реки, физико-химических и медико-биологических свойств воды;
изменение климатических и ландшафтных условий.
|
|
|
Недостаточная проработка мер по охране окружающей среды и отступления от проектных решений в период строительства и эксплуатации приводит не только к огромным материальным убыткам, но и к необратимым экологическим последствиям.
При производстве работ по Мангальскому гидроузлу предприняты следующие меры по охране окружающей среды:
а) Промышленные базы размещены на землях непригодных для сельского хозяйства;
б) Избежание излишних лесовырубок (кроме зоны затопления);
в)Провидение рекультивации земель, возвращаемых в сельскохозяйственный оборот;
г) Прокладка хороших дорог, запрет на проезд по сельскохозяйственным землям, степям, тундре;
д) Устройство, канализации и очистных сооружений, их своевременный ввод в эксплуатацию;
е) Работа на оборотной воде при применении способа гидромеханизации, при очистке и сортировке заполнителей бетона и фильтров;
ж) Ограниченно производство взрывных работ под водой;
з) Устройство фильтров и завес на дымящих производствах;
и) Сбор отработанного масла и остатков нефтепродуктов на автостоянках, в гаражах, на автозаправках;
к) Полив дорог, особенно грунтовых, в летнее время.
Практический раздел
|
|
|
Организация работ по строительству инженерного сооружения
Пропуск строительных расходов осуществляется без отвода реки в сторону, при помощи стеснения естественного русла реки.
Отвод воды от котлована основных строительных сооружений обеспечивается путем строительства временных гидротехнических сооружений - перемычек
При строительстве Мангальского гидроузла используется пойменная компоновка. Пойменная компоновка характерна для равнинных рек. Возведение основных сооружений производится в две очереди: первоначально расходы пропускаются по естественному руслу стесненному, перемычками первой очереди. В этом случае сначала в русле сооружают продольную перемычку и от неё возводят верховую и низовую перемычки. Под защитой перемычек первой очереди возводят бетонные сооружения. После готовности бетонных сооружений для пропуска через них расходов воды перемычки разбирают, котлован бетонных сооружений затапливают, русло реки перекрывают перемычками II-ой очереди и насухо возводят русловой участок плотины. Расходы пропускаются через гребенку или донные отверстия.
Определение отметки верховой перемычки первой очереди
Чтобы определить отметку верховой перемычки первой очереди, необходимо определить перед сжатым сечением образующийся перепад Ƶ. Зная Ƶ определяется нужная высота перемычек. Для этого вычерчивается продольный разрез плотины и отмечается отметка строительного расхода Qстр. это максимальный расход при половодье и наводнении.
|
|
|
Подпор Ƶ определяется по формуле
Ƶ=(1/φ2)*(Uсж2/2g)-Uо2/2g м; (1)
Где: φ - коэффициент = от 0,85 до 0,95берётся тем выше, чем меньше стеснение русла.сж - скорость течения реки в сжатом русле;о- скорость течения реки в бытовом русле;- коэффициент ускорение свободного падения = 9,81.
Uо.=Qстр/ 
о (2)
Где: Qстр - строительный расход реки = 2000 м3/сек;
о - площадь сечения реки бытового русла при строительном расходе реки.
сж=Qстр/ сж (3)
Где: сж - площадь сечения сжатого русла реки с учетом Ƶ
При Ƶ = 0 м:
о = ω1+ω2+ω3+ω4+ω5+ω6+ω7 +ω8+ω9+ω10+ω11
ω1=3*70=210 м2
ω2= 5,5*80=440 м2
ω3= 4,5*65=292,5 м2
ω4= (30*65):2*2=95 м2
ω5= (2+20):2=11м2
ω6= 2*275=550 м2
ω7= (1,5*12,5) 2=351,5 м2
ω8= 1,5*21,5=322,5м2
ωо = 210+440+292,5+95+11+550+351,5+322,5+258,5=2539,75м2
= Qстр/ωо = м/с=2000/2539,75=0,78 м/ссж=Qстр/ωcж= м/ссж=2000/1794,95=1,2м/с
Ƶ=(1/0,952)*(1,22/2*9,81) - 0,782/2*9,81=0,050 м
При Ƶ = 0,5 м
ω 1=5*45=225 м2
ω2= 2*45=90 м2
|
|
|
ω3= 2+20/2=11 м2
ω4=2,5*275=687,5 м2
ω5=(2*12,5) 2=625 м2
ω6=2*215=430 м2
ω7=4,5*115/2=285,75 м2
ωсж =225+90+11+687,5+625+430+259,75=2327,3м2=0,78 м/ссж=Qстр/ωcж= м/ссж=2000/2327,3=0,85м/с
Ƶ=(1/0,952)*(0,852/2*9,81) - 0,782/2*9,81=0,013 м
При Ƶ = 1 м.
ω 1=55*4,5=235,7 м2
ω2= 2*45=90 м2
ω3= 2+20/2=11 м2
ω4=3*275=725 м2
ω5=(2,5*12,5) 2=746,5 м2
ω6=2,5*215=537,5 м2
ω7=4,5*115/2=258,75м2
ωсж =255,7+90+11+725+746,5+537,5+258,75=2604,45м2=0,78 м/ссж=Qстр/ωcж= м/ссж=2000/2604,45=0,76 м/с
Ƶ=(1/0,952)*(0,762/2*9,81) - 0,782/2*9,81=0,0024 м
Ƶ = 0.69 м.
Определяется отметка низовой перемычки первой очереди:
↓низ.п.=↓Qстр+a; (4)
Где: а - запас равный 1 м;
↓Qстр - отметка строительного расхода 222,000.
↓низ.п.= 222,000+1= 223,000
Определяется высота низовой перемычки первой очереди:
Высота низовой перемычки определяется, уровень воды (H) в нижнем бьефе при пропуске расчетного строительного расходаQстр по кривой расходов с некоторым запасом.
Нн.п.=↓низ.п-↓осн.н.п; (5)
Где: ↓осн.н.п. - отметка основания перемычки 215,000
Нн.п = 223,000-215,000=8 м
Определяется отметка верховой перемычки первой очереди:
↓верх.п.=↓Qстр+Ƶ+а; (6)
а=1м.
↓верх.п= 222,000+0,7+1= ↓223,7
Определяется высота верховой перемычки первой очереди:
Нверх.п.=↓верх.п-↓осн.п; (7)
Нверх.п=223,7-215,000 = 8,7 м
После расчета возводятся перемычки. Перемычки возводятся из залегающего гравийно-песчаного грунта. Конструкция перемычек: верховой откос 1:3; низовой откос 1:2.25.Ширина гребня стандартная 4 метра. Ширина основания верховой перемычки 50 м; низовой 46 м.
Строительство водосливных частей плотины завершается методом «гребенки» или «донных» отверстий, что определяется расчётом. Для этого в пазы плотины монтируются строительные затворы, из пространства между ними и откачивают воду и бетонируют водосливную часть. Строительные расходы пропускается через оставленные открытые пролеты.
Производится расчет перемычек второй очереди при пропуске расходов методом «гребенки.
= 3√(Qстр2/(m2*bc2*2g* Ϭn2)); (8)
Где: m - коэффициент расхода водослива с широким порогом 0,35;с - сумма длин пролетов между бычками (открытые 6 из 8);
Ϭn- коэффициент подтопления. Первоначально принимается равный 1;
Н - максимальная глубина воды в ВБ.
= 3√(20002/(0,352*576*2*9,81* 12))= 14,23 м
Уточняется коэффициент подтопления:
Ϭn зависит от отношения глубины hп, которое определяется по уровню воды в нижнем бъефе, к максимальной глубине воды в ВБ. См.ПЗ лист
/H= 2/14,02= 0,14
при hп/H = 0,14 Ϭn=1
Определяется отметка гребня верховой перемычки второй очереди:
↓гр.в.п.= ↓порога+ Н+ а (значение должно быть выше Qстр); (9)
Где: ↓порога - отметка порога фундамента 222,000.
↓гр.в.п.= 222,000 +14,23+0.5=236,73
Определяется высота верховой перемычки второй очереди:
Нв.п.= ↓гр.в.п.- ↓дна.р; (10)
Нв.п.= 236,73 - 217,000 = 19,73 м
Определяется отметка низовой перемычки второй очереди:
↓низ.п.= ↓Qстр + a (11)
↓низ.п. = 222,000 + 1 = 223,000
Определяется высота низовой перемычки второй очереди:
Нн.п.= ↓низ.п - ↓осн.н.п (12)
Нн.п. = 223,000 - 217,000 = 6 м
Расчет перемычек второй очереди при пропуске расходов донных отверстий:
Н= Qстр2/(μ2*ω2**2g); (13)
Где: μ - коэффициент расхода, определяется по графику в зависимости от отношения L/ d;
ω - суммарная площадь всех донных отверстий.
Диаметр отверстия принимается 5м.
ω = (π*d2)/4*n; (14)
ω= (3.14*52)/4*8=157 м2
μ= L*d
Где: L - длина водосбросной плотины по основанию;- диаметр отверстия.
μ = 11,5/5=2,3 →μ= 0,8
Н= 20002/(0,352*576*2*9,81)= 11,1 м
Определяется отметка гребня верховой перемычки второй очереди:
↓гр.в.п.= ↓порога+1/2d+H+a; (15)
↓гр.в.п.= 222,000+1/2*5+11,1+0.5=237,6
Определяется высота верховой перемычки второй очереди:
Нв.п.= ↓гр.в.п.- ↓дна.р; (16)
Нв.п. = 237,6- 217,000= 20,6 м
Определяется отметка низовой перемычки второй очереди:
↓низ.п.= ↓Qстр + a; (17)
↓низ.п. = 222,000 + 0,5 = 222,500
Определяется высота низовой перемычки второй очереди:
Нн.п.= ↓низ.п - ↓осн.н.п; (18)
Нн.п. = 222,500 - 217,000 = 5,5 м
Высота верховой перемычки при пропуске строительных расходов методом гребенки 19,2 м, низовой 9м. Высота верховой перемычки при пропуске строительных расходов через донные отверстия 32,8м, низовой 8,5м. Принимается пропуск строительных расходов методом «гребенки».
Перемычки возводятся из залегающего песчано-гравийного грунта. Конструкция перемычек: верховой откос 1:3; низовой откос 1:2,25.Ширина гребня 4 метра. Ширина основания верховой перемычки 126 м, низовой 68 м. ПЗ лист.
Водоотлив и водопонижение при производстве работ
Строительство гидротехнических сооружений связано с необходимостью искусственного осушения котлованов бетонных сооружений и поддержания их в сухом состоянии в течении всего периода строительства. Осушение котлована и поддержка его в сухом состоянии зависит от способов разработки, геологического строения пород и гидротехнических условий. Огражденный перемычками котлован в данном проекте затоплен до отметки 217.300. Удаление воды и является задачей первоначального водоотлива. Объем воды, который откачивается в этот период из котлована слагается из объема воды в котловане и объема воды, поступающего в котлован за счет фильтрации через перемычки и дно котлована, а также за счет поверхностного стока, и атмосферных осадков. Поддержание котлована в сухом состоянии производится методом грунтового водопонижения, которое рекомендуется к применению в слабых грунтах средней водопроницаемости. В зависимости от геологических условий грунтовое водопонижение в котлованах гидроузлов выполняют лёгкими фильтрами. В процессе начального осушения котлована определяется интенсивность понижения воды в котловане. Это связано с устойчивостью откосов котлована и перемычек. При интенсивном понижении уровня воды в котловане снижение, уровня грунтовых вод будет отставать и поэтому может произойти оползание откосов котлована и выпор дна.
Средняя длина котлована по схеме
ср= 20,25 м
В=22,5м
Нср.=18м
Объем котлована
к=В*L*Нср; (19)к = 1622,5*20,25 = 328566,25 м3
объём первичного водоотлива
=3*Vк (20)=3*325566,25=985668,75м3
Продолжительность откачки воды из котлована определяется допустимой интенсивностью откачки, которая зависит от устойчивости откосов перемычки и котлована при снижении уровня воды и суффозионной устойчивости грунтов в этих откосах.
Допустимая интенсивность откачки, U на начальном этапе составляет, м/сут.
,5-0,8- в котлованах из скальных и крупнозернистых грунтов;
,3-0,4- в котлованах из среднезернистых песков;
,15-0,2- в котлованах из мелкозернистых грунтов;
Время откачки минимально возможное по условию ограничения скорости:
=(Н*24)/Uч; (21)
Где: U =0,2м/час.
= (8*24)/0,2= 960 ч;
Производительность насосов:
∑Пн=W*2 / t ; м3 / час; (22)
∑Пн = 985668,75* 2 / 960 = 2053,47 м3 / час.
Принимается насос марки 8НДв; с производительностью равной 500 м3/ч.
Количество насосов:
н=∑Пн/Пн;шт (23)
Где: Пн - принимается при выборе насоса из справочника СНиП.
н = 2053,47/500 =4штук.+1запасной
Количество должно быть от 2 -10 шт. (до 16 максимум насосов).
Принимается 10 насосов, которые формируются в пять насосных станций по 1 штук.
2.2 Календарный план строительства инженерного сооружения
Календарный план - это проектный и производственный документ, устанавливающий очередность и сроки выполнения работ по возведению отдельного объекта или комплекса сооружений и регламентирующий деятельность всех участвующих в строительстве организаций.
Строительное производство при календарном планировании изображают в виде графической модели.
Простейшей формой организационно - технологической модели, изображающей протекание производственных процессов во времени, является линейный график (диаграмма) Ганта.
График представляет собой статическую модель, которая отображает картину фиксирования времени и положение работ.
Чтобы изобразить линейный график, необходимо рассчитать продолжительность дней всех видов работ.
Календарный линейный график не отражает всех взаимозависимостей между работами. В линейном графике отсутствуют показатели резервов времени работ. Кроме того, линейный график не дает возможности прогнозировать развитие событий в будущем - как они будут влиять друг на друга и задержка каких из этих событий и операций угрожает срывом намеченных сроков.
График движения рабочей силы показывает потребность строительства в рабочих на разных этапах строительства. Составляется в форме эпюры, на которой отображается количество задействованных рабочих на каждый день строительства.
Расчет технико-экономического показателя производится путем построении эпюры движения рабочих. При составлении эпюры не должно быть кратковременных пиков и впадин, однако полностью исключить неравномерности нельзя.
Коэффициент неравномерности движения рабочих:
Кн = Nmax/Nср; (24)
Где: Nmax - наибольшее количество рабочих в суткиср - среднее количество рабочих за весь срок.
Nср = Тр/Тф; (25)
Где: Тр - суммарные трудозатраты по всем видам работ
Тф - фактический срок работ по календарному графику
. = 11568/314=36,8
Кн. = 59 / 36,8 = 1,6 - что находится в приделах нормы(1 ÷ 1,6)
Коэффициент совмещения работ:
Кс = ∑ti / Tф; (26)
Где: ∑ti - суммарная продолжительность всех работ из калькуляции.
Коэффициент совмещения работ:
Кс = 980 / 314 = 3,1 ( 2 ÷ 5)
Процент экономии времени:
%Эк.Вр. = (Кс -1) / Кс * 100; (27)
%Эк.Вр. = ( 3,1 - 1 ) / 3,1 * 100 = 68% ( 50 ÷ 80 )
Все показатели находятся в приделах нормы, значит что установленные сроки выполнения работ по возведению объекта находятся в норме.
Комплексная механизация
Выбор способа производства работ по возведению плотины, выбор и расчёт механизмов для производства земляных работ. Производство работ по отсыпке плотины ведётся комплексом механизмов, связанных по производительности и ориентированных на ведущий механизм. В зависимости от расстояния от карьера до насыпи и вида разрабатываемого грунта выбирается комплекс механизмов: расстояние до 3км, карьер песка.
Экскаваторы - для разработки грунта.
Автосамосвалы - для транспортировки.
Бульдозеры - для разравнивания.
Катки - для уплотнения.
Выбор, расчёт производительности и числа экскаваторов.
Выбор ёмкости ковша экскаватора зависит от месячной интенсивности разработки грунта.
В зависимости от ёмкости ковша выбирается марка экскаватора с прямой лопатой и выписывается его техническая характеристика.
Потребное количество экскаваторов:
=Nсут../Пэ*К; шт (28)=7407,3/1538*3=2шт
сут. - суточная интенсивность разработки грунта м3/сут в соответствии с календарным графиком:
сут.=V/Пр;м3/сут (29)сут.=1770341/239=7407,3м3/сут*20=148145,7м3/мес.
Пэ.- эксплуатационная сменная производительность экскаваторов.
К- количество смен в сутках: 2смены.
Эксплуатационная производительность экскаватора:
Пэ.=8*100/Нвр.;м3/см (30)
- количество часов в рабочей смене
- объём грунта при разравнивании в м3
Нвр.- норма времени в часах на 100м3 грунта
Пэ.=8*100/0,52=1538м3/смену
Выбирается экскаватор интенсивностью 4м3/мес. Поклен-300СК с мощностью 308л.с., с силой проникновения 40000даН, ёмкостью ковша 4,4м3, с прямой лопатой.
Экскаватор с прямой лопатой представляет собой открытый с верху ковш с режущим передним краем, жёстко насаженным на рукоять, которая шарнирно соединена со стрелой машины и выдвигается вперёд при помощи напорного механизма. Опорожняется ковш путём открывания его днища. Стрела шарнирно прикреплена нижним концом к передней балке вращающейся платформы, а верхним концом подвешивается с помощью канатов к надстройке платформы. Угол наклона стрелы может изменяться от 35о до 60о. Это расширяет пределы действия рабочего органа экскаватора в горизонтальном и вертикальном направлениях. Ходовое оборудование осуществляет передачу давления на грунт и передвижение экскаватора. Прямой лопатой разрабатывают грунт, когда экскаватор стоит на дне забоя. На небольшую глубину он может открыть грунт и ниже уровня стоянки, что позволяет ему устраивать пандус и тем самым создавать забои.
Выбор автосамосвала для транспортировки грунта.
Выбор марки автосамосвала зависит от марки экскаватора.
Выбирается автосамосвал БелАЗ-7510
2.4 Стройгенплан
Стройгенплан представляет собой компоновочный план размещения на топографической основе сооружений создаваемого гидроузла, всех подсобных предприятий, складского хозяйства, временных зданий, сооружений и сетей энерго, тепло и водоснабжения, канализации и связи, транспортных коммуникаций, поселков строителей и различных устройств, необходимых для возведения основных сооружений гидроузла. Составными частями стройгенплана являются также проект горизонтальной и вертикальной планировки подсобных предприятий и при необходимости ситуационный план района строительства.
В проекте стройгенплана принимается такое размещение всех перечисленных объектов в плановом и высотном отношении, которое обеспечивало бы наиболее рациональную организацию всех производственных процессов и транспортных операций на строительстве с учетом их технологической последовательности в пространстве и во времени.
Стройгенплан составлен в маштабе 1:5000. Поселок строителей расположен на правом берегу. Подсобные предприятия, заводы и складские помещения на правом. Там же расположены: железнодорожная станция, речной причал, очистные сооружения, насосная и трансформаторная станция, водонапорная башня. Ко всем предприятиям, помещения и поселку рабочих проведены: водопровод, промышленная канализация, электроснабжение. В верхнем бьефе в зоне затопления на левом берегу расположен карьер суглинка.
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 133; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!