完整版河道土方工程施工工艺剖析.docx

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完整版河道土方工程施工工艺剖析

河道土方施工工艺

一概述

1.1　工程概况

南水北调东线一期工程七一、六五河段输水工程作为南水北调东线工程鲁北段输水线路之一，是山东省鲁北输水工程的重要组成部分，其主要任务是将调入小运河的江水继续北送至临清、德州，向山东聊城北部地区和德州地区送水。

工程建成后，可基本解决聊城北部地区、德城区和武城县城区的供水需求，对保证聊城市、德州市城市可持续发展，改善本地区地下水环境，提高人民生活质量将起到积极的推动作用。

七一六五河输水线路自邱屯闸下进入位山三干灌溉渠道的六分干支渠，通过扩挖现有河道向北输水，经过东、西蛤蜊村后进入夏津县，过市界闸后进入七一河，通过对现有河道进行清淤治理，于夏津县城西北进入六五河并对其进行清淤治理；输水干渠沿六五河穿过夏津县城区后，接大屯水库进水渠，输水线路全长77.014km。

其中利用六分干段需扩挖河道12.84km；利用七一六五河现状河道对其河底淤泥进行清淤治理长64.174km。

利用七一、六五河输水需新建、改建、维修各类建筑物169处（座），其中公路桥10座，生产桥43座，人行桥3座，节制闸9座，穿输水渠倒虹吸4座，涵闸99处，橡胶坝1座，铁路桥1座，分水闸1座，新建交通管理道路77.026km。

本标段输水渠设计桩号111+050～130+763、137+877～161+979，标段长43.815km。

地处夏津县境内，该段包括河道工程，建筑物工程，交通道路工程等。

河道工程内容包括：

河道断面清淤及清坡土方43.815km，交通管理道路43.815km。

1.2　水文气象

工程区范围以内，有夏津、李家户等雨量站，各站雨量系列长度满足现行水文分析计算有关规范的要求。

根据工程区夏津、李家户雨量站1954～2007年期间降雨资料统计，工程区多年平均年降雨量为516.2mm。

年内降雨集中在汛期6～9月，6～9月降雨量多年平均为386.7mm，占年平均降雨量的74.9%。

区内降雨年际之间差别较大，最大年份为1964年，年降雨量980.3mm，最小年份为2002年，年降雨量281.5mm，丰枯比达3.48。

工程区地处鲁北平原地区，受地形平缓的条件影响，工程区内河道洪水流速较小，洪水涨落相对比较平缓。

当流域上发生连续降雨时，常形成复式洪峰或连续洪峰。

工程区地处地处暖温带季风气候区，具有明显的季节变化和季风气候特征，多年平均年径流深50mm，多年平均年水面蒸发量在1200mm左右。

气候特点受季风影响显著，四季分明，冷热干湿界限明显，春季干旱多风回暖快，夏季炎热多雨，秋季凉爽多晴天，冬季寒冷少雪多干燥，具有显著的大陆性气候特征。

工程区内日照时数多年平均在2463～2740小时之间，有利于农作物光合作用进行。

工程区范围内多年平均气温在11℃～14℃之间，极端最高气温41.7℃，极端最低气温-27℃。

月均气温1月最低，为-2.2～-3.3℃；7月最高，为26.5～26.8℃。

年内无霜期在190～220天左右。

1.3工程地质

输水工程明渠自位山穿黄出口向西北方向展布，至临清市折而向东北，地形上呈南高北低、西高东低之势。

地貌上属微倾斜低平原区（Ⅵ）的黄河冲积平原亚区（Ⅵ1）。

东北部邻冲积～海积平原亚区（Ⅵ3），该区地域广阔，地势低平，海拔一般在50m以下。

本区河床、岗地呈条带状分布，浅碟式洼地星散其间，平缓坡地在岗、洼地之中，形成岗、坡、洼相间的微起伏地形。

低洼处地表和地下水径流滞缓，易受涝、碱威胁。

输水工程穿越黄河冲积平原，位山穿黄出口至临清市邱屯闸段，输水工程附近地面高程31.3～38.7m，马颊河附近最低；临清市邱屯闸至大屯水库段，输水渠附近地面高程20.9～35.1m，大屯水库附近最低，地面坡降1/7000～1/10000。

鲁北输水工程在区域上跨越华北台坳（Ⅱ1）和鲁西中台隆（Ⅱ2）两大二级构造单元，聊城～兰考断裂为其分界线。

区内断裂成隐伏状，规模大的断裂有六条，新华夏系压扭性断裂有聊城～兰考断裂带、东阿断裂、茌平～阳谷断裂、鲁北帚状压扭性断裂有齐河～广饶断裂带、临清断裂、康庄断裂，均呈北东向展布。

西临仓东断裂，东邻陵县断裂和惠民断裂。

其中齐河～广饶断裂带和聊城～兰考断裂带为控制性断裂。

据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），地震动参数如下：

临清市邱屯闸至武城县大屯水库（桩号173+490），地震动峰值加速度为0.05g，地震反映谱特征周期为0.45s，相应的地震基本烈度为Ⅵ度。

七一、六五河段输水工程依据根据地层岩性、地质条件和工程地质问题将渠道分成两段：

Ⅰ段桩号（96+940～140+925）；Ⅱ段（140+925～173+854）。

Ⅰ段设计渠底高程为21.00～28.10m。

渠底主要位于

层沙壤土中下部。

只有桩号97+860～99+820、101+510～102+260、127+874～129+930段渠底位于

层裂隙粘土顶部。

桩号105+300～106+390段渠底位于

层沙壤土顶部。

Ⅱ段设计渠底高程为19.10～21.30m。

桩号137+378～140+640、162+523～173+854段渠底主要位于

层砂壤土底部和

层裂隙粘土顶部。

桩号140+640～162+523段渠底位于

层裂隙粘土底部、

层砂壤土上部。

1.4水文地质

输水工程沿线地下水为第四系孔隙潜水，分布于沿线第四系松散沉积层中。

主要受大气降水补给；临黄河段接收黄河水的侧渗补给。

以地下缓径流及人工取水为主要排泄途径。

地下水位年变幅2.0～4.0m左右。

七一六五河主要含水层为砂壤土和粉细砂，次要含水层为裂隙粘土，地下水埋藏深度受地形和引水影响。

勘探期间，地下水埋深一般在0.90～7.80m，局部深达8.56～10.08m。

地下水化学类型主要为重碳酸氯化物-钙镁型、重碳酸硫酸氯化物-钙钠型、重碳酸-钙镁型等，受污染的河水为重碳酸氯化物硫酸-钠钙镁型等。

地下水矿化度为0.65～1.58g/L，无侵蚀性CO2，对混凝土无腐蚀性。

1.5施工交通条件

1.交通条件

南水北调东线鲁北输水渠道工程横跨鲁北西部的聊城和德州两市，该区对外交通状况良好，京九铁路横穿临清市，京沪铁路横穿德州市，京福高速公路自德州市市郊穿过。

104、105、308三条国道穿越德州市，其中308国道经夏津后穿过输水渠道，105国道位于输水线路以东，基本与输水线路平行，104国道位于七一、六五河末端即大屯水库以北基本呈东西向横穿德州市区。

沿途有101、254、257、258、259、315、318、322等8条省道穿越或靠近输水渠道，在整个工程区间内有二十多条县乡级公路和一百多条村级路与生产路横穿输水渠；且通过以上道路及国道222、省道329、316等，从输水渠道能直达各料场。

因此本工程对外交通条件优越，区间内交通便利。

2.施工供应情况

工程区域内地表水和地下水对混凝土均无侵蚀作用，地表水均不同程度地受到污染，作为施工用水必须经过滤沉淀后方可使用。

本工程施工用水拟通过打供水井解决，对于部分排水量大的工程项目可直接利用施工排水解决。

生活用水可根据当地地下水的水质情况，分别采用打水井或自附近村庄拉水解决。

1.6合同项目和工作范围

1.标段划分及主体工程项目

本标段为施工2标段，输水渠设计桩号111+050～130+763、137+877～161+979，标段长43.815km。

地处夏津县境内，包括河道工程，建筑物工程，交通道路工程等。

2.工作内容

1）输水渠工程：

包括河道断面清淤及清坡土方，交通管理道路。

序号

工程内容

工程数量

备注

1

河道断面清淤及清坡土方

43.82km

2

交通管理道路

43.82km

二施工布置

2.1施工总体规划

输水渠设计桩号111+050～130+763、137+877～161+979，标段长43.815km。

其中，111+050～130+763为七一河段，137+877～161+979为六五河段。

根据施工现场现场条件，确定不同的施工方案。

111+050～130+763七一河段计划采用自流排水＋机械抽排方案降排水，施工机械进入河底施工，左侧坡顶布置挖掘机接力，单侧出土方案。

137+877～161+979为六五河段计划采用自流排水＋机械抽排方案降排水，施工机械进入河底施工，单侧出土方案。

本分部工程桩号为：

115+978～120+906，分部工程编码：

QYLWH-05-02。

2.2土方明挖总体施工方案

2.2.1植被清理

对开挖工程区域内的树根、杂草、垃圾及监理人指明的其他有障碍物进行清理。

砍伐的成材或清理获得具有商业价值的材料，按照监理人的指示，运到指定地点堆放。

其它树木、灌木丛、草皮均用机械为主，辅助人工清除，采取必要的防火措施后进行焚毁；对无法烧尽或严重影响环境的清除物运至按工程师指定的地区进行掩埋或等方法处理，不妨碍自然排水或污染河川。

地表的植被清理范围，施工场地延伸至离施工图所示最大开挖边线或建筑物基础边线（或填筑坡脚线）外侧至少5m的距离。

2.2.2表土清挖

表土系指含细根须、草木植物等表层有机土壤及乱石。

施工前按设计的表土开挖深度进行开挖，并将开挖的有机土壤运到指定地区堆放，防止土壤被冲刷流失。

腐植土等有机土壤采用推土机集堆后或反铲转运至集渣平台，再用反铲辅配10~15t自卸汽车挖、运至发包人指定的地点堆放。

2.2.3土方开挖

土方开挖，按进度计划安排分区开挖至设计高程。

河道底部布置挖掘机作业，内容包括边坡土方、河道底部土方，开挖土方挖掘机转运河道边坡堆放。

推土机、装载机集料，自卸汽车转运到指定弃料场堆放。

开挖过程中，为保持施工在干地中进行和最大限度使出露的边坡不受或少受雨水浸，施工过程中要注重经常性排水。

作业时，在开挖线以外设截水沟，阻止外来水流入基坑;在开挖面或已出露的设计建基面及时形成小排水沟，并根据实际地形在适当的地方设集水井，水泵抽排出。

三土方明挖施工方法

3.1土方明挖施工程序

土方开挖采用分区作业，一次开挖到设计高程的方法施工。

3.2河道土方开挖

河道抽排水完成后，施工机械进入施工现场施工。

河道土方开挖采取单侧出土方式进行施工。

挖掘机进入河底，修坡整理完成后，修坡土方单侧出土，坡顶挖掘机配合转运，装载机、推土机集料。

3.2.1施工工艺

测量放线――附着物清除――标准段施工――河道土方开挖――土方外运――验收

3.2.2土方开挖注意事项

为保证土方工程施工的顺利进行，施工中着重注意以下几个方面工作：

（1）土方开挖时，实际施工的边坡要注意留有修坡余量，采用人工修坡。

（2）保护层土方开挖要注意降低地下水位及排水畅通，防止土体扰动。

保护层人工开挖时,要集中人力突击完成，并及时进行砼封底保护。

（3）分层开挖时注意土方分类区分及堆放。

（4）夜间施工要有足够的照明，危险地带要设明显安全标志。

（5）注意保护施工范围内的电缆和通讯设施，在危险地带设置明显的标志。

教育全体员工认识到电缆和通讯设施的重要性，并安排专人值班，防止闲杂人员影响或破坏电缆和通讯设施。

（6）开挖过程中，对坡面的渗水及时采取导渗措施，防止对边坡产生不利影响。

同时在河道上口开挖线处设置挡水堰埂，防止雨水进入河道和冲刷坡面。

（7）土方开挖过程中，加强对边坡的观察，如出现裂缝和滑动现象时，立即暂停施工并采取抢救措施，同时通知监理人。

必要时，根据监理人指示设置观测点，及时观测边坡变化情况，并做好记录。

四质量和安全控制技术措施

4.1土方明挖质量控制措施

⑴开挖严格按设计要求进行，合理安排开挖施工程序，自上而下分层开挖，控制边坡的坡度、高度、表面平整度，确保边坡稳定。

⑵在开挖过程中，配置足够的、合格的测量人员、仪器和设备，按国家测绘标准和本工程精度要求，建立施工控制网；施工过程中，及时放出开挖轮廓线并对坡面进行复核检查，控制超欠挖，满足设计要求。

⑶在边坡开挖过程中，如出现裂缝或滑动迹象，及时通知监理人，按监理人指示进行处理，并做好相关记录。

4.2土方明挖施工安全措施

⑴根据开挖方法和开挖机械的运行路线，规划好开挖区域施工道路，保证临时道路满足交通运输安全的要求。

对于交叉路口和危险路段，设置明显的道路安全标志、安全护栏，必要时安排专人指挥道路交通，确保安全。

⑵在夜间施工时，设置足够的照明，并安排专业电工进行维护，保证夜间照明满足夜间施工安全的需要。

施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》TGJ46-88规定执行。

⑶按照施工图纸和工程师的要求做好边坡的排水工作。

及时排除坡底积水，保护边坡坡角的稳定。

⑷清除浮渣时，在下方集渣平台设置安全标志、防护栏、挡渣坎。

⑸在高边坡开挖过程中，如出现裂缝或滑动迹象，立即暂停施工或采取应急抢救措施，必要时设置观测点，安排专人进行监视，及时观测边坡变化情况，并及时通知工程师，按工程师指示进行处理，并做好相关记录。

⑹对出现集中渗水的边坡，在开挖前，对渗水采用水管集中引排法，边坡开挖后重新设置好引排水管，避免渗水直接从土坡上流出，确保边坡安全稳定。

施工现场实施机械安全验收制度，机械所有操作人员要持证上岗。

使用期间定机定人，保证设备完好率。

确保必需的安全投入。

购置必备的劳动保护用品，安全设备及设施齐备，完全满足安全生产的需要。

五施工进度计划

土方开挖进度安排见施工进度横道图。

控制性工期：

开工日期：

四月九日；

附着物清理开工时间：

四月十九日，附着物清理完工时间：

四月二十三日；

河道土方工程开工时间：

四月二十四日，河道土方完工时间：

六月十日；

六主要施工机械设备配置

本分部工程土方明挖主要施工机械设备配置见下表。

主要土方开挖施工设备表

序号

设备名称

型号、规格

数量

备注

1

液压挖掘机

1.0m3

5

1台备用

2

推土机

TY220

1

3

装载机

3.0m3

1

4

油罐车

5000L

1

5

洒水车

6000L

1