渠江提水工程取水头施工导流方案详述.docx
《渠江提水工程取水头施工导流方案详述.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《渠江提水工程取水头施工导流方案详述.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
渠江提水工程取水头施工导流方案详述
合川区华蓥山渠江提水工程
取水头施工专项方案
编制：
审核：
审批：
中建地下空间有限公司合川区华蓥山渠江提水工程
2015年12月
第一章编制说明……………………………………………………………………………5
1.1编制总体思路………………………………………………………………………………5
1.2编制依据……………………………………………………………………………………5
1.3编制范围……………………………………………………………………………………5
第二章工程总体概述………………………………………………………………………6
2.1工程概况……………………………………………………………………………………7
2.2气象、水文、地质情况………………………………………………………………………8
第三章施工的重点、难点、关键技术解决方案………………………………………8
3.1施工导流标准及导流时段……………………………………………………………………8
3.5施工工艺及方法……………………………………………………………………………21
3.6围堰拆除施工方法…………………………………………………………………………22
第四章安全、质量、进度保证措施……………………………………………………23
4.1安全保证措施………………………………………………………………………………23
第五章应急预案………………………………………………………………………………26
5.1坍塌事故应急准备与响应预案……………………………………………………………26
第六章环境保护措施………………………………………………………………………30
6.1施工期间环境保护对策措施………………………………………………………………30
6.1.1施工废水处理措施………………………………………………………………………31
6.1.2施工废气处理措施………………………………………………………………………31
6.1.3噪声控制措施……………………………………………………………………………31
6.1.4固体废物处理措施………………………………………………………………………32
6.1.5施工人员卫生防护措施…………………………………………………………………32
6.1.6文物古迹保护措施………………………………………………………………………32
6.1.7临时占地恢复措施………………………………………………………………………33
6.1.8减免交通影响措施………………………………………………………………………33
6.1.9农田水利设施保护措施…………………………………………………………………33
附件：
一、围堰平面布置图
二、围堰标准横断面
三、土石围堰工程量估算表
四、机械设备数量统计表
五、围堰施工进度计划横道图
第一章编制说明
1.1编制总体思路
我们通过认真学习和研究招标文件、施工图纸，并综合现场的实际情况，在分析了影响施工的因素和本工程的特点、难点后，我们有充分的信心，保证高起点、高标准、高质量、按期完成本工程建设施工任务。
确立为我公司创品牌、树形象的重点工程和重点创优项目，以国家规范及相关规定为依据，以“创水利大禹杯奖”和“省级文明工地”为主线，以丰富的施工和管理经验为依托，以业主满意为目的，通过精心组织、精心施工，为合川区华蓥山渠江边打造美好景观。
1.2编制依据
（1）合川区华蓥山渠江提水工程取水泵站工艺初设设计施工图纸文件；
（2）国标、行标、重庆市现行的标准、规范；
（3）对建设工程现场踏勘的结果；
（4）本公司同类工程施工经验及本公司有关施工技术方法、资料等。
1.3编制范围
本施工专项方案为针对合川区华蓥山渠江提水工程提水泵房取水头围堰施工过程组织的施工方案。
内容包括项目组织机构设置、施工部署、现场平面布置和管理、施工目标、人力及机械配置、围堰施工方案和方法、质量、安全和文明施工等自开工至竣工的全过程组织管理措施。
在具体的施工实施中，将严格按照本施工组织设计操作规程，认真细化各分项工程施工中的细节问题，精心组织，合理安排，科学管理，规范施工，在施工过程中接受建设单位及现场监理工程师的全程监督、指导和审查。
第二章工程总体概述
2.1工程概况
合川区华蓥山渠江提水工程位于合川区渠江左侧华蓥山西侧，主要服务华蓥山经济走廊范围内的五个场镇，包括小沔镇、双槐镇、三汇镇、清平镇、土场镇，旨在解决该区域的集镇居民生活用水和工业用水。
主要建设内容包括取水泵站、输水管线、净水厂（小沔水厂）、配水干管及配套的龙头屋基加压泵站、清平土场高位水池等。
取水口及取水泵站位于小沔镇北侧渠江左岸顶罐村，净水厂位于取水泵站左侧台地上，即顶罐村九组花朝门，龙头屋基加压泵站位于三汇镇龙头屋基，清平土场高位水池位于隧道出口清平方向。
工程建设规模：
取水泵站按远期规模10.0×104m³/d进行土建设计并预留用地，按近期5.0×104m³/d需要安装设备；净水厂净水部分按照近期5.0×104m³/d设计，其它加氯、加药、泥处理及附属设施按照远期需要进行设计；输水管线按照近期规模5.0×104m³/d设计敷设，管径DN800，钢管，长度650m；配水管线按照近期需要进行敷设，管径DN800-DN100，长度42.3149km；龙头屋基加压泵站、清平土场高位水池按近期需要进行设计。
取水泵站建（构）筑物一览表
名称
规格
单位
数量
备注
一
取水头
13.2m×3.9m×12.5m
座
1
二
取水泵房
（1）
地上部分
27.4m×27.0m，H=7.0m
座
1
（2）
地下部分
Ø26m×34.4m
座
1
三
附属房间
（1）
高锰酸钾加药间
8.7m×8.1m，H=3.9m
座
1
（2）
值班室
5.7m×3.3m，H=3.9m
座
1
（3）
卫生间
2.4m×3.3m，H=3.9m
座
1
（4）
低压配电室
9.3m×6.0m，H=3.9m
座
1
（5）
高压配电室
16.2m×6.0m，H=3.9m
座
1
（6）
电容器室
6.9m×6.0m，H=3.9m
座
1
（7）
水质分析间
12.0m×3.9m，H=3.9m
座
1
2.2气象、水文、地质情况
2.2.1地理位置
合川区华蓥山渠江提水工程位于合川区渠江左侧华蓥山西侧，主要服务华蓥山经济走廊范围内的五个场镇，包括小沔镇、双槐镇、三汇镇、清平镇、土场镇，旨在解决该区域的集镇居民生活用水和工业用水。
主要建设内容包括取水泵站、输水管线、净水厂（小沔水厂）、配水干管及配套的龙头屋基加压泵站、清平土场高位水池等。
取水口及取水泵站位于小沔镇北侧渠江左岸顶罐村，净水厂位于取水泵站东侧台地上，即顶罐村九组花朝门。
其中小沔镇净水厂选址在小沔花朝门附近，水厂总占地面积约4.8663ha（含远期用地）。
2.2.2水文
项目区域主要水系为渠江水系及其支流。
净水厂厂区及取水泵站位于渠江左岸，龙头屋基加压泵站旁小河为渠江支流蒿河。
渠江是嘉陵江左岸最大的支流，发源于米仓山、大巴山南麓。
在合川城北的渠河嘴汇入嘉陵江，全长720km，流域面积3.92×104km2，河口多年平均流量663m³/s。
渠江自岳池县的单溪口进入合川区境内，流经龙市、香龙、双槐、涞滩、小沔、狮滩、官渡、双凤镇和草街、云门办事处，境内流程72.7km，集雨面积768km2，占全区幅员面积的32.8%。
渠江在合川区境内共有大小支流26条，其中流域面积在50km2以上溪河4条。
根据河流水质监测结果，渠江水质满足《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）Ⅲ类水质标准，水质较好。
合川区属于亚热带湿润气候区，具有冬暖夏热、春早夏长、秋雨连绵之特点。
据合川气象站1961～1990年资料统计，多年平均气温为18.0°C，极端最低气温-3.7°C（1961年1月17日），极端最高气温为43.4°C（2006年7月17日），多年平均降雨量为1124.3mm，降雨主要集中在每年5～9月份，降雨量占全年总降雨量的70%，多年平均相对湿度84%。
多年平均蒸发量802.4mm。
2.2.3地质情况
拟建项目位于重庆市合川区东部，华蓥山南麓，四川盆地东南部，属新华夏系第三沉降带川东南拗陷带。
项目区主要穿越了合川向斜、观音峡背斜。
勘察区主要工点出露地层岩性主要有：
第四系全新统冲洪积层（Q4aL+pl）粉质粘土、第四系全新统残坡积层（Q4dl+el）粉质粘土、下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2S）砂岩、泥岩。
勘察区主要在碑垭口隧道存在煤矿巷道及岩溶，施工中应加强支护和封堵，隧道区内无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象，隧道进口段第四系残坡积层粉质粘土厚度较薄，建议清除。
其余工点及给水管线沿途未发现滑坡、泥石流、崩塌、煤矿采空区及岩溶现象。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）：
工程区地震动反应谱特征周期调整系数为0.35s，工程区场地地震基本设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。
第三章施工的重点、难点、关键技术解决方案
3.1施工导流标准及导流时段
本工程提水泵站等级为ⅢI级，根据《水利水电工程施工组织设计规范》（Sl303-2004）的规定及导流建筑物保护对象、失事后果、使用年限、导流工程规模等综合分析确定本工程导流建筑物级别为Ⅴ级。
相应的洪水标准为5～10年洪水重现期，即洪水频率为20%、10%，根据本工程情况导流洪水选用5年一遇洪水。
确定其导流建筑物级别为5级，导流标准为5年一遇洪水，相应施工时段导流流量为：
春汛期811m3/s，秋汛期672m3/s。
由于本提水泵站取水头工程主要涉及内容为一座L×B×H＝13.2×3.9×12.5m钢筋混凝土结构的取水头、开口（LXB=1.6X1.2）上、下两层，每层两个，共计四个）、管道接口等，工作内容较多，工序复杂，采用枯水期导流，施工工期较短、施工强度较大，在枯水期完成泵站施工，存在一定难度，因此泵站施工采用全年导流方案。
由于河道治理工程范围较大，沿河道两岸呈线性分布，工作内容相对简单，可在枯水期分段施工，所以河道治理采用枯水期导流方案。
3.2上、下游围堰设计原则及方案
本提水泵站取水口布置：
渠江小沔大桥上游约500m,渠江左岸（凹岸）作为本工程取水点。
根据工程实际情况，安排施工进度，先施工泵站主体土建工程，施工期间基本不受外水影响。
进口引渠在大汛后开始施工，至当年年末全部完工。
第一年大汛过后，在江边进口引渠外修建围堰，拦挡江水，创造渠道干地施工条件。
导流方式为束窄河床导流。
（1）围堰形式选择原则：
由于本次填筑围堰，将减小河道过水宽度，所以围堰要求安全可靠、能满足稳定、抗渗及抗冲刷要求；结构上要求简单，施工方便，宜于拆除并能充分利用当地材料，同时满足工期要求。
根据上述原则及实地情况拟采用Ⅴ级土质围堰，围堰外坡面砌筑土袋以防水流冲刷，土堰体与土袋间铺筑防水土工布。
根据《水利水电工程施工组织设计规范》中第2.2.27条规定：
当土石围堰为Ⅴ级时，边坡稳定安全系数K≥1.05，安全加高2.00m。
（2）设计方案
本工程导流建筑物主要为进口引渠挡水围堰。
通过计算，在秋汛期发生5年一遇洪水时，围堰处渠江断面过流量为672m3/s，围堰填筑后，河床被束窄，以此作为围堰设计挡水位，围堰顶全长约为1500.00m。
拟填筑的上下游挡水围堰长度50m、平均深度12.80m来考虑设置；迎水坡坡比为1：
2.50，背水坡坡比为1:
2.0，围堰内边坡1:
1，围堰顶面宽度分别为6.00m，迎水坡露水面设置草袋土护坡2.00m；由于围堰基础为含细粒土砂层，需在围堰轴线位置做水泥土定喷防渗墙，深入到低液限粘土层下0.5m，平均深度为12.80m，定喷孔距采用0.8m，待进口引渠完工后予以拆除。
其围堰详细几何尺寸（见其附件一围堰标准平面图、附件二围堰横断面图）；
1）围堰填筑时间
围堰填筑时间为2015年12月10日-2016年05月10日，具体施工进度计划，自开始填筑必须实行24小时工作制度，三班轮换施工作业；方可满足其整体施工进度要求。
该时间段包括围堰填筑、基坑围护、取水头构筑物施作。
（其见其后附件五围堰施工进度计划横道图）
2）平面设计
围堰从渠河北岸向南岸填筑，围堰体与渠江面垂直长度为50.00m，顺河长度70m；（见附件一：
围堰平面布置图）
3）横断面设计
上游围堰：
围堰顶高程204.30m，顶宽5.20m，迎水面边坡1：
2.5，围堰内边坡1：
1；
下游围堰：
围堰顶高程204.30m，顶宽11.60m，迎水面边坡1：
2，围堰内边坡1：
1；
顺水方向围堰：
围堰顶高程204.30m，顶宽11.60m，迎水面边坡1：
2.5，围堰内边坡1：
1；
围堰外坡面均采用土袋覆盖3层，由于顺水向围堰受河水冲刷严重，围堰外侧再增加2层土袋。
围堰拐角处码放钢筋石笼，用铁丝网覆盖，防止冲散。
（见其附件一围堰标准横断面图）
4）填筑材料：
土石围堰迎水面均采用钢筋石笼结合块石、内侧采用粘性土，外侧使用土袋码砌围堰，土与土袋间铺设防水土工布。
（3）围堰施工
导流建筑物施工采用1.00m3挖掘机挖，12t自卸气车运输，开挖的土方部分用于渠堤及围堰填筑，用于渠堤填筑的土方直接运到填筑工作面，采用压路机压实。
围堰填筑利用明渠开挖料，水下部分采用推土机进展，水上采用压路机压实。
编织袋土护坡采用人工装土，水下采用抛填，水上部分人工码放。
（4）施工排水
围堰填筑完成后，需架设离心泵抽排河道积水至河道上下游两侧。
河道宽度约40～60m，河底高程约191.50m，水深约10.80m，基坑初期排水量约9.5万m3。
为保证河道堤岸安全，每日降水高度控制在1.0m以内。
基坑排水主要为泵站工程，泵站基础建基高程较低，地下水位较高，基础为含细粒土砂层，属强透水地基，渗透系数为0.01cm/s。
其它如管线及净水厂工程地下水埋藏深，主要为上层滞水，对施工开挖及其它土建工程影响不大。
3.3土石围堰稳定性验算（此验算仅供参考）
1、上游围堰稳定性计算：
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算
因为围堰顶标高204.30m，故已今年汛期最高水位204.30m的最不利情况，还假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
（1）参数信息
条分方法：
瑞典条分法；
围堰外侧水位标高：
204.30m
围堰内侧标高：
204.30m
围堰顶标高：
204.30m
（2）荷载参数：
由于围堰上无恒载，故不考虑外部荷载。
（3）土层参数：
根据《桥梁施工常用数据手册》，P846砂土和粘土的物理性质指标：
1）浸水容γb=γ-γw=17.7-9.8=7.9kN/m3；原状土容重γ：
1.81*9.8=17.7（kN/m3）；
2）浸润线以下内摩擦系数：
fb=0.75*tgφ=0.40，砂土内摩擦角为φ=28°；
3）浸润线以下粘聚力Cb=0.5*C=0.5*2=1kPa；
（4）计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足≥1.05的要求。
按比例绘出土坡的剖面图。
按泰勒的经验方法确定最危险滑动面圆心位置。
当边坡为1：
2时，边坡倾角为27°，α1=25°，α2=35°，根据4.5H法，确定最危险滑动面圆心的位置。
如图所示：
将移动土体ABFE划分成竖直土条。
把滑动土体划分成10个土条，从坡脚A开始编号，土条参数计算见表:
土条
编号
土条
宽度
土条
面积
土条
重力
Xi
R
sinαi
cosαi
Wisinαi
Wicosαi
tgφWicosαi
m
m2
KN
m
m
Xi/R
KN
KN
KN
一
浸润线上
8
1
0.27
4.78
4.59
8.32
0.55
0.84
3
4
2
9
1
0.57
10.09
5.6
8.32
0.67
0.74
7
7
4
10
1.38
0.75
13.28
6.84
8.32
0.82
0.57
11
8
4
小计
21
10
二
浸润线以下
1
1.1
0.51
4.03
-2.48
8.32
-0.3
0.95
-1
4
2
2
1
1.24
9.8
-1.42
8.32
-0.17
0.99
-2
10
4
3
1
1.85
14.62
-0.42
8.32
-0.05
1
-1
15
6
4
1
2.34
18.49
0.58
8.32
0.07
1
1
18
7
5
1
2.17
17.14
1.58
8.32
0.19
0.98
3
17
7
6
1
2.95
23.31
2.58
8.32
0.31
0.95
7
22
9
7
1
3.05
24.1
3.59
8.32
0.43
0.9
10
22
9
8
1
2.71
21.41
4.59
8.32
0.55
0.84
12
18
7
9
1
1.89
14.93
5.6
8.32
0.67
0.74
10
11
4
10
1.38
0.75
5.93
6.84
8.32
0.82
0.57
5
3
1
小计
44
56
合计
65
66
∑lb=85°*3.14*8.32/180°=12.33m；
围堰施工中，边坡的内、外出现水位差，在挡水土堤内形成渗流场，浸润线在下游坡面逸出，这时，在浸润线以下，下游坡内的土体除了受到重力作用外，还受到由于水的渗流而产生的渗透力作用，因而使下游边坡的稳定性降低。
水动力计算D：
水的重力γw=9.8KN/m2
浸润线坡度I：
渗流的平均水利比降，计算时可近似地假定浸润线为一直线，其坡度即为渗流的平均水利坡将，在无试验资料时I值可参考公路路基设计手册194页表2-1-1。
取I=0.05
A：
滑动土体在浸润线以下部分的面积；可通过CAD制图求得
D=γwIA=9.8*0.05*19.46=9.54KN
稳定系数：
K=（tgφ∑Wicosαi+Cblb）/（∑Wisinαi+D）
=（67+1*12.33）/（66+9.54）
=1.05≥1.05，所以边坡属于稳定。
2、下游围堰稳定性计算：
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，因为围堰顶标高204.30m，故假定水位标高达到204.30m的最不利情况，还假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
（1）参数信息
条分方法：
瑞典条分法；
围堰外侧水位标高：
204.30m；
围堰内侧标高：
204.30m；
围堰顶标高：
204.30m。
（2）荷载参数：
由于围堰上无恒载，故不考虑外部荷载
（3）土层参数：
根据《桥梁施工常用数据手册》，P846砂土和粘土的物理性质指标：
1）浸水容γb=γ-γw=17.7-9.8=7.9kN/m3；原状土容重γ：
1.81*9.8=17.7（kN/m3）；
2）浸润线以下内摩擦系数：
fb=0.75*tgφ=0.40，砂土内摩擦角为φ=28°；
3）浸润线以下粘聚力Cb=0.5*C=0.5*2=1kPa；
4、计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足≥1.05的要求。
按比例绘出土坡的剖面图。
按泰勒的经验方法确定最危险滑动面圆心位置。
当边坡为1：
2时，边坡倾角为27°，α1=25°，α2=35°，根据4.5H法，确定最危险滑动面圆心的位置。
如图所示：
将移动土体ABFE划分成竖直土条。
把滑动土体划分成8个土条，从坡脚A开始编号，土条参数计算见表:
土条
编号
土条
宽度
土条
面积
土条
重力
Xi
R
sinαi
cosαi
Wisinαi
Wicosαi
tgφWicosαi
m
m2
KN
m
m
Xi/R
KN
KN
KN
一
浸润线上
5
1
0.27
4.78
1.7
5.91
0.29
0.96
1
5
3
6
1
0.82
14.51
2.71
5.91
0.46
0.89
7
13
7
7
1
1.12
19.82
2.72
5.91
0.46
0.89
9
18
10
8
1.25
1.1
19.47
4.91
5.91
0.83
0.56
16
11
6
合计
33
26
二
浸润线以下
1
0.9
0.38
3
-2.26
5.91
-0.38
0.92
-1
3
1
2
1
1.2
9.48
-1.31
5.91
-0.22
0.98
-2
9
4
3
1
1.84
14.54
-0.31
5.91
-0.05
1
-1
15
6
4
1
2.31
18.25
0.7
5.91
0.12
0.99
2
18
7
5
1
2.33
18.41
1.7
5.91
0.29
0.96
5
18
7
6
1
1.87
14.77
2.71
5.91
0.46
0.89
7
13
5
7
1
1.17
9.24
2.72
5.91
0.46
0.89
4
8
3
8
1.25
0.22
1.74
4.91
5.91
0.83
0.56
1
1
0
合计
15
33
合计
48
59
∑lb=94°*3.14*5.91/180°=9.69m
围堰施工中，边坡的内、外出现水位差，在挡水土堤内形成渗流场，浸润线在下游坡面逸出，
升级会员 