019,高石碑水力吹填方案

1、南水北調(diào)引江濟(jì)漢高石碑水利樞紐土方水力開挖施工方案一、概述高石碑水利樞紐工程土方開挖，原招投標(biāo)方案中采取機(jī)械開挖，汽車運(yùn)輸?shù)皆鼒?。?部進(jìn)場后經(jīng)過現(xiàn)場查勘，并在周邊工程學(xué)習(xí)了解，引江濟(jì)漢地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，雨 量豐富，多年平均降雨量1135.9mm，雨季從3月一直持續(xù)到10月底，降雨頻繁，且工程區(qū) 土性多為粘土及壤土，地下水豐富，土質(zhì)含水量大，機(jī)械開挖無法正常施工，該工程區(qū)域 土方開挖多采用水力開挖方案。我部自2010年10月進(jìn)場以來，由于征地等問題影響，工程一直遲遲不能開工。根據(jù) 業(yè)主2011年2月11日會(huì)議精神，要求我部盡快掀起施工高峰，為確保雨季能夠連續(xù)施工， 保證今年年計(jì)劃目標(biāo)的實(shí)

2、現(xiàn)，我部建議將土方開挖采取機(jī)械開挖與水力開挖結(jié)合的方式進(jìn) 行，機(jī)械開挖無法正常進(jìn)行的部分均采取水力開挖的方法進(jìn)行施工。工程施工內(nèi)容本標(biāo)土方水力開挖施工內(nèi)容包括：高石碑出水閘基坑地下水位以下土方開挖；興隆河 倒虹吸土方開挖；外江出口護(hù)岸工程土方開挖及河道疏浚；渠道工程地下水位以下土方開 挖。工程地質(zhì)特性高石碑出水閘閘基底板高程EL25.04m，閘基坐落在壤土層上，開挖后閘下壤土層厚約 1.52.5m，承載力較低；下部粉細(xì)砂層天然地基承載力為180kp，砂層下面砂卵石層承載 力為300kp，可作為持力層。興隆倒虹吸處渠底高程 EL27.25m 左右，進(jìn)、出口閘室段地基持力層為粘土，管身段 地基持力

3、層為粉細(xì)砂。干渠64+18166+200渠段設(shè)計(jì)渠底板高程約EL25.10m，為砂基淺埋段。本段地下水 位接近于渠道的設(shè)計(jì)和校核水位，地下承壓水與漢江水互為補(bǔ)給。渠道開挖后，承壓含水 層上覆粘性土層厚度較薄，渠道施工時(shí)在下伏承壓水的作用下，渠道底板粘性土層可能被 擊穿而產(chǎn)生基坑突涌問題；干渠66+20067+230渠段設(shè)計(jì)渠道底板高程約EL25.00m，為 砂基段。地下承壓水與漢江水互為補(bǔ)給，本渠段渠坡多出露砂壤土、粉細(xì)砂層，渠底出露 砂層，施工時(shí)砂壤土、粉細(xì)砂層會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重滲漏和滲透變形問題。水利開挖工作原理 水力開挖土方的施工原理是根據(jù)自然界水流沖刷原理，借水力作用來進(jìn)行挖土、輸土， 即水流

4、經(jīng)高壓泵產(chǎn)生壓力，通過水槍噴出一股密實(shí)的高速水柱，切割、粉碎土體，使之濕 化、崩解，形成泥漿和泥塊的混合，再由立式泥漿泵及輸泥管吸送到堆土場。主要工程量土方水力開挖共計(jì)2848975m3，清基共計(jì)55606m?。高石碑出水閘基坑地下水位以下土方開挖162028山3。興隆河倒虹吸土方開挖 125573m3。外江護(hù)岸工程土方開挖及河道疏浚328276m3。渠道工程地下水位以下土方開挖2233098m3。二、施工規(guī)劃開挖布置渣場布置建議增加明渠左岸興隆河渣場，滿足堤內(nèi)多余調(diào)出土方，經(jīng)計(jì)算棄渣量約為50萬方， 渣場填筑按照1.5米計(jì)算，需要征用土地500畝。堤外開挖總量約207萬方，填筑總量25 萬方

5、，計(jì)算棄渣量約為182萬方，需要渣場面積1820畝，建議將開挖泥渣經(jīng)管道運(yùn)輸?shù)?外灘低洼地。圍堰填筑 為防止渣場開挖作業(yè)的泥漿在棄料場的低洼地帶及溝渠溢出，污染農(nóng)田及灌溉溝渠，采用挖掘機(jī)在四周修筑圍堰。圍堰斷面為梯形，頂寬3.0m,兩側(cè)坡面為1： 1.5。圍埂采 用壤土修筑。余水排放 堤內(nèi)通過在興隆河?xùn)|岸開挖溝渠(或安置排水管配合抽水泵)的方式，將沉淀后的余水引到興隆河里；堤外在漢江西側(cè)開挖溝渠(或安置排水管配合抽水泵)的方式，將堤外沉淀 后的余水引至外灘溝渠排入漢江。(詳見附圖)2.1.3開挖區(qū)域高壓供水管網(wǎng)的布置 沿開挖區(qū)域布置高壓供水管網(wǎng)，主管管徑6寸，支管為軟管，可隨意拖動(dòng)。施工用電規(guī)

6、劃施工用電由沿渠線布置的4個(gè)配電所供應(yīng)。堤內(nèi)500KV變壓器兩臺(tái)，堤外500KV變壓 器兩臺(tái)。施工用水開挖區(qū)的降水井抽水到集水坑（或者集水箱），用于水力開挖。三、施工進(jìn)度計(jì)劃安排施工強(qiáng)度：每臺(tái)套設(shè)備每小時(shí)的抽水能力為136ms/h，抽取濃度達(dá)到30%的泥漿時(shí)，其 生產(chǎn)能力降為110m3/h，抽取土的方量為110X30%=33 m3, 一天按24小時(shí)計(jì)，則日輸送土 方強(qiáng)度為792 m3。出水閘基坑開挖量20.2534萬m3,渠道及外江護(hù)岸開挖工程量279.1372 萬m3,倒虹吸開挖工程量12.5573萬m3，總計(jì)311.9479萬m?,除去地下水以上62.38958 萬m5剩余為305.709

7、32萬m3。受汛期和雨季的制約，汛期前先完成出水閘涵洞段土方開挖, 其余開挖推到汛后施工：2011年3月3日2011年4月1日（28天），擬投入10臺(tái)套進(jìn)行高石碑水利樞紐閘 室段土方開挖，其日輸送水力開挖強(qiáng)度為 792 m3 X 10=7920 m3, 11天強(qiáng)度為7920m3X 10d=8.712萬m3；可完成涵洞閘室段土方開挖（施工前18天施工準(zhǔn)備及進(jìn)場安裝調(diào)試）。2011年9月14日2011年10月3日共有20天，擬投入20臺(tái)套進(jìn)行高石碑水利樞 紐進(jìn)出口段（上游護(hù)坦段及下游消力池、海漫段）土方開挖，其日輸送水力開挖土方強(qiáng)度為 792 m3X20=1.584萬m3, 10天強(qiáng)度為1.584

8、萬m3X10d=15.84萬m3；可完成高石碑水利 樞紐進(jìn)出口段（上游護(hù)坦段及下游消力池、海漫段）土方開挖 （施工前 10 天施工準(zhǔn)備及安 裝調(diào)試）。2011年9月30日2011年11月13日共有45天，擬投入20臺(tái)套進(jìn)行導(dǎo)流明渠和民 堤外渠道土方開挖，其日輸送水力開挖土方強(qiáng)度為792 m3X20=1.584萬m3, 20天強(qiáng)度為 1.584萬m3X20d=31.68萬m3；可完成導(dǎo)流明渠及民堤外渠道土方開挖（25天考慮到高石碑 樞紐進(jìn)出口段土方開挖時(shí)間較緊可合理分配時(shí)間）。2011年11月14日2012年3月12日共有120天，擬投入10臺(tái)套進(jìn)行倒虹吸至出 水閘渠道土方開挖，其日輸送水力開挖

9、土方強(qiáng)度為792 m3X10=7920m3， 90天強(qiáng)度為 7920m3X90d=71.28萬m?；可完成倒虹吸至出水閘渠道土方開挖（還剩下30天可分配到渠 道邊坡整理） 。2011年12月14日2012年2月12日共有62天，擬投入10臺(tái)套進(jìn)行倒虹吸土方開 挖，其日輸送水力開挖土方強(qiáng)度為792 m3X 10=7920m3, 16天強(qiáng)度為7920m3X 16d=12.672 萬mh可完成倒虹吸土方開挖（還剩下46天可分配時(shí)間進(jìn)行其他部位開挖）。2012年2月28日2012年9月28日共有214天，擬投入20臺(tái)套進(jìn)行老堤至民堤渠 道土方開挖，其日輸送水力開挖土方強(qiáng)度為792 m3X 20=1.5

10、84萬m3, 100天強(qiáng)度為1.584 萬m3X 100d=158.4萬m?；可完成老堤至民堤渠道土方開挖（114天可考慮分配時(shí)間進(jìn)行 渠道邊坡整理）。2012年9月29日2013年2月15日共140天，擬投入5臺(tái)套進(jìn)行外江護(hù)岸工程土 方開挖，其日輸送水力開挖土方強(qiáng)度為 792 m3X 5=3960m3， 83 天強(qiáng)度為 3960m3X 83d=32.8680萬m?；可完成外江護(hù)岸土方開挖（還剩下57天可分配到閘室至老漢江干堤段 渠道開挖及外江護(hù)岸邊坡整理）。2012年11月28日2013年1月11日共45天，擬投入10臺(tái)套進(jìn)行閘室至老漢江干 堤段渠道土方開挖，其日輸送水力開挖土方強(qiáng)度為 79

11、2 m3X10=7920m3， 18 天強(qiáng)度為 7920 X 18d=14.256萬m?；可完成閘室至老漢江干堤段渠道土方開挖（還剩下27天可分配閘室 至老漢江干堤段渠道邊坡整理）。這樣，高石碑樞紐土方水力開挖施工進(jìn)度計(jì)劃及施工工期安排如下：施工準(zhǔn)備時(shí)間：2011年3月3日2011年3月6日設(shè)備進(jìn)場及安裝調(diào)試時(shí)間：2011年3月6日2011年3月21日高石碑水利樞紐閘室段水力開挖施工時(shí)間：2011年3月22日2011年4月1日高石碑水利樞紐進(jìn)出口段水力開挖施工時(shí)間：2011年9月14日2011年10月3日民堤外水利開挖施工時(shí)間：2011年9月30日2011年11月11日導(dǎo)流明渠水利開挖施工時(shí)間

12、：2011年9月30日2011年11月13日倒虹吸至閘室段渠道水利開挖施工時(shí)間：2011年11月14日2012年3月12日倒虹吸水利開挖施工時(shí)間：2011年12月14日2012年2月13日老漢江大堤至民堤段渠道水利開挖施工時(shí)間：2012年2月28日2012年9月20日外江護(hù)岸工程水利開挖施工時(shí)間：2012年9月29日2013年2月15日閘室至老堤段渠道水利開挖施工時(shí)間：2012年11月28日2013年1月11日四、開挖施工規(guī)則排泥場圍堰（1）排泥場的圍堰等設(shè)施邊線不得超過征地范圍。圍堰填筑后經(jīng)常維護(hù)，確保圍堰的穩(wěn)定。對(duì)于長度較大的排泥場。需要加筑中間隔埂，隔埂應(yīng)交叉布置，以防泥漿串流沖 刷堰基

13、。隔埂頂高程應(yīng)與吹填高程一致。排泥場應(yīng)做好泄水口和排水溝，將固結(jié)排出的水流引入河道。同時(shí)應(yīng)對(duì)排水河道 的水流進(jìn)行含泥量控制，盡量減少河道回淤。排水口排水口的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)，經(jīng)業(yè)主批準(zhǔn)后進(jìn)行施工。排水口應(yīng)設(shè)置在具有排水通道的部位，當(dāng)開挖區(qū)附近無排水通道時(shí)，應(yīng)設(shè)置在利 于開挖排水溝的部位。應(yīng)防止排水口泄出的水流沖刷附近的田地，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置防沖消能設(shè)施。防止河 道堵塞，造成排水不暢，影響工程。五、水利開挖施工工藝及施工方法水利開挖施工流程土方開挖施工程序?yàn)椋簻?zhǔn)備工作f測量放線及復(fù)核f設(shè)置集漿罐、布置供水管網(wǎng)一高壓水槍沖土f抽漿及輸漿至渣場沉淀。施工方法前期準(zhǔn)備水利開挖前期，施工技術(shù)負(fù)責(zé)人根據(jù)工程實(shí)

14、際地形、地貌及工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件， 組織相關(guān)人員對(duì)開挖施工過程中可能引發(fā)的難點(diǎn)及問題，采取有效的預(yù)防性保護(hù)措施。測量放樣及復(fù)核根據(jù)設(shè)計(jì)斷面進(jìn)行測量放線，打設(shè)樣樁，在施工過程經(jīng)常校核測量開挖平面位置、水 平標(biāo)高、控制樁號(hào)、水準(zhǔn)點(diǎn)和邊坡坡度等式否符合施工圖紙要求。施工前，測量人員首先 對(duì)開挖部位的原始地形進(jìn)行復(fù)測，將復(fù)測結(jié)果報(bào)監(jiān)理人審核備案；然后根據(jù)施工圖紙測放 出開挖開口線，設(shè)置明顯的標(biāo)識(shí)牌(標(biāo)樁應(yīng)引至開挖線以外，以便施工過程中對(duì)開挖情況 隨時(shí)進(jìn)行檢查)。集漿罐及高壓供水管道的布置沿開挖區(qū)域布置高壓供水管網(wǎng)，采用 15kw 水泵供水。主管管徑 6 寸，支管為軟管， 按要求接至開挖工作面，支管

15、出口配高壓水槍。抽排采用 30KW 泥漿泵將泥漿匯入 160KW 接力泵，再通過直徑 355mm 排泥管輸送至渣場。高壓水槍沖土每臺(tái)泥漿泵配 2 只高壓水槍，人工手持高壓水槍沖擊土料，使之形成一定稠度的混合 體。抽漿及輸送至棄料場采用30KW泥漿泵抽排，160KW離心泵接力將泥漿混合物通過輸漿管道送至棄料場沉淀。邊坡整理為使得渠道邊坡平整，沖挖時(shí)預(yù)留 1m 保護(hù)層，采用挖掘機(jī)進(jìn)行機(jī)械削坡六、主要施工人員及機(jī)械設(shè)備配置主要施工人員配置水力開挖施工方案勞動(dòng)力配置表序號(hào)管理人員人數(shù)備注1開挖技工1402管道技工243巡管工104帶班人105隊(duì)長56施工員57設(shè)備管理員38測量2總?cè)藬?shù)：200人。主要

16、施工機(jī)械設(shè)備配置滿足本工程土方水利開挖挖施工的主要設(shè)備配置見表 6-2表 6-2 土方開挖主要設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格單位數(shù)量備注1泥漿泵6PS-22-30kw臺(tái)套202注水泵6PS-22kw臺(tái)套43高壓泵15kw臺(tái)套204咼壓水槍65支40605接力泵9PS160kw臺(tái)套66維塑管150KM67高密管e 150KM38輸泥管e 355KM59潛水泵455kw臺(tái)10七、施工質(zhì)量、安全及環(huán)境保證措施控制性工期保證措施配置合適的測量人員、儀器和設(shè)備，按國家測繪標(biāo)準(zhǔn)和本工程精度要求，建立施 工控制網(wǎng)；施工過程中，及時(shí)放出開挖輪廓線并對(duì)坡面進(jìn)行復(fù)核檢查。開挖邊坡防護(hù)及時(shí)跟進(jìn)，保證邊坡穩(wěn)定；同時(shí)

17、加強(qiáng)施工期邊坡變形觀測，并根據(jù) 觀測結(jié)果調(diào)整開挖防護(hù)方案，保證邊坡開挖施工安全和質(zhì)量。用泥漿泵每天1臺(tái)可開挖700-800m3左右，該段工程計(jì)劃投入20臺(tái)泥漿泵，每月 完成約37萬m3o質(zhì)量保障措施技術(shù)人員應(yīng)對(duì)施工人員做好施工方案和技術(shù)交底工作?；觾?nèi)的泥漿泵應(yīng)遠(yuǎn)離邊坡，防止傷及設(shè)計(jì)開挖邊坡，邊坡必須采用反鏟開挖， 人工配合修整。施工安全保證措施水力開挖施工前，針對(duì)水力開挖的施工特點(diǎn)，對(duì)施工作業(yè)人員先進(jìn)行進(jìn)場安全教 育和安全技術(shù)交底，建立水力開挖安全生產(chǎn)崗位責(zé)任制，確定安全生產(chǎn)責(zé)任人。進(jìn)行水力開挖時(shí)，基坑開挖區(qū)內(nèi)作業(yè)人員著絕緣水褲水鞋和救生衣，配戴安全帽， 施工時(shí)應(yīng)隨時(shí)探明工作范圍內(nèi)的淤泥深度

18、，做到不進(jìn)入淤泥較深的區(qū)域作業(yè)。各類水泵安排專人值守，電工必須持證上崗，水泵必須一泵一閘，嚴(yán)格接地、接 零和安裝漏電保護(hù)器，水泵和其它部件檢修時(shí)必須切斷電源，嚴(yán)禁帶電作業(yè)。高壓電氣設(shè)備應(yīng)設(shè)示警標(biāo)志，操作高壓電氣設(shè)備，戴絕緣手套，穿電工絕緣靴并 站在絕緣板上；低壓電氣設(shè)備加裝觸電保護(hù)；高壓用電加裝流電保護(hù)還必須加裝過流保護(hù)。手持式電氣設(shè)備的操作手柄和工作中必須接觸的部位，有良好絕緣，使用前進(jìn)行 絕緣檢查；電氣設(shè)備有良好的接地保護(hù)，每班均由專人檢查；所有施工用電線路均按規(guī)定 分別定位懸掛，由值班電工負(fù)責(zé)檢查管理。夜間施工時(shí)，施工現(xiàn)場應(yīng)合理布置照明線路，保持充足的照明，在施工道路旁設(shè) 立必要的交通標(biāo)志及警示標(biāo)志以策安全。施工區(qū)域設(shè)立明顯的警示標(biāo)志，非施工人員嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場，沮漳河河道開挖 區(qū)域應(yīng)封堵所有路口，禁止所有非施工人員、畜禽進(jìn)入施工現(xiàn)場，安排安全員進(jìn)行巡查。在管線沿線及棄渣場四周圍堤安排專人進(jìn)行巡視，通過對(duì)講機(jī)進(jìn)行