降水導(dǎo)流施工方案及計(jì)算

1、降水導(dǎo)流施工方案1、概述1.1 工程概況本標(biāo)段交叉建筑物分布共計(jì) 44 處、 66 座。具體為：分水閘 1 座、節(jié) 制閘 2處（座）、橋梁 16座（公路橋 3座、生產(chǎn)橋 13座）、涵閘 18座、倒 虹吸 7座、附屬涵閘 19座、附屬倒虹吸 1 座、穿路涵 2座。1.2 水文氣象 輸水工程沿線地下水為第四系孔隙潛水，分布于沿線第四系松散沉積 層中。主要受大氣降水補(bǔ)給；臨黃河段接收黃河水的側(cè)滲補(bǔ)給。地下水埋 藏深度受地形和引水影響?？碧狡陂g，地下水埋深一般0.97.8m，局部深達(dá)8.5610.08m。地下水位年變幅2.04.0m左右。本標(biāo)段樁號(hào)（ 24+60036+813）為緩平坡地與河槽洼地相間

2、段。 魯北段小運(yùn)河輸水工程輸水規(guī)模 50m3/s， * 倒虹吸設(shè)計(jì)輸水量 50m3/s ， 5年一遇排澇流量 72.0m3/s， 20年一遇防洪流量 143m3/s 。經(jīng)現(xiàn)場實(shí)際了解，位山 * 日常輸水量 65 m3/s ，于每年的 9 月中旬到 次年 6 月中旬向天津河北供水。1.3 施工期設(shè)計(jì)洪水根據(jù)輸水河道工程設(shè)計(jì)第二冊(cè)施工 * 標(biāo)施工圖紙，施工工程時(shí)段分別按10月次年 5 月和 11 月次年 4月兩種情況考慮，進(jìn)行施工期設(shè)計(jì)洪水 分析計(jì)算。施工期洪水標(biāo)準(zhǔn)為 10 年一遇。 * 節(jié)制閘施工期 10 年一遇 洪水流量（1 0月次年 5月）為9.9 m3/s，（11 月次年 4月）為4.1

3、m3/s 。2、編制依據(jù)1）南水北調(diào)東線一期魯北段 * 工程施工組織設(shè)計(jì) （ 2）南水北調(diào)東線一期魯北段 * 工程招標(biāo)技術(shù)文件（ 3）南水北調(diào)東線一期魯北段 * 工程輸水工程施工圖紙（ 4）南水北調(diào) * 工程施工導(dǎo)流及降排水方案專家咨詢意見 （5）現(xiàn)場踏勘了解的情況3、施工布置3.1 道路布置 利用河道兩岸已有道路和施工便道，左、右岸以現(xiàn)有三座公路橋和施 工過程中圍堰堰頂作為連接道路，滿足施工需要。下河道和基坑專門修筑施工便道。3.2 施工用電施工降排水用電以利用當(dāng)?shù)厣鐣?huì)電為主，以30kw/50kW發(fā)電機(jī)為輔，根據(jù)施工實(shí)際需要現(xiàn)場適當(dāng)調(diào)配。4、渠道降排水方案 根據(jù)施工圖紙，結(jié)合現(xiàn)場踏勘情況，南

4、水北調(diào)東線一期工程魯北段工 程* 工程輸水渠道降排水方案分為以下三種方式：第一種為34+66236+813新挖渠道段降排水方案。第二種為24+60033+237*降排水方案。第三種為 33+23734+662*段降排水方案。分述如下：第一種為 34+66236+813新挖渠道段降排水方案 。 新挖河道段降排水方案采用管井井點(diǎn)法，管井間距初擬為20m40m，井深15m根據(jù)現(xiàn)場管井試驗(yàn)最終確定間距和井深，左右岸梅花型布置在渠堤外側(cè)。管井采用機(jī)械造孔，井壁采用無砂管，四周回填小石作為滲透 層。井內(nèi)安設(shè)潛水泵將滲水抽排至渠堤以外排水溝，排水溝內(nèi)鋪設(shè)防滲布,最后由排水溝引入東八支渠、羊角河等附近渠道內(nèi)。

5、管井降水曲線圖見下 圖，管井計(jì)算詳見附件1。第二種為24+60033+237*降排水方案。對(duì)于*河道降排水，實(shí)施前提條件是施工期間*不考慮農(nóng)田灌溉C 擬在*倒虹吸24+813處，修筑一條擋水圍堰，將小運(yùn)河上游來水?dāng)r截，同 時(shí)，*下游南外環(huán)處橡膠壩要降至最低位置，使小運(yùn)河、 *水位下降, 以便河道施工。*采取全斷面分段截流、分段降排水、分段開挖襯砌的施工方案。 先在施工段小運(yùn)河修筑上下游圍堰，截?cái)嗪拥烂魉?，進(jìn)行河道初期排水， 采用2臺(tái)6SA-8B離心泵抽排河道明水，將明水抽排到小運(yùn)河未施工段河段。初期排水完成后，沿河道底部中間每隔40m布置1眼深9.5m管井,并在河道中間帶坡比開挖縱向排水溝，將

6、河道內(nèi)滲水引排至集水井，每眼 井安設(shè)1臺(tái)IS(IR)65-50-125型潛水泵將井水抽排到渠堤排水溝，引排到 相鄰小運(yùn)河未施工段，或排至*、二干渠等附近河道溝渠。管井計(jì)算過程詳見附件 2。第三種為33+23734+662段*段降排水與導(dǎo)流方案。* 段河道擬采用導(dǎo)流明渠法實(shí)施，即：從小運(yùn)河和 * 交匯處樁號(hào) 33+237 開始，至下游 * 節(jié)制閘 34+721 下游圍堰止，沿 * 右岸永久征地 線2m外，開挖一條導(dǎo)流明渠導(dǎo)流，導(dǎo)流明渠上口寬12m底寬3m深3.5m, 渠道坡比為 1:1.5 ，計(jì)算過程詳見附件 3。 * 河水導(dǎo)流完成后，河道降排 水方案與上述小運(yùn)河河道降排水方案二相同。5、建筑物

7、導(dǎo)流5.1 建筑物導(dǎo)流方案根據(jù)本建筑物所處地形、地質(zhì)、水文條件、布置特點(diǎn)及現(xiàn)場實(shí)際情況， 本工程建筑物導(dǎo)流施工方案分為以下方式：方案一、施工導(dǎo)流按一期進(jìn)行，采用上下游圍堰擋水，明渠導(dǎo)流。采 用本方案的建筑物有 * 倒虹吸、 * 節(jié)制閘、 * 節(jié)制閘。方案二、 采用上下游圍堰擋水，基坑抽排。采用本方案的建筑物有 * 節(jié)制閘、 7個(gè)倒虹吸等建筑物。5.2 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)本標(biāo)段河道交叉建筑物受河流及汛期的影響，只考慮 * 倒虹吸、 * 節(jié)制閘、*節(jié)制閘施工導(dǎo)流。*樞紐及*倒虹吸為I級(jí)建筑物，導(dǎo)流建 筑物應(yīng)為 4級(jí)。根據(jù)本工程導(dǎo)流建筑失事后果影響較小、 使用年限較短、圍 堰高度較小及河道洪水過程較短等因素，

8、本工程導(dǎo)流建筑物的級(jí)別按規(guī)范 降低一級(jí)采用V級(jí)，導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)擬采用5年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。5.3 導(dǎo)流時(shí)段*倒虹吸導(dǎo)流時(shí)段按一期導(dǎo)流進(jìn)行， 擬在非汛期（10月次年5月）施 工。導(dǎo)流時(shí)段為2011年10月 1日2012年5月31日。*、*節(jié)制閘導(dǎo)流按一期進(jìn)行（導(dǎo)流明渠兼用*段導(dǎo)流明渠），導(dǎo)流時(shí)段為2011年9月10日2012年5月31日。*節(jié)制閘設(shè)計(jì)在新挖河道段，不受河道汛期排澇影響，不需要導(dǎo)流。6、導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)與施工6.1導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)6.1.1導(dǎo)流建筑物平面布置根據(jù)施工圖紙和工程所在位置的地形、水文及地質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合工程實(shí) 際情況，*倒虹吸施工導(dǎo)流按一期進(jìn)行，先在小運(yùn)河上游修筑圍堰，截?cái)?/p>

9、 小運(yùn)河上游來水，再從位山*左岸修建臨時(shí)導(dǎo)流明渠，將*水流改流由 *樞紐上游繞過，*水流導(dǎo)流至*下游，導(dǎo)流明渠擬采用鋪設(shè)一布一膜 復(fù)合土工膜防滲，兩頭接口處砌筑10m長砼預(yù)制塊防止沖刷，以滿足位山*65m3/s輸水需要。之后，在*上下游修筑圍堰攔截渠道過流，使 * 水流從左岸明渠過流；在*倒虹吸小運(yùn)河下游修筑圍堰攔截小運(yùn)河渠道內(nèi) 水流。導(dǎo)流明渠過流量按65nVs計(jì)，通過明渠水力計(jì)算其斷面尺寸初擬為： 上口寬50m 底寬30m 深4m 渠道內(nèi)外坡比均為125。*導(dǎo)流明渠示意圖見附圖1。*導(dǎo)流明渠修筑參數(shù)見表6-1 ;表6-1*導(dǎo)流明渠修筑參數(shù)表名稱單位數(shù)量備注土方開挖3 m80151土方填筑3

10、m24750征地面積畝85.5*節(jié)制閘施工導(dǎo)流按一期進(jìn)行，上下游圍堰分別位于上下游連接段以 外處，導(dǎo)流明渠布置于*河道右岸。*節(jié)制閘導(dǎo)流按一期進(jìn)行，下游圍堰分別位于上下游連接段以外處， 導(dǎo)流明渠布置于*河道右岸。其他建筑物較小，導(dǎo)流布置根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際決定。6.1.2導(dǎo)流建筑物結(jié)構(gòu)圍堰結(jié)構(gòu)為均質(zhì)土圍堰，利用就近開挖的土料碾壓填筑。圍堰采用鋪 裝土編織袋防護(hù)圍堰坡腳和坡面受水流沖刷損壞。導(dǎo)流明渠及截水溝迎水 面采用復(fù)合土工膜防滲，混凝土預(yù)制板壓邊。*倒虹吸施工導(dǎo)截流參數(shù)見表 6-2,表6-3 ；*、*節(jié)制閘施工導(dǎo)截流設(shè)計(jì)有關(guān)參數(shù)見表 6-4,表6-5。表6-2* 倒虹吸*上、下游圍堰參數(shù)名稱堰頂寬（

11、m堰頂咼程（m堰底咼程（m坡比上游圍堰539.533.41:2.5下游圍堰539.533.41:2.5表6-3*倒虹吸小運(yùn)河下游圍堰參數(shù)名稱堰頂寬（m堰頂咼程（m堰底咼程（m坡比上游圍堰535.530.51:2.5下游圍堰536.531.31:2.5表6-4*節(jié)制閘下游圍堰參數(shù)名稱堰頂寬（m堰頂咼程（m堰底咼程（m坡比下游圍堰53428.51:2.5表6-5*節(jié)制閘上游圍堰參數(shù)名稱堰頂寬(m堰頂咼程(IT)堰底咼程(t)坡比上游圍堰534291:2.56.2圍堰填筑施工621圍堰利用基坑和導(dǎo)流明渠開挖土料填筑，采用1.2m3反鏟配20t自卸汽車運(yùn)輸，160HPB土機(jī)攤鋪平整，20t自行式振動(dòng)碾

12、分層碾壓，填筑用土 料不夾雜腐植土、草木等有害物質(zhì)。6.2.2圍堰填筑施工程序測量放樣堰基植被、腐植土清理分層鋪筑碾壓坡面整理坡腳防護(hù)(1) 測量放樣：采用TC 802全站儀確定圍堰軸線，軸線每2030m 設(shè)中樁，紅油漆標(biāo)注樁號(hào)與高程。(2) 碾壓填筑：選擇合格的土料填筑圍堰，進(jìn)占法卸料，160HP隹土 機(jī)攤鋪整平，層鋪厚度按30cm控制，20t自行式振動(dòng)碾分層碾壓填筑。(3) 坡面整理：人工配合1.2m3反鏟修整坡面，保證坡面壓實(shí)度，使 堰體結(jié)構(gòu)線平順、美觀。(4) 坡腳防護(hù)：人工在圍堰迎水坡面鋪裝土編織袋，防護(hù)圍堰坡腳和 坡面以免受水流沖刷損壞。6.3導(dǎo)流明渠的施工導(dǎo)流明渠采用1.2m3反

13、鏟開挖，將開挖合格料直接用于圍堰填筑或就近堆存于臨時(shí)堆土場。7、圍堰防滲根據(jù)招標(biāo)文件及施工圖紙中的地質(zhì)情況，本工程所在施工區(qū)域?yàn)榱严墩惩?、砂壤土和粘土，用這樣的開挖料填成的圍堰本身防滲能力較強(qiáng)，圍堰堰基基礎(chǔ)同樣也為黃土狀重粉質(zhì)壤土，圍堰防滲能力也較好，所以圍堰 不需設(shè)置其它形式的防滲體。8、基坑排水8.1 初期排水* 倒虹吸施工導(dǎo)截流圍堰修完后，對(duì)于基坑積水，進(jìn)行初期排水。初定為備選5臺(tái)6SA-8B型離心泵，抽水量為138mVh，估算初期排水約3天。* 、趙莊河節(jié)制閘導(dǎo)截流建筑物修建完成后， 對(duì)于圍堰內(nèi)積水， 進(jìn)行 初期排水。初定為備選6SA-8B型離心泵5臺(tái)，抽水量138mVh，估算初期 排

14、水 2 天。另外，配備 12 臺(tái) IS(IR)65-50-125 離心水泵輔助進(jìn)行基坑降排水。8.2 施工期排水本標(biāo)段地下水位總體埋深一般為 0.9 7.8m，在建筑物施工過程中遇到滲流時(shí)，采用在建筑物外側(cè)挖排水明渠和集水井，采用水泵抽排，以保 護(hù)原基不被破壞。8.3 施工區(qū)水流控制本標(biāo)段內(nèi)的水流控制主要是將施工區(qū)域內(nèi)的地下滲水、河道內(nèi)的水及 降雨匯水進(jìn)行導(dǎo)引抽排，以保證施工區(qū)的正常施工。主要方式是疏通天然 排水溝道、修建施工區(qū)域周邊排水網(wǎng)絡(luò)，確保排水暢通，及時(shí)排除河道內(nèi) 的水流和降水為其控制重點(diǎn)。根據(jù)河道地勢(shì)低的特點(diǎn)，在開挖前修筑導(dǎo)流 溝、截流溝，或用開挖料填筑擋水堤，施工時(shí)因地制宜設(shè)置。9

15、、保證措施9.1 降排水由張建強(qiáng)負(fù)責(zé)， 帶領(lǐng) 1020 人專人看管， 實(shí)行兩班倒連續(xù)作業(yè)，制定專門的管理制定落實(shí)到人9.2所有排水均要排入渠頂?shù)呐潘疁现校瑴蟽?nèi)鋪設(shè)防滲布，由排水溝排至 施工區(qū)區(qū)域外，不得隨意亂排。9.3備用35臺(tái)污水泵，防止泵壞，用壞的水泵應(yīng)及時(shí)修理，配備專人二 十四小時(shí)值班，隨時(shí)檢查設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，做到故障勤檢查，早排除故障， 確保降水的連續(xù)性，從而保證工作面開挖連續(xù)作業(yè)。9.4水泵電纜必須采用三相五線制，隨時(shí)檢查電纜線有無破損，及時(shí)排除 安全隱患，做到安全施工。9.5在渠頂要做好污水、雨水截排措施，防止污水、雨水流入渠道內(nèi)。9.6安排責(zé)任心強(qiáng)的人員進(jìn)行管理，并采取必要的獎(jiǎng)懲

16、措施，避免抽水不 到位影響后續(xù)工序施工，降排水與開挖穿插同步進(jìn)行。9.7排水施工時(shí)要對(duì)渠坡是否穩(wěn)定安排專人輪流值班勤觀察，一旦有安全 隱患，及時(shí)逐級(jí)匯報(bào)，迅速撤離人員設(shè)備，按要求及時(shí)處理。9.8渠道降排水施工和其它工作面施工相互之間存在一定的干擾和影響， 必須統(tǒng)籌安排，加強(qiáng)現(xiàn)場組織和管理力度，確保施工順利進(jìn)行。10、降排水設(shè)備配置和勞力安排10.1降排水設(shè)備配置見表10-1表10-1降排水設(shè)備配置表序號(hào)名稱型號(hào)/規(guī)格數(shù)量1離心泵6SA-8B52離心泵IS(IR)65-50-125303發(fā)電機(jī)30KW54發(fā)電機(jī)50KW610.2人員配置人員配置見表10-2表10-2人員配置表序號(hào)工種數(shù)量（人）備

17、注1管理人員32技術(shù)員23抽水工164修理工35電工26合計(jì)2610.3人員職責(zé)人員職責(zé)見表10-3表10-3人員職責(zé)表序號(hào)名稱職務(wù)職責(zé)備注1主管2技術(shù)負(fù)責(zé)3技術(shù)負(fù)責(zé)4技術(shù)負(fù)責(zé)5現(xiàn)場負(fù)責(zé)白天6現(xiàn)場負(fù)責(zé)夜間7電工11、安全保證措施11.1以現(xiàn)場技術(shù)員、管理員、安全員經(jīng)常性檢查為主，隨時(shí)查找當(dāng)班實(shí)時(shí) 存在的安全隱患，并隨時(shí)糾正。班前由安全員對(duì)當(dāng)班人員進(jìn)行安全交底， 簽字認(rèn)可。當(dāng)班安全員向下班安全員交班時(shí)，認(rèn)真、詳細(xì)的告知本班存在 的問題及整改情況， 并填寫交接班記錄， 將所有安全隱患消除在萌芽狀態(tài)。11.2 安全責(zé)任落實(shí)到人，與個(gè)人經(jīng)濟(jì)利益直接掛勾，嚴(yán)管、重獎(jiǎng)、重罰。11.3 在安全和進(jìn)度發(fā)生矛盾

18、時(shí)，必須堅(jiān)持進(jìn)度服從安全的原則。11.4 在馬黃生產(chǎn)橋、李田路公路橋和 * 生產(chǎn)橋附近分別設(shè)置水位觀測尺， 以觀測汛期小運(yùn)河和 * 排澇行汛水位。11.5 一旦出現(xiàn)安全事故，應(yīng)逐級(jí)及時(shí)匯報(bào)，及時(shí)處理，堅(jiān)持“查出原因不 放過，無防患措施不放過，所有人員不接受教育不放過，當(dāng)事人不處理不 放過”的處理原則。16 / 16附件 1：管井計(jì)算新開挖段計(jì)劃分段開挖施工，每 500m左右為一個(gè)施工段，分別施工。 本標(biāo)段渠底平均高程為28.71m,底寬25m砼襯砌部分齒墻底高程27.91m, 地下水位平均按31.78m考慮，降排水后的水位按27.41m考慮，兩側(cè)灘地 高程平均按33.66m考慮，基于此對(duì)輸水河

19、道土方開挖降水進(jìn)行校核計(jì)算。（1） 確定管井高程 由簡明施工計(jì)算手冊(cè) ,管井涌水量得計(jì)算和輕型井點(diǎn)計(jì)算基本相同, 故管井降水計(jì)算采用輕型井點(diǎn)計(jì)算涌水量。按最不利的細(xì)砂地層計(jì)算管井 出水量。管井沉沒深度的計(jì)算：H=h+£ +h1+h2+iB式中，h管井沉沒深度（m；h基槽深度（m,由渠道開挖高度6m齒槽深度0.8m,取6+0.8=6.8m;£井筒封底厚度（m）,取0.4m;h1 抽水泵吸水頭高度（ m）, 取 4m；h2井筒內(nèi)預(yù)留回淤高度（m,取2mi 降水坡度,取 0.1B管井與基槽的水平距離（m）,渠道寬度25m,管井在渠道中心線上， 所以取 35/2=17.5m。經(jīng)計(jì)算

20、：H=14.95m自地面以下井深為14.95m。設(shè)計(jì)井底高程 =兩側(cè)灘地高程 - 井深=33.66-15=18.66m（ 2）基坑等效半徑 r or o=0.29(a+b)式中a基坑綜合長度，取1000mb基坑綜合寬度，取35m;則 r o=300.15m影響半徑 R:R=2S/ K*H式中H為含水層，即地下水位至管井管底的深度，地下水位為31.78m，管井管底深度為 18.66m,即卩 H=31.78-18.66=13.12m;s基坑水位降深(m，即平均水位高程-降排水后的水位=31.78-27.41=4.37m ；K滲透系數(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙得 2.1m/d ;貝卩：R=2*4.37 V2.1

21、*13.12=45.88m( 3)基坑總涌水量Q總= 1.366K* (2H-S) S/Ig (1+R/r。)=1.366*2.1*(2*13.12-4.37)4.37/ Ig(1+45.88/300.15 )=4437.64m3/d(4) 確定管井井間距沿渠道中間線方向每隔40m布置1眼井，能滿足降水需要?？傆?jì)約布 置 13 眼井。( 5)確定單井流量單井流量 =總涌水量/井?dāng)?shù)= 4437.64/13=341m3/d附件 2：管井計(jì)算*計(jì)劃分段開挖施工，采用上下游圍堰，將小運(yùn)河分為500m左右的 施工段，分別施工。本標(biāo)段渠底平均高程為29.47m,底寬25m砼襯砌部分齒墻底高程28.67m,

22、地下水位平均按31.78m考慮，降排水后的水位按 28.17m考慮，兩側(cè)灘地高程平均按34.3m考慮，基于此對(duì)輸水河道土方開 挖降水進(jìn)行校核計(jì)算。（1） 確定管井高程由簡明施工計(jì)算手冊(cè) ,管井涌水量得計(jì)算和輕型井點(diǎn)計(jì)算基本相同, 故管井降水計(jì)算采用輕型井點(diǎn)計(jì)算涌水量。按最不利的細(xì)砂地層計(jì)算管井 出水量。管井沉沒深度的計(jì)算：H=h+£ +h1+h2+iB式中，h管井沉沒深度（m；h基槽深度（mi）,由渠道開挖高度5.5m，齒槽深度0.8m，取5.5+0.8=6.3m ；£井筒封底厚度（,取0.4m;h1 抽水泵吸水頭高度（ m； , 取 4m；h2井筒內(nèi)預(yù)留回淤高度（m,取2mi 降水坡度，取 0.1B管井與基槽的水平距離（m）,渠道寬度25m,管井在渠道中心線上，所以取 25/2=12.5m。經(jīng)計(jì)算：H=15m自渠底以下井深為15-5.5=9.5m。設(shè)計(jì)井底高程 =平均河底高程 - 井深=29.47-9.5=19.97m( 2)基坑等效半徑 r or