（水利工程专业论文）沭河山东段治理工程施工组织设计研究.pdf

原创性声明 i i i ii i rl i l ti l r liii ii ij y 17 9 0 6 2 7 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：日期：鲨厂! ! 至! 蟹 关于学位论文使用授权的声明 本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件 和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：导师签名：日期：? f 型 山东大学硕士学位论文 目录 目录1 摘要1 i l b s l r l 岍2 第一章绪论1 1 1 研究背景及意义l 1 2 施工组织设计的历史沿革2 1 3 施工组织设计的研究意义3 1 4 施工组织设计的编制要求4 1 5 研究内容8 第二章工程概况9 2 1 工程自身特点9 2 2 自然条件1 1 2 3 施工条件1 3 第三章施工导流1 6 3 1 施工导流标准1 7 3 2 施工导流方式1 7 3 3 导流建筑物布置与设计一2 1 3 4 基坑排水2 3 第四章天然建筑材料供应2 4 4 1 复堤土料场的选择2 4 4 2 人工砂石骨料的供应2 8 第五章主体工程施工2 9 5 1 堤防工程2 9 5 2 建筑物工程3 8 第六章旅工交通运输4 5 6 1 对外交通4 5 山东大学硕士学位论文 2 6 2 场内交通4 6 第七章施工工厂设施5 1 7 1 混凝土系统5 1 7 2 机械修配及综合加工系统5 2 7 3 风、水、电及通信5 3 第八章施工总布置5 4 8 1 施工总布置原则5 4 8 2 工程施工区的划分5 4 8 3 施工布置5 5 第九章施工总进度6 1 9 1 施工进度安排的原则6 1 9 2 施工总进度安排6 2 9 3 施工劳动力及主要技术供应6 6 第十章结论与建议6 7 参考文献6 9 致谢7 0 山东大学硕士学位论文 摘要 施工组织设计是用来指导施工项目全过程各项活动的技术、经济和组织的综合 性文件，一方面，它能在设计阶段确定工程合理造价；另一方面能保证工程建设有 序、高效、科学合理。 中国境内的河流众多，由于河流的径流量年内及年际变化均大，有夏季丰水， 冬季枯水，汛期极易形成洪水，对河道两岸的工、农业和人民生命财产产成重大危 害。沭河是淮河流域沂沭泗水系的一条重要河流，沭河( 山东段) 治理工程范围涉 及共计l o o k m 的堤防和1 0 0 多座建筑物，工程项目众多。 笔者参与完成东调南下续建工程沐河( 山东段) 治理工程设计报告的编制，在 设计过程中，多次实地调查，掌握了大量的第一手资料。本着理论结合实际以及经 济、高效的原则进行施工组织设计。通过沭河河道治理工程施工组织设计的编制， 使沭河( 山东段) 治理工程在质量、投资和工期的多重限制条件下实现设计功能要 求。 此外，通过本报告的编制，总结和归纳河道治理工程的一些共有特点，以及施 工组织设计中所相应采取的一些方案。以期对今后的河道治理工程有一定的借鉴意 义。 关键词：水利工程；治淮；沭河治理；施工组织；土料调配 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ec o n s t r u c t i o no r g a n i z a t i o nd e s i g n ，w h i c hi s t e c h n o l o g y , e c o n o m i ca c t i v i t i e sa n d c o m p r e h e n s i v ef i l e s ，i su s e dt og u i d et h ec o n s t r u c t i o np r o j e c tp r o c e s s o nt h eo n eh a n d ，i tc a n b ed e t e r m i n e dr a t i o n a l l yi nt h ed e s i g np h a s ep r o j e c tc o s t ，o nt h eo t h e rh a n dc a r lg u a r a n t e e t h ec o n s t r u c t i o no r d e r l ya n de f f e c t i v e ，s c i e n t i f i ca n dr e a s o n a b l e c h i n a , b e c a u s em a n yr i v e r sr u n o f fi nt h er i v e r sa n di n t e r a n n u a lv a r i a b i l i t y , t h e r ea r e l a r g e ，w i n t e rd r y , w e ts u m m e rf l o o d i n gi nf l o o ds e a s o n ，e a s i l yf o r m a t i o no fr i v e r , t h e a g r i c u l t u r a lp r o d u c t i o na n dp e o p l e sl i f ea n dp r o p e r t yi n t os e r i o u sh a r m s h u h ey i s h u s it h e h u a i h er i v e rb a s i ni sa ni m p o r t a n tr i v e rw a t e r , s h u h e ( s h a n d o n g ) t r e a t m e n tp r o j e c tc o v e r s t h ed i k e sf i l l i n ga b o u tlo o k ml e n g t ht o t a l i n ga n dm o r et h a n10 0b u i l d i n g s t h e r ea l em a n y p r o j e c t s t h ea u t h o rh a sp a r t i c i p a t e di nt h ec o n s t r u c t i o np r o j e c ts h u h e ( s o u t hs h a n d o n g ) t r e a t m e n tp r o j e c td e s i g nr e p o r t s i nt h ed e s i g np r o c e s s ，t h r o u g ho n - t h e - s p o ti n v e s t i g a t i o n ，i m a s t e r e dam a s so ff i r s t - h a n dd a t a b a s e do nc o m b i n i n gt h e o r yw i t hp r a c t i c ea n de c o n o m i c e f f i c i e n c y , t h ec o n s t r u c t i o no r g a n i z a t i o nd e s i g np r i n c i p l e s t h r o u g ht h ec o n s t r u c t i o n o r g a n i z a t i o nd e s i g n i n go ft h es h u h er i v e re n g i n e e r i n g ，w e s h o u l dm a k es h u h e ( s h a n d o n g ) p r o j e c ti nq u a l i t y , i n v e s t m e n ta n dc o n s t r u c t i o no fm u l t ir e s t r i c t i o nc o n d i t i o n d e s i g nf u n c t i o n sr e q m r e m e n t s i na d d i t i o n ，t h r o u g ht h er e p o r t s ，w es u m m a r i z e ss o m eo ft h er i v e r e n g i n e e r i n g c h a r a c t e r i s t i c s ，a n dh a st h ec o n s t r u c t i o no r g a n i z a t i o nd e s i g no fs o m ec o r r e s p o n d i n g s o l u t i o n s i no r d e rt ot h er i v e re n g i n e e r i n gh a v es o m er e f e r e n c es i g n i f i c a n c e k e y ：h y d r a u l i c e n g i n e e r i n g ；h a r n e s s i n g t h eh u m h e r i v e r ；s h u h e t r e a t m e n t ；c o n s t r u c t i o no r g a n i z a t i o n ；s o i la l l o c a t i o n 2 山东大学硕士学位论文 1 1 研究背景及意义 第一章绪论 中国境内的河流众多，仅流域面积在1 0 0 0 平方公里以上的就有1 5 0 0 多条。我 国无论是水能资源蕴藏量，还是可能开发的水能资源，都居世界第一位。然而，由于 河流的径流量年内及年际变化均大，有夏季丰水，冬季枯水，春秋过渡的规律，夏季 河道径流量往往猛增，过多的洪水漫溢出原有的河堤后除对农业造成重大灾害外，还 会造成工业甚至人民生命财产的损失。 淮河流域地处中国南北过渡地带，水系混乱，河道排水不畅，洪涝水缺乏出路。 历史上黄河长期夺淮入海，淤积了河道，严重恶化了区域水利条件。这些自然、历史 条件使淮河流域成为一个水旱灾害频繁的水域。频繁的洪水灾害严重威胁着流域内人 民群众的生命财产安全，也制约着当地工农业生产和社会经济的发展。 1 9 5 0 年，新中国政府决定治理淮河，建立淮机构，开始有计划、有步骤地系统 ： 治理工作。治淮方针为：上中下游兼顾，上游以蓄为主，中游蓄泄兼筹，下游以排为 主。 沭河属沂沭泗水系，是沂沭泗水系第二大河流。沭河发源于沂山南麓，南流至 大官庄以上称沭河，以下分东南两支，东支称新沭河，南支称老沭河。沭河治理工程 位于临沂市莒南、河东、临沭、郯城四县( 区) 境内，是治淮沂沭泗河洪水东调南下 工程的重要组成部分。山东省于1 9 8 3 年、1 9 8 4 年、1 9 8 8 年、1 9 8 9 年分别对沭河临 沂市、莒县、临沭县等部分堤段进行加高培厚，部分河段险工进行了治理。1 9 9 3 年 沭河又按2 0 年一遇防洪标准，对大官庄至汤河口段堤防进行了复堤、护险。1 9 9 9 年 老沭河按2 0 年一遇防洪标准，对人民胜利堰闸至省界段堤防进行了复堤护险。 目前沭河河道防洪标准仍较低，行洪能力不足，只能防御普通洪水，较大洪涝 灾害的威胁依然存在；同时该区人口稠密，交通发达，资源丰富，工农业生产比较发 达。如不实施治理，不仅不能实现历次规划的完整构想，也难以发挥东调工程整体效 益。工程实施后，可增加东调水量，扩大入海规模，较好地达到规划要求的治理目标， 进一步解决鲁南苏北洪水出路，减轻该地区的防洪压力和涝灾威胁，保证该区域人民 山东大学硕士学位论文 生命财产的防洪安全，同时对发展该区经济，促进社会发展和人民生活水平的提高， 具有重要的政治和经济意义。 大型河道治理工程一般范围广，建设项目众多且分散。为有效避免施工干扰， 提高工程建设效率，需要对工程所有建设项目做全面、合理的施工组织安排，拟定经 济有效的施工方案和施工流程，达到合理控制工程建设费用的目的。堤防加高加宽是 河道治理中常用的措施，堤防治理取土量一般较大，取土料场占地面积也大，取土施 工对沿线农业生产影响较大。当前工程建设中移民占地的移民投资高，不少工程移民 投资都接近甚至超过了工程建设费用。因此河道治理工程施工组织的设计特别是对堤 防施工土料的调配平衡设计，对降低和控制工程建设成本有着非常重要的作用。 1 2 施工组织设计的历史沿革 我国古代建设了一系列的水利工程，诸如都江堰、郑国渠和京杭大运河等，当 时工程建设技术水平不高，工程机械几乎没有，水利工程的建设基本是人力，一项工 程的施工往往需要大量的人员，这就需要建设者对施工过程中的人力和材料进行有序 的安排和组织。史料记载显示，春秋时期兴建州城，主管城建的官员已经在建设前开 始筹备资金，整理准备建筑器具，计算筑城工程量，平整城墙基础，准备工程施工人 员的口粮等，这些都已经具有施工组织的雏形了。到了宋代，施工组织更是有了显著 的进步，当年修复汴梁宫殿，未解决修复所用大量材料的运输问题，采用了挖沟引水 成渠，利用水路运输物料，工程结束后利用宫殿拆除的旧料填平水渠，圆满的解决了 宫殿修复中的土料、材料运输和旧料弃置问题。 新中国成立后，由于历史和经济原因，施工组织还停留在一个较低的水平上。 建国后，我国开展了一大批大规模的基础工程建设，通过这些基础工程建设过程，我 们总结了实践经验和教训，施工组织设计的重要性也越来越为国人所认知，经过不断 的工程建设探索，以及与国外的交流和学习，我们的施工组织设计水平有了长足的进 步和发展。施工组织设计也已经成了工程建设设计和施工阶段不可或缺的一部分。 国外的施工组织和我国一样起步较早，诸如埃及金字塔，古巴比伦王国的空中 花园，这些工程项目规模宏大，工艺精湛。它们的建设离不开高水平的施工组织对工 程建设中所需的人力、物力等资源的合理组织和运用。 2 山东大学硕士学位论文 根据现代项目管理理论，施工组织即是工程项目的计划。随着项目管理的完善 和发展，施工组织的理论和方法也得到了很大的发展。 现代工程项目管理的发展是从上世纪5 0 年代后开始的。随着社会生产力的高速 发展，出现了许多大型及特大型的项目，这些项目规模大，技术复杂，往往需要众多 部门、单位参与，时间和费用均有严格要求。另一方面科学技术也有了飞速进步，形 成和完善了许多工程施工技术以及工程管理方面的理论。为了在限定的时间和建设资 源条件下以尽量短的建设周期、尽量少的建设费用来实现工程项目的预定功能。 经过6 0 年左右的发展，网络技术已经大量应用于工程项目的的工期计划和控制 中，1 9 5 7 年美国的北极星导弹计划以及后来的阿波罗登月计划采用网络技术取得了 很大的成果。后来随着计算机技术的引入，极大的拓展了网络技术的功能和应用范围， 也大大提高了网络计划的效率。 随着社会的进步，生产社会化程度的提高，项目分工越来越细致，项目管理的 ， 目标越来越细致，要求越来越高，这些都将促进项目管理水平的进一步提高。 1 3 施工组织设计的研究意义 施工组织设计是针对一项具体的工程，研究工程施工各项条件，组织施工中涉 及到的人员、机械和物资等资源，设计优化合理的施工建设方法、流程，以保证工程 项目在规定期限内建设完成，达到设计要求，并且使工程建设费用合理。工程项目设 计和建设的重要部分，是建设单位编制工程投资、施工企业编制投标文件的重要依据。 施工组织设计可以在工程实施建设前对工程建设过程规划和安排，也可以对工 程建设过程中可能发生的情况的进行预判，并对这些可能发生的情况提出切实有效的 处置措施，由此发生的费用是工程也是为完成工程建设所必须的。工程项目建设往往 对人、机、料三才需求量比较大，人员需要是有施工建设经验的工人，机械需要是适 合工程建设的专用机械，材料尤其是主要建筑材料需要满足规范和设计要求指标。为 了保证工程顺利建设不至于中断，需要提前准备大量的资源。施工组织设计可以提前 预估工程建设过程中的所需的资源。 施工组织设计对工程建设方来说可以影响到工程项目的决策，关系到工程实施 与否、工程施工的进度与质量以及工程最终能否发挥效益；就施工企业来说，关系到 山东大学硕士学位论文 企业在工程施工过程中获利的大小。因此，不论工程建设的哪方，都特别重视施工组 织设计。 施工组织设计的研究内容是与工程建设有关的工程建设现场独特的自然条件、 经济条件，分析当前施工技术水平，选择高效的施工方案，进行合理的施工布置，确 定施工流程，实现工程建设资源的最优组合，促进工程建设的完美实施。 1 4 施工组织设计的编制要求 为了规范施工组织设计的编制工作，水利部1 9 9 0 年发布了水利水电工程施工 组织设计规范( 试行) ( s d 3 3 8 - 1 9 8 9 ) ，其后经过大量的工程实践，对试行规范进行 了补充和修改，并于2 0 0 4 年颁布了水利水电工程施工组织设计规范 ( s l 一3 0 3 - 2 0 0 4 ) ，作为水利行业施工组织设计编制的统一规范。 根据规范的要求，水利水电工程施工组织设计的编制工作主要从以下几个方面 展开。 1 、工程概况 施工组织设计报告中的工程概况是对拟建工程自身特点、所在地的自然环境以 及施工条件进行综合而简明扼要的简述。 ( 1 ) 工程自身特点 进行施工组织设计编制前，编制人员应深入了解工程建设全部详细的设计要求， 了解工程项目的由来、项目的功能，以及工程建设方对于工程建设工期的预期，工程 建设资金的筹措来源。工程自身特点描述重点在介绍工程建设项目的建设内容和建设 规模。对重要建设项目需介绍建设指标等参数。为直观体现工程建设规模，一般需罗 列工程建设主要工作量。 ( 2 ) 自然条件 自然环境的描述，主要是介绍施工场区所处的地质、水文、气象等自然环境条 件，分析自然环境对工程建设的影响，以及针对这些影响，施工时应注意的因素和需 要采取的措施。 ( 3 ) 施工条件 施工条件，主要指场区周边交通条件、建筑材料供应情况，场区风、水、电及 4 山东大学硕士学位论文 通信条件、施工人员、机械和物料进场条件的分析。 施工交通，分析场区周边公路路网情况，以及现有路网是否能够满足工程施工 中所有机械、设备和建筑材料的运输要求。对于大型、特大型的工程以及需要采购超 宽超购大型设备的工程，需要分析采用其他运输方式的可行性。 建筑材料供应，在进行施工组织设计前，编制人员应统计工程所需的大宗建筑 材料，并进行实地调查，调查结果详细记录。材料供应地调查内容主要是材料的规格、 品质、生产能力和产地位置。在进行施工组织设计编制时，在确保材料品质、产量的 前提下，选用的材料产地最近。 风水电及通信供应条件，水电供应条件需要进行实地查勘调查，编制人员应对 施工场地周边的水源条件和工、农业供电能力有所掌握，在分析工程实际需求情况后， 对风水电的供应作出初步的规划。 2 、施工导流 施工导流设计是在充分分析基本资料，综合考虑各种影响因素，选择技术上可 行、经济上合理并能使工程尽早发挥效益的导流方案。 施工导流设计需要妥善解决施工全程对来流的拦、泄、蓄问题。对大型及有特 殊要求的工程尚需进行可行性风险度分析，并需要进行导流水工模型试验来确定导流 设计方案。 ( 1 ) 导流标准 导流设计应针对工程等别、导流建筑保护对象、失事后果、使用年限来划分导 流标准。导流标准的选择参照水利水电工程施工组织设计规范中的导流建筑物级 别划分表确定。个别工程需要提高或降低导流标准的均应进行充分论证，导流标准的 提高还应上报主管部门批准。 ( 2 ) 导流方式 导流方式分为分期导流和一次拦断河床围堰导流两种方式。一次拦断河床围堰 导流方式，来水采用明渠、隧洞和涵管等下泄也可采用完建的主题工程下泄。通过两 种导流方案的比较，从中选择最优导流方案，可以使工程建设达到缩短工期、节省投 资的目的。 3 、天然建筑材料供应 山东大学硕士学位论文 水利工程一般对土料、砂、碎石和块石料等当地天然建筑材料需求量比较大， 建材的材质、购置费、运输费用对工程质量和工程投资影响较大。 建筑材料供应应在进行详细的材料产地调查，质量检验的基础上，根据跟供应 地的距离、材质、储量及采购运输费用情况，在满足工程质量要求的前提下，控制材 料的采购和运输费用。 4 、主体工程施工 主体工程施工设计的基本要求是施工方法经济合理，能确保工程质量和施工安 全。通过施工方案的设计论证可以提出对建筑物布置及建筑形式的修改建议，也可为 工程投资的编制工作提供所需的资料。 ( 1 ) 施工方案选择的原则 施工方案的选择需要遵循以下原则： a 确保工程质量和施工安全； b 有利于缩短工期，减少辅助工作量，降低施工成本； c 有利于各施工工序的协调均衡，减少干扰； d 施工技术先进、可靠； e 施工强度、施工人员、设备、材料等资源需求平衡； f 有利于水土保持、环境保护和劳动者的身体健康。 ( 2 ) 主体工程施工设计内容 主体工程施工设计内容包括以下几个方面： a 确定主要单项工程的施工方案、施工流程、施工工艺； b 根据进度要求，安排主要单项工程施工进度和施工强度； c 选择主要施工设备，确定设备需要量； d 确定施工所需大型辅助企业规模、布置和形式； e 计算施工所需主要建筑材料、施工劳动力； f 根据工程布置和进度要求，平衡规划各项建设资源。 随着科技的进步，出现了一些大型的工程施工机械和专用的施工设备，这些机 械和设备较高的生产作业效率和一定的经济性，主体工程施工组织设计时在保证满足 设计要求的前提下应优先采用这些机械和设备。当然，施工机械设备的选择也不能一 6 山东大学硕士学位论文 味的强调专机专用，因为很多时候，施工场区范围较小，运用过多的施工机械设备反 而会造成相互干扰，增加工程建设管理难度，不可避免地会出现机械设备闲置、效率 低下的情况。 5 、施工交通运输 施工交通运输划分为对外交通和场内交通两部分。设计时需要结合施工总布置 及工程进度要求，选择合适的对外交通运输方案，解决工程所需超宽、超高物资的运 输；进行场内交通规划。施工交通运输设计需要满足施工期间外来物资运输要求，满 足场区内个施工工区、材料堆放场、加工厂、生活区之间的交通联系，减少施工机械 设备的相互干扰，保证场内物资运送的方便、快捷。 6 、施工工厂设施 场区内施工工厂设施的设置是为了l 、制备施工所需的建筑材料。2 、供应水、 电和压缩空气，3 、建立工地内外通信联系，4 、维修和保养施工设备，5 、加工制作 少量的非标准件和金属结构。 施工工厂设施的布置需要遵守以下原则： a 适应工程规模，研究利用当地工矿企业进行生产和技术协作； b 厂址处应交通便利，水电供应条件良好，应尽量靠近服务对象； c 生活、生产区功能分明，有协作关系的工厂应集中布置， d 注重防火、安全、卫生和环境保护要求。 近年来，施工企业多采用装配式厂房结构，这种结构形式的厂房具有通用性， 安装、拆卸施工便捷，大大加快了施工工厂设施的建设速度，此外还可重复利用。 7 、施工总布置 施工总布置是在综合分析工程布局、主体建筑物规模、施工条件和工程所在地 社会、自然条件等众多因素，处理好施工与环境保护、水土保持的关系，对施工过程 中为工程建设服务的一系列临时设施进行合理的统筹和规划。 为了布置施工临时设施，除了利用部分工程本身占用范围内的土地外还需要临 时占用部分土地，这就将对工程场区周边的土地资源产生影响，这些影响在一定的时 间内是无法消除的。因此在进行施工总布置设计时应贯彻执行合理利用土地的方针， 遵循因地制宜、因时制宜、有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠、经济合理的 7 山东大学硕士学位论文 原则，经过全面系统的比较和论证后确定。 施工总布置一般包括：取土料场的布置，基坑开挖土料的临时堆存和弃土弃渣 规划，施工交通的布置、施工仓库的布置以及生活文化福利设施的布置。 8 、施工总进度 工程项目建设过程一般可分为工程筹建期、工程准备期、主体工程施工期和工 程完建期四个时段，施工组织设计中的施工总进度是后三个时段的总和。 工程准备期是准备工程开工起至关键线路上的主体工程开工或河道截流闭气钱 的工期，完成的工作主要有场区内的四通一平，导流工程、施工工厂设施和生活福利 设施的建设等。 主体工程施工期市自关键线路上的主体工程开工或一期截流闭气开始至工程开 始发挥效益为止的工期，主要完成工程项目的土建施工、金属和电器的安装调试等。 工程完建期是自工程开始发挥效益起至工程竣工止的工期，主要是工程附属设 施的建设，施工工厂设施及生活福利设施的拆除，场区坏境的恢复等工作。 施工总进度编制时，应依据国内施工组织管理水平的现状和施工机械化的程度， 合理安排工期。对于业主对施工总工期的要求应进行充分论证，并据此提出合理的工 期建议。 为充分利用施工工期，加快施工进度，相邻各个阶段的工作可交叉进行。 1 5 研究内容 沭河( 山东段) 治理工程施工组织设计研究的内容具体如下： 1 、施工条件的分析，包括施工场地所在区域的地形地貌、水文、气象、周边交 通等条件，调查工程用主要建筑材料的供应情况，通过比选确定原材料来源地； 2 、根据建筑物坝址处的地形条件选择经济合理的施工导流方式，根据场区内的 地质及水文条件确定基坑排水方式； 3 、治理工程施工项目较多，战线较长，为提高工程建设效率，根据建设项目的 具体内容选择合适的施工方案，确定适合的施工设备以及安排好各个施工工序的链接 和协调； 4 、根据工程建设要求，对施工场区对外籍场区内的物料运输、机械行走和人员 8 山东大学硕士学位论文 生产和生活交通道路进行合理的规划和布置； 5 、为满足施工要求，本着提高施工效率的原则，进行合理的施工工厂设施布置； 6 、根据工程进度要求、方便管理以及安全等要求，进行施工各临时设施和场地 的布置； 7 、根据基本建设程序，考虑到资源的均衡分配以及各单项工程间衔接合理、干 扰少等因素，确定施工进度； 第二章工程概况 沭河发源于沂山南麓，流经日照市的莒县、临沂市的莒南、河东、临沭、郯城 以及江苏省的新沂等县市区，并于江苏省的口头入新沂河，河道全长约3 0 0 k m 。大官 庄以上称为沭河，大官庄以下至苏鲁省界称老沭河，苏鲁省界以下至口头称总沭河。 沭河现状河道弯曲，中泓游荡，河床比降大，加之河床、堤防均为沙性土质，河道冲 刷严重。汤河口以上堤防标准低，部分河段堤防残缺不全，有的河段堤顶宽仅2 m 左 右，边坡陡。汤河口以下河段穿堤建筑物损坏严重，沙堤沙基长，堤防渗水严重，一 期工程虽作了一些处理，仍存在许多险工；王庄闸以下河道比降达1 1 4 0 0 ，河床下 切，两岸护岸护坡镇脚被冲，致使部分护险工程倒塌。 2 1 工程自身特点 本次治理工程主要内容包括：沭河干流治理工程、支流回水段治理工程、老沭河 剩余工程治理等三项工程内容，各项工程的主要工程内容如下： l 、沭河干流治理工程包括复堤工程、支流河口治理工程、堤防加固工程、护险 工程、穿堤涵洞工程、过路闸及坡道工程、龙窝拦河坝工程。 ( 1 ) 复堤工程：沭河干流两岸复堤总长度为9 9 7 7 3 k m ，其中：左岸复堤长度为 4 2 2 8 7 k m ，右岸复堤长度为5 7 4 8 6 k m 。设计堤顶高程：沭河大官庄汤河口段按5 0 年一遇设计洪水位加超高2 0 m 确定，汤河口浔河口段按2 0 年一遇洪水位加超高 1 5 m 确定；堤项宽度均为6 o m ；设计边坡：大官庄汤河口段迎水坡1 ：3 0 ，背水 坡1 ：2 5 ；汤河口浔河口段迎水坡和背水坡均为1 ：3 0 。堤顶均采用泥结碎石路面。 9 山东大学硕士学位论文 ( 2 ) 支流河口治理工程：对高榆河、浔河、鲁沟河、武阳河和汀水河进行沟口 治理。高榆河左堤治理长度0 4 7 k i n ，浔河左堤治理长度0 5 0 k m 。鲁沟河、武阳河、 汀水河治理长度0 5 k m 。堤防断面：堤顶宽4 0 m ，迎水坡1 ：3 0 ，背水坡1 ：2 5 。 ( 3 ) 堤防加固工程：堤防加固总长度2 6 0 5 0 m 。堤防或堤基截渗采用多头小直径 深层搅拌桩方案，垂直截渗深度4 9 4 , - - - 8 9 2 m 。 ( 4 ) 护险工程：本期护险共1 6 处，总长度7 4 4 0 m 。护砌形式均采用浆砌块石结 构。护砌高度一般平滩地。 ( 5 ) 穿堤涵洞工程：沭河干流按设计标准复堤后，扩建和重建涵洞共计8 0 座， 其中扩建涵洞6 5 座，重建涵洞1 5 座。 ( 6 ) 过路闸及坡道工程：本次设计共修建过路闸8 座，采用浆砌石挡土墙结构。 共设置上堤坡道5 0 对，坡道顶宽4 5 m ，坡度为1 ：1 2 。 ( 7 ) 龙窝拦河坝工程：拆除原拦河闸坝，在原址下游新建9 孔橡胶坝，每孔净 宽6 0 m 。左岸设6 孔8 米净宽调节闸。坝后设交通桥，桥面高程平滩地，桥面净宽7 0 m 。 2 、支流回水段治理工程 沭河流域支流众多，一级支流4 7 条，本次仅对汤河回水段进行治理。治理内容 包括：复堤工程、涵洞工程和汤河口防汛交通桥工程。 ( 1 ) 复堤工程：汤河回水段复堤长度7 4 1 k m ，堤防断面：距河口5 0 0 m 以内堤 项宽6 o m ，迎水坡1 ：3 0 ，背水坡1 ：2 5 ，距汤河口5 0 0 m 以外堤顶宽4 o m ，迎水坡、 背水坡均为1 ：2 5 。 ( 2 ) 涵洞工程：支流按设计标准复堤后，需扩建涵洞共计1 6 座，全部为盖板涵。 ( 3 ) 汤河口防汛交通桥工程：为满足防汛抢险和管理维护的需要，对汤河入口 处的禹屋桥予以拆除重建。桥面净宽7 o m ，上部采用t 型梁，下部为灌注桩结构。 3 、老沭河剩余工程治理主要是护险工程，前期治理遗留未处理的险工段5 处， 总长3 2 3 0 m 。护险结构型式采用浆砌块石护坡。 本次工程主要完成工作量：土方开挖1 3 6 。1 万m 3 ，土方回填3 9 4 0 万m 3 ，砌石 1 0 3 万m 3 ，混凝土5 4 万m 3 ，堤防截渗2 3 1 万m 2 ，堤顶碎石路面6 5 5 万m 2 ，堤防 草皮护坡3 0 3 1 万m 2 。 1 0 山东大学硕士学位论文 2 2 自然条件 1 、堤防及基础工程地质 本工程干支流堤防工程现状分为无堤段和有堤段。无堤段包括高榆河( 桩号 4 7 + 2 0 0 ) 以上段和剥蚀残丘段，该段地表土层以壤土为主，局部为含少量细砂粒的轻 壤土；有堤段包括人工筑堤段和砂丘段，人工筑堤段主要为壤土堤段，局部为粘土堤 段，堤身填筑土主要为壤土，局部为粘土，砂丘段填筑土层主要为细砂。 因此本工程堤防清基清表、堤后坡排水沟土方挖填、护险段土方挖填、穿堤涵洞 与过路闸等建筑物基础土方挖填主要由上述土层组成，根据一般工程土类分级标准， 上述挖填土方综合均按i i 类土考虑。 根据地质报告，沭河左堤7 + 9 0 0 - - - 0 + 3 0 0 、3 2 + 0 0 0 2 8 + 5 0 0 、2 7 + 3 0 0 - 2 5 + 5 0 0 、 3 7 + 2 0 0 3 2 + 0 0 0 、4 5 + o o o 4 3 + 2 0 0 、6 6 + 0 0 0 6 2 + 3 0 0 ，右堤2 9 + 6 0 0 - 2 8 + 4 5 0 、2 5 + 0 0 0 - - 2 3 + 8 0 0 、2 2 + 4 0 0 - - - 2 0 + 8 0 0 、1 3 + 6 0 0 1 0 + 6 0 0 、9 + 0 0 0 - - 6 + 6 0 0 、4 + 5 0 0 - - 一1 + 6 0 0 等堤段 均为砂堤砂基，堤防及基础渗透系数较大，存在液化问题，需要作截渗和加固处理。 汤河口防汛交通桥场区地处沭河冲洪积平原上，地形较平坦，根据设计要求和场蓉 区地质断面图可知，本工程挖填土方主要为壤土，主河槽内有少量砾质粗砂，按i i 类土考虑。 根据料场调查情况以及土料的平衡与调配方案，所利用的土料料场主要有轻壤土 料场、壤土料场、粘土料场和风化料料场，其中左堤2 3 # 料场、右堤7 # 和1 9 # 料场均 为粘土料场，这三处料场开挖土方按i i i 类土考虑；左堤1 3 # 、1 5 # 、1 6 # 和1 7 # 料场为 风化料料场，用于堤防1 6 + 2 5 0 2 1 + 5 3 4 段填筑，这四处料场开挖土方按类土考虑。 其他轻壤土料场和壤土料场开挖土方均为i i 类土。 2 、水文气象 沭河流域地处温带季风气候区，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，春旱夏涝，春末 夏初平原多大风，山区多阵雨和冰雹。气温年内差别较大，年平均气温1 2 - - 一1 3 c ， 七月份气温最高，多年平均为2 5 6 2 7 2 c ，极端最高气温4 2 ；一月份气温最低， 多年平均为一2 一3 ，极端最低气温- - 2 4 9 c 。据多年资料统计，沭河于元月1 号开 始封冻，2 月1 6 日开河。冻土深度一般为o 3 m ，最大冻土深度为o 4 m 。 山东大学硕士学位论文 根据流域内大官庄、莒县、石拉渊等雨量站1 9 5 1 , - - - 1 9 9 9 年降水资料统计，多年 平均降雨量为8 2 0 2 m m ，降水量年际年内变化较大，年内降雨主要集中在6 9 月份， 约占全年的7 5 。汛期降雨强度较大，极易造成洪涝灾害，一次降雨径流系数可达 0 7 - 0 9 ，因此易形成洪峰暴涨暴落。 流域内风向随季节变化，冬季东北风偏多，夏季则多为东南风，该地区常受台风 影响，多年平均最大风速1 4 m s ，风速月际变化不大，一般以三、四月份较大，九、 十月份较小。 根据以上气象资料，并考虑到降雨、降雪、大风、低温、假日等因素对施工的影 响，确定全年可施工天数约2 3 0 天。 3 、水文地质 工程区内地下水按其埋藏条件和含水层岩性不同，可分为第四系孔隙潜水一承压 水和基岩碎屑岩类孔隙一裂隙潜水两种类型： ( 1 ) 第四系孔隙水一承压水：第四系孔隙水主要埋藏于河床、漫滩中，第四系 孔隙承压水主要埋藏于河流两岸一级阶地砂层中。主要含水层为砾质粗砂，局部有中 细砂，细砂，渗透系数一般在l o 4 4 - 1 0 1 8 3 m d ，属强透水层，局部渗透系数7 6 0 - - - , 7 8 6 m d ，为中等透水层。含水层厚度河床、漫滩l - - 9 m ，两岸一级阶地2 - - 一l o m 。地 下水埋深一般为2 一- 5 m ，年变幅2 , - 一4 m 。地下水主要接受大气降水补给，与河水呈互 补关系。 ( 2 ) 基岩碎屑岩类孔隙一裂隙潜水：埋藏在白垩系砂质泥岩、粗安岩及太古一元 古界胶南群甄家沟组片麻岩风化带及构造裂隙中，其富水性因裂隙发育程度及风化带 厚度的不同而有所不同，总体是风化带厚度小，风化裂隙发育密集、细小，富水性较 弱。该类水接受孔隙潜水、河水及大气降水的补给，具有浅部循环、短途排泄的特点， 局部就地补给、就地排泄。 白垩系王氏组、青山组地层和太古一元古界胶南群甄家沟组地层构成了勘察区地 下水的隔水底板，勘察区内粘土、壤土分布广泛，透水性一般较小，但受在河床中挖 砂影响多被挖穿，不能作为隔水层。 区内河水已被严重污染，两岸地下水也受影响。根据地质调查右堤7 + 3 3 0 9 + 3 5 0 段、4 + 8 3 6 以下至裹头段，地表水、地下水对普通水泥具结晶类硫酸盐性弱腐蚀，左 1 2 山东大学硕士学位论文 堤桩号9 + 2 5 0 附近地表水、地下水对普通水泥具结晶类硫酸盐性弱腐蚀。沭河右侧大 堤桩号1 7 + 9 9 0 以上至浔河口及6 + 6 6 0 附近地表水、地下水对混凝土均无腐蚀性，左 侧除大堤桩号9 + 2 5 0 附近外地表水、地下水对混凝土均无腐蚀性。 2 3 施工条件 1 、施工交通 本工程地处山东省临沂市境内，由南至北跨越了临沂市的莒南、河东、临沭、郯 城四个县区。兖石铁路横穿临沂市区和莒南县城，并于两地设站，工程范围内分别穿 越了沭河和汤河；现已贯通的京沪高速公路自临沂市区与罗庄区穿过。 工程区域内以及附近现有2 0 5 国道、2 0 6 国道和3 2 7 国道、2 2 5 省道、2 2 7 省道、 3 4 2 省道等，其中3 2 7 国道、3 4 2 省道均在本工程区域内横穿沭河；2 0 6 国道位于沂 河与沭河之间，沭河的西侧，其走向基本与沭河平行，距沭河8 至1 7 k m ；2 2 5 省道位 于沭河的东侧，其走向基本与沭河平行，距沭河4 至l o k m 。2 0 6 国道与2 2 5 省道间在 本工程区域范围内有十几条县乡级公路横穿或自沭河附近穿过，工程对外交通十分便 利。 同时现状沭河大堤中大官庄枢纽至3 4 2 省道与沭河大堤交界处的沭河右大堤以 及大官庄枢纽至前齐庄( 设计桩号3 4 + 0 0 0 ) 的沭河左大堤，堤顶均设有宽约4 5 m 的 砂土路，可满足工程对外交通要求。 ( 附交通图) 山东大学硕士学位论文 i i i i i i i i i i i i i i 萱i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i 萱i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i 2 、建材供应 本工程地处山东省临沂市境内，由南至北跨越了临沂市的莒南、河东、临沭、郯 城四个县区，整个工程均位于5 0 多公里的沭河干流以及近2 0 公里的支流河道上。 距本工程较近的水泥厂主要有临沂市沂州水泥厂、罗庄区金糊水泥厂、罗庄区春 1 4 山东大学硕士学位论文 萌水泥厂、莒南县水泥厂、莒县水泥厂以及罗庄区的其他小型水泥厂，其中临沂市沂 州水泥厂年生产能力5 0 0 万吨，罗庄区金糊水泥厂年生产能力约6 0 万吨，两家企业 所生产的水泥均为国家免检产品，罗庄区春萌水泥厂、莒南县水泥厂、莒县水泥厂以 及罗庄区的其他小型水泥厂年生产能力均在1 0 万吨左右，考虑到临沂市沂州水泥厂 和罗庄区金糊水泥厂其生产能力和产品质量完全满足本工程施工的要求，而小型水泥 厂的产品质量不是很稳定，因此本工程采用沂州水泥厂和金糊水泥厂的水泥，不再考 虑其他小产量厂家的产品。沂州水泥厂和金糊水泥厂均位于临沂市罗庄区境内，距本 工程最小运距约3 0 k m ，最大运距约8 5 k m ，平均运距约6 0 l ( i i l 。 钢材、木材、柴油、汽油等主要材料全部自临沂市区、莒南县城、临沭县城以及 郯城县城批发采购，距本工程最小运距约1 5 k m ，最大运距6 0 k m ，平均运距约4 0 k i n 。 砂、碎石、块石、料石等材料详见天然建筑材料供应一节。 3 、施工供水 根据水文地质资料，沭河右堤7 + 3 3 0 9 + 3 5 0 段、4 + 8 3 6 以下至裹头段，地表水、 地下水对对普通水泥具结晶类硫酸盐性弱腐蚀，左堤桩号9 + 2 5 0 附近地表水、地下水 对普通水泥具结晶类硫酸盐性弱腐蚀。其他段地表水、地下水对混凝土均无腐蚀性。j 本工程距地表水较近的建筑物、堤防护险、排水沟等施工用水可直接采用地表水 经沉淀过滤后采用。距地表水较远的建筑物、堤防护险、排水沟等施工用水可利用地 下水解决。本工程所在区域地下水埋深浅，易开采，施工用水可通过打井或挖坑解决。 地下水和地表水对普通水泥具结晶类硫酸盐性弱腐蚀段的建筑物工程施工过程 中应选用抗硫酸盐性弱腐蚀的水泥。 根据地质报告，本区河水已被严重污染，区内部分地下水也己受影响。因此施工 期生活用水不使用河水，根据附近村庄生活用