某倒虹管整险加固工程可行性研究（毕业论文）

某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 1 综合说明 1. 1 概述 1.1.1 基本情况 某某县介于东经 11214至 11244，北纬 2955至 3020之间，位于湖北省中部江汉平原，地处四湖腹地 ,东西长 51.7 公里 ,南北宽 34.65 公里。东连潜江市、监利县，南接石首市，西与公安县隔江相望，北靠沙市区。 境内农业灌溉用水来自于观音寺和颜家台两个灌区 ,农业排水主动脉为纵穿县境的西干渠，属截流渠道。某某倒虹吸管将张蒋渠的灌溉用水引至西左地区，是延伸观音寺灌区灌溉面积、扩大灌区灌溉效益的重要跨西干渠输水工程。位于某某县西干 渠中上游桩号 29+250，熊河镇、白马镇、资市镇三镇交界处。 某某倒虹吸管于一九七三年十月动工兴建，一九七四年竣工并投入运行，工程结构布设型式为五孔七节现浇钢筋混凝土管，管内径为 2 米，全长 87.2 米，设计流量为 25m3/s，年均引水量达 0.95 亿 m3，灌溉西干渠左岸白马寺镇、沙岗镇、三湖农场、六合垸农场以及潜江市的部分乡镇，受益农田共 25 万亩。 1.1.2 编制依据及过程 一、编制依据 A、水利水电工程可行性研究报告编制规程（ DL5020-93） B、水利水电工程初步设计报告编制规 程（ DL5021-93） C、水利水电工程施工组织设计规范（ SPT338-89） D、水利建设项目经济评价规范（ SL72-94） E、灌区水工建筑物 -倒虹吸管第二版 F、湖北省观音寺灌区续建配套与节水改造规划报告 G、某某县 1997 2010 年水利建设规划 二、编制过程 某某倒虹吸管自 1997 年出现跑水漏水险情以来，其工程效益的发挥日渐衰减，部门各级领导十分重视，将其列为观音寺灌区病险老化重点整治工程之一， 1999年底，某某县水利局联系湖北省水利水电勘测设计院 ，编制了湖北省观音寺灌区续建配套与节水改造规划报告，并上报省级主管部门，某某倒虹吸管整险加固工程作为灌区续建配套项目的重点子项目名列其中。近几年来，某某倒虹吸管由于基础失稳，管节错位等原因，跑水量不断增大，下游出水口水位不能达到正常运行水位，造成部分农田因缺水而减产，其运行现状引起县委县政府的高度重视，为加大工作力度，积极筹措资金，县政府批准成立了由财政、计委、水利部门组成的工作某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 专班，积极开展某某倒虹吸管整险加固工程的前期准备工作。项目的设计工作委托荆州市水利勘测设计院进行，某某县水利勘测设计室协助设计 。设计单位多次深入项目区现场踏勘，在某某县四湖管理段的协助下，收集了比较详细的工程结构、地质状况以及设计图纸等相关基础资料，对工程整治方案进行了深入细致的研究计算，并在此基础上编制完成了某某倒虹吸管整险加固工程可行性研究报告。 1.2 自然、水文、地质 项目主要受益区某某县属于北亚热带湿润季风气候区，区内光照充足、热量丰富，无霜期长，雨量充沛，雨热同季，非常适合农作物的生长，是著名的鱼米之乡。 项目区属观音寺灌区，灌区年平均气温 17.8 ，极端最高温度 39.8 ，常出现在 7 8 月；最低温度 -5 ，常出现在 12元月，无霜期为 260 天，年平均日照率为 48%。 灌区多年平均降水量 1100mm，但年际及季节分配不均，年内主要降水量集中在 4 8 月，占全年总量的 62%，年际分配相差高达 2.5 倍。多年平均地表水资源总量为 2.86 亿立方米。 某某倒虹吸管工程所处的地质条件较差，其地基持力层主要建筑在第四纪地基上，表层为全新统冲湖积层，岩性以粘土、淤泥质粘土为主。粘土层厚度较薄，一般为 1 3m，局部地段仅 1.0m。淤泥质粘土厚度 1 4m 不等，其含水量大于液限，呈流塑或软塑状态。压缩系数 a1-20.5mpa-1 属高压缩性土。渗透系数为 1.001.7810-6cm/s 透水性差且含有有机质。这类地基承受填土或建筑物的荷载，其持力层在加载过程中所产生的沉降差异和局部剪切破坏，是不可忽视的重要因素。 1.3 工程现状及存在问题 某某倒虹吸管为跨西干渠引水建筑物，上游渠道为省管大型灌区观音寺灌区的二级渠道张蒋渠，设计引水流量为 25m3/s，某某倒虹吸管 1973 年 10 月开工， 1974年完工，工程设计标准为五孔七节钢筋混凝土管，每管内径 2 米，全长 87.2 米。 该工程建于文革期间，属边勘察、边设计、 边施工的 “三边 ”工程，使工程未达到设计标准。加之大寨时计集体工大兵团作战，抢时间，没注意施工质量，留下了严重隐患。影响工程效益发挥的关键部位在西干渠底，渠底地质条件较差，当年施工时，在进行基坑开挖过程中，由西干渠底挖至 1 米以下即为粉细砂基础，浇筑底板后，由于基础翻砂鼓水，长期抽水导致基础沉陷达 0.5 米，后来组织工程设计人员紧急制定施工方案，在已沉陷的混凝土的基础上又重新浇筑，才控制了险情，但仍然留下了较严重的工程隐患。经过三十余年的运行，工程老化损毁严重，目前，已有 2 孔倒虹吸管在西干渠渠底部分因地基沉降不均 、水流流态条件、上下游水头压力等等因素的作用，致使管道接头处错位、管道顶部出现纵向裂缝，每次开闸放水，破裂处的水向外喷溢，水注喷出水面 1 米多高，特别是遇到严重的干旱年景，某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 上游水位虽然较高，而下游水位始终达不到灌溉正常水位，造成部分农田缺水而减产。灌溉用水流入西干渠；一是造成很多不必要的浪费。二是增加了排涝负担。特别是近几年，倒虹管出现多处断裂，裂口继续扩大，现已到了非整治不可的地步。 某某倒虹吸管因在当初修建时，未考虑到安全隐患问题，进水口未设置拦污栅，曾经发生多起安全事故。常有人、畜被吸入管中，无法施 救。给水利管水部门超成不必要的麻烦。因管道铺设斜跨西干渠，导致管道清淤困难。计划在某某倒虹吸管上游布置拦污栅。 根据西干渠现有的设计资料和现场斟察的结果，西干渠水平宽度加上两岸路面宽度的总宽应为 102m，而实际斟察渠堤路面宽仅为 87 米，加之施工时下游闸室位置偏向上游，影响了渠堤路面交通，致使附近村民交通不便利，计划下游应接长15m。 1.4 工程建设的任务和作用 某某倒虹吸管是观音寺灌区将其灌溉效益延伸至西左地区的关键配套建筑，整险加固工程建设的任务就是解决工程运行老化问题，把因基础破坏、管节错位造 成的跑水漏水问题解决好，增加下游农田的灌溉面积，改善灌溉条件，保证某某倒虹吸管能够持续正常地发挥其工程效益。 为确保效益的正常发挥，计划对破坏严重的两孔管道的基础及裂缝进行综合整治， 2 孔长 33 米，新建拦污栅 5 孔 25 米；下游段接长 15 米，总投资 150.71 万元。 1.5 项目建设的必要性 某某倒虹吸管是观音寺灌区重点骨干工程之一。随着科学技术的进步，社会经济的发展，灌区产业结构的不断调整，大力加强灌区骨干工程的建设是十分必要的。只有加强骨干工程硬件设施和管理体制的改善，才能解决农业用水和水资源有限的矛盾 ，才能恢复和提高灌区骨干工程的效益，才能促进灌区农业现代化，城镇化的发展，才能不断改善灌区的生产环境和提高人民生活水平。 1.6 投资估算及资金筹措 1.6.1 投资估算 1.6.1.1 编制原则 执行水利部水总 2002116 号文颁发的水利工程设计概（估）算编制规定。 1.6.1.2 编制的定额依据 水利部水总 2002116 号文颁布的水利建筑工程概算定额、水利水电设备安某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 装工程概算定额、水利工程施工机械台时费定额，估算阶段乘以扩大系数 1.10。 1.6.1.3 编制的工程 设计文件依据 本次可行性研究报告阶段的报告书及设计图纸，按水利工程设计工程量计算规则计算的工程量。 1.6.1.4 投资估算 按以上所述文件规定的计算方法，经计算，本工程总投资额度为 150.71 万元，静态总投资 150.71 万元，其中建安工程费 84.83 万元，金属结构及安装费 7.09 万元，临时工程费 20.47 万元，独立费用 24.54 万元，预备费 13.78 万元 .。 1.6.2 资金筹措 本工程建设资金筹措计划按照有关投资分摊政策的规定，申请中央财政资金下拨总投资 40%，计 60.28 万元，地方财政 自筹 40%，计 60.28 万元，地方水利部门自筹 10%，计 15.7 万元，项目受益区乡镇自筹资金占 10%，计 15.7 万元。 1.6.3 建设资金管理 按照有关规定，本工程所有资金均进入工程项目部所设专户，由项目法人管理使用，财政监督审批。 1.7 可行性研究结论与建议 a.工程实施后，能有效地提高灌区的灌溉标准，对发展高效农业将起到积极的推动作用，有利于农业增产、农民增收。 b.工程实施后，渠系水利用系数由 0.4 提高到 0. 5，为灌区水资源的优化调度与科学配置创造了基础条件。 c.工程 的实施必将引起土地的转移，从而引起新的水土流失，因此，进行水土保持治理是非常必要的。施工中的弃土、弃渣，宜就近堆放在低洼地带，或加培渠道，并进行填平夯实，上植草皮，防止水土流失。 d.施工中，会对环境带来一些不利影响，如临时占地破坏原有生态环境，汽车尾气，废水废油，地面扬尘和噪音等，这些影响是暂时的，并能通过一定的措施加以减免。工程实施对环境的影响利远大于弊。 e.经济评价：该项目经济内部收益率为 14.09% ，经济净现值为 179.74 万元，经济效益费用比为 1.08，项目在经济上是合理的。敏感性分 析表明该项目具有一定的抗风险能力，建议尽快付诸实施。 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 2 水文 2.1 水系 某某县地处四湖腹地，境内形成以西干渠、中干渠为主排水体系，垸内跨乡镇的排水渠道有 23 条，总长度 289.2 公里，承雨面积 972.3 平方公里 ,总流量 522m3/s。已形成观音寺、颜家台两大灌区，其水源分别通过观音寺、颜家台两处沿江大闸从长江引水，并经过 8 条灌溉干渠组成灌水渠系。 观音寺灌区经渠首观音寺闸从长江自流引水，进入 1km 长的总干渠后由观北、观中、观南、红卫、春灌共 5 座分水闸分水至各干支渠，控制全灌区的灌溉主线。观中渠的下 级渠道为张资渠和张蒋渠，某某倒虹吸管就位于张蒋渠末端与西干渠交汇处。 西干渠起于沙市雷家场，行至监利县泥井口入总干渠，全长 93.87 公里。西干渠从东市桥入我县至廖家台进入监利县，流经某某县长度 39 公里，拦截西右沿荆江大堤以内本县汇流面积487.39 平方公里。 因西干渠属截流渠道，故支渠全部在右岸，依次排入该渠的有化港河、红卫渠、两湖渠、三资渠、光辉渠、北新河、南新河、荆西河、司马渠、花桥河、大兴渠、复兴渠、万岁河、白柳渠、永丰渠等 15 条主要支渠，在县辖干渠上 建有彭家河滩节制闸及控制西干渠水东流樊家桥、十周河等分水闸。达到调节西干渠上游高水高排入中干渠。为了解决西左地区的灌溉引水，跨渠建有左黄桥、东市、资福寺、某某、金枝寺、新河桥等倒虹管，建有永久性公路桥六座。 西干渠主要支渠基本情况表 渠道名称 面积（ KM2） 起止地点 长度（ KM） 渠 通 断 面 流量M3/S 底宽（ M） 边宽 渠底高程 化港河 10.66 岑河西干渠 15.5 4-9 1:2.0 27.31-26.90 14 红卫渠 13.08 观北闸西干渠 13.5 2-4 1:2.0 31.00-29.30 10 两湖渠 44.42 春灌闸西干渠 13.2 3-6 1:2.0 27.15-26.75 14 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 三资渠 13.72 华湘四组西干渠 5.1 2-3 1:1.5 27.50-27.00 8 光辉渠 9.95 高兴九组西干渠 9 2-5 1:2.0 27.50-27.15 7 北新河 99.17 观音寺青龙口 22 3-18 1:2.0 27.09-26.45 25 南新河 57.79 虾湖西干渠 16.5 20 1:2.0 27.03-26.48 35 荆西河 49.51 荆干西干渠 8.7 8-18 1:2.0 27.5026.50 20 司马渠 8.78 大熊渠西干渠 6 2.5 1:2.0 27.5027.00 5.4 花桥河 44.32 彭家湾金枝寺 5.7 4 1:2.5 26.0525.93 4.5 大兴渠 10.44 颜北崔家渊 6.1 4 1:2.0 27.0026.40 8.2 复兴渠 16.51 颜北西干渠 5.5 4 1:2.0 27.0026.45 5.6 万岁河 22.77 荆江大堤刘家档 13.7 4-7 1:2.0 25.6425.28 10 白柳渠 45.15 柳口刘家 21 4-12 1:2.5 27.5025.50 10 永丰渠 20.17 拖船埠西干渠 5.5 2-4 1:2.0 27.6026.50 4.2 2.2 气象 灌区属亚热带季风气候，雨量充沛，气候温和，光照充足，无霜期长。年平均气温 17.8，极端最高温度 39.8，常出现在 7 8 月；最低温度 -5，常出现在12元月，无霜期为 260 天，一般初霜期在 11 月下旬，终霜期在 3 月上旬，年平均日照率为 48%。境内季风较强，但风力不大，夏季多西南风；冬季多偏北风；最大风力 8 级，一般风力 3 4 级，多发生在 5 6 月；时而有局部龙卷风发生，对房屋庄稼造成较大损失。灌区多年平均降水量 1100mm，但年际及季节分配不均，年内主要降水量集中在 4 8 月，占全年总量的 62%，年际分配相差高达 2.5 倍。多年平均地表水资源总量为 2.86 亿立方米。 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 3 地质 3.1 地形地貌 荆州市某某县位于扬子准地台中部，属新华夏系沉降带晚近期 构造带，处于中国地势第三阶梯的西部边缘，是江汉平原的主体。全县地势略呈西高东低，自西北向东南倾斜。全县最高点是马家寨乡的文村，高程为 36.4 米，最低点是白露湖普济渔场，高程仅 25.7 米。 3.2 地层岩性 某某县地层岩性属平原湖区区域地层岩性。 地层由老至新分别详述如下： （ 1）中更新系统 一般多掩埋于上更新统地层之下。属长江三级阶地，具较明显的二元结构，上部为黄褐、棕红、紫红色 粘土，含灰白色粘土斑块及铁锰质结核，裂隙发育，厚度一般 10 米左右。中部为褐色粉土或粉细砂，或二者互层，厚 度 7.5 米左右。下部为卵 (砾 )石层，顶板高程在 15 米左右。 （ 2）上更新系统 (Q3) 区域范围内分布普遍，天然露头较好。主要分布在长江二级阶地。上部为黄褐、棕黄色粘土，下部为棕红色粘土夹粉土，裂隙较发育，裂面上有灰白、灰绿色粘土充填，含铁锰质斑块及结核。稍湿、硬塑。遇水微具崩解性。厚度 1015 米。 （ 3）全新系统 (Q4) 广大地区均有分布，厚度小于 1.5m。 （ 4）人工填土 分布于堤、渠及港两侧。由黄色、褐黄色壤土组成，厚度不等。 3.3 地质构造 某某县地处江汉平原腹地，属平原湖区区域地 质构造： 侏罗纪末至白垩纪初的燕山运动奠定了江汉盆地的基本轮廓，在盆地中特别是某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 盆地的西北部 (宜昌一带 )接受了巨厚的白垩纪至早第三纪末燕山运动最后一幕，使盆地内前晚第三纪地层褶皱变形，并伴有玄武岩浆喷发，此时，某某凹陷形成。某某凹陷西邻鄂西隆起带，北紧靠荆门地堑，东与潜江凹陷、丫角低凸起衔接，南受控于公安 监利断裂。某某凹陷走向为北西、北北西，呈开阔复式向斜，由关沮口 清水口向斜带、中央背斜带 (复兴场、沙市、资福寺背斜 )和虎渡河 资福寺向斜带、中央背斜带 (虎渡河、资福寺向斜 )组成。凹陷中伴随有北东向断层 发育。 3.4 地震 按照我国地震区划，本区位于麻城 -常德地震带西亚带地震小区，地震活动频繁，但大多数为弱震。根据国家地震局颁布的中国地震动参数区划图 GB18306-2001，本区地震动峰值加速度为 0.05g，相应地震基本烈度为六度。 3.5 结论与建议 某某倒虹吸管工程所处的地质条件较差，其地基持力层主要建筑在第四纪地基上，勘探揭露的土层主要有五层： a.素填土； b.淤泥质粉粘土； c.粉砂； d.细粉砂 e.粉细砂 f.粉砂。粘土层厚度较薄，一般为 1 3m，局部地段仅 1.0m。其含水量大于液限，呈 流塑或软塑状态。压缩系数 a1-20.5mpa-1 属高压缩性土。渗透系数为1.00 1.7810-6cm/s 透水性差且含有有机质。这类地基承受填土或建筑物的荷载，其持力层在加载过程中所产生的沉降差异和局部剪切破坏，是不可忽视的重要因素。 如在施工中遇到地质问题时，应立即查明，并及时进行地基处理。针对各处地基存在的具体问题，建议采取灌注混凝土桩等方法，加固处理地基，提高地基的允许承载力。 4 工程规模及总体布置 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 4.1 基本资料 4.1.1 设计依据 某某县某某倒虹吸管整 险加固工程可行性研究报告的设计依据文件为 : 灌区水工建筑物 -倒虹吸管第二版 水利水电工程施工组织设计规范（ SPT338-89） 水利建设项目经济评价规范（ SL72-94） 湖北省观音寺灌区续建配套与节水改造规划报告 某某县 1997 2010 年水利建设规划 某某倒虹吸管第二期工程 (1974-1975) (四湖管理段档案 ) 4.1.2 工程等级与建筑物级别 根据本阶段确定的水文资料、基本选定的工程规模和效益，参照现行水利水电枢纽工程等级及设计标准，按规范规定确定工程等别 为三等，建筑物级别为三级。 4.1.3 设计基本资料 进口渠底高程： 29.09 米 ,进口水位 :32.09 米 ,水深 :3.0 米 ; 出口渠底高程 :28.79 米 ,出口水位 :31.59 米 ,水深 :2.8 米 ,水头差 :0.5 米； 设计流量 :Q=25.46m3/s; 管道布设形式 :现浇五孔七节浅埋式倒虹吸管，现场浇注，每节 8 15 米，分七节，接缝增设止水铁片和橡皮止水袋，管壁厚采用 0.25 米。 倒虹吸管与西干渠水流方向的夹角 : 66 30 拦污栅的能量损失： 栅 = （ s/b） 4/3sin 式中： =60 sin =0.866 b:栏杆的间距采用 15cm S：栅条厚度为 10 cm :取值 1.79 则 栅 =0.12 进口能量损失 :采用 进 =0.35 弯段能量损失 :采用 弯 =0.2 出口能量损失 :采用 出 =1.0 地震烈度为 6 度 ,不设防。 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 4.2 工程布置和结构计算 4.2.1 工程布置 某某倒虹吸管整险加固工程将分别对进口段、管道段及出口段进行整治。 一、进口段整治，为拦截渠道内较大的漂浮物，并保障人畜安全，在管道进口的工作闸门前布设活动式拦污栅，栅条与水平面夹角为 60，栅条间距为 15cm。 二、 管道段整治，对已发生各种裂缝，接头错位，导致跑水漏水的管节进行拆除，重新制模和浇筑，由地基沉降不均产生的基础剪切破坏，采取稳妥有效的地基处理方法进行处理。 三、根据西干渠现有设计资料，原设计西干渠渠堤宽度总长为 102m，而实际施工总长为 87m，致使下游闸室占据了西干渠左岸人行过往路面，造成附近村民的交通不便利。为解决现有存在的问题，出口段整治下 游接长 15 米。 4.2.2 结构计算 1、设计说明及资料： 1）、根据管身纵向布置，共分七节，以第一节、第五节为设计依据。 2）、管身应力分析按刚性弧形管座支 承考虑 3）、资料： 采用现浇圆涵管，管壁厚 25cm，建筑材料及力学性质： 砼 C20 轴心受压极限强度 Ru=145kg/cm2 轴心受拉极限强度 Rl=17.5kg/cm2 建筑物等级为三级 2、荷载计算：（第五节管的荷载计算） 1）、管自重： G=2 r1r 式中： r：圆管平均半径 =1.25M r1：管材的容重 =2.5T/M3 ：管壁厚 =0.25M G=2 3.14 1.25 2.5 0.25=4.91T/M 2）、管内水压力： A、无水头管内满管时静水压力： G 水 = r20r 水 ? 式中： r0 管的 内半径 =1.0M r 水 =水的容重 =1.0T/M 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 G 水 =3.14 1.02 1.0=3.14T/M B、均匀内水压力，即作用与管顶的水头 H 的压力 P p，上游水位（渠道） 32.09M，对管中心 24.80M 时的水头差 H=32.09-24.80=7.28M P p=Hr 水 =7.28 1.0=7.28 3）、管外水压力： A、无水头静水压力： G 水 =r21rk=3.141.2521.0=4.91 式中： r1：管壁外半径 =1.25M B、 水头压力：在西干渠正常排水位 29.55 时，对管内无水时的压力。 H =29.55-24.80=4.75M P p = H r=4.75 1.0=4.75T 当西干渠发生最低水位 27.55 时对管身压力 H =27.55-24.80=2.75M P p = H r=2.75 1.0=2.75T 4）、垂直土压力：按上埋式考虑 GB=KHr3HD1 式中： KH 上埋式水管压力集中经系数 =1.15 r3 覆盖层填料： ? 回填土容重 =2.0T/M H 管顶覆盖层高度 0.5M D1 圆管的外径 =2.5M GB=1.0（ 2 0.3+2.2 0.2） 2.5=2.60T 5）、管顶以下环向垂直土压力，即半圆的土压力： GB=r3（ hb- /4D1） 1/2 =2.0（ 2.5 2.5-3.14/4 2.52） 1/2=1.34 6）、侧土压力 ? 取 =20 qc=r3Hctg2（ 45 - /2） 式中： tg2（ 45 - /2） =0.49 Hc 圆管中心至填土表面高度 =1.75M qc=2.0 1.75 0.49=1.72T/M 3、内力计算： 内力计算：在外荷载管自重、水重、水头压力、垂直土压力，侧土压力等作用下，管壁三个截面点的内力计算于下， Mi=M Gir N=N Gi 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 式中： G 任一种荷重的合力 r 圆管的平均半径 =1.25M M 弯矩系数（见克列恩著“地下管计算” p79 页表） ? N 轴向力系数（同上） ? 第五节管计算情况： ? 管自重 MA=MA Gr=0.051 4.91 1.25=0.313 MB=MB Gr=0.0525 4.91 1.25=0.322 MB=MB Gr=-0.0589 4.91 1.25=-0.361 NA=NA G=0.299 4.91=1.468 NB=NB G=-0.0196 4.91=-0.096 NG=NG G=0.25 4.91=1.23 管内水压力： A 静水压力即管内满管水的静水压力： MA=MA G 水 r=0.051 3.14 1.25=0.2 MB=MB G 水 r=0.0525 3.14 1.25=0.206 MB=MB G 水 r=-0.0589 3.14 1.25=-0.23 NA=NA G 水 =-0.179 3.14=-0.56 NB=NB G 水 =-0.179 3.14=-0.56 NG=NG G 水 =-0.0686 3.14=-0.215 B、水头压力： NA=NB=NB=-p0r=-7.28 管外水压力： A、静水压力： MA=MA G 水 r=-0.051 4.91 1.25=-0.313 MB=MB G 水 r=0.0525 4.91 1.25=-0.322 MB=MB G 水 r=0.0589 4.91 1.25=0.361 NA=NA G 水 =0.179 4.91=0.88 NB=NB G 水 =0.179 4.91=0.88 NG=NG G 水 =0.0686 4.91=0.34 B、水头压力 NA=NB=NB=p0 r=4.75 1.0=4.75 当西干渠最低水位时： NA=NB=Ng=p0 r=2.75 1.0=2.75 垂直均匀土压力：管顶线上的压力： MA=M GB r=0.106 2.6 1.25=0.34 MB=M GB r=0.123 2.6 1.25=0.4 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 MB=M GB r=-0.122 2.6 1.25=-0.4 NA=N GB=0.272 2.6=0.71 NB=N GB=0.007 2.6=0.018 NG=N GB=0.50 2.6=1.3 管顶线以下环向土压力：管上腔内回填土重： MA=M GB r=0.083 1.34 1.25=0.14 MB=M GB r=0.058 1.34 1.25=0.1 MB=M GB r=-0.094 1.34 1.25=-0.16 NA=N GB =0.321 1.34=0.43 NB=N GB =-0.042 1.34=-0.056 NG=N GB =0.50 1.34=0.67 侧土压力：采用 2 =135时 MA=-0.117GG r=-0.117 1.72 1.25=-0.25 MB= -0.157GG r=-0.157 1.72 1.25=-0.34 MB= 0.152GG r=0.152 1.72 1.25=0.33 NA= 0.326GG =0.326 1.72=0.56 NB= 0.674GG =0.674 1.72=1.16 NG= 0 4、配筋计算： 管壁厚 h=25cm,保护层 a=a =5cm, h0=h-a=25-5=20 cm 根据管身受力计算结果，受拉钢筋截面积 As 均大于 5 cm2,故内外层钢筋都采用5 12， As=5.65 cm2,纵向分布钢筋采用 10250。 5 施工组织设计 5.1 施工条件 5.1.1 交通 某某倒虹吸管位于西干渠中上游 (桩号： 29+250)，熊河 镇、白马镇、资市镇三镇交界处。西干渠渠堤与张资渠相交 ,有两条乡级公路穿行其间 ,且西干渠渠堤路宽约 4 米 ,稍加修整后 ,天晴可以通车，交通比较便利，基本能满足工程施工交通要求。 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 5.1.2 供电供水 项目区属河网地区 ,河流密布 ,水源充足 ,施工供水可以很好地满足要求。项目区地处三镇交界处，各电网已通达该地，施工用电可通过网电得到满足。 5.1.3 原材料及设备 本工程所需原料有钢筋、水泥、木材、砂、石料、红砖等，钢筋、木材可由沙市购买，陆路运输至工地。红砖可从附近砖瓦厂购买，粗砂和卵石可从沙市新河口购买 ，陆路运输至工地。 5.2 施工总体规划 5.2.1 主体施工内容 一、 进口段新建 20 米长金属活动式拦污栅； 二、 对已经破坏的管道段进行拆除，并重新制模浇筑，两孔长 33 米； 三、 对出口段进行整治，下游八字翼墙浆砌块石护坡 15 米、干砌块石护底 15米。 5.2.2 施工进度安排 本工程计划从 2004 年 11 月 5 日开工，至 2005 年 3 月 5 日竣工，总工期 4 个月，于 2004 年 11 月 5 日开始进场，于 2004 年 11 月 10 日正式进行主体工程施工， 2005年 3 月 5 日前完成全部施工任务， 2003 年 3 月 10 日前完成退场 ，施工实际工期按120 天安排。 具体安排如下： 11 月 5 日 11 月 10 日 施工准备； 11 月 10 日 11 月 20 日 打施工围堰、排水； 11 月 20 日 11 月 25 日 清基，完成基础土方开挖； 11 月 25 日 12 月 15 日 进口段整治，新建拦污栅； 12 月 15 日 2 月 5 日 管道段拆除、基础处理并重建； 2 月 5 日 2 月 25 日 下游接长 15 米； 2 月 25 日 2 月 30 日 清除围堰、工程竣工验收 2 月 30 日 3 月 5 日 完工退场。 5.2.3 主要控制指标 施工工期 120 日历天（ 2004 年 11 月 5 日 2005 年 3 月 5 日）。 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 施工质量：优良。 施工安全：确保无安全事故。 文明施工：创造标准化施工现场。 环保：确保不污染环境。 5.3 工程各项保证措施 5.3.1 施工进度保证措施 一、建立有力的施工调度、技术管理、质量监控、设备维修、材料供应、生活保障等现场指挥机构，强化施工组织的统一指挥，协调控制； 二、优化生产要素配置，使各工序做到合理最佳控制； 三、切实保证各种油料和机车配件的及时供应，现有足够的贮备，以防停工待料； 四、加强机修力量，设备进行一次全面的维修保养，备足易损，以防停工待料； 五、开展劳动竞 赛，实行奖罚制度，将职工收入与施工效率、质量挂勾，充分调动职工的主动性和积极性。 六、根据施工进度，增调车辆； 5.3.2 施工质量保证措施 工程施工本着 “百年大计，质量第一 ”的指导方针，加强施工质量意识，建立、健全质量保证体系，严格按施工图纸和有关规范进行施工，各工推行 “个人自检，班组互检、质检科复检 ”内部 “三检 ”制度，做到规范施工。 一、施工质量管理基本工作方法 采取 PDCA 循环，分四个阶段，八个步骤进行： 制定阶段（ P 阶段） （ 1）分析现状，找出问题，制订目标和方针； （ 2）分析影响质量 的各种因素，对人、设备、材料、工艺及环境进行调查和研究； （ 3）找了主要影响因素，布置活动计划； （ 4）针对主要因素制订措施。措施包括行动计划，预期效果。在行动计划中包括：为什么控制这样的措施，达到什么目标，由哪个部门承办，由谁负责，何时完成，用什么方法执行。 实施阶段（ D 阶段） （ 5）按 P 阶段所制定的措施计划和实施方法。 核对、比较、检查阶段（ C 阶段） 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 （ 6）执行情况与计划目标对比，检查工作效果。 行动处理阶段（ A 阶段） （ 7）对成功经验加以总结，进行标准化处理，加以巩固，形成制度，失败的找出原因 ，吸取教训避免再次发生。 （ 8）对未解决的，或新发现的质量问题，转入下一个循环的计划之中。 每一个 PDCA 循环，包括施工队、工人小组直至操作个人，使大循环中还有各级小循环，使管理不断进行，通过 PDCA 循环，周而复始地转动，达到管理不断提高的目的。 二、 质量管理目标 （一）、单位工程质量优良率 95% （二）、分部工程质量优良率 90% （三）、质量检测评定单元工程合格率 100% 三、建立质量保证体系、健全质量保证措施 （一）、工程质量保证体系见附图 项目经理对整个全工程的施工质量控制与管理，设专职 质检员对日常事务的处理，设立质量管理职能部门，专职质检员、班（组）长的兼职质检员的三级质量管理网络，负责对工程质量进行检查、监督与管理。 贯彻 “谁生产、谁管理；谁施工、谁负责质量；谁操作，谁保证质量 ”的原则，实行工程质量岗位责任制并运用经济手段来辅助工程质量岗位责任制的实施。 （二）、质量控制措施 （ 1）建立、健全质量保证体系，开展 QC 小组活动，按照 PDCA 循环，进行工程质量监督。通过两个体系有效运转确保现场施工，严格按照国家施工规范操作规程进行。 （ 2）把好材料关，做好原材料和半成品的进场检验及产 品，半成品的保管工作。 （ 3）加强计量管理，实行计量器具配备率 100%，计量检测率 95%，对计量器具实行专管专用。 （ 4）施工过程中，严格技术管理，明确岗位责任，实行技术交底。 （ 5）组织高素质的施工队伍，对特殊工种持证上岗及履行责任制度，施工中密切与业主、质检站、监理部门等单位的检查相配合，共同抓好技术管理工作。 （ 6）技术控制措施：分部工程项目必须由工程提出合理的施工组织方案和计划，以主管技术的项目总工批准后，指导现场施工。对于已经通过的施工组织方案未以同意，严禁擅自修改。 （ 7）测 量控制使轴线、标高控制准确，由专业测量人员施测，交作业班组施工，凡工作面未经施工测量轴线、标高的概不得进行施工。 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 （ 8）工程技术科设专职资料管理员，对工程施工的全过程中，认真做发各种技术文件，图表资料，记录表格的收集，整理和规范的发布解释工作，做好及时性、准确、完整，保证及时向业主、监理工程师提交符合国家验收标准的竣工资料。 5.3.3 安全生产保证措施 一、建立和健全安全责任制。针对各专业特点和工作条件，建立各项安全管理制度，制定安全责任实施条例，明确落实安全职责。各级安全人员终于职守，对一切不符合 规定的劳动条件和违章行为，要坚持原则，敢说、敢管。 二、加强安全意识教育。组织全体员工，特别是安全管理人员学习有关安全管理的规程、规范、规定等法规性文件，提高安全意识，贯彻 “预防为主，安全第一 ”的方针。 三、加强安全措施。各项施工方案中，必须有经工程师最终认可的安全措施，保障各项目的施工安全。 四、机动车辆驾驶人员要严格遵守交通规则和有关规定，严禁酒后开车、违章驾驶。 五、施工现场铺设电缆、电线和设置的电气设备，必须符合安全要求，值班电工要经常对线路、电气设备进行检查、维护和修理，及时消除隐患。 六、对 发生的生产事故，必须按 “三不放过 ”的原则严肃认真处理，并视情节轻重，给予罚款和纪律处分。 5.3.4 环境保护措施 一、实行环保目标责任制，把环保指标层层分解到有关单位和个人，列入岗位责任制，加强检查和监督，与文明施工一起检查、考核、奖罚； 二、施工区与生活区严格分离，厕所远离生活区，保持清洁卫生； 三、各种油料分开单独存放。远离火源，废油不乱倒、乱放。做到统一保管，集中存放。防止跑、冒、滴、漏污染水体； 四、保施工场地道路畅通，不堆放杂物、杂料，挖土装车不超装，运输途中 防止洒土； 五、确保施工地段车辆 通行无扬尘，洒水车及时上路养护； 六、生活区场地平坦，无积水，无杂物，无废弃物； 七、落实专职人员搞好环境卫生，同时按机构落实卫生责任区； 八、生活垃圾不乱倒乱抛，规定地点集中存放，集中处理。 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 6 项目投资估算与资金筹措 6.1 编制依据 (1) （ 2002）水利建筑概算定额 (2)（ 2002）水利工程施工机械台时费定额 (3)（ 2002）水利工程设计概 (估 )算编制规定 (4)（ 2002）水利建筑预算定额 (5)新编水利水电工程概预算 (6)水利工程设计工程量计算规则 (7)工程设计图纸 费用标准采用省水利厅鄂水计 1998266 号文颁发的湖北省水利水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准及鄂水计 1999318 号的补充规定。 6.2 基础单价 (1)人工预算单价：根据（ 2002）水利工程设计概（估）算编制规定，工长预算单价： 5.16 元 /工时，高级工预算单价 4.82 元 /工时 ,中级工预算单价 4.12 元 /工时 ,初级工预算单价 2.21 元 /工时。 (2)风水电：施工用电 0.55 元 /KW.h,施工用水 0.50 元 /立方米 ,施工用风 0.15 元 一、立方米。 (3)主要材 料预算价格：柴油 3.28 元 /kg，汽油 3.2 元 /kg。 325#水泥 270.00 元 /t，425#水泥 295.00 元 /t，钢筋 3666.80/t，木材 1279.20 元 /m3，粗砂 48.88 元 /m3,卵石47.84 元 /m3,块石 73.1 元 /m3。 6.3 取费标准 (1)建筑工程其他直接费取直接费的 2.5 (包括冬雨季施工增加费取 0.7、夜间施工增加费取 0.5%、其他取 1.3%)。 (2)现场经费：土方工程取直接费的 4、其他工程取直接费的 5%。 (3)建筑工程间接费：土方工程取直接工程费的 4、其他工程取直 接工程费的5%。 (4)企业利润按直接工程费与间接费之和的 7计算。 (5)税金按直接工程费、间接费、企业利润三者之和的 3.22计算。 6.4 主要工程量 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 土方开挖 0.45 万方，土方回填 0.36 万方，编织袋粘土围堰 524 方，砼拆除 725方，混凝土工程 984 方，灌注混凝土桩总长 75 米，钢筋筋安 17.3 吨，浆砌石 429.6方，干砌石 450 方，模板制作 1649m2 。 6.5 投资估算 经计算，本工程总投资额度为 150.71 万元，静态总投资 150.71 万元，其中建安工程费 84.83 万元，金属结构及安装 费 7.09 万元，临时工程费 20.47 万元，独立费用 24.54 万元，预备费 13.78 万元 .。 (工程估算表格附后 )。 6.6 资金筹措 本工程建设资金筹措计划按照有关投资分摊政策的规定，申请中央财政资金下拨总投资 40%，计 60.28 万元，地方财政自筹 40%，计 60.28 万元，地方水利部门自筹 10%，计 15.7 万元，项目受益区乡镇自筹资金占 10%，计 15.7 万元。 7 经济评价 7.1 概述 某某倒虹吸管整险加固工程项目，是社会公益性质的水利建设项目，依据SL72-94水利建设项目经 济评价规范，本项目经济分析包括国民经济评价和敏感性分析。 7.2 国民经济评价 7.2.1 国民经济评价方法 1、工程项目的国民经济评价按照水利部颁发的 SL72 94水利建设项目经济评价规范进行。根据某某倒虹吸管的具体情况，拟采用工程设施的总费用和总效益进行国民经济评价。 2、项目计算期包括建设期、运行期，根据灌区工程固定资产折旧年限综合考虑，确定建设期为 0.4 年，建设期运行期合计 30 年。评价参数 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 3、国民经济评价采用影子价格； 4、社会折现率采用 12%。 7.2.2 工程费用 本项目工程费用 包括国内固定资产投资、年运行费和流动资金。 a、国内固定资产投资 根据投资估算成果，扣除价差预备费和国民经济内部转移支付部分后，国内固定资产投资为 136.93 万元，用影子价格调整后国民经济国内固定资产总投资为 134万元。 b、年运行费 年运行费包括人员工资及管理费、材料及燃料动力费、维修费等。参照类似工程按固定资产投资的 2.5%计 ,其值为 3.35 万元。 c、流动资金 流动资金包括维护工程正常运行所需购买燃料、材料、备品、备件以及支付职工工资等周转资金，参照类似工程分类，流动资金按年运行费用的 10%考 虑，其值为 0.34 万元。 7.2.3 工程效益 本项目工程效益包括改善灌溉面积增产效益、恢复灌溉效益。 a、改善灌溉面积增产效益 根据水利建设项目经济评价规范 SL72 94 第 2.3.4 条 灌溉效益之规定，根据工程区农作物种植比、采取工程措施后作物增产情况、作物单价及灌溉分摊系数，可以算出改善灌溉面积增产效益。具体计算见表 7-1。 表 7-1 某某输水工程改善每亩灌溉面积增产效益表 农作物 农作物种植比 农作物单产 (kg/亩 ) 单价 （元/kg） 灌溉分摊系数 灌溉增产效益（元） 无工程 有工程 增产 水稻 0.87 400 500 100 1.0 0.45 39.29 花生 0.06 310 400 90 1.60 0.4 3.46 玉米 0.12 400 520 120 0.80 0.4 4.49 豆类 0.01 62 150 88 2.00 0.4 0.70 蔬菜 0.12 2000 2300 300 1.50 0.50 27.00 油菜 0.62 110 130 3020 2.50 0.40 12.40 小麦 0.09 158 210 52 1.00 0.40 1.87 某某倒虹管整险加固工程可 行性研究毕业论文 合计 1.89 89.21 由上表可知，改善灌溉后每亩可增加效益 89.21 元，考虑到改善灌溉是由干渠、渠系建筑物及干渠以下各级支渠等共同作用的结果，因此本次某某倒虹吸管建筑物配套效益比重按其中的 30%计，则每亩增加效益经分摊后为 26.76 元。本次共计改善灌溉面积 2.14 万亩，则改善灌溉后每年可增加效益 57.26 万元。 b、灌区恢复灌溉面积增产效益 每亩恢复灌溉效益计算 同前面分析类似，恢复每亩灌溉效益为 156.8 元，具体计算见表 7-2。 表 7-2 灌区恢复每亩灌溉面积增产效益表 农作物 农作物种植比 农作物单产 (kg/亩 ) 单价 （元/kg） 灌溉分摊系数 灌溉增产效益（元） 无工程 有工程 增产 水稻 0.87 305 500 195 1.00 0.45 76.61 花生 0.06 210 400 190 1.60 0.40 7.30 玉米 0.12 300 520 220 0.80 0.40 8.24 豆类 0.01 50 150 100 2.00 0.40 0.80 蔬菜 0.12 1900 2300 400 1.50 0.50 36.00 油菜 0.62 90 130 40 2.50 0.40 24.80 小麦 0.09 125 210 85 1.00 0.40 3.06 合计 1.89 156.80