019,高石碑水力吹填方案

1、南水北调引江济汉高石碑水利枢纽土方水力开挖施工方案一、概述高石碑水利枢纽工程土方开挖，原招投标方案中采取机械开挖，汽车运输到渣场。我 部进场后经过现场查勘，并在周边工程学习了解，引江济汉地区属于亚热带季风气候，雨 量丰富，多年平均降雨量1135.9mm，雨季从3月一直持续到10月底，降雨频繁，且工程区 土性多为粘土及壤土，地下水丰富，土质含水量大，机械开挖无法正常施工，该工程区域 土方开挖多采用水力开挖方案。我部自2010年10月进场以来，由于征地等问题影响，工程一直迟迟不能开工。根据 业主2011年2月11日会议精神，要求我部尽快掀起施工高峰，为确保雨季能够连续施工， 保证今年年计划目标的实

2、现，我部建议将土方开挖采取机械开挖与水力开挖结合的方式进 行，机械开挖无法正常进行的部分均采取水力开挖的方法进行施工。工程施工内容本标土方水力开挖施工内容包括：高石碑出水闸基坑地下水位以下土方开挖；兴隆河 倒虹吸土方开挖；外江出口护岸工程土方开挖及河道疏浚；渠道工程地下水位以下土方开 挖。工程地质特性高石碑出水闸闸基底板高程EL25.04m，闸基坐落在壤土层上，开挖后闸下壤土层厚约 1.52.5m，承载力较低；下部粉细砂层天然地基承载力为180kp，砂层下面砂卵石层承载 力为300kp，可作为持力层。兴隆倒虹吸处渠底高程 EL27.25m 左右，进、出口闸室段地基持力层为粘土，管身段 地基持力

3、层为粉细砂。干渠64+18166+200渠段设计渠底板高程约EL25.10m，为砂基浅埋段。本段地下水 位接近于渠道的设计和校核水位，地下承压水与汉江水互为补给。渠道开挖后，承压含水 层上覆粘性土层厚度较薄，渠道施工时在下伏承压水的作用下，渠道底板粘性土层可能被 击穿而产生基坑突涌问题；干渠66+20067+230渠段设计渠道底板高程约EL25.00m，为 砂基段。地下承压水与汉江水互为补给，本渠段渠坡多出露砂壤土、粉细砂层，渠底出露 砂层，施工时砂壤土、粉细砂层会产生严重渗漏和渗透变形问题。水利开挖工作原理 水力开挖土方的施工原理是根据自然界水流冲刷原理，借水力作用来进行挖土、输土， 即水流

4、经高压泵产生压力，通过水枪喷出一股密实的高速水柱，切割、粉碎土体，使之湿 化、崩解，形成泥浆和泥块的混合，再由立式泥浆泵及输泥管吸送到堆土场。主要工程量土方水力开挖共计2848975m3，清基共计55606m?。高石碑出水闸基坑地下水位以下土方开挖162028山3。兴隆河倒虹吸土方开挖 125573m3。外江护岸工程土方开挖及河道疏浚328276m3。渠道工程地下水位以下土方开挖2233098m3。二、施工规划开挖布置渣场布置建议增加明渠左岸兴隆河渣场，满足堤内多余调出土方，经计算弃渣量约为50万方， 渣场填筑按照1.5米计算，需要征用土地500亩。堤外开挖总量约207万方，填筑总量25 万方

5、，计算弃渣量约为182万方，需要渣场面积1820亩，建议将开挖泥渣经管道运输到 外滩低洼地。围堰填筑 为防止渣场开挖作业的泥浆在弃料场的低洼地带及沟渠溢出，污染农田及灌溉沟渠，采用挖掘机在四周修筑围堰。围堰断面为梯形，顶宽3.0m,两侧坡面为1： 1.5。围埂采 用壤土修筑。余水排放 堤内通过在兴隆河东岸开挖沟渠(或安置排水管配合抽水泵)的方式，将沉淀后的余水引到兴隆河里；堤外在汉江西侧开挖沟渠(或安置排水管配合抽水泵)的方式，将堤外沉淀 后的余水引至外滩沟渠排入汉江。(详见附图)2.1.3开挖区域高压供水管网的布置 沿开挖区域布置高压供水管网，主管管径6寸，支管为软管，可随意拖动。施工用电规

6、划施工用电由沿渠线布置的4个配电所供应。堤内500KV变压器两台，堤外500KV变压 器两台。施工用水开挖区的降水井抽水到集水坑（或者集水箱），用于水力开挖。三、施工进度计划安排施工强度：每台套设备每小时的抽水能力为136ms/h，抽取浓度达到30%的泥浆时，其 生产能力降为110m3/h，抽取土的方量为110X30%=33 m3, 一天按24小时计，则日输送土 方强度为792 m3。出水闸基坑开挖量20.2534万m3,渠道及外江护岸开挖工程量279.1372 万m3,倒虹吸开挖工程量12.5573万m3，总计311.9479万m?,除去地下水以上62.38958 万m5剩余为305.709

7、32万m3。受汛期和雨季的制约，汛期前先完成出水闸涵洞段土方开挖, 其余开挖推到汛后施工：2011年3月3日2011年4月1日（28天），拟投入10台套进行高石碑水利枢纽闸 室段土方开挖，其日输送水力开挖强度为 792 m3 X 10=7920 m3, 11天强度为7920m3X 10d=8.712万m3；可完成涵洞闸室段土方开挖（施工前18天施工准备及进场安装调试）。2011年9月14日2011年10月3日共有20天，拟投入20台套进行高石碑水利枢 纽进出口段（上游护坦段及下游消力池、海漫段）土方开挖，其日输送水力开挖土方强度为 792 m3X20=1.584万m3, 10天强度为1.584

8、万m3X10d=15.84万m3；可完成高石碑水利 枢纽进出口段（上游护坦段及下游消力池、海漫段）土方开挖 （施工前 10 天施工准备及安 装调试）。2011年9月30日2011年11月13日共有45天，拟投入20台套进行导流明渠和民 堤外渠道土方开挖，其日输送水力开挖土方强度为792 m3X20=1.584万m3, 20天强度为 1.584万m3X20d=31.68万m3；可完成导流明渠及民堤外渠道土方开挖（25天考虑到高石碑 枢纽进出口段土方开挖时间较紧可合理分配时间）。2011年11月14日2012年3月12日共有120天，拟投入10台套进行倒虹吸至出 水闸渠道土方开挖，其日输送水力开挖

9、土方强度为792 m3X10=7920m3， 90天强度为 7920m3X90d=71.28万m?；可完成倒虹吸至出水闸渠道土方开挖（还剩下30天可分配到渠 道边坡整理） 。2011年12月14日2012年2月12日共有62天，拟投入10台套进行倒虹吸土方开 挖，其日输送水力开挖土方强度为792 m3X 10=7920m3, 16天强度为7920m3X 16d=12.672 万mh可完成倒虹吸土方开挖（还剩下46天可分配时间进行其他部位开挖）。2012年2月28日2012年9月28日共有214天，拟投入20台套进行老堤至民堤渠 道土方开挖，其日输送水力开挖土方强度为792 m3X 20=1.5

10、84万m3, 100天强度为1.584 万m3X 100d=158.4万m?；可完成老堤至民堤渠道土方开挖（114天可考虑分配时间进行 渠道边坡整理）。2012年9月29日2013年2月15日共140天，拟投入5台套进行外江护岸工程土 方开挖，其日输送水力开挖土方强度为 792 m3X 5=3960m3， 83 天强度为 3960m3X 83d=32.8680万m?；可完成外江护岸土方开挖（还剩下57天可分配到闸室至老汉江干堤段 渠道开挖及外江护岸边坡整理）。2012年11月28日2013年1月11日共45天，拟投入10台套进行闸室至老汉江干 堤段渠道土方开挖，其日输送水力开挖土方强度为 79

11、2 m3X10=7920m3， 18 天强度为 7920 X 18d=14.256万m?；可完成闸室至老汉江干堤段渠道土方开挖（还剩下27天可分配闸室 至老汉江干堤段渠道边坡整理）。这样，高石碑枢纽土方水力开挖施工进度计划及施工工期安排如下：施工准备时间：2011年3月3日2011年3月6日设备进场及安装调试时间：2011年3月6日2011年3月21日高石碑水利枢纽闸室段水力开挖施工时间：2011年3月22日2011年4月1日高石碑水利枢纽进出口段水力开挖施工时间：2011年9月14日2011年10月3日民堤外水利开挖施工时间：2011年9月30日2011年11月11日导流明渠水利开挖施工时间

12、：2011年9月30日2011年11月13日倒虹吸至闸室段渠道水利开挖施工时间：2011年11月14日2012年3月12日倒虹吸水利开挖施工时间：2011年12月14日2012年2月13日老汉江大堤至民堤段渠道水利开挖施工时间：2012年2月28日2012年9月20日外江护岸工程水利开挖施工时间：2012年9月29日2013年2月15日闸室至老堤段渠道水利开挖施工时间：2012年11月28日2013年1月11日四、开挖施工规则排泥场围堰（1）排泥场的围堰等设施边线不得超过征地范围。围堰填筑后经常维护，确保围堰的稳定。对于长度较大的排泥场。需要加筑中间隔埂，隔埂应交叉布置，以防泥浆串流冲 刷堰基

13、。隔埂顶高程应与吹填高程一致。排泥场应做好泄水口和排水沟，将固结排出的水流引入河道。同时应对排水河道 的水流进行含泥量控制，尽量减少河道回淤。排水口排水口的设计、施工和维护，经业主批准后进行施工。排水口应设置在具有排水通道的部位，当开挖区附近无排水通道时，应设置在利 于开挖排水沟的部位。应防止排水口泄出的水流冲刷附近的田地，必要时应设置防冲消能设施。防止河 道堵塞，造成排水不畅，影响工程。五、水利开挖施工工艺及施工方法水利开挖施工流程土方开挖施工程序为：准备工作f测量放线及复核f设置集浆罐、布置供水管网一高压水枪冲土f抽浆及输浆至渣场沉淀。施工方法前期准备水利开挖前期，施工技术负责人根据工程实

14、际地形、地貌及工程地质和水文地质条件， 组织相关人员对开挖施工过程中可能引发的难点及问题，采取有效的预防性保护措施。测量放样及复核根据设计断面进行测量放线，打设样桩，在施工过程经常校核测量开挖平面位置、水 平标高、控制桩号、水准点和边坡坡度等式否符合施工图纸要求。施工前，测量人员首先 对开挖部位的原始地形进行复测，将复测结果报监理人审核备案；然后根据施工图纸测放 出开挖开口线，设置明显的标识牌(标桩应引至开挖线以外，以便施工过程中对开挖情况 随时进行检查)。集浆罐及高压供水管道的布置沿开挖区域布置高压供水管网，采用 15kw 水泵供水。主管管径 6 寸，支管为软管， 按要求接至开挖工作面，支管

15、出口配高压水枪。抽排采用 30KW 泥浆泵将泥浆汇入 160KW 接力泵，再通过直径 355mm 排泥管输送至渣场。高压水枪冲土每台泥浆泵配 2 只高压水枪，人工手持高压水枪冲击土料，使之形成一定稠度的混合 体。抽浆及输送至弃料场采用30KW泥浆泵抽排，160KW离心泵接力将泥浆混合物通过输浆管道送至弃料场沉淀。边坡整理为使得渠道边坡平整，冲挖时预留 1m 保护层，采用挖掘机进行机械削坡六、主要施工人员及机械设备配置主要施工人员配置水力开挖施工方案劳动力配置表序号管理人员人数备注1开挖技工1402管道技工243巡管工104带班人105队长56施工员57设备管理员38测量2总人数：200人。主要

16、施工机械设备配置满足本工程土方水利开挖挖施工的主要设备配置见表 6-2表 6-2 土方开挖主要设备配置表序号设备名称型号及规格单位数量备注1泥浆泵6PS-22-30kw台套202注水泵6PS-22kw台套43高压泵15kw台套204咼压水枪65支40605接力泵9PS160kw台套66维塑管150KM67高密管e 150KM38输泥管e 355KM59潜水泵455kw台10七、施工质量、安全及环境保证措施控制性工期保证措施配置合适的测量人员、仪器和设备，按国家测绘标准和本工程精度要求，建立施 工控制网；施工过程中，及时放出开挖轮廓线并对坡面进行复核检查。开挖边坡防护及时跟进，保证边坡稳定；同时

17、加强施工期边坡变形观测，并根据 观测结果调整开挖防护方案，保证边坡开挖施工安全和质量。用泥浆泵每天1台可开挖700-800m3左右，该段工程计划投入20台泥浆泵，每月 完成约37万m3o质量保障措施技术人员应对施工人员做好施工方案和技术交底工作。基坑内的泥浆泵应远离边坡，防止伤及设计开挖边坡，边坡必须采用反铲开挖， 人工配合修整。施工安全保证措施水力开挖施工前，针对水力开挖的施工特点，对施工作业人员先进行进场安全教 育和安全技术交底，建立水力开挖安全生产岗位责任制，确定安全生产责任人。进行水力开挖时，基坑开挖区内作业人员着绝缘水裤水鞋和救生衣，配戴安全帽， 施工时应随时探明工作范围内的淤泥深度

18、，做到不进入淤泥较深的区域作业。各类水泵安排专人值守，电工必须持证上岗，水泵必须一泵一闸，严格接地、接 零和安装漏电保护器，水泵和其它部件检修时必须切断电源，严禁带电作业。高压电气设备应设示警标志，操作高压电气设备，戴绝缘手套，穿电工绝缘靴并 站在绝缘板上；低压电气设备加装触电保护；高压用电加装流电保护还必须加装过流保护。手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部位，有良好绝缘，使用前进行 绝缘检查；电气设备有良好的接地保护，每班均由专人检查；所有施工用电线路均按规定 分别定位悬挂，由值班电工负责检查管理。夜间施工时，施工现场应合理布置照明线路，保持充足的照明，在施工道路旁设 立必要的交通标志及警示标志以策安全。施工区域设立明显的警示标志，非施工人员严禁进入施工现场，沮漳河河道开挖 区域应封堵所有路口，禁止所有非施工人员、畜禽进入施工现场，安排安全员进行巡查。在管线沿线及弃渣场四周围堤安排专人进行巡视，通过对讲机进行