1、南水北调中线某渠段土石方开挖方案【摘要】南水北调中线工程从丹江口水库陶岔闸引水,经长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口,沿唐白河流域和黄淮平原西部边缘开挖渠道,在河南省郑州市附近通过隧道穿过黄河,沿京广铁路西侧北上,自流到北京、天津。输水干渠全长 1273km,年调水规模 130 亿 m3。本文章介绍南水北调中线工程方城-5 标土方开挖施工方案 【关键词】 南水北调；土方开挖；质量控制 中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号： 1、工程概况 南水北调中线工程从丹江口水库陶岔闸引水,经长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口,沿唐白河流域和黄淮平原西部边缘开挖渠道,在河南省郑州市附近通过隧道
2、穿过黄河,沿京广铁路西侧北上,自流到北京、天津。输水干渠全长 1273km,年调水规模 130 亿 m3。方城-5 标起点设计桩号 152+311，轴线坐标为（X=3674339.701m，Y=499159.974m） （1954 年北京坐标系，下同） ，终点设计桩号 159+982，轴线坐标为（X=3677954.305m，Y=504980.405m）, 方城-5 标长度为 7.671km。渠道为梯形断面，渠底宽度为 21-24m，渠底高程 130.129.940m，渠道内桩号 156+415-157+385 边坡为 1:1.5、桩号 158+715-158+935 边坡为1:1.0，其余桩
3、号边坡为 1：2.0。一级马道(堤顶)宽 5.0m，二级马道(堤顶)宽 2.0m，渠道纵比降为 1/25000。 2、开挖规划 沿渠线范围内大部分以深挖方为主，局部半挖半填。土石方开挖总量 560 万 m3，填方总量为 62 万 m3。根据业主招标图纸所示，桩号154+011156+385 和 158+965159+720 渠段为换填渠段，换填厚度1.0m，换填土为水泥改性土。 对一级马道以上部分按照设计断面开挖成型，并及时进行护坡防护施工。对一级马道以下过水断面部分，开挖时边坡保护层 0.5m、底板1m（换填段边坡 1m、底板 1m、岩基段不留保护层）以形成初始断面，在开挖作业段内渠坡进行混
4、凝土衬砌施工前再按设计断面予以挖除（先边坡，后底板） 。 作业段内土方开挖施工拟采用 1.2m3 反铲挖掘机挖装，1520t 自卸汽车运输，按照设计开挖坡度，由上而下，分级逐层开挖。 3、施工准备 1 组织足量的土方施工机械进场，并对机械设备进行检查、维修和保养，保证机械运行状态良好。 2 组织施工管理及作业人员到岗就位，并对施工人员进行必要的岗前培训，保证施工人员有的放矢的开展作业及管理工作。 3 储备适量的油料，组织和落实抽排设备及其它机具等。 4、施工程序 渠道土方开挖根据施工用地移交情况，分段组织开挖，机械布置尽量合理，其施工程序：编制施工方案测量放线积水、淤泥排除 覆盖层机表土清理
5、可用土料运至回填区或弃土处理保护层开挖开挖面验收削坡进入下一工序 5、场地清理 （1）植被清理 采用 118kw 推土机对开挖区域内的植被进行清理、拢堆，3m3 装载机铲装，20t 自卸汽车运输至指定地点。 清理范围延伸至离施工图所示最大开挖边线或建筑物基础边线（或填筑坡脚线）外侧 5m 的距离。主体工程的植被清理，须予挖除树根的范围延伸到离施工图所示最大开挖边线建筑物基础外侧 3m 的距离。 （2）表土的清挖、堆放 采用 118kw 推土机对开挖区域内的表土（包含细根须、草木植物根系、覆盖层等的表层有机质土壤）进行挖除、拢堆，3m3 装载机铲装，20t 自卸汽车运输至指定地点堆存备用。 建筑
6、物附近的生活和建筑垃圾采用推土机拢堆，挖掘机挖装 20t 自卸汽车运输到指定的弃渣场。 6、开挖区临时道路、排水 渠内开挖运输，边开挖边修路，原则上结合渠道一级马道。道路宽度为 5m，纵向坡比、转弯半径及指示信号符合施工规范的要求。开挖区域内的临时道路、通道在开挖完成后，除必要的施工便道外，及时用挖掘机进行清理。 勘察期间地下水位高于渠底板，施工时需要采取适当的排水措施，施工前复测地下水位。当地下水位高于渠底板时，开挖排水采用明挖排水沟结合集水井排水方式。在开挖接近地下水位时，首先在开挖断面两侧开挖排水干沟、支沟和集水井，布置水泵，及时抽水降低地下水位后，再进行此层开挖。随着开挖的进行，排水沟
7、需要不断加深，使沟底始终低于开挖底面。排水沟为临时设施，断面设计为梯形，排水干沟深1m1.5m，边坡系数 1：2，底坡为 1/200；排水支沟深 0.3m0.6m，边坡系数 1：1，底坡为 1/200，集水井体积需要能满足抽水机停止抽水1015 分钟，井底高程低于排水干沟底高程 1.5m。局部渠段采用内径为300mm 的井管降低地下水位，井管间距 20-30m。 7、开挖方法 土方明挖从上到下分层分段依次进行，严禁自下而上或采取倒悬掏底的开挖方法，施工中随时做成一定的坡势，以利排水，开挖过程中避免开挖范围内形成积水。易风化崩解的土层，开挖后不能及时回填的，留有保护层。 渠道土方开挖根据工程数量
8、、工期要求、机械配备情况和地质条件合理安排施工季节、开挖段长度、开挖方式，充分准备，精心组织，集中力量进行机械化快速施工，做到“快开挖、早防护” ，确保工程质量。导（截）流沟的施工和防护堤的施工紧随渠道开挖进行，使开挖成型的渠坡及时得到防护。 渠道土方开挖，根据渠道上口开口线的宽度布置 2 个或 1 个开挖作业面。开挖采取纵向分段、分层（初拟按每层 34m 厚） ；横向根据具体情况采用全宽开挖，或分台阶开挖：先沿纵向挖掘一通道，然后向两侧拓宽，上层通道拓宽至渠道边坡顶缘后，再开挖下层通道，以使各层有独立的出土道路、防护施工平台和临时排水设施，如此向纵深开挖至渠底标高。 深挖渠段施工分级开挖、分
9、级防护。施工中做好每一开挖层的引排水工作，以确保开挖面干燥无水。 机械开挖土方时，接近设计坡面时采用反铲削坡，实际施工的边坡坡度适当留有人工修坡余量（0.20.3m 厚） ，再以人工整修至设计要求的坡度和平整度。边坡易风化崩解的土层，开挖后不能及时进行下一步工序的计划保留 0.5m 左右的保护层，底部保护层根据是否跨雨季和存在地下水影响的不同情况，留置保护层厚度 1.5m，在后续工序开始前清除。在衬砌之前由人工削坡，机械清挖、外运。然后由削坡机精削达到设计断面要求。 8、石方开挖 渠道石方明挖采用控制爆破技术。为使开挖面符合施工图纸所示的开挖线，保持开挖后基岩的完整性和开挖面的平整度，采用预裂
10、爆破或光面爆破技术。对特别重要部位的开挖，根据具体情况和监理人指示，采用孔间微差爆破、孔内微差爆破、钻防震孔或减震孔等一切必要措施，避免爆破震动的危害。对于不适宜采用预裂爆破的部位，应预留保护层。各项石方明挖工程爆破钻孔应符合以下要求： 钻孔孔径：梯段爆破不得大于 120mm，紧邻保护层以上的梯段爆破及预裂爆破、光面爆破不得大于 100mm，保护层爆破不得大于 50mm， 钻孔孔位、角度和孔深应符合爆破设计的规定，钻孔偏差一般不得大于 1 度。 已完成的钻孔，孔内岩粉应予清除，孔口应予以保护。对于因堵塞无法装药的钻孔，应予以扫孔或重钻。钻孔经检查合格方可装药。 台阶爆破钻孔不得钻入预留的保护层
11、内。 无论采用何种保护层开挖爆破方式，钻孔均不得穿过建基面。 开孔误差不应大于 15cm。 按照监理人的指令，对重要爆破的钻孔结束后应提交钻孔竣工图，经核准后方可进行装药。 紧邻水平建基面的岩体保护层厚度和保护层的开挖方法，在新浇混凝土、新灌浆区、新喷锚支护区、已建建筑物附近以及有特殊要求部位的爆破作业，应按水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范DL/T-5389-2007 相关规定和安全爆破规程GB6722-2003 的有关规定执行。 最大段起爆药量应满足现场试验确认的安全爆破质点振动速度的要求。 9、安全保证措施 （1）高边坡开挖安全措施 1高边坡顶部均设置安全网栏及挡板，以防落物伤人，开
12、挖过程中，如有必要及时进行边坡支护，加强边坡稳定观测，防止边坡失稳或产生较大滑移。 2为了施工安全整个工作面照明要满足要求，恶劣的气候条件下，不许在高边坡上施工。 （2）运输安全措施 1机械操作人员持证上岗，各类运输车辆必须处于完好状态，制动有效，不准带病运行，严禁人料混载。 2所有运载车辆均不准超载、超宽、超高运输。 3装渣时将车辆停稳并制动，在运输车辆所经过的路口、村口设置安全标志。 4运输车辆做到文明行驶，不抢道、不违章，载重行驶速度不能超过 15km/h，施工区内行驶速度不能超过 25km/h。 5在右岸沿渠道路与道路交叉路口设置提醒标示牌和车辆限速牌，并且在车流量较大的交叉口派专人指
13、挥。 （3）安全度汛措施 建立由项目经理为第一责任人，安全生产领导小组作为监督机构，负责组织和监督本工程安全度汛施工措施的落实。 在汛期来临之前，根据水文气象情报，结合实际条件，做好防洪安全度汛准备（包括：防洪抢险人员、物资、通讯指挥等） ；防洪度汛期间，防洪抢险人员和物资均不准调作他用。 度汛期间组织专人巡逻检查，及时通告水文情报和洪峰情况。工程度汛期间加强与上级主管部门的联系，听从上级防汛指挥，执行上级命令。 未竣工工程及临时设施工程，分别根据情况，进行抗洪加固，在汛期对其加强观察或实施紧急安全措施。 在汛期来临之前，将各种施工机械设备必须撤离低洼、淹没地点；撤离、停机后，进行维修保养，并对停机地点进行观察，防止洪水上涨淹没。 根据施工进展情况和本投标技术文件的安全度汛保证措施制定安全防汛专项（年度）措施
