南水北调中线一期工程总干渠陶岔沙河南（委托建管项目）方城段段第三施工标段（合同编号：HNJ-2010/FC /SG-003）渠道开挖方案批 准审 核编 制中国水利水电第三工程局有限公司南水北调中线工程方城段三标项目部二O一一年三月目录1.工程概况 12. 主要项目及工程量 13. 编制依据 14. 施工布置 25. 土方开挖 35.1 开挖分区 35.2 开挖施工程序 35.3 开挖施工方法 46.石方开挖 76.1 开挖方案 76.2 爆破方案 87. 土方平衡 108.施工进度计划119. 资源配置1110.土石方施工技术及质量控制措施 1311. 安全环保措施 141. 工程概况 南水北调中线一期总干渠陶岔渠首至沙河南段工程方城段（以下简称 “方城 段”）是总干渠陶岔渠首至沙河南段一个设计单元，位于河南省南阳市方城县境内， 起点位于小清河支流东岸宛城区和方城县的分界处，设计桩号 124+751，终点位 于三里河北岸方城县和叶县交界处，设计桩号185+545。全渠段设计流量330m3/s, 加大流量 400 m3/s。南水北调中线一期干线工程为I等工程，输水建筑物为1级建筑物。 方城-3 标是第 3 个标段， 起点设 计 桩号 138+551 ， 轴线 坐标为（X=3669249.953m， Y=486815.701m）（1954 年北京坐标系，下同），终点设计桩号145+651，轴线坐标为（X=3672702.790m，Y=492896.220m）,方城-3 标长度为 7.100km。渠道开挖断面为梯形断面，坡比为1： 2.25和1： 2.5，渠底宽为18.520m。本 标段沿线共有建筑物11个，包括： 3座左岸排水建筑物， 2座渠渠交叉建筑物， 3 座公路桥， 3座生产桥。2. 主要项目及工程量本标段渠道土石方明挖工程量为319.4万m3,其中软岩开挖约41.2万m33. 编制依据1.1 合同文件；1.2 施工总进度计划、年进度计划；1.3 总体施工组织设计；1.4 施工相关图纸（总平面图、纵横断面图、渠道开挖图）；1.5 相关施工技术规范及规程：（1）水利水电建设工程验收规范SL223-1994；（2）水利水电建设工程施工组织设计规范 SL303-2004；（3）爆破安全规程 GB6722-2003；（ 4）水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范 SL47-94；（5）南水北调中级一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工工法；（6）南水北调中线一期工程膨胀土处理施工技术要求；（7）南水北调中线一期工程膨胀岩处理施工技术要求。4. 施工布置4.1 施工道路1、由于本施工标段分布战线较长，且不同地段开挖料需进行有用料和无用料的分区堆存 和弃渣，因此，须对不同开挖地段的施工道路进行布置，以满足各部位开挖运输施工的需求。2、渠道施工道路主要以左右两岸沿渠施工道路为主，填筑施工便道，连通生产、生活区、 渣场及施工现场。沿渠便道采用泥结碎石路面，路面宽7.0m，道路标准不低于工矿二级；各开 挖工作面施工便道从沿渠道路接引，按照小于 12的坡比沿明渠两侧边坡修筑至渠底，与渠底 和一级马道连接，以此作为渠内结构物施工的通道。逐段施工完成渠底衬砌后，再逐段完成道 路占压部位的施工。开挖工作面至沿渠道路连接段在保证不损伤渠道永久边坡的原则下，根据 现场实际情况灵活布置修筑坡比小于 12%的临时施工道路连接段。并在合同实施期间对施工道 路进行管理、维修、养护及水毁后的道路修复，以及为满足运输而必须采取的临时加固和加扩 措施。4.2 施工供电、排水、供风（1）供电：土石方开挖工程的施工用电主要施工降排水和现场照明等用电，用电容量不 大，由本标统一布置的系统用电线路和柴油发电机发电提供，供电系统能够满足施工需要。照 明采用 10kw 氙灯、碘钨灯、镝灯等。（2）本标段施工区域地下水较丰富、水位较高，施工中降、排水及开挖土质边坡稳定是 施工时应关注的一个主要问题。为保证正常施工，必须进行必要的临时施工排水，施工期临时 排水主要为施工期降雨地表汇水、地下水抽排。排水方式：1）开挖面外排水：在渠道开口线两侧堤基及时修筑防护堤以拦截地面雨水，防护堤外侧 设置导流沟渠，坡面雨水通过导流沟槽直接排入渠底排水泵坑，用泵抽排到防护堤外侧导截流 沟槽；2）渠道内开挖排水 渠道地下水设导流明沟与井点降水相结合方式施工。在一期开挖中采用在渠坡侧布置明沟排水，二期开挖（保护层）在渠道中心线布置井点降水，潜水泵抽排到两岸的排水沟内。根据招标文件要求，本标段渠道开挖含水层以上部分35m不需要采用降排水措施，可直 接进行渠道开挖，待开挖含水层以下时，分层在渠道纵向两侧设置导流明沟降水，导流明沟底 宽1m左右，沟坡按1:0.50.75设置。导流明沟底低于每层开挖面12m,导流沟每500m设集 水坑一座，进行集中抽排至渠堤外导流沟。为保证开挖进度顺利衔接，采用排水沟领先法。降排水导流沟及集水坑始终超前于开挖工 作面500m以上。渠道开挖至建基面时采用井点降水，渠道底口设置井点；井点间距暂定20m, 施工时根据水量确定间距。渠道排水泵：200 GW300-15-22（300m3/h）水泵6台，用电负荷22kw。井点排水设备拟选用QDX25-17-2.2型潜水泵20台，用电负荷为22kw。渠道内开挖排水期间，在渠道外侧村庄附近设置简易变形观测点，定期进行地表沉降观测。（3）根据施工总进度计划和工程的整体布置规划，采用总体分散、局部集中的原则，在 本标施工现场内石方区布置移动式空压机站。用风量大、用风量集中部位采用电动空压机，临 时使用采用油动空压机。5. 土方开挖根据该工程战线长，施工道路布置条件好的特点，渠道明挖工作分段进行，每个区段开展 12个工作面。5.1 开挖分区（1）为保证渠道施工的连续均衡以及合理利用施工资源，结合本标所指定的弃渣场布置 位置及渠道沿线建筑物的布置，为了满足进度计划要求，将7.1km渠道划分为三个施工区段进 行组织施工。（2）各区段施工范围划分及工程量见表 5-1。表 5-1各区段施工范围划分及工程量区段桩号（起）桩号（止）长度开挖量回填量备注I138+551141+185263490876671637不含建筑物开挖量I区区141+185143+0001815891357195961III区143+000145+65126511224346442751合计710030244697103495.2 开挖施工程序 根据工程总工期的要求，和水文地质条件。本标开挖施工程序安排如下： 施工准备-施工放线-表土清理-导截流沟施工-分层开挖-测量复核-保护层开挖-边坡修整f清基（建基面清理）。5.3 开挖施工方法（1）施工准备 根据施工总布置要求，将施工用风、水、电等布置至施工区域内，组织设备、人员、物资 材料等资源就位。组织施工人员进行学习交底领会设计意图，做到施工方案人人心中有数。（2）施工放线1）放出开挖区的上开口线及永久截（导）流沟的开挖边线提供给作业层，进行开挖范围 内的清理植被，并清坡。2）根据施工需要进行开挖边坡放样，检查边坡开挖体形，并完成开挖边坡的竣工断面图， 平面图，同时完成工程量的计算。3）采用GPS,全站仪、水准仪进行施工放样，施工中严格按相应规范与标准进行施工。（3）表土清理对开挖区域内的表土层、障碍物、建筑垃圾等进行清除， 表土层清理控制在 50cm 内。剥 离的表土如为耕作层，按照就近原则堆存至 3-1#营地内的堆土场进行堆存，堆存时应进行分区、 分层堆放，以便后期作为右岸沿渠路绿化带植土使用；如为废弃料，则应运至指定的弃渣场弃 掉，弃渣时应做好分层堆放。（4）排水系统砌筑 在清表的同时视情况提前或及时完成渠道左侧永久截（导）流沟等排水系统的开挖与干砌块石砌筑，作为地表排水及渠道内地下水抽排使用，截（导）流沟开挖的弃渣及时运至指定的 弃渣场。（5）开挖分层厚度分层原则：本标渠道开挖断面深度为3m12.5m，为减少施工过程中地下水抽排量及保护 主干渠混凝土衬砌建基面不受地下水侵润，本标段主干渠开挖分层原则基本按照4 层开挖，第 一层为可用土开挖，开挖厚约2m；第二层挖至地下水侵润线上50cm,开挖厚度约12m；第 三层开挖厚度约3.5m；第四层为预留保护层厚度开挖，开挖厚度约2m。在富含合格土料的区段还需根据合格土料的所在标高及分布厚度进行开挖分层，以便顺利 进行合格土料的开挖与备存，同时防止合格土料被无用料所污染。开挖施工分层图 5-1土方开挖分层图 图 5-1集水坑.-三层开挖区（开挖深度3 5m）渠道中二层开挖区（含 水层以丄50cm开挖）一层开挖区（可用土开挖）集水坑渠堤力坡保护层一层开挖区三层开挖区10%便道保护层开挖.10%二层开挖区便道.10%开挖分层平面布置图6）土方开挖1）开挖从上至下分层分段依次进行，严禁自下而上或采取倒悬的开挖方法。对于地下水 侵润线以下开挖采用超前开挖降排水导流沟方式进行，开挖分段每 500m 设置集水坑，水泵抽 排至左岸永久截流沟内，然后自流入附近沟渠内。两侧边坡预留垂直建基面边坡lm （水平宽 2.25m）保护层。待两侧降排水导流沟将渠道中间地下水降排后进行大面积开挖。如开挖施工 作业面较为开阔，且开挖层厚较薄，可采用推土机进行集料， 3m3 装载机直接装车运输。2）保护层开挖，开挖前首先采用井点降排水方式进行地下水抽排,开挖主要采用1.61.8m3 液压反铲进行开挖，直接装 l520t 自卸车运至指定的弃渣场弃渣。对于渠道土质保护层采用 1.0m3 反铲削坡、人工辅助反铲修整边坡，以满足施工图纸要求的坡度和平整度，确保边坡的 稳定。3）土石方明挖过程中，如出现裂缝或滑动迹象时，立即暂停施工，将人员设备尽快撤离 工作面，视边坡开裂程度采取不同的应急措施，并通知监理工程师，必要时设置观测点，及时 观测边坡变化情况，并做好记录。土方开挖施工工艺流程见图 5-2土方开挖工艺框图 图 5-26. 石方开挖6.1 开挖方案根据招标技术文件规定，在软岩开挖中占软岩开挖总量 70%的部分可直接使用土方机械开 挖，开挖方法同土方开挖；其余需用钻孔爆破作业及体积大于0.7m3的块体占软岩30%,根据 施工环境及开挖厚度，采用松动爆破自上而下分层开挖，爆破采用手风钻钻孔爆破，1.61.8m3 反铲挖装、20t自卸汽车出渣运输。施工前在现场选择适当部位进行爆破试验，确定合理的爆破参数，以获得满意的爆破效果。 边坡和基底采用控制爆破技术，施工时严格按钻爆参数进行施工。边坡开挖采取预裂或光面爆破，梯段爆破预留1.52m保护层，手风钻小爆破削坡。钻孔作 业，控制钻孔的倾角和孔深，使边坡和基底超欠挖控制在允许的范围内。严格控制爆破单响药 量，尽量减轻对边坡和基础的振动破坏。做好排水工作，在开口线以外修建截水沟，防止地表 水流入工作面。采取自上而下分层开挖，坡面支护及时跟进，确保边坡稳定。石方开挖工艺流程见图 5-3石方开挖施工工艺流程图图 5-36.2 爆破方案在本段的石方爆破主要采用浅孔梯段