南水北调中线渠道膨胀岩(土)开挖、换填施工方案.doc

编号：

南水北调XX一期工程总干渠XX北～XX北段
（XX建管局直管和代建项目）XX段施工Ⅲ标
(合同编号：NHB-工程-03/2009-004)

　渠道膨胀岩（土）
开挖、换填施工方案（修）

.

编 制：

审 核：

批 准：

XXXX工程局有限公司
2012 年 4月25日

目 录

1、概 述 1
1.1工程概况 1
1.2土石方主要工程量及工程完成面貌 1
1.3工程地质条件 2
2、设计变更及技术要求 3
2.1设计变更情况 3
2.2土方填筑施工技术要求 4
3、施工总平面布置及施工规划 8
3.1施工总平面布置 8
3.2施工总体规划 9
4、施工进度计划 13
4.1施工进度计划 13
4.2施工主要节点工期及影响工期的因素 13
4.3主要分项施工强度指标 14
5、渠道土(石)方开挖 14
5.1概况 14
5.2渠道降、排水措施 15
5.3渠道开挖措施 17
5.4滑坡预警、预报 20
6、排水工程施工 21
6.1概述 21
6.2排水工程施工 24
7、渠道换填施工 27
7.1渠道换填的一般要求 27
7.2施工准备 29
7.3料场开采及水泥拌制 31
7.4渠坡土方填筑措施 32
7.5检测 33
8、雨季防护措施 33
8.1雨季防护措施 33
8.2汛期施工保护措施 34
9、施工期安全监测 34
9.1安全检测工作内容 34
9.2监测方法 34
10、施工组织及资源配置 35
10.1施工组织机构 35
10.2施工设备及劳动力组织 36
10.3材料供应计划 37
11、质量、生产安全保证措施 38
11.1质量保证措施 38
11.2安全保证措施 39
11.3安全文明施工保证措施 39

1、概 述
1.1工程概况
XX段第三施工标段，设计桩号为Ⅳ169+600～Ⅳ175+432.8，渠段长度5.8328km 。
本标段的主要建筑物有：引水渠、A河倒虹吸退水闸、A河倒虹吸、C庄分水口等建筑物；穿渠建筑物有：B沟排水渡槽、D沟排水渡槽及公路桥、生产桥等建筑物。
渠道换填主要工作：渠道土方开挖、排水粗砂垫层、砂砾垫层及系统排水管网安装、粘性土填筑。
1.2土石方主要工程量及工程完成面貌
1、施工面貌情况
到目前为止，现场施工面貌情况见表1.2-1。
各换填段工程施工面貌
表1.2-1
序号
换填段桩号
开挖工程量 (m3)
备 注
设计量
已开挖
剩开挖
1
169+600～169+778
210991
187064
23927
正在开挖
2
170+284.～170+800
516556
426561
89995
快速通道公路桥(170+427.7～170+587.7)
3
170+800～171+160
423356
326856
96500
自来水管道(170+937.7)
4
172+896～173+921
1250000
1087448
162552
大B沟水泥路(173+229.6)
5
173+921～174+314
364775
322475
42300
铁路(174+167.7)
6
174+314～174+904
474219
377349
96870
正在开挖供热管段
7
174+904～175+432.8
353819
330351
23468
保护层开挖
8
合计
3593716
3058104
535612
其中受桥梁占压28.8万方
渠道Ⅳ174+212.8～Ⅳ175+432.8段（1.2km），2010年1月底已经按《膨胀岩（土）处理措施布置》设计断面开挖完成，由于渠道地下水位超过渠底高程，安阳段膨胀岩（土）施工发生滑坡现象，通知暂停换填施工，等设计的处理方案。
1.3工程地质条件
桩号HZ169+600～HZ172+980为上粘性土为主，下膨胀泥岩双层结构段（A河段），以挖方为主，一般挖深9～17m，最大挖深约19m。组成渠坡岩性上部为黄土状中粉质壤土（alplQ2 3）和重粉质壤土（alplQ2），局部为卵石透镜体；中下部主要为卵石（glQ1）和上第三系泥灰岩、粘土岩、砂砾岩（N1L）。渠底板主要位于上第三系泥灰岩、粘土岩、砂岩（N1L）和卵石（glQ1）中。
桩号HZ172+980～HZ175+432.8为软弱厚层膨胀泥岩层状结构段（王老屯段），以挖方为主，挖深一般11～17m，最大挖深22m左右。渠坡岩性主要由上第三系泥灰岩、粘土岩（N1h）组成，渠底板亦位于该层中。
勘探期间地下水位一般高于渠底板2～3m或在渠底板附近。
根据已经揭露出的地下水水位高程，2010年11月4日上午四方联合测量的地下水水位高程，7日转报设计并确认。见表1.3-1。
已经揭露出的地下水水位高程
与招标资料的相关地下水水位比较表
表1.3-1
序 号

部位
桩号
揭露出的地下水水位 （m）
招标资料地下水水位 （m）
高差值（m）
1
标段起点渠道
IV169+600
88.557
86.87
1.687
2
C庄分水口
IV171+250
92.575
91.67
0.905
3
大B煤气管道处
IV172+297
93.1
90.14
2.96

侯小屯段Ⅳ174+314～Ⅳ175+432.8地下水水位高程,高出渠底约2.6m。

2、设计变更及技术要求

2.1设计变更情况

根据渠道Ⅳ169+600～Ⅳ169+778段实际岩层揭露情况，2010年12月初，根据设计通知单调整了该段的换填方案（见：鹤设-2010-15）：卵石层及以上边坡采用原设计换填方案，即换填5.6m厚粘性土，卵石层以下泥灰岩采用一般弱膨胀岩换填方案，即边坡换填1.4m，渠底换填1m厚粘性土。具体详见（鹤设-2010-15）设计通知单。
2011年5月30日设计下发了《现阶段及挖深小于15m的中膨胀岩渠坡处理方案》（鹤设-2011-06），并进行了设计技术交底。本标段各段膨胀岩处理方案详见下表，具体内容详见《现阶段及挖深小于15m的中膨胀岩渠坡处理方案》（鹤设-2011-06）。
2011年6月16日设计下发了《现阶段及挖深小于15m的中膨胀岩渠坡处理补充要求》（鹤设-2011-08）：XX段膨胀岩换填施工图桩号Ⅳ173+921～Ⅳ175+433段，确定施工图换填1.0m不变，按加强方案处理。具体详见（鹤设-2011-08）设计通知单。
2011年10月12日澧鹤代建［2011］259号 《关于开展防渗墙帷幕生产性试验工作的通知》，XX段桩号Ⅳ172+417.7～Ⅳ172+517.7 100米段先进行防渗墙帷幕生产性试验。
2011年12月28日鹤施地2011-02号 《关于XX段膨胀岩换填土料膨胀性复核的成果》，主要是确认换填土料膨胀性，以对渠道断面的换填方案进行变更。
2011年12月设计针对失稳渠坡的原因分析及总结，以及对换填层后不同排水方案的敏感性分析及计算，对不同渠道段换填土料膨胀性的复核，对渠道断面的换填方案进行变更设计。新的设计换填方案于2012年2月25日确定，3月13
号设代处技术交底，提交施工图，3月23日设计院正式进行技术交底。

2.2土方填筑施工技术要求
2.2.1一般要求
(1)填筑材料应是经过补勘且合格试验符合设计要求的料场取得的土料，或是从渠道本身开挖获得的合格土料。填筑材料不应含有冰、树根、表土、杂质以及任何其他由监理工程师确定为不合格的材料。
(2)对土料场应经常检查所取土料的土质情况，土块大小，土料含水量等是符合填筑要求。
(3)土料开采，应在料场严格控制土料的含水量，土料的含水量应在最优含水量的-2%～+3%之间。
(3)渠道换填工程开工前，按照《土工试验规程》（SL237-1999）进行土料核查和相应的土工试验，室内击实试验(取得最大干密度和最优含水量参数)、并根据室内击实试验进行现场碾压试验和施工工艺试验，确定换填土施工技术参数(形成碾压试验报告)，并经监理、设计批准。
(4)技术复核要求
1)原土复核
换填土料、开挖利用料填筑施工前应进行土性指标复核，试验内容：土料的膨胀性（自由膨胀率试验）、矿物成分和化学分析试验（粘土矿物成分、易溶盐含量、有机质含量等）、土料的颗粒组成、溯、液限试验、天然含水率、天然密度复核等。
2)室内标准击实试验：试验项目包括：最优含水量、最大干密度试验；
3)击实后土试验：膨胀量、膨胀力、压缩系数、压缩模量、抗剪强度、渗透系数等参数试验。
2.2.2设计要求

1、粘性土换填技术要求
(1)填筑土料要求使用非膨胀性粘性土，其自由膨胀率＜20%；
(2) 土料的粘粒含量15%～40%，其塑性指数10～20，有机质含量≤2%，水溶盐含量≤3%；
(3)土料含水量为最优含水量的-2%～+3%。
(4)粘性土换填应分层填筑、碾压，压实分层厚度不大于30cm(试验确定)，填筑土料的压实度不小于100%，干密度不小于1.70g/cm3。
对膨胀岩采取换填措施，换填垂直厚度弱膨胀1m，中等膨胀2m。换填土料满足上述要求外，当土料自由膨胀率大于20%时，需掺加4%水泥改性后填筑。
膨胀岩（土）换填时，全部面采用同种土料进行换填。示意见图2-1

图2-1 换填示意图
2.砂砾料技术要求
（1）渠底10cm厚粗砂应为10cm厚砂砾料；
（2）渠道两边坡纵向排水沟以下布置有10cm厚沙砾料，与渠底砂砾料连接；
（3）砂砾料设计指标根据《南水北调XX段渠道衬砌及排水结构用砂砾料及粗砂技术要求》（鹤设-2011-04），针对膨胀岩换填具体要求如下：砂砾料采用连续级配，粒径小于0.075mm的颗粒应不超过5%，最大粒径小于2cm。要求不均
匀系数Cu>5，曲率系数Cc=1~3，满足滤土、排水要求。砂砾料压实后相对密度不小于0.7，砂砾料层无碱活性要求。
2.2.3设计施工要求
(1)工程开挖前，结合永久性排水做施工区的临时排水工作和做地下水的降水工作，保证地下水降至建基现以下50cm，确保土方填筑在干燥环境下施工。
(2)做好开挖边坡的防护工作，开挖面预留30cm保护层，清降保护层后，加强坡面防护和覆盖，防止雨水冲涮或太阳暴晒。
(3)做好施工规划，划分施工段，对清理好的坡面，及时进行换填覆盖，避免岩(土)面长期在大气环境下暴露。
(4)对换填结束的渠段，做好防护工作，防止雨水冲涮。对换填结束的渠，应及时进行渠道混凝土衬砌。
（5）对施工开挖中局部膨胀岩地层裂隙地下水位情况发生变化的，应及时上报，调整相应的处理措施。
（6）现换填层后排水措施与原总干渠设计的排水措施是两套相对独立的排水系统，施工时应协调兼顾，间隔布置，实施过程中出现不协调应及时通知设计单位进行调整。
2.2.4处理措施汇总
渠道换填工程量
渠道换填按设计共8段。具体如下：
（1）A河南段(Ⅳ169+600～Ⅳ169+778)：为粘性土换填，换填深度渠底5.3m、渠坡5.6m；
（2）快速通道以南段(Ⅳ170+300～Ⅳ170+500)：为粘性土换填，换填深度1.0m，1#排水方案；
（3）快速通道段(Ⅳ170+500～Ⅳ170+800)：设计图未明确换填方案(一级马道以下)；
（4）自来水管道段(1 70+800～171+160)：为粘性土换填，换填深度1.0m，2#排水方案；
（5）大B沟段(Ⅳ172+896～Ⅳ173+921)：为粘性土换填，换填深度1.0m，2#排水方案；
（6）D沟段(Ⅳ173+921～Ⅳ174+314)：为粘性土换填，换填深度1.0m，2#排水方案；
（7）侯小屯段(Ⅳ174+314～Ⅳ174+904)：为粘性土换填，换填深度1.0m，1#排水方案；
（8）侯小屯段(Ⅳ174+904～Ⅳ175+432.8)：为粘性土换填，换填深度1.0m，1#排水方案； 渠道换填工程量见表2.2-1。

渠道换填工程量表
表2.2-1
序号
起止桩号
典型断面面积
长度
土方量
1
Ⅳ169+600～Ⅳ169+778.3
533.9
178.8
95460.5
2
Ⅳ170+300～Ⅳ170+500
107.1
200
121412.2
3
Ⅳ174+314～Ⅳ174+904
111.1
590
65534.5
4
Ⅳ174+904～Ⅳ175+432.8
107.3
528.8
56717.4
5
Ⅳ170+800～Ⅳ171+152
107.3
352.5
37825.2
6
Ⅳ172+896～Ⅳ173+921
116.4
1025
45545.23
7
Ⅳ173+936.3～Ⅳ174+314
107.3
377.7
40901.78
8
土方总量
436769.7

XX段变更前后处理措施汇总表
表2.2-2
设计单元
渠道总长（km）

换填
(km)

变更长度（km）

换填+1号排水方案处理长度
换填+2号排水方案处理长度
XXⅢ标
5.8328
3.5753
1.319
1.778

3、施工总平面布置及施工规划
3.1施工总平面布置
3.1.1施工道路布置
1、渠道开挖、填筑施工道路以现有的贯通道为主要的施工道路，在渠道两侧均设施工道路。
2、下基坑道路
(1)下基坑道路按施工单元划分长度，每100m设一处坡道，下坡道路布置见施工平面图(渠-HT-02)。
(2)下基坑道路路面宽4.0m，坡度不大于10%，随土层填筑路面逐步上升。
3.1.2施工用电
换填作业区的临时用电从就近的穿渠建筑物作业区的配电箱接出，在换填作业区配置配电箱，用电采用绝缘橡胶电缆连接、架空敷设。
考虑夜间施工作业，在土料场，换填作业面上、下游侧等部位各设一台3KW的镝灯进行照明。另在作业面各布置3～5盏碘钨灯进行照明。
3.1.3施工用水
本工程施工用水仅是坡面湿润和填筑分层表面湿润洒水，路面防尘洒水。施工供水采用洒水车供水。
3.1.4场地选择要求
3.1.4.1砂砾料拌制场符合如下要求：
（1）距施工区的平均距离最近，减少运输费用，降低施工成本；
（2）尽量减少对现有构建物的施工影响：
（3）不小于1000m2的掺拌场地，初步确定在郭庒火车站生产桥附近。
3.1.4.2换填土翻晒场的布置要求；

（1）为保持含水量均匀，对土料场含水量超标的合格料进行翻松、碎土、晾晒；
（2）对土料场，在翻晒（或开挖）前，按50m长度段设置纵向排水沟，每隔3～5m一条，深1～2m,以加快土料的含水率降低；
（3）对翻晒后的土料，进行含水率测定合格后，将土料运至堆场进行存放，并用雨布进行覆盖保湿、防雨水；
（4）翻晒场地根据不同取料点的场地情况分别布置，以确保施工进度的要求，考虑到填筑现场附近无场地，在取土场附近设置；
（5）一般采用五铧犁和旋耕机翻松、碎土、晾晒，必要时可采用路拌机进行。
3.2施工总体规划
3.2.1施工流程
(1)渠道换填施工总流程见图3-1。
(2)流程图说明
1)流程图为未开挖渠道段纯粘性土换填的施工流程，已开挖成型的渠道参考执行；
2)砂砾料或粗砂铺设按试验及设计要求的施工程序。
3.2.2施工规则
1、施工段规划
(1)根据不同地质条件下设计换填断面、施工现状及复杂的地下水条件，对膨胀岩(土)进行分段施工。
(2)土换填施工，由于其程序的复杂性及地下水的情况，先进行换填试验段的施工，通过现场试验，熟悉施工程序、方法和地下水处理。
(3)具体分段如下：
1)试验段：175+332.8～175+432.8
2)第一段：169+600～169+778.3

3)第二段：175+332.8～175+200
4)第三段：175+200～174+730
5)第四段：174+700～174+270
6)第五段：170+284.3～170+600
7)第六段：173+940～173+260
8第七段： 170+800～171+160
2、施工段划分

(1)划分原则：根据水泥土换填的技术要求，按每个施工验收单元组织施工，每100m为一个施工段。
(2)每施工段的施工顺序：
清基、验收→下基坑道路填筑→排水网施工、验收→粘性土换填→下基坑道路及超填部分挖除→进入下一单元施工。
3、总体施工布局
渠道粘性土换填施工根据现场的施工状况，大部分渠道已经全断面挖除，其中道路、桥梁及渡槽部分，可以进行换填施工的渠段侯小屯段，其桩号为175+077～175+432.8(与汤阴Ⅰ标相接段)。施工总体规划如下：
(1)试验段设在175+332.8～175+432.8，段长100m；
(2)试验段施工的同时，进行侯小屯道路开挖和清基工作，开挖完成 后即由试验段往南依次施工。
(3)A河南(169+600～169+778.3)段在A河倒虹吸进口渐变段和退水闸施工完成后，进行粘性土换填施工。
(4)与渠道交叉建筑物的渠段，在相应的交叉建筑物施工完成(下部结构)后进行施工。布置见施工平面图(渠-HT-01)。

施工准备
表面排水施工
渠道土（石）方开挖
根据地下水类型选择降水方案
坡面保护
岩（土）膨胀性鉴定
地下水降水
选择膨胀岩（土）处理方案
清理基面
砂砾料搅拌
联合验收
级配测定
排水设施安装
排水砂垫层施工
排水网验收
粘性土铺设
碾压
压实度检测
结束

图 3-1：渠道换填土施工总流程

4、施工进度计划
4.1施工进度计划
换填土受季节的影响，换填土源的含水率受不同土层、不同区域的变化，质量控制难度大，翻晒工作量很大，检测频率高，需要时间较长；
1. 7月10日～8月15日为主汛期，11月底至次年2月底为冰冻期，不能进行土方换填施工。但施工工期紧，11～12月份根据气候情况，利用气候较好的部分时间进行土方换填施工。
2. 考虑到目前渠道开挖现状，对已开挖完成的渠道段进行换填试验（Ⅳ175+432.8～Ⅳ175+332.8）。
3. 试验段完成后，由试验段分别往南、分多个工作面依次换填。
4. 当交叉建筑物在工期完成（对换填没有影响的前提下），如有影响时，工期相对调整。
A河南178.3m 换填土 2012年03月01日——2012年5月15日
侯小屯桥以北600m换填土 2012年04月01日——2012年5月31日
渤海桥以南及以北各200m换填土 2012年6月11日——2012年6月30日
快速通道桥以南200m换填土 2012年05月16日——2012年6月30日
侯小屯桥以南400m换填土 2012年06月01日——2012年7月5日
快速通道桥以北400m换填土 2012年05月30日——2012年7月10日
各已完桥梁占压段换填土 2012年08月20日——2013年4月30日
4.2施工主要影响工期的因素
1. 169+600～169+778.3段：
主要影响因素：地下水的处理（涉及二标同步考虑），软岩坑的处理。
2. A河以北至刘庒分水口段：

渠道胶结体开挖，爆破施工受当地村民阻拦，只能采用镐头机施工，进展绶慢。礼淇供水管道等专项设施至今未能完成迁建，将渠道分割给施工组织带来了困难，渠道开挖换填施工无法贯通。
3. 受铁路桥的迁建：
渠道开挖、回填与衬砌约331m段的有效时间难以确定；
4. Ⅳ175+432.8～Ⅳ175+300.0试验段：
受地下水渗透复杂处理；
5.渠道多个建筑物相邻近，道路布置受限，填筑强度效率低。
6.受渠底垂直排水管限制，填筑工序与填筑强度效率低。
7. 受渠底垂直排水管限制，填筑施工过程对垂直排水管的损耗较多，造成二次返工。
8.渠道Ⅳ172+8960～Ⅳ173+921.0段，受垂直排水管的横向间距（4m），推土机无法作业，只能采用反铲平土，填筑强度效率低。
4.3主要分项施工强度指标
（1）土方开挖：10万方/月
（2）粘性土换填：11.1～15.0万方/月
5.渠道土(石)方开挖与降排水
5.1概况
南水北调XX干线XX北～XX北XX段施工Ⅲ标膨胀岩（土）换填施工，根据设计要求，开挖前应先做好地表永久排水。由于在设计变更前，渠道大部开挖工作已经完成，且经过一年多时间闲置，没有发现边坡失稳现象，说明膨胀岩边坡具有一定的稳定性，地下水主要对换填土的影响极大。地下水降水措施在开挖后进行比较好，并按设计要求与永久排水相结合，且具有针对性。

5.2渠道降、排水措施
5.2.1渠道排水及防护
渠道Ⅳ169+600～Ⅳ169+778段、Ⅳ174+212.8～Ⅳ175+432.8段（1.2km），2010年1月底已经按《膨胀岩（土）处理措施布置》设计断面开挖完成，由于渠道地下水位超过渠底高程，安阳段膨胀岩（土）施工发生滑坡现象，通知暂停换填施工，使渠道底部积水，深度达2～3.4m ,停止时间2年多。
1.排水沟施工
膨胀岩（土）换填施工前先做好两侧排水沟施工。按设计断面开挖排水沟，保证排水沟土方密实，浇筑8cm混凝土。
2.渠坡防水及防护
（1）渠顶道路做成流向排水沟横向坡，坡度为1%，防止地表水流入渠道内，对边坡造成损坏。
（2）开挖成形的渠坡做好防护，在进行换填施工前，采用彩条布做临时防护，防止日晒和雨淋，造成膨胀岩被风化。
3.渠底排水
（1）Ⅳ169+600～Ⅳ169+778段的降排水
由于地下水源丰富，且与二标连接（我标段先施工），渠道长约300m；
处理方案：在渠道底坡脚两侧设置纵向大排水沟、横向在集中渗水点设大排水沟或小排水沟，大排水沟内设透水盲管，四周用级配碎石回填，顶面铺设土工布作反滤；小排水沟内底部铺设土工布作反滤，然后用级配碎石回填，顶面铺设土工布作反滤；渠坡渗水面用级配碎石回填，厚度10cm，顶坡面铺设土工布作反滤；在大排水沟最低处设置排水竖井（∮80cm），用多级泵排至A河。具体详见施工局上报的【2012年】第12号、第35号降排水补充方案。
渠底软岩及深坑处理采用级配料和C15砼回填。
（2）Ⅳ175+232.8～Ⅳ175+432.8段的降排水
处理方案：在渠道底坡脚两侧设置纵向小排水沟（40×30cm）、在渠底中部
设大排水沟（50×40cm）；大排水沟内设透水盲管，四周用级配碎石回填，顶面铺设土工布作反滤；小排水沟内底部铺设土工布作反滤，然后用级配碎石回填，顶面铺设土工布作反滤；横向在集中渗水点设小排水沟，并与永久排水沟相连，沟内回填无砂砼；渠坡渗水面用级配碎石或无砂砼回填，厚度10cm，顶坡面铺设土工布作反滤；在大排水沟最低处设置排水竖井（∮50cm），用多级泵排至渠外。
渠底软岩处理采用无砂砼回填。
5.2.2地下降水措施
XX段施工Ⅲ标为膨胀岩地层条件，地下水类型比较复杂，根据原先渠道开挖情况，地下水对渠道开挖影响较小，主要对渠道换填有极大的影响。地下水位高于渠底高程，水位随季节变化，水位变幅2～4m,形成孔隙-裂隙型上层滞水带、透镜状地下水、承压地下水等，对换填土的施工无法进行。 因此对地下水的处理方法，在渠道开挖后进行，根据地下水的类形选择降水方案。
5.2.2.1.降水方案
（1）孔隙水
地下水类型为孔隙水，地下水出露为大面积，出露均匀分布。原则上采用排水沟加竖井降水，竖井按40～50m一个设置或在渗流量大的部位(增)设置。
（2）裂隙水等的降水
地下水为裂隙水等类型，为集中渗水点（面）出露，在渠底排水系统形成的同时，根据渗流的不同特性，采用分点、分面引排方案。
5.2.2降水措施
1.裂隙水处理措施
（1）裂隙水主要为集中点出露，在地层中不相互连通，且出露点较少的特点，无法进行大范围降水，所以采用引排措施。
（2）在集中渗水点设小排水沟，深度为10～20cm，并与永久排水沟相连，沟内回填级配碎石或无砂砼；渠坡渗水面用级配碎石或无砂砼回填，厚度10cm，
顶坡面铺设土工布作反滤，以确保土料回填后的渗透性。
（3）在渠坡、渠底渗水较大的渠段，可采用开挖引流沟方式将坡面水引至渠底纵向排水沟，引流沟内回填5-20mm碎石，沟顶部与换填土层间铺设土工布，其宽度超出排水沟外侧0.2m，其性能指标满足招标文件及有关要求。增加的引流沟应记录并绘出布置图，作为验收附件。

具体详见施工局上报的【2012年】第53号、第55号地下水处理建义。
具体详见设计的【2012年】第01、03、05号文。
5.3渠道开挖措施
5.3.1测量放样
开挖前，根据监理人批复的测量控制网，采用GPS进行现场施工放线，放出开挖上口线和下口线，并每隔十米打设木桩，沿线撒石灰线给予标识。由技术员现场指导开挖，按设计要求控制好边线和边坡。同时在渠道渐变位置加密测量控制点。在开挖过程中要经常对开挖断面进行校核，接近开挖高程后进行精确放样，使底部或边坡超欠挖不超过规定。
5.3.2施工方法
（1）表层土开挖
采用推土机对包含细根须、草木植物等表层有机土壤及乱石的表土进行渠道内堆存，清表厚度不小于30cm，再利用挖掘机进行二次挖土装自卸汽车进行运输。
（2）渠道开挖
开挖应尽量避开雨季施工，并遵循先施工坡顶排水系统，后开挖渠坡，自上而下，分层逐级，连续开挖，快速施工，及时防护的施工原则。开挖过程中，渠道宜分段施工，段与段之间采用流水作业，做好施工衔接工作，并将临时覆盖边坡、预留保护层、换填和渠坡衬砌等后续工序及时跟进，使得开挖边坡裸露时间尽量控制在最短时间内。

开挖从最高处开始、分层进行开挖，每层开挖深度控制在4m以内，使用挖掘机装自卸汽车运渣，按照业主规划的弃渣场进行弃渣；随着开挖深度的下降、作业面地形情况，边开挖边进行边坡初步修整工作，修整至保护层，之后再进行下一层开挖。
本标段泥灰岩为软岩，强度比较硬，挖掘机不能进行挖除，附近村民又禁止爆破施工。结合以前其他项目类似地质的施工经验，拟采用机械破碎，分段对泥灰岩进行破碎，并及时清运破碎石渣。
①表面浮渣清理
为避免浮渣太厚或渣土掉入破碎头破碎孔内消弱破碎质量及效率，在该段岩石开始机械破碎前，对整个岩石表面浮渣进行清理，以增强破碎效果。挖掘机采用倒退清挖法，清理一段浮渣并堆积成堆，装自卸汽车运往渣场。浮渣清理过程中同时插入破碎施工，随清随破碎，满足施工工序紧密衔接要求。
②机械破碎施工
在上述工作完成后直接采用破碎锤进行破碎，由于破碎锤每次有效破碎深度约0.6m，需分层破碎。破碎完毕后采用挖掘机清理破碎的石渣，清理完毕后在对下一层进行破碎、清理，如此反复，直至岩石破碎清除完毕，运至渣场的碎石料随时用推土机进行摊铺平整，以不影响后续弃渣。弃渣点及弃渣量的堆存事先应通知监理确认。
（3）保护层开挖
①测量放线
根据施工控制网引测开挖上口线和下口线，并每隔十米钉木橛，沿线撒石灰线给予标示。由技术人员现场指导开挖，按设计要求控制好边线和边坡。同时在渠道渐变位置加密测量控制点。
②保护层开挖
保护层厚度只有40cm～50cm，泥灰岩成岩较硬，拟采用机械破碎。从左、右一级马道开始，采用破碎锤破碎，破碎完毕后，采用挖掘机将破碎的石渣翻至渠
底，再用挖掘机装车运至弃渣场，运至渣场的石料随时用推土机进行摊铺平整，以不影响后续弃渣。保护层开挖应分段进行施工，段与段之间采用流水作业，做好施工衔接工作，并将临时覆盖边坡、水泥土换填和渠坡衬砌等后续工序及时跟进，使得开挖边坡裸露时间尽量控制在最短时间内。
（4）开挖边坡及建基面的防护
膨胀岩渠道施工时，当渠道挖除上部覆盖、渠坡暴露在空气中以后，膨胀岩体具有迅速风化、吸水膨胀和湿化崩解等特点，为了防止上述现象发生，应当及时进行坡面及基面的防护，且坡顶的防护范围较坡脚的防护范围应适当加大。
①开挖好的边坡采用土工膜进行防护，既防雨水，也防土体失水干裂。防雨布应水平横向搭接，上层布压下层布，搭接宽度不小于0.5m，防雨布上下坡脚应与上下排水沟边沿搭接压牢，坡面搭接处应采用土袋压牢。防雨布铺设时要做到全面覆盖不留死角。且尽量平整，避免雨水的积聚产生渗漏。严防雨淋、风吹日晒产生龟裂、雨水浸滑坡等现象的发生。
②在开挖过程中，要及时收集天气情报，预备足够的防雨布，及时覆盖路口、开挖区路腿及坡面，防止雨雪侵蚀，同时，也要避免坡面在阳光下的暴晒。若膨胀岩体不慎被雨水浸泡、或失水干裂等，应将其挖除，不得欠挖、补坡、人工局部填平坑洼等。
③在开挖施工过程中，大型挖掘和碾压或吊装的重型设备不得在上一级马道和坡顶上行驶。同时，马道上和坡顶附近尽量避免堆放渣土和有关施工材料。如需堆放，须经过复核满足安全要求方可实施。

④在建基面形成后，视天气情况进行洒水保湿处理，尽量利用花洒进行洒水施工，以保证洒水的均匀性。洒水量与洒水频率，视天气情况而定，以建基面含水量保持在天然含水量左右为控制标准，以保证建基面土体不会因为失水发生干缩变形而改变其强度。
⑤在建基面形成后，虽然进行防雨、防晒、洒水保湿等保护措施，但考虑到施工过程影响因素较多，在采取以上保护措施的前提下，应迅速进行后续的换填
施工、混凝土衬砌施工。

5.4滑坡预警、预报
5.4.1滑坡监测
XXⅢ标到目前为止，大部分渠道在一年前已经开挖完成，没有发生滑坡现象，渠坡还是稳定的。对渠道边坡采取如下的监测措施：
(1) 在渠道开挖过程中注意渠道边坡的观测。
(2) 加强渠道边坡的巡视，发生异常现象及时上报并采用相应的防护措施。
(3) 对有边坡隐患的渠道段边坡，采取位移监测。监测方法采用“视准线”监测。具体要求如下：
1）设监测基点和监测点，观测基点、观测点浇筑混凝土观测墩（见5.4-1）。

图5.4-1：观测墩示意图

2）一个观测区设2个观测基墩，一个观测墩。
3）观测要求：
a、观测基墩设在稳定边坡上，严禁设在滑动土体上；
b、观测周期为每星期一次，雨天加强观测，每天一次；

c、观测报警值：位移量达到10mm时或位移速率达到2mm/d时为报警值；
d、当观测值达到报警值时，应立即报告设计，以便采取措施。
5.4.2滑坡预防措施
对于施工期发生的滑坡，为防止滑坡体继续发展，影响工程施工安全，在滑坡体处理之前，应采取如下防护措施：
(1) 在滑坡体破坏范围（及地表出现裂缝）以外5～10m设置防护警示，禁止与工作无关的人员、机械、车辆等入内。
(2) 在滑坡体范围附近严格控制爆破、开挖等作业，避免滑坡体突然滑塌造成安全事故，同时应制定人员、机械等紧急撤离方案。
(3)在坡顶应设置排水系统，防止雨水放渗到滑坡体内，降低抗滑性能。
(4) 坡顶严禁堆土和重机停放。
(5) 雨天加强观测，有异常情况及时上报，采取处理措施。

6、 排水工程施工

6.1概述
渠道系统排水，主要工作内容：三维排水土工网垫、排水砂砾层、排水管、辅助强排井。
6.1.1设计技术变更要求如下
地下水位或施工期水位高于渠底3m以内的，采用1号排水措施。对地下水位高于渠底3m以上的采用2号排水措施。
（1）1#排水措施布置
在坡面换填层后坡脚处设置一到纵向Φ150软式透水暗管集水，通过横向Φ150PVC波纹管连接逆止水阀将水排入渠内。渠底铺设10cm厚砂砾垫层与纵向Φ
150软式透水暗管，采用竖向Φ150波纹管连接逆止阀。逆止阀间隔8m布置。
坡面距离坡脚3m范围内，在坡面上间隔1.5m铺设0.3m宽三维排水网垫与纵向集水暗管连通，另开挖时根据裂隙发育情况可以适当调整铺设部位及范围。1#排水措施横断面及平面布置见图6 -1。

图6.1-1 1#排水措施横断面及平面布置
（2）2#排水措施布置
在坡面换填层后坡脚处、距离坡脚高3m处，分别设置一道纵向Φ150软式
透水暗管集水，通过横向Φ150PVC波纹管连接逆止水阀将水排入渠内，在3m以上坡面间隔8m设横向Φ150软式透水暗管集水，与逆止阀连通。渠底铺设10cm厚砂砾垫层与纵向Φ150软式透水暗管，采用竖向Φ150波纹管连接逆止阀。逆止阀间隔8m布置。
坡面距离坡脚3m范围内，在坡面上间隔1.5m铺设0.3m宽三维排水网垫与纵向集水暗管连通，另开挖时根据裂隙发育情况可以适当调整铺设部位及范围。2#排水措施横断面及平面布置见图6-2。

图6.1-2 2#排水措施横断面及平面布置
(3)辅助强排井设在左岸，每500m设一个强排井，处理段长不足500m则设在段中间。强排井采用C20混凝土结构，强排井至一级马道顶埋设外径610mm壁厚10mm的钢管。
6.1.2主要工程量
其主要工程量，见表6.1-1。

排水工程主要工程量表
表6.1-1
序号
材料名称
规格
单位
工程量
备 注
1
PVC波纹管
Φ150
m
6780

2
排水网垫
b=300mm
m
26690

3
纵向软式透水管
Φ150
m
15807

4
横向软式透水管
Φ150
m
7693

5
逆止阀

个
2055

6
三通
Φ150
个
2512

7
伸缩波纹管

个
1256

8
砂砾料

m3
1897

9
砂浆
M7.5
m3
271.2

10
U型钉
Φ6
kg
6115

6.1.3排水材料技术指标
三维排水网垫技术指标见表6.1-2。软式透水管、逆止阀排水砂垫层等技术指标同已下发的材料技术要求相同。PVC波纹管技术指标见表表6.1-3。

排水网垫技术指标表
6.1-2
项目
单位
SDLF1500
复合抗拉强度
Kn/m
14
抗压强度
Kpa
>1500
延伸率
%
60
导水率
1/m/s
0.7
厚度
mm
8
单位面积质量
g/m2
1200

管材的物理性能
表6.1-3
项目
指标
密度（