涉堤施工组织设计
1.概述
1.1项目简介
项目业主：武汉市城市建设投资开发有限公司
设计单位：武汉市政工程设计研究院有限责任公司
施工单位：中国水利水电第十一工程局有限公司
巡司河第二出江泵站（江南泵站）服务于汤逊湖水系的直排区，总的汇水面积为57.56km2，第二出江泵站（江南泵站）在降雨时负责抽排直排区的雨水，在完成直排区降雨的抽排后，将和现状汤逊湖泵站联合调度，共同承担汤逊湖水系429km2范围内湖泊调蓄雨水的抽排，以提高汤逊湖水系的排水排涝标准。
随着武昌区经济的迅速发展和城市不断建设，白沙洲地区现已全部成为城区，现状收集范围和综合径流系数较原设计均相应增加，但泵站及配套主干管渠均末进行扩建，导致泵站抽排能力不足，局部地区排水不畅，暴雨时各路段形成多处不同程度的渍水。
为解决白沙洲地区的局部渍水问题，提高城市防灾减灾能力和安全保障水平，确保当地居民正常生产和生活环境。现实施江南泵站工程建设，其所处的堤防位置见图1.1-1
。
图1.1-1江南泵站出江段所处堤防位置
1
1.2工程建设的必要性
由于武汉市区城市规模在不断扩大，近几年降水量明显变多，导致武汉市大部分地区出现渍水现象，特别是江夏区，南湖及汤逊湖明显不能满足此地区排水需求，导致渍水非常严重，为了解决这一问题，规划修建江南泵站，将南湖、汤逊湖及巡司河水系连为一体，最终将雨季降水排入长江。江南泵站建设完成后，将大大缓解城市汛期的排水压力，所以修建此泵站迫在眉睫。
1.3工程简介
巡司河第二出江泵站的设计规模为Q＝150m3/s，自排闸（防洪闸）的设计规模为Q＝48m3/s。本标段只施工出江翻堤部分及自排箱涵，自排箱涵以泵房围墙围墙为界，压力管道工程量分界为配电房及控制室轴线外2m处分界。
本标段主要施工内容如下：
15台雨水泵出水压力管均采用D2220×22mm钢管，下穿新建武金堤的管中心高程为19.8m；过新武金堤路后经变径管D2220×24～D2620×24mm扩径后接d2600mm压力流道，压力流道在堤脚处按15°的上仰角度爬升至高程
28.836m翻武金堤，其断面一次为d2600mm～BH＝2.6×2.4m～BH＝2.6×1.6m，翻堤后再按20°的角度下降至高程22.00m，其断面一次为BH＝2.6×1.6m～BH＝2.6×2.4m～d2600mm～d2800mm；流道末端接D2820×26mm压力管至消力池出江，压力管出口处设置拍门。
2台尾水泵均采用D2020×20mm压力钢管翻堤出江，压力管道下穿新武金堤的高程为19.8m，压力管道在堤脚处按17.57°的上仰角爬升至高程29.0m翻武金堤，再按22.5°的角度下降至高程22.00m，压力管道末端经D2020×20mm～D2220×22mm变径管扩径后，接D2220×22mm压力管至消力池出江，出口处设置拍门。
泵站出水压力流道（管道）均需从武金堤的防洪水位以上翻过，在压力流道（管道）的驼峰处设置真空破坏阀。
出江压力管道采用D2020×20mm、D2220×22mm、D2620mm×24mm、D2820×26mm钢管。
埋地钢管均采用120度C20混凝土基础(参见国标06MS201-1-17)，平行敷设钢管段，若钢管混凝土基础净间距小于1m时，采用C20混凝土填实至120度基
2
础顶面。除与设备衔接处采用法兰连接外，其他钢管均采用焊接。采用法兰盘连接的钢管，法兰盘工作压力为1.0Mpa。
自拍箱涵形式为2-BH＝5.0×2.5m双孔箱涵，长度约440m，基坑宽度13.6～14.2m，基坑深度8.5～15m，放坡开挖，堤身段开挖坡率为1:3，其他开挖坡率为1:2，每4m分一级，每级边坡间设3m宽平台。坡面设置100mm厚度的C20喷射混凝土护面，自排箱涵武金堤大堤范围内底部采用水泥土双向搅拌桩加固，水泥双向搅拌桩直径1m，桩间距0.75m，咬合0.25m，封底平面32×44m，深度12.5m～15m。其余大堤堤外自排箱涵拟在枯水期施工，若施工期间地下水位高于基坑底，则采用管井降水将地下水降至基坑开挖面下。降水井孔径为550mm，管径为250mm，井深24m，沿着基坑两边交替布置，间距15m，距离基坑底边线约2m，设计单井出水量不小于50t/h。详见总平面布置图。
1.4现状堤防概况
洪山区武金堤位于长江右岸，自八坦路（桩号50+500）至匡家横堤（桩号66+200），长15.7km，堤防等级为1级堤防，为土堤+防浪墙型式。
拟建工程处堤防在武汉市江堤整险加固工程中已加固达标，现状堤防堤顶高程为28.75~28.98m（1985国家高程基准，下同），堤顶宽12.6~15.4m，防浪墙宽0.3m，顶高程为30.20m，堤顶路紧贴防浪墙布置，路宽11m，从临水侧至背水侧依次为2.5m宽人行道+7m宽砼路面+1.5m宽路肩，堤内外坡比均为1:3，堤内草皮护坡，堤外砼六角块护坡，压浸台宽30m，顶面高程25.13~25.64m，防浪台宽50m，顶面高程24.19~24.57m。现状堤防断面如图1.3-1
所示。
拟建工程处武金堤迎水面拟建工程处武金堤背水面
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图1.4-1工程堤段堤防现状断面图（51+015）
1.5施工区域与河堤关系
本标段施工范围主要为翻堤压力钢管和自排箱涵。
（1）压力钢管区域
雨水泵站工程共设置17根出江压力流道（管道），其中雨水流道15根，采用钢筋混凝土结构，尾水管道2根，采用压力钢管。压力流道（管道）中心轴线桩号为武金堤51+015，单管长约167m，采用翻堤方式出江，全部埋入地面以下，堤顶雨水流道内底高程28.036m，堤顶尾水管道管底高程28.00m，均高于设计洪水位27.86m。出江压力流道（管道）同槽施工时坑槽宽约94.7m~131.8m，开挖深度约3.4m~8.3m，采用放坡开挖，边坡坡比为1:2~1:3。
（2）自排箱涵
自排箱涵工程包括3个自排闸（堤内），1个防洪闸（堤外），以及长约644m的2-BH=5mx2.5m自排箱涵。自排箱涵以垂直武金堤的方式从堤防下部穿越出江，箱涵中心线桩号为武金堤51+123，施工时坑槽宽约60m～128.8m，开挖深度约
8.5m～16.4m，采用放坡开挖，边坡坡比为1:2~1:3。自排闸外墙距武金堤堤内脚最小距离约134.6m，防洪闸外墙距武金堤堤外脚最小距离约3.2m，防洪闸采用新建栈桥的方式与堤顶衔接。
施工区域与武金堤的关系图如下：
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1.6武汉市防洪标准
武汉市防洪水位为：设防水位25.00m（吴淞高程）、警戒水位27.3m（吴淞高程）、保证水位29.73m（吴淞高程），防洪堤顶标高按超高设计洪水位2m。
1.7工程所在地地质状况
依据武汉华中岩土工程有限责任公司编制的《巡司河第二出江泵站项目岩土工程勘察详勘》，工程所在位置地质情况如下。
（1）场地位置及地形地貌
工程场区主要分布于武金堤的两侧，其中箱涵、压力管道及压力流道跨越了武金堤，其中武金堤堤内场地南北两侧主要为菜地、树林，局部为荒地，武金堤的堤外现状主要为防浪台和江滩，防浪台分布的地段主要为树林，江滩已被当地村民开发为菜地，武金堤堤上为旧武金堤路；武金堤外侧场地南侧为规划的草市路（现为荒地），东侧临近规划的夹套河路（现为菜地），北侧主要为福康钢材实业有限公司及武钢江南燃气热力厂，堤外侧场地跨越正在建设中的新武金堤路，其次位于三桥社区福汉小区（居民居住小区）、湖北福康钢材实业有限公司、武汉市土地储备中心和长江村菜地内。拟建场区整体地势相对较平缓，但是临近长江部分的勘探孔和在武金堤上的勘探孔孔口高差较大，勘探期间测得的孔口标高在16.0～29.48m之间，最大高差13.48m，场地地貌单元属长江一级阶地。
（2）岩土层性质特征描述
根据本项目已完成勘探孔资料显示，拟建场地内除表层为填土(Qml)外，其下依次主要为第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）的黏土、粉质黏土、粉质黏土夹粉土、粉细砂、粉质黏土与粉土粉砂互层、粉细砂层，中更新统冲洪积（Q2al+pl）的碎石土层、黏土层、砾砂层组成，基岩为白垩系～第三系（K-E）泥质粉砂岩。根据年代、成因、岩土层结构及强度大小，场地自上而下可分为7层，其中②层分出2个亚层，③层分出2个亚层和一个夹层，⑤层分出2个夹层，⑥层分出1个夹层，⑦层分出2个亚层，各层土的性质特征及空间分布情况详见“岩土层性质特征描述表”。
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涉堤施工组织设计(出江流道).doc下载表3.2-1
年代成因
层号
名称
层面埋深（m）
厚度范围（m）
岩土层性质特征描述表
土层性质
湿度
主要有黏性土组成，表层一般含有少量的植物根茎，局部含少量碎、砖石
野外特征
缩空间分布
颜色状态
0.2
①-1
素填土
/
～5.5
黄褐
松散
湿
等建筑垃圾，其主要分布在菜地、树林，经调查菜地及邻近武金堤两侧内的填土堆积年限小于10年，树林及武金堤上的填土堆积年限大于10年。大部分其上为10cm~25cm
不均
局部缺失
Qml的混凝土地坪，其下主要由黏性土与碎石等建筑垃圾混合而成，局部混有少
0.5
①-2
杂填土
/
～3.8
杂色
松散
湿
量生活垃圾，建筑垃圾含量约10%~50%,一般垃径约2~10cm,力学性质不均，其主要分布在福汉小区、福康钢材实业有限公司及市土地储备中心，经调查其填积年限小于10年，局部大于10年。
0.3
②-1
黏土
～5.5
粉质黏土粉质黏
0.2～8.40.7
0.8～13.30.8～11.40.8
灰褐
可塑/
灰褐
软塑
黄褐～灰褐
可塑
饱和
切面光滑，土质均匀，干强度及韧性较高，含少量铁锰氧化物。
切面欠光滑，手指易按出凹痕，土质较均匀，局部夹有少量粉土。
切面欠光滑，土质不均匀，高
高中等偏高
局部缺失
不均
局部分布
Q4al+pl
②-2
饱和饱
局部缺失局部
③-1
6
土夹粉土
～16.1
～11.6
～灰褐
中密和手可按出指印，夹有粉土。缺失
砂质不均匀，主要有石英
3.7
③-1a
粉细砂
～12.2
1.0～6.5
灰黄～青灰
稍密
饱和
长石等矿物成份组成，含有少量云母片，局部夹有薄层状的黏性土及粉土，分布不均。
粉质黏
③-2
土、粉土、粉砂互层
该层黏性土和粉土、粉砂
8.3～24.2
1.1～16.2
青灰～灰褐
可塑/中密/稍密
饱和
薄层状不均匀分布，切面粗糙，局部粉土、粉砂富集，在水平向、垂直向分布不连续，无规律。砂质较均匀，主要由石英、
13.6
④
粉细砂
～31.6
0.8～18.7
青灰
中密
饱和
长石等矿物成分构成，含有少量云母片，局部夹少量的黏性土及少量的碎砾石。
该层主要由中粗砂、卵砾
1.3
25.5
⑤
碎石土
～37.5
～18.5(武金堤内侧区域未揭穿)
Q2al+pl
31.7
⑤a
黏土
～42.9
1.3～5.0
褐红～褐黄
硬塑
灰黄～灰白
中密
石及黏性土组成，分布不均匀，卵砾石含量一般约饱和
50%左右，局部达65%，卵砾石粒径一般0.5～3cm不等，个别粒径约5～7cm，偶有粒径超过10cm，局部中粗砂较富集。
切面光滑，手难按出指印，土质较均匀，干强度及韧饱和
性高，含有团块状灰白色高岭土，局部含有少量细砂及粉土成份，分布不均匀，该层作为⑤层中的夹层存在分布无规律。
⑤b
砾砂
30.6
0.8
灰黄
中密
饱
该层以砾砂、粗砂为主，
低
呈透
中等偏低
呈透镜体分布
低
局部缺失
低
在42、44、45号孔缺失
高
局部缺失
中等偏低
局部分布
7
～46.1
～5.9
和砂质较均匀，主要由石英、长石等矿物成分构成，含有少量的黏性土成份，该层作为⑤层中的夹层存在分布无规律。
镜体分布
1.0
26.5
⑥
黏土
～46.3
～19.8(局部未揭穿)
褐红～褐黄
硬塑
饱和
切面光滑，手难按出指印，土质较均匀，干强度及韧性高，含有团块状灰白色高岭土，局部含有少量的细砂、粉土成份，分布不均匀。
该层主要由砾砂、卵砾石
灰黄
中密
饱和
及黏性土组成，分布不均匀，粒径一般0.5～3cm不等，个别粒径约5～7cm。
低
呈透镜体分布
中等偏低
局部缺失
31.0
⑥a
碎石土
～44.2
1.0～6.10.8
强风化
⑦-1
泥质粉砂岩
K-E
中风化
⑦-2
泥质粉砂岩
41.2～45.3
～7.0(局部未揭穿)
褐红色，岩体组织结构基本被破坏，大部分风化成土状，泥质胶结，手掰易断，局部夹中风化岩块。
低
局部分布
42.3～47.4
未揭穿
褐红色，泥质及钙质胶结，岩芯呈短柱及柱状，裂隙较发育，岩体较完整，指甲可在岩体表面刻出印痕，采取率约85%，RQD值约70%，属极软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ类。
近似不可压缩
局部分布
注：由于③-1粉质黏土夹粉土受所夹粉土的影响，③-2粉质黏土、粉土、粉砂互层受所夹粉土、粉砂的影响，塑性均呈“假塑性”，本表中③-1层、③-2层中的黏性土塑性系根据原位测试试验数据判定。
拟建场地位于长江冲积一级阶地和长江冲积漫滩，从上至下依次为杂填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉砂层。出水压力管道基础主要坐落在②-1粘土或②-2粉质粘土层中，地基承载力特征值fak分别为115Kpa和75Kpa，满足设计要求。翻堤部分管道基础落在堤身压实填土上，满足设计要求。一级消力池、出水渠、二级消力池基础落在②-1粘土层（fak＝115KPa），满足要求。自排箱涵基础
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落在③-2粘性土层，地基承载力特征值fak大于100KPa，满足设计要求。2编制依据
（1）《中华人民共和国水法》（2002年10月1日）
（2）《中华人民共和国防洪法》（1998年1月1日）
（3）《中华人民共和国河道管理条例》（中华人民共和国国务院令第3号，1988年6月10日）
（4）《湖北省河道管理实施办法》（1992年8月12日湖北省人民政府第33号令）
（5）《河道管理范围内建设项目管理有关规定》（水利部、国家技委1992年4月3日）
（6）《防洪标准》（GB50201-2014）
（7）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）
（8）《堤防工程施工规范》（SL260-2014）
（9）《堤防工程管理设计规范》（SL171-96）
（10）《巡司河第二出江泵站工程设计图纸》第三册；
（11）《武汉巡司河第二出江泵站工程防洪评价报告》专家评审意见（2016年5月25日）；
（12）《武汉巡司河第二出江泵站工程防洪评价报告》修改说明（2016年6月2日）；
3施工布置
3.1施工区施工布置
3.1.1施工围挡
本工程采取全封闭围挡施工，围挡采用定型PVC板，规格为宽×高=3×2.5m,材质应符合相关规范的要求。围挡计划长度约1650延米。本工程围挡选用符合武汉市文明施工要求。
3.1.2现场办公及附属设施
根据工程情况，施工现场布置1台QT2315型塔吊；综合加工厂1个，占地面积约1500m2；压力钢管存放厂一个，占地面积约2000m2；综合仓库1个，占
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地面积约1000m2，现场办公区1处（包括现场试验室），占地面积约300m2，现场卫生间2处，占地面积约30m2，茶亭兼作休亭2处，占地面积约50m2。
3.1.3施工道路
（1）场外道路
本工程地处武金堤路交汇处，北有江国路、江盛路，南有八坦路、三环线，东有白沙洲大道，交通便利，施工运输可以利用现有道路。
（2）场内道路
本工程施工中全路段交通封闭，社会车辆绕行八坦路。项目部借用现状武金堤路作为施工便道，将材料运至施工作业面，
根据工程施工特点，拟修建1#～6#施工便道，连接武金堤路，已满足施工作业要求，便道宽7m，采用35cm厚泥结碎石路面。
具体布置详见%a
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