一、概述
1、工程概況
本工程設計樁號為ⅳ169+600～ⅳ175+432.8，渠道為梯形斷面，設計渠底寬度為8～14.5m，渠底高程88.
781～88.363m，渠道內一級邊坡為1：2.
5～1：3.5，一級馬道(堤頂)寬5.
0m，外坡1：1.5，渠道縱比降為1/28000～1/23000。
全渠段採用混凝土襯砌，渠坡厚度10cm，渠底厚度8cm。混凝土襯砌強度等級為c20，抗凍標號f150，抗滲標號w6。全渠段採用復合土工膜防滲。
在渠底及渠坡防滲復合土工膜下均鋪設保溫板防凍層混凝土襯砌強度等級為c20，抗凍標號f150，抗滲標號w6。全渠段採用復合土工膜防滲，在渠底及渠坡防滲復合土工膜下均鋪設保溫板防凍層。
在渠道開口線與永久占地線之間設有截（導）流溝、防洪堤、林帶。截流溝縱比降根據地形確定，縱比降較陡處全斷面採用乾砌石護砌。
2、主要工程量
渠道主要工程量為混凝土澆注量為53699.5萬m3，鋼筋制安6.53t，塑料泡沫板鋪設6087m2，土工膜鋪設387387 m2。
二、氣象水文與地形地質
1、氣象水文
本渠段屬溫帶大陸季風型氣候區，夏秋兩季受太平洋副熱帶高壓控制，多東南風，炎熱多雨，冬春兩季受西伯利亞和蒙古高壓控制，盛行西北風，乾燥少雨。本渠段多年平均降雨量616.3mm，多年平均降水日數70.
2d，降水年際變幅大，降水年內分配不均，70%～80%集中在汛期，多以暴雨型式出現，年降水量從山區到平原呈遞減的趨勢。
段內多年平均氣溫14.1℃，全年1月份溫度最低，平均氣溫－0.8℃；月平均最低氣溫－5.
2℃，極端最低氣溫－18℃；7月份氣溫最高，月平均氣溫27.0℃，月平均最高氣溫31.9℃，極端最高氣溫42℃。
2、地質條件
鶴壁段位於華北平原西部邊緣與太行山東麓的交接部位，穿行於山前丘陵地帶，主要地貌單元有丘前衝（坡）洪積斜地亞類、軟岩丘陵亞類和山前衝洪積裙亞類三大類。丘前衝（坡）洪積斜地亞類分布於侯小屯一帶，地面高程99～104m，地面坡降8‰～9‰。軟岩丘陵亞類主要分布於淇河以北大蓋族附近，地面高程100～110m，溝谷發育；山前衝洪積裙亞類分布於山前地帶及丘陵、崗地之間，地勢總體向東傾斜，地面高程一般91～108m，中上部坡降一般1%～2%，下部坡降4‰～7‰，洪積錐坡降較大，達6%～7%，沖溝發育。
本渠段位於華北準地台黃淮海拗陷的西部邊緣，新構造分割槽屬華北斷陷～隆起區的太行山隆起分割槽和河北斷陷分割槽的交接部位，**動峰值加速度0.20g，相當於**基本烈度度。
該段（ⅳ169+660~ⅳ175+432.8）長5.8328km，跨淇河段和王老屯段兩個工程地質段。
樁號hz169+600～hz172+980為上粘性土為主，下膨脹泥岩雙層結構段（淇河段），以挖方為主，一般挖深9～17m，最大挖深約19m。組成渠坡岩性上部為黃土狀中粉質壤土（alplq2 3）和重粉質壤土（alplq2），區域性為卵石透鏡體；中下部主要為卵石（glq1）和上第三系泥灰巖、粘土巖、砂礫巖（n1l）。渠底板主要位於上第三系泥灰巖、粘土巖、砂岩（n1l）和卵石（glq1）中。
上部黃土狀土具中等～強烈濕陷性；卵石部分呈鬆散狀，渠坡穩定性較差。上第三系泥灰巖、粘土巖砂岩和砂礫巖，其成岩程度差異很大，大部分成岩較差，屬於軟岩（部分未成岩），部分鈣質膠結的砂岩、砂礫岩及少量泥灰巖成岩程度較好；岩體的均勻性很差，多呈互層狀或透鏡體狀；泥灰巖、粘土巖多具弱～中等膨脹潛勢，其膨脹、崩解、乾縮特性影響邊坡穩定與渠道襯砌安全，施工時應採取相應的處理和保護措施。勘探期間地下水位一般高於渠底板2～3m或在渠底板附近，存在施工排水問題。
樁號hz172+980～hz175+432.8為軟弱厚層膨脹泥岩層狀結構段（王老屯段），以挖方為主，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巖、粘土巖（n1h）組成，渠底板亦位於該層中。
區域性渠段地表斷續分布有黃土狀重粉質壤土，厚0.5~2 m，一般具中等濕陷性；泥灰巖、粘土巖厚度較大，岩體的均勻性很差，多呈互層狀或透鏡體狀分布，層間夾砂岩、砂礫巖，大部分成岩差；泥灰巖、粘土巖一般具弱~中等膨脹潛勢，耐崩解能力差，具膨脹、崩解、乾縮的特性，裂隙發育，抗剪強度低，施工時應採取相應的處理和保護措施。勘探期間地下水位一般低於渠底板2～4公尺，存在施工排水問題。
三、編制依據
1、《南水北調中線一期工程總幹渠（中線建管局直管和代建專案）黃河北～羑河北鶴壁段施工ⅲ標招標檔案》(合同編號：nhb-工程-03/2009-004)。
2中國水利水電第十二工程局****南水北調中線一期工程總幹渠（中線建管局直管和代建專案）黃河北～羑河北鶴壁段施工ⅲ標投標檔案(合同編號nhb-工程-03/2009-004)及施工組織設計。
3、 南水北調中線一期工程總幹渠（中線建管局直管和代建專案）黃河北～羑河北鶴壁段施工ⅲ標渠道襯砌施工設計圖紙。
4、根據招投標檔案明確的國家及有關部門的設計規範，施工技術規程、規範，質量檢驗評定標準及驗收辦法。
四、施工布置
4.1、施工道路
渠道混凝土澆注時利用原有的開挖道路，採用6m3混凝土攪拌車進行運輸。
4.2、施工用電
根據臨時施工用電施工方案，渠道混凝土工程用電根據澆注部位的不同從工地布置的1#～5#變壓器接出，選用240mm2鋁導線接至工作面。在作業區配置帶有觸電保護器的配電箱，用電採用絕緣橡膠電纜連線架空敷設。施工照明施工作業點用「碘鎢燈」，照明度滿足招標檔案技術規範的要求。
考慮夜間施工作業，區域性區段安裝「小太陽」加強。
4.3、施工用水
直接從供水池取水，使用φ1o0mm的鋼管接出至工作面，後用軟管接至施工裝置供作業用水。
4.4、渠道襯砌機選擇
目前混凝土襯砌機有兩種機型：一種是滾筒式，另一種是滑模式。滑模襯砌機的機架為整體鋼架，布料系統與襯砌系統於一體，具有良好的整體剛性，並事先進行了預應力處理，克服了大跨度時機架產生的撓度，確保了渠坡中間部分的襯砌厚度，同時生產效率高，振搗密實、均勻，表面平整度高，節省勞動力。
從實際施工情況看，pmcq650型多功能坡面襯砌機能滿足本工程的需要。因此我專案部選擇pmcq650型多功能坡面襯砌機為本工程渠道混凝土襯砌裝置。
該裝置工作引數為：
生產能力——10～12m3/h；
大車行走速度——5～10m/min（變頻調速）；
攤鋪小車速度——5～10m/min（變頻調速）；
布料小車速度——3～6m /min（變頻調速）；
每次攤鋪寬度——0.2～0.4m；
攤鋪厚度——10～12cm；
主皮帶速度——1.0m/s；
五、渠道襯砌施工段劃分及施工工藝流程
5.1、施工段劃分
由於本工程內有各種建築物12座，包括渠道倒虹吸、左排倒虹吸、分水閘、節制閘、退水閘及公路橋。生產橋等建（構）築物，施工段劃分為：起始點（ⅳ169+660）～鶴壁劉莊分水閘（ⅳ171+250）；分水閘（ⅳ171+250）～渤海大道公路橋（ⅳ173+629.
1）；公路橋（ⅳ173+629.1）～終點（ⅳ175+432.8）三段。
5.2、施工工藝流程
渠道襯砌施工工藝流程圖如下：
5.3、渠道修坡及清底
渠道開挖填築基本成型後需進行修坡，然後進行混凝土澆築。
修坡前先進行測量放線，然後使用挖掘機進行邊坡粗削坡。挖掘機粗削坡時，將鬥齒更換為特製的鬥刀，使削出的面平整，挖掘機削坡由上至下進行，削挖的土方由自卸車運出。
粗削完成後預留30cm進行邊坡精削，精削採用人工，測量人員密切配合，人工拉網格線，從上至下削坡，當遇到砂基時，進行灑水浸透砂層再修坡，以保證基面密實，最後用10#槽鋼刮平。對不慎超挖部分採用回填中粗砂分層夯實，分層厚度控制在20cm以內。嚴格控制削坡的坡度及平整度，削下的土方人工堆放在渠底。
渠底整平也分次進行，第一次在清運削坡土時，保留一定的保護層，待需要襯砌渠底時，人工削刮渠底，將削刮的土方堆起，用裝載機將土方運走。坡面修好後，人工再進行坡腳齒槽開挖。
5.4、渠道自排水設施施工
渠道自排水工程包括渠基排水暗管開挖、集水暗管鋪設等。渠道粗修坡後進行渠道自排水施工。
1、渠基排水暗管盲溝開挖
盲溝採用人工開挖，盲溝開挖按設計要求走向順直，底部平整，挖渠達到設計要求，開挖好的盲溝經自檢和現場監理檢查合格後再進行回填粗砂，埋設集水暗管及安裝逆止式排水器。渠道底板採用逆止閥設定兩道止水環，一道嵌入混凝土內，一道與土工膜相接，避免產生新的滲漏通道。止水環需設定牢固，便於施工，與土工膜採用粘接墊粘結，粘接墊與土工膜及逆止閥應粘接牢固。
2、集水軟管效能要求
1)集水暗管採用軟式透水管，其效能指標應滿足《軟式透水管》（jc937-2004）的要求。
2)軟式透水管應採用全新料，不得新增生料。
3)鋼絲pvc保護膜厚度應均勻，保護膜應採用過塑法生產，不得採用浸泡法生產。鋼絲應符合高碳彈簧鋼絲國家標準。軟式透水管單根長度應大於50m，中間不能有接頭。
鋼絲與濾布之間應粘接牢固。
3、逆止式排水器效能要求
1)逆止式排水器作為排水設施的乙個最關鍵部位，逆止閥的開啟水頭應為2～3cm，10cm水頭內達到設計流量。
2)應在水壓力0～200kpa作用下，保證逆向不滲漏。
3)止回性是逆止閥不發生渠道漏水的重要效能，各部件之間應做好密封。
5.5粗砂鋪設
集水軟管及渠道觀測儀器埋設好後，再人工精修混凝土襯砌建基面，建基面經聯合驗收合格後，再鋪設5cm的粗砂，鋪設粗砂時從下至上進行，人工接網格線控制其厚度，用10#槽鋼刮平。
5.6保溫板鋪設
粗砂鋪設完畢，並經監理工程師驗收合格後，在渠坡鋪設聚苯乙烯保溫板（渠底不鋪設）。保溫板外觀表面色澤要均勻、平整、無明顯收縮變形和膨脹變形，無明顯油漬和雜質，保溫板表面要有加糙工序，採用壓花、打毛或其它措施，對表面進行加糙處理。其密度≥40kg/m3、吸水率不大於20%，壓縮強度（壓縮10%）≥300kpa，壓縮強度（壓縮5%）≥150kpa，尺寸穩定性（-400c～+700c）≤±0.
5%.保溫板鋪設採用從下往上順水流方向錯茬鋪設，鋪設前基面清理乾淨、無雜物。保溫板固定時用「u」型鋼絲把相鄰兩塊固定在基面上。
5.7復合土工膜鋪設
鋪設前清除基面一切可能損傷復合土工膜的帶稜硬物，填平坑凹。本標段渠道採用150g/m2-0.3(0.
5)mm-150g/m2兩布一膜作為防滲材料，布為寬副聚酯長絲針刺土工布。土工膜質量要求應符合《聚乙烯土工膜》（gb/t17643-1998）、《土工合成材料》（gb/t17639-1998、gb/t17642-1998）及南水北調工程的要求等。我部擬採用的土工膜幅寬為5.
1m，土工膜鋪設時從上游向下游進行，上游邊壓下游邊，各鋪設幅之間的搭寬度不小於10cm。土工膜鋪好後，再用手提式縫紉機把土工膜底側的土工布縫合，土工膜採用熱熔法拼接，焊接機選用th-50型土工膜焊接機，焊縫搭接面不得有汙垢、積水、砂土等影響焊接質量的雜質存在。採用雙焊縫搭焊，焊縫處土工膜應熔結為乙個整體，不得出現虛焊、漏焊和超量焊。
聯結的土工膜必須搭接平緩、舒展。土工膜的焊接強度不得低於母材的80%。
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