河道围堰工程施工设计方案

1、杭州市电厂某河综合整治工程I标围堰施工安全方案一、工程概况杭州市电厂某河（电厂河一上塘河）综合整治工程位于杭州市北 部，涉及拱墅区，整治范围北起电厂河，南至上塘河，全长约5.1公 里。I标段起点桩号电厂河 （K0+000） K1+860 ,长约1.86km。 主体工程包括河道清淤、护岸整修、挡墙新建、桥梁新建与整修、 截污排水工程。二、围堰施工本工程河道整治暂按不断流考虑，为确保安全，保证工期，河底 清淤采用反铲式挖泥船挖土，小型自航泥驳运输，故清淤无需围堰。围堰施工主要涉及挡墙、树根桩和出水口等内容。1、 挡墙、树根桩的围堰本工程挡墙、树根桩的施工范围主要涉及如下：挡墙：东岸 0+034.5

2、28 0+090、0+758 0+930、1+378 1+860、1+348 1+370 ， 西 岸 0+758 0+930、 1+513.6 1+700。树 根桩： 东岸 0+124 0+758、0+930 1+026.5、 1+264 1+348，西岸 0+414.5 0+758、0+930 1+026.5。根据现场的实际情况本工程西侧0+4000+980 及东侧 1+3801+860是在原有河岸上新建挡墙可利用原有土方作为堰体 西侧 0+3450+414、1+2641+513.6、1+7001+860 是对原有河 道挡墙进行清洗、勾缝可不考虑围堰，其余部分都要进行纵向围 堰。现状桩机施工

3、范围大部分为河岸，故考虑压缩河床为桩机提供 5m宽施工平台（场地标高为高出现状常水位 0.5m，即3.1m），采 用挖掘机取土、推土机运土或直接用挖掘机平整场地。2、桥梁、出水口围堰一号及二号桥在施工前先在桥的东西侧进行围堰截流施工，出水口采用燕子窝围堰，进行出水口排水管道施工。围堰采用打木桩 围堰，木桩长度为6米，梢径15厘米，纵向间距为0.5米，横向间 距为2.5米；待木桩施工完成后，在外排木桩内侧填入草袋，然后用 挖掘机缓慢填入黏土 ，填土时分层用挖机抖夯实，如此直到填筑到 水位标咼1米以上；围堰宽2.5米，河道最深处围堰咼约3.35米。 围堰土方采用岸上基坑开挖线内的土方围堰，拆除用机

4、械与人工配 合拆除。（具体见围堰平面布置图及断面图）。围堰体计算： 1）、地基承载力围堰底土层地基承载力f=57KPa堰体对堰底的压力：p= h（1）式中：堰体重度（kN/m 3）;本工程取14.6h 堰体高度（m）;本工程取3.35;代入（1）计算得:p= W2）、抗倾覆验算（1）倾覆弯矩计算式中：= 14.6 X3.35=48.91KPa v 57KPa,安全。A、水对堰体的作用：(2)水重度（kN/m 3）；取 10.0 ；水深度（m）;本工程取2.35;代入（2）式计算得 Es二生=10.0 X2.35=23.5KPa合力 Ps= Wh/2=10 X2.35 X2.35/2=27.6m

5、合力点至桩底的距离：ls= (h/3)+3.35=(2.35/3)+3.35=4.1mB、土体作用:水下土体等效重度、等效内摩擦角、等效凝聚力（采用加权平 均值计算） 、等效重度丫 =21h2he (hi h2)(3)式中：1第层土重度，取15.5kN/m 3。第层土重度，取11.8kN/m 3。第层土厚度，取1.00m。h2桩长范围内第层土厚度，取0.65m。代入式（3）得：e少 2h2=( 1h1 + 2h2)/(h1+h2)=14KN/m(hi h2)、等效凝聚力cihiC2h2(hih2)式中：Ci第层土凝聚力，取0。C2-第层土凝聚力，取3kpa。h、h2与（3）式同；代入（4）式计

6、算得：c Cihi C2h2 =（ hi + c2h2）/（ hi+ h2）=i.2kpa （hi 卄2）、等效内摩擦角：(5)ihi2人2(hi h2)式中： i 第层土内摩擦角，取0。2 -一第层土凝聚力，取i.0。hi、h2与（3）式同；代入（5）式计算得:：e=2h2 =（ i hi + 2 h2）/（ hi+ h2）=0.4kpa（hi+h2）八丿l主动土压力系数：Ka=tan 2(45 e/2)=tan(45 -0.4/2)=0.47 ; vKa=0.66kpa主动土压力计算：Eai=Es xKa 2 xCe xjKa=23.5 X0.47 2 X1.2 X0.66=9.5KPaE

7、c2=(Es + ye( h1 + h2) XKa 2 xCe xKa=(23.5 + 14 X(1 + 0.65) X0.47 2 X1.2 X0.66=32.8KPa主动土压力合力 Pa= (Eai + Ea2)x(h1 + h2)/2 = 34.9KPa合力作用点至桩底距离la :PaXa = Eai X(怜 + h2) x( h + h2 )/2 + (Ea2 Ea) X( h + h2) X(h1 + h2)/3(6)将前面数据代入(6)式计算得：la = 0.98m故水压力和主动土压力产生的倾覆弯矩：Ms = PsXs+ PaXla = (2) 抗倾覆弯矩计算被动区土压力产生的抗倾

8、覆弯矩考虑到围堰内侧 淤泥层土质极差，把该层土的被动土压力贡 献作为，安全储备，在计算中不予考虑。被动土压力系数:Kp=tan 2(45 7/2)=0.818 ; vKp =0.9kpaEp1=2 Xc xjKp=2 X10 X0.9=18 kpaEp2= 丫 h2 XKp + 2 Xc xKp=10 X0.65X0.818 + 2X10X0.9=23.3kpa被动土压力合力 Pp = 0.5X(Epi + Ep2)Xh2 = 13.4KPa合力作用点至桩底距离ip :PpXp = Epi Xh2 Xh2 X0.5 + 0.5 X(Ep2 Epi) Xh? Xhz/3(7)将前面数据代入(7)

9、式计算得：lp = 0.3m故被动土压力产生的抗倾覆弯矩：Mp = Pp Xp = 13.4 X0.3 = 由围堰体自重产生的抗倾覆弯矩：(8)Mg =l hy 1.0 丄2式中： | 围堰体松木桩内侧宽度。取2.5m ;hy堰体高度，3.35m ; 堰体容重(kN/m 3);本工程取14.6。代入(8)式解得：Mg =l hy 1.0-2=2.5 X3.35 X1 X14.6 X2.5 X0.5=对堰体内侧桩底取弯矩：抗倾覆安全系数K= (Mp + Mg)/Ms = (4.02 + 152.8)/147.4 = 1.1;安全。(3) 抗滑移验算：整体抗滑移：Pp Fpa(9)式中：f-围堰底

10、土层的摩擦力；F=. I 1.0=chta n :t = c + Yhtan 护=10.0 + 14.6 X3.35 xtan5.7 =14.9kp摩擦力 F = t2.5 X1 = 14.9 X2.5 X1 = 37.3kN将相关数据代入（9）式p F k p = （13.4 + 37.3）/34.9 = 1.5,安全;pa围堰施工时要注意的事项：1 ）、采用较松散的粘土装袋，不含石块、垃圾等杂物，装土为 草袋容积的2/3 ,袋口缝合，无漏土现象。2）、草袋堆叠时，应使草袋上下左右错缝，以增强围堰的整体 性。3 ）、围堰上部粘土填心，用打夯机夯实，防止围堰渗漏滑坡。4）、围堰后派专人对堰体随

11、时进行观察、测量，发现问题及时 米取加固措施。5 ）、待围堰内工程内容施工、养护完毕后，方可拆除该段围 堰。6）、在横向围堰时，与纵向连接处，确保中间粘土隔层相连接（以达到转角处抗渗要求）。待围堰施工完毕，对堰内的水进行排除。排水采用水泵抽除的方 法。三、防汛措施1、防汛组织机构防汛总负责：现场负责人：现场设备、物资调度：现场人力调度：现场管理：施工队：下属人员20人负责河道疏通工作、20人负责前线物资运输等工作2、防汛值班防汛期间实行24小时不间断值班，工地各部门、施工队负责人手机24小时不关机，确保发生紧急状态时可立即启动预案。3、现场防汛措施（1 ）、汛期施工前，我们将根据施工现场和工程

12、进展情况制定汛期 施工阶段性计划，并提交监理工程师审批后实施。（2）、汛期施工时，施工现场周围做好排水沟，现场排水系统应贯 通，并派专人进行疏通，保证排水沟畅通。（3）、防止地面水流入，保证施工道路不积水，潮汛季节随时收听 气象预报，并配备足够的抽水设备及防汛的应急材料。(4) 、做好防雷、防电、防漏工作，保证施工正常进行。(5) 、汛期施工时应组织有关人员对现场临时设施 、机电设备、临 时线路等进行检查，针对检查出的具体问题上，应采取相应措施， 及时整改。4、突发事件的抢险措施：(1) 、即停止施工现场所有施工，紧急将现场施工人员集合。分两 队。一队疏通河道加固堤坝，另一队调动机械、物资等。(2) 、将挖