人工湿地建设施工组织设计

PAGE湖南省洞庭湖区蓄洪垸堤防加固工程可行性研究报告（义合金鸡垸）8.施工组织设计8.1施工条件8.1.1工程条件项目区xx河段有两大明显污染源，即xx小学生活污水污染源和xx小区生活污染源，两处生活污水均未经处理直接排入xx水，造成xx水河湾段垃圾漂浮及水质污染，对水环境构成了一定的威胁；部分河道岸坡硬质化，且沿岸散落垃圾，水环境及水景观效果差。本工程本次治理范围为xx水干流右岸xx小学生活污水排污口和xx小区至下游约600m的范围。项目任务是通过对项目区内生活污水的治理，改善入河水质，并通过项目区域内景观打造与生态修复，建成后使项目区成为xx县xx的核心景观区和滨水开放空间。主要工程建设项目有：xx小学污水处理工程、人工湿地系统工程、滨水生态绿地工程及驳岸生态绿化工程。1）xx小学污水处理工程：自xx小学，处理学校的生活污水，校方提供用地和用电。涉及到化粪池改造，污水处理系统采用地上式100t/d设备。设置污水提升泵站及污水处理一体化设备，污水经污水处理一体化设备处理后引至xx水，xx水下游人工湿地进一步净化处理后排放。2）人工湿地系统工程：充分利用现状地形，在xx入河河口左岸滩地建设人工湿地花海，将白云小区北区污水管河道排出口前的检查井开始截污,前端设置地埋式厌氧池，小区污水考虑先进厌氧池再引至人工湿地系统西北角，经人工湿地进一步净化处理后排入xx水，湿地面积：高负荷人工湿地面积1800m2，总面积6080m2。3）滨水生态绿地工程：在xx入河河口右岸沿线建设滨水绿地，绿地面积暂定22900m2，打造市绿色生态滨水空间。景观上采用生态的手法，营造自然的河道景观，在功能上保证基本的散步道及联通空间，适当布置休闲设施。河滨带湿地现状自然条件良好，在不破坏原有生态的条件下，对地块进行梳理，在梳理的基础上，根据景观需要，适当增加水生植物及耐水湿多年生花卉，为整个滨水风光带创造出野趣、自然的湿地景观；滨水绿地现状条件良好，本次设计坚持最小干预的原则，在保证基本交通的情况下，适当的布置游道及休闲设施，种植特征以观赏花色和芳香植物为主，以靓丽的色彩营造鲜明的特点。秋色叶植物结合花果植物，幽静与开放空间结合，创造疏密有致、开敞疏朗的林地与草地结合的效果，为周边居民活动提供出充足的场地和绿色背景，并营造出活力、健康、轻松自然的氛围。4）驳岸生态绿化工程：对xx水左岸（项目主要建设区域对岸）600m岸线进行驳岸生态修复，以打造达到水清、岸绿、景美的生态环境效果。主要工程量见表8.1-1。 主要工程量表表8.1-1序号项目单位规格工程量备注一1.1驳岸护脚1.1.1土方开挖m³29321.1.2块石回填m³26041.1.3格宾护脚m³20401.1.4块石压脚m³26041.1.5围堰m³370m217201.2铺装1.2.1樟子松防腐木步道㎡1500mm*150mm*30mm18381.2.2浅深棕色烧面花岗岩㎡400mm*400mm*30mm14911.2.3浅黄棕色混凝土砖㎡200mm*100m*X60mm2331.2.4浅深棕色烧面花岗岩㎡45°斜拼400*400*301561.2.5红色透水混凝土㎡60mm厚11351.2.6浅深棕色烧面花岗岩㎡45°斜拼200*200*60611.2.7火烧面芝麻灰花岗岩路缘㎡500mm*300mm*20mm2271.2.8深灰色烧面花岗收边㎡400mm*300mm*60mm3701.2.9座凳个4m*0.5m*0.45m161.2.10标识牌个防腐木121.2.11垃圾桶个141.2.12石笼景墙m2.2米高56.2浆砌石m³MU30墙体m³MU3060基础m³MU30201.2.13廊架个L型，总长约20米、高约3.4米11.2.14树池个2.2m*2.2m151.2.15健身器材套室外健身器材81.2.16挡土墙m毛石挡墙，平均高度1米左右。410浆砌石m³MU301560挖土方m³2635填土方m³12901.2.17绿化土方估算m³填方20570m³挖方221901.2.18栏杆m9001.2.19栈道独立基础m³砼C30170柱m³砼C30110梁板m³砼C30335钢筋t0.11.3湿地处理池1.3.1池基础m³砼C308601.3.2池壁m³砼C307751.3.3池顶板m³砼C30501.3.4钢筋t0.31.3.5专业填料m³20951.4电器1.4.1配电箱台设备厂家提供，应包括双电源进线切换开关、设备其余用电点馈线开关1厂家提供并负责安装1.4.2防水防尘灯盏18W/1700lm1IP551.4.3低压电缆mYJV22-1kV-4x105001.4.4PVC管mPC324501.4.5热镀锌钢管mSC32501.4.6热镀锌扁钢m-40x441.5绿化1.5.1乔灌木无毛法桐株φ18-20cmP400-450cmH4-5m161杜英株φ13-15cmP300-350cmH6-7m30垂柳株φ13-15cmP200-220cmH3-3.5m89乌桕株φ13-15cmP300-350cmH5-6m76桂花株φ13-15cmP300-400cmH4-5m51尖叶杜英株φ13-15cmP280-300cmH4-5m30银杏株φ18cmP300-350cmH8-9m7乐昌含笑株φ18-20cmP300-350cmH4-4.5m21合欢株φ18cmP450-500cmH6-6.5m260复羽叶栾树株φ13-15cmP250-280cmH4-4.5m421碧桃株P80-100cmH0.8-1.0m172紫玉兰株P150-180cmH2.0-2.5m193鸡爪槭株P200-220cmH2-2.5m494红枫株P220-250cmH1.6-1.8m395红叶石楠球株P180-200cmH1.2-1.3m506山茶株P150-180cmH2-2.3m811.5.2地被龟甲冬青（5-6花）㎡P30-40cm,H20-25cm,49株/m2725春鹃(4-5花)㎡P25-30cm,H25-30cm,49株/m^U2^U944金边六月雪㎡P25-30cm,H25-30cm，49株/m^U2^U1425茶梅（11-3花）㎡P15-20cm,H15-20cm，49株/m^U2^U1773红叶石楠㎡P25-30cm,H35-40cm，49株/m^U2^U1552小叶栀子（6-8花）㎡P20-25cm,H20-30cm，49株/m^U2^U1848麦冬（6-8花）㎡P31-40m,H31-40cm，草皮卷满铺，混播黑麦草941百慕大草毯㎡P31-40m,H31-40cm，草皮卷满铺，混播黑麦草108181.5.3水生植物鸢尾㎡10-20芽/丛887千屈菜㎡16-25芽/丛590菖蒲㎡3-5芽/丛575水竹㎡20-50芽/丛51再力花㎡10-20芽/丛248香蒲㎡3-5芽/丛106睡莲㎡1-2头/m²217苦草、黑藻㎡160株/m2、200丛220花叶芦竹㎡8丛/m21820风车草㎡10丛/m24901凤眼莲㎡50株/m22102水生美人蕉㎡8丛/m21621.6污水处理工程1.6.1一体化污水处理设备100T/d主反应箱座13000×2800×3100mm（L×W×H）,设备自重10864kg，运行重量40000kg1不含设备间/智控单元设备间座1600×1500×2300mm（H×W×D），设备自重980kg1化粪池m³13改造1.7污水管道1.7.1DN400HDPE污水管m2001.7.2挖方m³6911.7.3填方m³6131.7.4中粗砂m³481.8高负荷人工湿地土方平衡m³80高负荷人工湿地处土方回填量1.9临时便道1.9.1临时便道m6m宽，20公分厚碎石8008.1.2水文气象条件xx水系xx水一级支流，属xx之一。其源有南北两支，北源自xx县太青乡太青山东麓白岩壁，经太青、甘溪滩、火连坡、闸口等乡镇至两河口，入xx水库，全长44公里；南源源出石门燕子山，经xx县杨家坊、码头铺、方石坪等乡镇到两河口，汇入xx水库，全长30公里。两源汇合后成为xx水干流，经xx、xx、中武、彭家厂、梦溪、涔南、涔澹蓄洪区、涔澹农场、永丰等地，在小渡口注入xx水。全河段长115公里，县境内流程102.5公里，坡降0.774‰，干流落差79.34米，可开发水能6200千瓦。县境内流域面积1118.2平方公里。由于xx水水系为xx县城区蓄洪水域，据水文调查，枯水期控制水位在41.20m高程下即可安全施工。xx县xx村xx水干流水面线成果(现状)见8.1-2。表8.1-2xx县xx村xx水干流水面线成果(现状)85国家高程位置距离（m）水位m（P=10%）水位m（P=50%）多年平均常水位m多年平均最低水位m施工洪水位m）P=20%（10--3月)涔CS1044.0141.5839.8838.2040.94涔CS210944.0841.6939.8838.2040.96涔CS330844.1441.7839.8838.2040.98涔CS456644.1741.8239.8838.2040.99涔CS584844.2041.8639.8838.2041.008.1.3地形地质条件项目区地处xx水下游冲积平原（澧阳平原），微地貌类型属xx水左岸I级阶地，场地面积较大，包括xx县澧阳垸大部分及澧淞垸、澧南垸、官垸全部。项目区内道路纵横交错，交通便利，水网密布。区域内土地多为水田、旱地、池塘、沟巷等。地势总体较平整，以地质勘探钻孔高程计，地面最大标高47.851（幸福闸），最小标高28.099m（青梅渠），相对高差19.752m。地层岩性经勘察，钻探深度范围内所揭示的地层均为第四系（Q4）全新统地层，按成因与物质成分不同，人工填土可分两个亚层，冲积层可分五个亚层。场地土的构成及各层岩性特征自上而下叙述如下：（1）压实填土①-1（Q4ml）（①为地层序号，Q4ml为时代及成因，下同）：灰黄色、棕红色。上部以砾石为主，砾石母岩成分主要为砂岩与石英，砾石含量约占40%-60%，直径多为2～5cm，多呈次圆状、棱角状，混杂分布，不均匀；下部以低液限粘土为主，多为可塑状，局部呈硬塑状，无摇振反应，稍有光泽，韧性中等，干强度中等,稍湿。主要分布于幸福闸、群星闸，最薄处2.10m，最厚处8.40m，平均厚度4.71m。（2）压实填土①-2（Q4ml）：灰黄色、灰褐色，以低液限粘土为主，含少量砾石。多为可塑状，局部呈硬塑状，无摇振反应，稍有光泽，韧性中等，干强度中等，局部上部为混凝土。堆填时间大于10年，已完成自重固结。分布较为分散，多分布于堤坝、道路，最薄处0.50m，最厚处9.00m，平均厚度2.56m。（3）淤泥②（Q4h）：主要为池塘或渠道沉积物，灰黑色，稍有光泽，以粘性土为主，含大量有机质，有腥臭味，含水饱和，呈流塑状，具触变性，干燥后体积收缩显著。分布较为分散，最薄处0.50m，最厚处1.60m，平均厚度0.90m。（4）低液限粘土③（Q4al）：灰黄色、黄褐色，可塑为主，局部硬塑。切面光滑，手搓可成细长的长条。稍有光泽，无摇震反应，韧性中等，干强度中等。最薄处0.50m，最厚处14.30m，平均厚度为5.27m。（5）淤泥④（Q4h）：为冲积层，青灰色，稍有光泽，以粘性土为主，含大量有机质，有腥臭味，含水饱和，呈流塑状，具触变性，干燥后体积收缩显著。分布于新城区郭家碈机埠，厚度为1.90m。（6）粉土质砂⑤（Q4al）：灰黄色、灰色，松散，砂粒矿物成分为长石、石英、云母等，多为次棱角状，大于0.075mm粒组质量占总质量的50%以上，湿-饱和含水。最薄处0.50m，最厚处为11.90m（群星闸），平均厚度为1.34m。（7）含细粒土砾⑥（Q4al）：灰黄色、灰色，砾石母岩成份为石英砂岩、砂岩、燧石等，多呈次圆状、少量呈圆状，风化程度中等，粒径一般2-5cm,大者大于9cm,大于2cm的颗粒含量大于总质量的50%，其中粒径小于2cm的颗粒含量约占20%，余为泥砂相间充填，呈中密-密实状，饱和含水。局部夹粉砂薄层或透镜体。拟建场地均有分布，均为揭穿，揭露最薄处为2.00m，揭露最厚处为11.90m，平均揭露厚度为6.45m。根据xx县地质资料，项目区未发现大的构造活动断裂带，地层较为中等复杂。在工程设计布置区域，对堤防、耕地、渠道进行典型探查，钻孔深度范围内未见断裂构造迹象。参考国家地震局地质研究所1989年12月曾对本区附近进行浅层地震探测、地质雷达、汞法测量等研究，成果表明中晚更新世以来，本区域地震活动不明显或非常微弱，且非深断裂的继续复活。现处于缓慢抬升阶段，不影响工程区的稳定性。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011－2010），工程区抗震设防烈度为7度，场地基本地震加速度值为0.10g。根据周边高层房屋勘察资料，建筑场地类别为Ⅱ类，按GB50011－2010规范，设计特征周期为0.35s。以上地质情况参考于《xx流域环境综合整治工程可行性研究报告》，详细的一期项目地质情况如表8.1-3所示。表8.1-3xx村xx入河口滨水湿地生态修复工程土体物理力学指标推荐值表地层时代岩土名称物理力学指标天然含水量W(%)天然密度ρ(g/cm3)孔隙比e比重Gs塑性指数Ip液性指数IL渗透系数Kv(cm/s)压缩模量Es(MPa)饱和快剪固结快剪慢剪承载力标准值(KPa)允许渗透坡降摩擦系数f砼/土不冲刷流速临时开挖坡比永久开挖坡比内摩擦角φ(°)凝聚力C(KPa)内摩擦角φ(°)凝聚力C(KPa)内摩擦角φ(°)凝聚力C(KPa)干湿Q4al粉质壤土26.01.551.960.8502.7113.50.502.8E-044.7018.022.020.025.021.024.01400.450.300.421:1.51:1.75砂砾石2.0E-02262200.180.380.601:1.751:2.0Q3al粉质粘土20.51.541.940.7502.7317.00.304.5E-055.7021.024.022.028.024.026.02000.520.280.551:1.501:1.75粘土27.01.511.930.7002.7213.70.423.0E-055.5018.029.020.027.022.025.01600.550.270.601:1.501:1.75砂卵砾石5.0E-03302600.180.420.651:1.751:2.08.1.4对外交通条件本工程项目施工区位于湖南省xx市xx县xx镇东部，xx镇有302省道东西贯穿，施工区南侧即为302省道，东侧有简易乡村公路通过，西北侧为农田灌溉区，也有土路可直达河西北岸；因此，本工程对外交通较为方便。8.1.5技术供应条件本次对施工区附近天然建筑材料进行了初步勘察，其储量、质量均能满足工程需要。工程所需土料从xx镇红阳村开采；砂砾石料可从xx花岭村砂石场购买；块石料可从xx镇采石场购买。工程所用钢筋、水泥、混凝土、木材、油料等可直接从xx县相应物资部门购买。工程生产用水可采用水泵直接从河道中抽取，生活用水接当地居民饮用水。工程施工用电可从距工程区100m处的10kv线路T接架线至工地。8.2天然建筑材料8.2.1土料经土石方平衡，本工程共需从施工现场开采土方3.8344万m3，回填土方4.4273万m3。土料为残丘岗地的网纹状粘土，稍湿，可塑～硬塑，中等密实，中压缩性，干密度1.628g/cm3，快剪摩擦角φ=16.49°，凝聚力C=21.95Kpa，可满足工程需求，运距为1km以内。工程所用土料主要用于高负荷人工湿地、生态护坡工程和围堰填筑等。采用平面开采的方式，料场开采前采用74kw推土机清除表层覆盖层无用料，土方开挖料采用1.0m3反铲配8t自卸汽车运输至各用料点。8.2.2砂砾石料 本工程砂卵石主要用于砼骨料、砂砾石垫层等，经计算共需砂0.0048万m3。砂砾石料可从xx花岭村砂石场购买；质地优良；砂料为石英砂，级配较好、粒度模数2.7～3.3左右，含泥量＜6%，含泥量较少，质纯量足。运距约10km，通过8t自卸汽车运至施工现场。8.2.3块石料本工程共需块石料0.9848万m3，其中块石0.8888万m3，碎石0.096万m3。所需石料可从xx镇采石场购买，材料为寒武系灰岩，质地新鲜坚硬，抗风化能力强，质量较好，抗压强度Rw＞60Mpa，储量丰富，开采运输方便，可为本工程提供块石料，通过8t自卸汽车运至施工现场。8.3主体工程施工8.3.1建筑工程施工建筑工程施工包括高负荷人工湿地、驳岸以及垃圾疏浚工程。其施工方法如下：（1）土方开挖土方开挖采用1.0m3反铲结合人工开挖，8t自卸汽车运输，开挖料部分就近堆存，用于自身回填和景观填筑。（2）土方填筑土方回填部分利用开挖料，采用74kW推土机推运至填筑仓面；不足料从附近土料场取土，采用1m3反铲挖装，8t自卸汽车运输至填筑仓面。74kW推土机平料，振动碾分层压实，机械难以碾压的狭小部位采用人工夯实或蛙式打夯机夯实，确保接合部位的施工质量，施工期间填筑面应注意排水。（3）混凝土浇筑混凝土全部采用商品混凝土。本工程高负荷人工湿地选择砼运输方式如下：砼从拌和楼到高负荷人工湿地肩采用8t自卸汽车完成水平运输，垂直运输方式采用塔机吊1m3卧罐入仓，砼浇筑采用人工平仓，由2.2kw插入式振捣器振捣密实。商品混凝土质量应达到有关规范规定，符合设计要求。根据施工总体安排，枯水期施工为防止混凝土开裂，应采取必要的表面保护措施。（4）格宾格宾所需块石全部从块石料场购买，采用自卸汽车运至工地，人工转运砌筑，人工挑运块石。（5）生态砖护坡生态砖护坡先检查砖体形状、检查土质，确保土质适合植物生长。顺坡铺设土工布，搭接宽度不小于15cm；在土工布上人工铺设生态砼，尽量保证砖体之间接缝紧密。清理砖体表面，去除表层杂质；向生态砼孔隙内充填由营养剂、杀虫剂等拌和的营养土，密实度要求达到90%以上；按设计要求，播种草籽或铺设植生毯。（6）水泥土搅拌桩、压灌桩本工程地基处理采用压灌桩和水泥土搅拌桩的方式。地基土层上部主要为粉质粘土，中部为淤泥质粉质粘土，下部为砂卵石层。高负荷人工湿地少部分进入砂卵石层，大部分进入淤泥质粉质粘土。施工期可能会出现砂卵石层和粉质粘土层透水现象，根据现场实际情况和地质资料，地基处理施工期间可采用明沟加集水井抽排方式解决。施工顺序：施工准备（施工临时道路修建、施工临建设施修建、施工风、水、电供应等）——筑岛填筑施工平台——压灌桩、水泥土搅拌桩施工——修筑南北岸围堰——基坑支护（钢板桩施工）——基础开挖。压灌桩施工钻孔前预先使用筑岛法填筑粘土施工平台，长螺旋压灌桩施工法的过程是：施工准备→平整场地→铺设工作平台→安装钻机并定位→钢筋制作→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→混凝土就位→压灌混凝土→插入钢筋→检查质量→清理钻机及土方。搅拌桩采用两搅两喷成墙方案，施工工艺流程为：桩位放样——桩机安装、调平、定位——水泥浆液制备——正搅注浆下沉——反搅注浆提升——单元成墙、移位。为保证桩与桩之间最小搭接厚度满足墙厚30cm的要求，应严格控制移机距离和搅拌机的定位。水泥采用硅酸盐水泥，掺和量为12～20%。主要施工设备为：DZJ25型三头深层搅拌桩机、ZJ-400型高速浆液搅拌机、BW250/50型泥浆泵。8.3.2景观部分项目工程区为城市边缘的绿色缓冲带，在新河景观带的整体分区中定位为生态湿地区。在施工景观过程时应采用最少的人工干预手法，完善现有场地中的景观要素和湿地植被系统。尽量不破坏场地中的生态植被，并完全保留原有的水系肌理。8.4施工总布置根据本工程施工特点和布置条件，施工总布置应遵循下列原则：（1）布置于开敞地带，尽量利用山坡荒地。（2）遵循紧凑、合理、节约用地的原则；（3）施工道路规划尽量考虑利用原有交通道路，新建场内施工道路应尽量减少施工开挖量；（4）场地布置满足有关安全、防火、卫生和环保等要求；（5）施工总布置总体上应遵照降低工程造价、方便施工、有利管理、方便生活的基本原则。8.4.1施工交通运输本工程项目施工区位于湖南省xx市xx县xx镇东部，xx镇有302省道经过，施工区有简易公路通过，公路纵横交错与县级公路相连。工程对外交通较为方便。工程场内交通运输除利用现有道路连接施工点，另还需新建施工临时道路，以沟通各施工点和料场。工程区附近公路改、扩建，路面宽6m，为碎石路面，全长0.5km；土料场至工程区附近公路长0.3km，路面宽6m，为泥结石路面。8.4.2风、水、电供应及通讯本工程施工用风主要为混凝土浇筑与搅拌桩施工用风，选用2台9m3/min移动式空压机供风，施工辅助企业用风采用自带风机的设备。本工程供水对象主要分布于施工生产区。针对这一特点，拟设置一座供水泵站，工程区右岸供水泵站供水量100m3/h，选用2台IS100—65—250型水泵，取水水源为工程区新河河段。生活用水就近接当地居民生活用水。高负荷人工湿地施工用电可从距工程区500m处的10kV线路T接架线至工地，线路总长约为600m，经计算施工高峰期用电负荷约500kW左右，工地设变压器，经变压器至各施工用电区。施工期间通讯采用固定程控电话及移动通讯设备方式。对讲机和移动通讯为场内主要通讯方式。8.4.3施工布置根据施工进度要求，本工程两岸同时施工，虽然工程区靠近302省道，但材料需运输至施工区域；故本工程应南北岸均布置施工临建设施。由于工程区北岸为农业生产区，不适宜施工临建设施布置，所以采用以南岸布置为主，北岸布置为辅的方案。南岸有开敞的空地，进行场地平整后，主要布置砂石料堆场、机械设备停放场、钢筋与木材加工厂、仓库及办公生活设施。北岸可在农田生产区布置北岸工程需要的主要临建设施。施工临建设施占地面积为325m2，建筑面积为200m2，施工临建设施面积汇总见表8.4-1。施工临建设施面积汇总表表8.4-1序号项目建筑面积占地面积备注（m2）（m2）1施工工厂砂石堆场80901处2钢木加工厂40501处3机械设备停放场/1004小计1202405施工仓库综合材料库801251处6小计801257办公生活设施//镇上租用8总计2003258.4.4土石方平衡规划本工程主体工程及导流工程土方开挖工程量共计3.8344万m3，土方回填2.5157万m3（压实方），其中部分土方开挖料可用于围堰填筑或自身回填。经平衡规划，共计利用土方开挖料2.5157万m3，弃料1.3187万m3，块石料0.8888万m3，砂石料0.0048万m3。土石方平衡规划见表8.4-2。本工程弃料均为淤泥质土，联系市政相关部门处理施工弃碴。土石方平衡规划表表8.4-2单位：m3开挖填筑围堰驳岸护脚景墙挡土墙绿化污水管道高负荷人工湿地临时便道弃碴土方填筑块石填筑块石填筑土方填筑块石填筑土方填筑土方填筑块石填筑土方填筑碎石填筑2172072488012901560205706134880960/18406.78/5532.83/61.07/1093.22/1190.84/17432.21/519.5/36.65/67.8/732.83围堰拆除2172021720驳岸护脚土方开挖29322932景墙土方开挖挡土墙土方开挖263512901345绿化土方开挖22190205701620污水管道土方开挖69161378高负荷人工湿地80临时便道砂石购买4848碎石购买960960块石购买88887248801560合计3834421720724880129015602057061348809605975备注：