下125米深水航道一期工程抛石专项方案

毕业设计 本科毕业（设计）论文 抛石专项方案 工程名称：长江南京以下 12.5 米深水航道一期工程 通州沙整治建筑物工程 I 标段 专业年级： 09 港口航道与海岸工程 学 号： 090630202 姓 名： 金倩云 指导老师：丁晶 王雪华 康小燕 评阅老师： 欧阳峰 二一三年四月 中国 目 录 一、编制说明 .1 1.1 编制原则 .1 1.2 编制依据 .1 毕业设计 2 二、工程概况 .3 2.1 工程概况 .3 2.2 自然条件 .4 2.3 已有工程设施 .14 2.4 施工条件 .17 三、工程特点及技术关键分析 .18 3.1 工程特点分析 .18 3.2 工程重点、难点分析 .19 3.3 解决重点和难点问题的针对性措施 .20 四、工程结构型式 .24 4.1 抛石施工特点 .24 4.2 抛石工程结构 .24 4.3 抛石工程量 .26 五、施工总体安排和总平面布置 .28 5.1 施工总体安排 .28 5.2 施工总平面布置 .31 六、主要分项工程的施工工艺及技术措施 .33 6.1 工序间隔衔接 .33 6.2 主要分项工程施工工艺 .33 七、质量保证措施 .45 7.1 抛石施工工艺要点 .45 7.2 原材料质量控制 .45 7.3 技术交底和现场控制 .46 7.4 抛填数量及断面尺寸的控制 .46 7.5 抛石过程质量控制 .47 7.6 深水区抛石施工保障措施 .47 7.7 自检验收评定 .47 八、进度保证措施 .48 8.1 工期计划合理性分析 .48 8.2 人员保证 .48 8.3 船机设备保障 .49 8.4 材料物资保证 .49 九、施工组织体系 .50 毕业设计 3 9.1 项目组织机构 .50 9.2 主要部门职能 .51 十、安全生产、环保及文明施工措施 .55 10.1 抛石施工安全措施 .55 10.2 文明施工、环保措施 .56 参考文献 .57 致 谢 .58 附表 1：通州沙标坝体验收参数汇总表 .59 毕业设计 1 一、编制说明 1.1 编制原则 （1）本着“百年大计，质量第一” 的原则。严格按照 QES 质量环境安全管 理体系标准对工程进行质量管理，科学组织施工，严格控制各施工工序的施工 质量，以高标准的工序质量来确保整体工程的施工质量。 （2）贯彻执行国家、交通运输部及江苏省对工程建设的各项方针政策，严 格执行工程建设管理程序。 （3）突出应用网络计划技术，合理安排各项工程施工顺序和工序衔接，采 用平行作业、流水作业和搭接作业法组织施工。 （4）坚持实事求是的原则，根据实际综合施工生产能力，科学组织、合理 安排，确保施工安全，高质量、高效率地完成工程施工。 （5）坚持施工全过程严格管理的原则，各工序施工时，严格执行监理工程 师指令。 （6）坚持施工与环境相协调的原则，控制施工过程中的噪音、粉尘、污水 及废弃物对环境的影响。 （7）重点叙述总体施工方案、进度计划、主要工程项目及关键工序的施工 方法和技术措施，推广应用新技术、新工艺、新材料。 （8）坚持以设备保工艺，以工艺保质量的原则。以先进施工设备保证先进 的施工工艺，以先进的施工工艺保证施工质量。 1.2 编制依据 （1）国家现行有关施工及验收规范、规程及预算定额。 （2）对施工现场踏勘和调查的情况。 （3）适用于本工程的标准与规范有： 长江南京以下 12.5 米深水航道一期工程通州沙 I 标段施工图设计图纸、 施工图说明及补充资料； 工程建设标准强制性条文（水运工程部分）； 毕业设计 2 水运工程施工通则（JTS20-2011）； 航道整治工程技术规范(JTJ312-2003) ； 水运工程质量检验标准（JTS257-2008）； 港口及航道护岸工程设计与施工规范(JTJ300-2000)； 提防工程设计规范（GB50286-98） 水运工程土工合成材料应用技术规范（JTJ/T239-2005 ）； 港口工程地基规范（JTS147-1-2010） 水运工程混凝土施工规范（JTJ268-96）； 水运工程混凝土质量控制标准（JTS202-2-2011 ） 水运工程抗震设计规范（JTS146-2012） 水运工程测量规范 （JTJ203-2001）； 内河航道维护技术规范（JTJ287-2005）； 水运工程导标设计规范 （JTJ237-94）； 内河通航标准（GB50139-2004）； 船舶污染物排放标准（GB3552-83）； 以及其它国家和交通运输部颁布的工程设计标准、规范等。 毕业设计 3 二、工程概况 2.1 工程概况 2.1.1 工程简介 工程名称：长江南京以下 12.5 米深水航道一期工程整治建筑物工程通州沙 I 标段 业主单位：长江南京以下深水航道建设工程指挥部 设计单位：中交第一航务工程勘察设计院有限公司、中交第二航务工程勘 察设计院有限公司 发包方式：包工包料 资金来源：国拨资金 2.1.2 建设地点及规模 长江南京以下 12.5 米深水航道一期工程整治建筑物工程位于长江太仓至南 通间的通州沙和白茆沙水道，建设潜坝、丁坝和护岸等航道整治建筑物，全长 40 余公里，工程计划施工工期为 27 个月。 通州沙整治施工招标共划分为 2 个标段，分界点里程号为 T9+600。其中 I 标段 施工内容为： （1）通州沙潜堤（T0+000 T9+600 ）9600m； （2）丁坝：6 座（T1T6）； （3）相应导助航设施（施工期警戒专用标，施工期主航道航标调整，运营 期整治建筑物专用标）。 图 2.1 I 标段平面图 毕业设计 4 表 2-1 I 标段工程数量表 项目 I 标段 潜堤长度 9600m 其中混合堤长度 0m 丁坝根数/长度 6/2780m 结构总长度 12.38km 2.2 自然条件 2.2.1 河道概况 工程所在河段分为通州沙河段、徐六泾河段和白茆沙河段。过徐六泾河段 后，长江被崇明岛分为南支和北支，目前 96%以上的主流经南支下泄，进入南 支白茆沙河段。白茆沙为南支进口处的大型江心暗沙，将南支河道分为白茆沙 南水道和北水道。该河段上起白茆口，下至七丫口，全长 23km。主流走南水道， 沿程 12.5m 深槽基本贯通，长期保持着白茆沙两汊并存、南强北弱的态势。 图 2.2 工程河段河势现状 毕业设计 5 2.2.2 气象 工程区地处亚热带季风气候区，四季分明，雨量丰沛。境内冬季盛行西北 风，寒冷少雨；夏季盛行海洋东南风，炎热多雨；春、秋两季为冬夏季风交替 时期，气候多变。寒潮和台风过境时风速较大。 据南通气象站、太仓气象站和宝山气象站多年资料统计分析： （1）气温 多年平均气温： 15.1（19591999） 极端最高气温： 39.5（2003 年 9 月 2 日） 极端最低气温： -10.8（1997 年 1 月 31 日） （2）降水 年平均降雨量： 1074.1mm（19591999） 最大年降雨量： 1795.1mm（1921 年） 最小年降雨量： 490.5mm(1922 年) （3）雾 本工程区雾多出现于秋季（10 月和 11 月），冬季（2 月和 3 月）为最少， 雾时一般较短。 年平均雾日数：30.9 天 年最多雾日数：60 天 年最少雾日数：5 天 毕业设计 6 （4）风 表 2-2 重现期风速 重现期 N NE E SE S SW W NW 50 年 19.7 23.1 19.9 20.0 19.7 17.3 23.1 23.8 25 年 18.4 20.9 18.1 18.5 18.2 16.3 21.0 21.5南通气象站 5 年 14.5 14.8 13.8 14.4 13.8 13.3 15.5 16.1 50 年 24.9 26.7 19.9 19.2 17.8 15.7 17.5 20.8 25 年 22.4 23.6 18.5 17.9 16.7 14.8 16.7 19.6宝山气象站 5 年 12.8 12.2 12.3 12.0 11.5 10.2 12.5 13.7 平均风速 （m/s ） 3.1 3.4 3.0 3.0 2.7 3.1 3.6 3.8 3.4 2.9 2.8 3.1 3.7 4.2 3.6 3.5 最大风速 （m/s ） 12.0 12.0 14.0 14.0 14.0 16.7 15.0 12.2 10.5 10.5 9.0 11.7 13.0 13.0 14.0 14.0 南通地区常风向为 E，频率约占 9%，次常风向为 ESE 和 ENE；强风向为 ESE，次强风向为 NW。多年平均风速为 3.26m/s，最大风速为 24.0m/s，全年大 于 6 级风天数为 17.7 天。 宝山地区常风向为 SE 向，频率为 12%，其次为 ESE、SSE 、NNE 向，频 率约为 9%；强风向为 NW 和 NNW 向，最大风速分别达 24m/s 和 20m/s。全年 大于 6 级风天数平均为 44.1 天，大于 7 级风天数为 11.2 天，大于 8 级风天数为 2.2 天。 图2.3 风玫瑰图 （5）台风 长江口地区属于受台风影响频繁的区域，灾害性天气由台风作用引起为主。 台风出现在 610 月，其中 79 月约占 84%。18842008 年间，影响长江口频 率平 均 风 速 m/s最 大 风 速 毕业设计 7 的台风共发生 235 次，平均每年约 2 次，最多一年可出现 7 次（1990 年）， 2000 年也达到 5 次。台风风向以偏北风（包括 NNW 和 NNE 向）为主，偏东 风和南风其次。大风持续时间一般为 23 天，长的可达 56 天，短的仅为 1 天。台风期间常伴有大浪和暴风雨及异常增水。 2.2.3 水文、泥沙 （1）径流 大通站是长江干流下游最后一个径流控制站，大通以下区间来水量相对较 小，大通站实测资料基本可代表长江下游河道的径流特征。根据大通站 19502011 年资料统计，多年平均径流量约为 8927 亿 m3，年际间波动大，但 无明显的趋势变化。其中，19501985 年平均年径流量为 8969 亿 m3，19862002 年平均年径流量为 9229 亿 m3，20032011 年平均年径流量 为 8193 亿 m3。近年来，2010 年为丰水年，年径流量为 10220 亿 m3；2011 年 为特枯水年，年径流量为 6668 亿 m3，是 1950 年以来径流量最小的一年。径流 年内分配不均匀，510 月为洪季，径流量占全年的 71.7，7 月最大；114 月为枯季，占全年 28.3，2 月最小。 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 年径 流量 (亿m 3) 9229亿 m 38969亿 m3 8193亿 m38927亿 m3 图 2.4 大通站年径流量过程（19502011 年） 表 2-3 大通站近年径流量统计表 年份 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 20032011 平均 年径流量 （亿 m3） 9248 7884 9011 6885 7639 8291 7819 10220 6668 8193 毕业设计 8 （2）潮汐及潮位 基面换算关系 潮位基准面为 1985 国家高程基准，航道水深为理论深度基准面下的水深值， 太仓南通段及相邻区域基面换算关系如图所示。 1.908m1.m0.51.68.4653.k079-39k24.2k 图 2.5 基面换算关系示意图 潮汐 长江口为中等强度潮汐河口，属于非正规半日潮，且日潮不等。每年春分 至秋分为夜大潮，秋分至次年春分为日大潮。自河口向上，潮波变形明显，涨 落潮历时不对称，潮差沿程递减，落潮历时沿程递增，涨潮历时沿程递减。 工程河段自上而下以天生港、徐六泾和杨林站为代表潮汐特征值如下表所示。 表 2-4 工程附近潮汐统计特征表 站 名 特征值 天生港 徐六泾 杨林 最高潮位（m） 5.14 4.78 4.76 最低潮位（m） -1.52 -1.61 -1.21 平均高潮位（m） 1.92 1.69 1.98 平均潮位（m） 0.98 0.79 0.88 平均低潮位（m） 0.03 -0.38 -0.21 最大潮差（m） 4.01 4.01 4.90 平均潮差（m） 1.93 2.07 2.19 平均涨潮历时 4h09min 4h17min 4h16min 平均落潮历时 8h16min 8h08min 8h10min 统计年限 19852000 19852000 19852002 根据 2003、2004、2009 年潮位资料计算，各站潮位平均特征值与上表多年 统计情况基本相仿。 毕业设计 9 本工程河段 69 月份平均潮位较高，12 月至翌年 3 月平均潮位较低。年 内平均潮位最大变幅自上而下递减，其中天生港达 1.16m，徐六泾为 1.02m，杨 林为 0.7m。 表 2-5 年内各月各站平均潮位表 （单位：m） 月份 站点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 平均 最大 变幅 天生港 0.42 0.37 0.55 0.74 1.11 1.32 1.45 1.61 1.53 1.22 0.81 0.67 0.98 1.16 徐六泾 0.38 0.32 0.48 0.61 0.91 1.05 1.15 1.34 1.28 0.99 0.62 0.49 0.8 1.02 杨林 0.32 0.47 0.57 0.56 0.77 0.76 1.02 0.97 0.98 0.85 0.59 0.32 0.68 0.70 注：根据 2004 年潮位资料统计。 工程区年最高潮位通常出现在台风、天文大潮和上游大洪水三者或两者碰 头之时。天文潮在年最高潮位中所占比重最大；风暴潮对河口地区年最高潮位 的发生起着“ 加强” 作用，以致形成特高潮位；上游洪水的作用相对较弱。长江 口地区 1997 及 2000 年实测最高潮位均发生在台风（9711 及 0012）与天文大潮 遭遇之时。本工程区域最高潮位前 5 位也均为台风和天文大潮共同作用的结果。 表 2-6 徐六泾站前五位最高潮位统计（1985 国家基准） 序号 潮位(m) 出现阴历时间 有无台风及编号 相应大通流量(m 3/s) 1 4.83 七月十七 9711 台风 45500 2 4.36 六月十七 9608 台风 72700 3 4.21 八月初三 0012 台风 44000 4 4.00 八月初二 0216 台风 57500 5 3.93 七月初三 7413 台风 46500 根据 2010 年 3 月、7 月，2011 年 10 月和 2012 年 3 月水文测验期间各临时 潮位站资料统计。工程河段自上而下，洪、枯季潮位均逐渐减小，潮差增大， 但涨落潮历时沿程变化不大。洪季时高低潮位均大于枯季，但潮差则小于枯季 时。 毕业设计 10 表 2-7 各站潮汐特征值统计表（枯季） 观测日期：2010 年 3 月 30 日4 月 10 日 潮位(m) 平均 (m) 涨潮潮差(m) 落潮潮差(m) 平均涨落潮历时 (h min)潮位站 最高 最低 高潮位 低潮位 潮位 最大 最小 平均 最大 最小 平均 涨潮 落潮 五干河 2.43 -0.57 1.77 -0.18 0.78 2.93 0.4 1.95 2.81 0.43 1.93 4:21 8:02 营船港 2.48 -0.54 1.76 -0.25 0.74 3.01 0.44 2.01 2.98 0.41 2 4:18 8:05 七干河 2.32 -0.69 1.64 -0.31 0.67 2.92 0.41 1.95 2.86 0.44 1.93 4:19 8:04 汇丰码头 2.47 -0.66 1.72 -0.31 0.69 3.11 0.42 2.03 2.99 0.41 2.02 4:26 7:58 徐六泾 2.44 -0.58 1.73 -0.22 0.74 2.91 0.4 1.94 2.87 0.38 1.95 4:29 7:54 白茆 2.28 -0.76 1.61 -0.37 0.62 2.93 0.4 1.96 2.89 0.37 1.98 4:37 7:46 崇头 2.37 -0.77 1.72 -0.37 0.69 3.02 0.49 2.07 3.01 0.39 2.08 4:22 8:01 崇西 2.32 -0.78 1.66 -0.39 0.64 2.99 0.43 2.03 2.98 0.38 2.05 4:33 7:50 杨林 2.39 -0.79 1.64 -0.4 0.63 3.05 0.43 2.01 3.05 0.39 2.03 4:13 8:10 吴淞口 2.36 -1.03 1.61 -0.6 0.47 3.24 0.47 2.18 3.2 0.46 2.2 4:45 7:38 表 2-8 各站潮汐特征值统计表（洪季） 观测日期：2010 年 7 月 3 日7 月 16 日 潮位(m) 平均(m) 潮差(m) 平均涨落潮历时 (h min)潮位站 最高 最低 高潮位 低潮位 潮位 最大 最小 平均 涨潮 落潮 天生港 4.09 0.78 2.74 1.00 1.83 3.11 0.54 1.73 4:00 8:28 五干河 3.81 0.48 2.51 0.70 1.57 3.16 0.59 1.80 3:53 8:35 营船港 3.58 0.38 2.40 0.60 1.48 3.08 0.60 1.80 4:16 8:13 望虞河 3.71 0.21 2.37 0.47 1.38 3.29 0.67 1.89 4:02 8:26 汇丰码头 3.69 0.21 2.38 0.44 1.37 3.35 0.68 1.94 4:08 8:20 徐六泾 3.65 0.29 2.39 0.52 1.42 3.25 0.65 1.86 4:11 8:16 白茆 3.37 0.01 2.16 0.21 1.16 3.36 0.71 1.94 4:21 8:07 崇头 3.51 -0.02 2.26 0.22 1.23 3.49 0.78 2.05 4:12 8:13 新建闸 3.37 -0.03 2.18 0.21 1.18 3.37 0.75 1.98 4:17 8:10 荡茜口 3.26 -0.01 2.07 0.15 1.09 3.22 0.76 1.92 4:14 8:12 杨林 3.22 -0.19 2.04 0.03 1.01 3.41 0.77 2.00 4:07 8:21 毕业设计 11 表 2-9 各站潮汐特征值统计表（2011 年 10 月） 观测日期：2011 年 10 月 3 日10 月 13 日 潮位(m) 平均(m) 涨潮潮差(m) 落潮潮差(m) 平均涨落潮历时 (h min)潮位站 最高 最低 高潮位 低潮位 潮位 潮差 最大 最小 平均 最大 最小 平均 涨潮 落潮 天生港 2.81 -0.18 2.02 0.15 1.09 1.86 2.54 0.76 1.85 2.57 0.66 1.86 4:20 8:07 五干河 2.79 -0.33 1.98 -0.08 0.93 2.06 2.81 0.88 2.05 2.8 0.78 2.06 4:17 8:09 营船港 2.78 -0.53 1.99 -0.1 0.93 2.09 2.91 0.9 2.08 2.77 0.77 2.09 4:18 8:09 七干河 2.74 -0.48 1.95 -0.13 0.9 2.08 2.84 0.88 2.07 2.79 0.75 2.08 4:21 8:05 汇丰码站 2.72 -0.6 1.92 -0.24 0.83 2.16 2.95 0.92 2.15 2.88 0.78 2.16 4:26 8:00 望虞河 2.77 -0.55 1.94 -0.16 0.89 2.1 2.87 0.88 2.09 2.83 0.78 2.1 4:14 8:12 徐六泾 2.72 -0.52 1.93 -0.16 0.87 2.09 2.88 0.86 2.07 2.82 0.73 2.09 4:28 7:59 白茆 2.64 -0.72 1.85 -0.33 0.77 2.18 3.02 0.93 2.16 2.93 0.7 2.17 4:42 7:45 崇头 2.76 -0.67 1.95 -0.28 0.86 2.23 3.04 0.95 2.21 3.01 0.79 2.22 4:34 7:52 崇西 2.65 -0.72 1.85 -0.35 0.77 2.2 2.99 0.91 2.18 2.96 0.72 2.2 4:40 7:46 荡茜 2.5 -0.78 1.71 -0.41 0.68 2.12 2.9 0.87 2.1 2.87 0.69 2.12 4:46 7:40 杨林 2.48 -0.74 1.74 -0.39 0.69 2.13 2.97 0.89 2.11 2.89 0.65 2.12 4:18 8:09 吴淞 2.62 -0.97 1.78 -0.55 0.59 2.33 3.27 0.97 2.31 3.18 0.7 2.32 4:45 7:41 毕业设计 12 表 2-10 各站潮汐特征值统计表（2012 年 3 月） 观测日期：2012 年 3 月 6 日3 月 19 日 潮位(m) 平均(m) 涨潮潮差(m) 落潮潮差(m) 平均涨落潮历时 (h min)潮位站 最高 最低 高潮位 低潮位 潮位 潮差 最大 最小 平均 最大 最小 平均 涨潮 落潮 如皋港 2.80 -0.23 2.18 0.11 1.10 2.07 2.76 0.65 2.09 2.86 0.59 2.07 3:50 8:38 碾砣港 2.73 -0.22 2.16 0.08 1.06 2.08 2.73 0.50 2.08 2.81 0.66 2.07 6:40 10:47 天生港 2.69 -0.29 2.08 -0.01 1.00 2.09 2.76 0.68 2.10 2.86 0.60 2.09 4:10 8:17 姚港 2.60 -0.39 1.98 -0.10 0.92 2.08 2.72 0.73 2.09 2.81 0.61 2.08 4:15 8:13 营船港 2.59 -0.39 1.96 -0.14 0.89 2.10 2.77 0.72 2.11 2.88 0.61 2.10 4:14 8:14 汇丰码头 2.58 -0.53 1.87 -0.29 0.76 2.16 2.92 0.76 2.18 3.05 0.63 2.17 4:23 8:05 崇头站 2.50 -0.71 1.86 -0.37 0.76 2.24 3.02 0.82 2.25 3.09 0.62 2.23 4:19 8:08 青龙港 2.76 -1.09 2.08 -0.73 0.66 2.81 3.77 1.34 2.82 3.74 1.03 2.81 3:03 9:23 江阴 2.72 -0.04 2.19 0.37 1.26 1.82 2.44 0.50 1.83 2.50 0.48 1.81 3:45 8:43 太字港 2.68 -0.30 2.07 0.04 1.01 2.02 2.66 0.66 2.04 2.78 0.59 2.02 3:54 8:34 一干河 2.59 -0.35 1.98 -0.02 0.94 2.00 2.67 0.68 2.02 2.72 0.57 2.00 4:06 8:22 西界港 2.60 -0.36 1.98 -0.08 0.91 2.06 2.76 0.67 2.08 2.84 0.59 2.06 4:09 8:19 五干河 2.45 -0.42 1.85 -0.16 0.82 2.01 2.64 0.74 2.02 2.74 0.59 2.01 4:11 8:17 六干河 2.48 -0.46 1.87 -0.18 0.83 2.05 2.68 0.74 2.06 2.79 0.61 2.05 4:15 8:13 七干河 2.53 -0.54 1.86 -0.28 0.77 2.14 2.87 0.73 2.15 2.96 0.62 2.14 4:13 8:15 望虞河 2.56 -0.46 1.90 -0.20 0.83 2.10 2.81 0.77 2.11 2.91 0.63 2.10 4:09 8:20 徐六泾站 2.54 -0.47 1.86 -0.24 0.80 2.10 2.83 0.74 2.12 2.92 0.61 2.10 4:25 8:03 白茆站 2.48 -0.66 1.80 -0.37 0.71 2.16 2.95 0.74 2.18 3.12 0.59 2.15 4:29 7:58 杨林站 2.48 -0.75 1.74 -0.43 0.67 2.17 3.02 0.79 2.18 3.17 0.57 2.20 4:15 8:13 泥沙 a、流域来沙 根据大通站实测资料，19502010 年间平均输沙量约为 3.90 亿 t，年输沙 量自 1985 年以来呈明显的减小趋势，19501985 年大通站的年平均输沙量约 4.70 亿 t，19862002 年约 3.43 亿 t，三峡截流蓄水后大通沙量进一步下降 20032011 约 1.43 亿 t，2011 年特枯水文年最小，年输沙量为 0.71 亿 t，创下 历史新低。 毕业设计 13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 年输 沙量 (亿t ) 3.40亿 t 4.70亿 t 1.43亿 t 3.84亿 t 图 2.6 大通站的年输沙量变化（19502011 年） 表 2-11 表大通站近年年输沙量 年份 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 20032011 平均 年输沙量 （亿 t） 2.06 1.47 2.16 0.85 1.38 1.30 1.11 1.85 0.71 1.43 从多年月平均输沙率看，输沙量主要集中在洪季 510 月间，占全年比例 约 80%。 b、工程水域实测含沙量 根据水文测验资料，本工程河段的含沙量整体较小。洪季含沙量大于枯季，大 潮含沙量大于小潮。枯季涨落潮期间含沙量基本相近，洪季落潮含沙量则大于 涨潮含沙量。 2.2.4 地震 通州沙白茆沙水道地震活动不强，主要受构造活动控制，频度低，强度弱。 根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），通州沙白茆沙水道地震 动峰值加速度为 0.05g，相应的地震基本烈度为度。 2.2.5 工程地质 根据招标文件提供的地质资料显示，本区域土层以砂层为主，影响结构稳 定的土层主要是表层的淤泥层、淤泥混砂层和其下的砂层，表层的淤泥质土层 厚度为 0.5m6m 不等，且力学指标较差，第二及第三层土质可作为堤坝结构 的持力层。地质资料参照中交第二航务工程勘察设计院有限公司完成的本工程 地质勘察报告“ 通州沙河段整治建筑物工程地质勘察报告（2011 年 11 月）” ， 毕业设计 14 施工中要对照不同堤段的地质土层，考虑施工方案和预留沉降量。 表 2-12 土的主要物理力学性质推荐值 通州沙整治区 直剪 （快剪） 直剪（固块） 三轴(CU) 标准贯 入击数 单元土体名称 及编号 天然 重度 kN/m3 C(kPa) (度 ) C(kPa) (度) C(kPa) (度) N(击) 淤泥质粉质粘土 17.5 14 10 16 15 20 20 2 -1 淤泥 16.8 10 10 12 13 -2 粉细砂 18.5 6 18 5 22 3 粉细砂 18.6 5 20 5 25 6 粉细砂 18.6 5 23 5 26 12 -1 粉细砂 18.8 5 28 5 30 17 -2 淤泥质粉质粘 土 18.9 14 10 34 14 7 -3 粉土 18.6 10 25 15 28 8 粉质粘土 19.3 19 15 21 19 12 -1 粉细砂 18.8 5 28 5 30 19 -2 淤泥质粉质粘 土 18.3 16 13 18 19 7 -3 粉土 18.1 18 23 14 25 11 粉质粘土 19.6 25 18 25 21 14 2.3 已有工程设施 2.3.1 桥梁、管线 本水道内已建有苏通长江公路大桥，主跨 1088m，主通航孔通航净高 62m、净宽 891m，能满足 5 万吨级集装箱货轮和 4.8 万吨级船队通行。自 1998 年大洪水以来，由于通州沙与狼山沙左缘持续冲刷后退，主流右移，新开沙相 应淤长，致使通州沙东、西水道汇流点下移、右摆，而桥区主流南移，受徐六 泾节点导流作用，水流流向北偏，与桥轴线法向交角略有加大。本水道内目前 未建设跨江缆线，也无规划新建桥梁及过江设施。 毕业设计 15 2.3.2 主要引排水口门 工程河段南岸设置有众多通江口门且均有涵闸控制，承担着沿岸引排水与 内河航运等功能，详见下表。 表 2-13 工程河段涵闸现状情况表 设计高程（m） 设计流量（m 3/s）涵闸名称 孔数 净宽（m） 闸顶板 闸底板 引水 排水 三干河节制闸 3 4+6+4 5.78 -1.92 - 94.5 四干河节制闸 1 10 - -1.92 - 48 五干河节制闸 3 3+6+3 5.98 -1.62 - 90 六干河节制闸 1 10 6.98 -1.92 - 52.25 七干河节制闸 3 4+6+4 5.58 -2.32 - 110 福山闸 1 12 8.0 0.0 186 135.6 崔浦闸 1 6 8.04 0.5 76.7 37.0 望虞河闸 6 86 8.65 -4.65 - 375 海洋泾闸 1 6 7.8 1.2 43.7 43.6 常浒河闸 3 6+12+6 7.6 -1.3 - 288 徐六泾闸 1 8 7.5 0.5 149.3 66.3 金泾塘闸 1 8 7.4 0 - 116 白茆闸 5 82+12+82 7.6 -1.5 517 345 七浦塘闸 3 5+8+5 7.1 -0.5 267 225 杨林闸 3 5+10+5 7.5 -0.7 192 220 南 岸 浏河闸 19 6.9+3.617+6.9 7.5 -1.0 - 950 九圩港闸 40 540 7.2 -2 1560 1350 通吕运河南通闸 23 423 7.1 -3 1370 1190 营船港闸 3 83 8.06 -0.74 - 240 团结闸 1 8 7.31 -1.92 70 75 新江海河闸 3 10+12+10 7.08 -1.2 313 410 立新闸 1 6 7.08 -1.92 - 51 北 岸 新建河闸 3 3+8+3 5.5 0 131.6 120.7 2.3.3 堤防工程 建国以来，江苏省、上海市各级政府对长江的防洪工作十分重视，不断进 行江堤海塘的加固、边坡防护及治坍保滩等工程建设。1998 年大洪水后，两省 （市）又开展了大规模的江堤达标建设，截至到 2001 年年底，沿江江堤均已达 到“长江流域综合利用规划” 标准。目前南岸堤顶高程为 7.056.58m ，北岸堤顶 高程为 7.316.65m，崇明县洲堤堤顶高程为 6.686.48m ，在堤顶外侧均设有 高度约 0.51.2m、宽度约 0.30.5m 的钢筋混凝土防浪墙。 毕业设计 16 同时，为抵御水流的冲刷和风暴潮的侵蚀，沿江两岸兴建了大量护岸保滩 工程，主要包括北岸水下岸坡抛石护岸，通州、海门的丁坝护岸工程，崇明岛 沿岸护岸抛石堤和丁坝及南岸的各类护岸工程等。其中，崇明岛西北端崇头 新建闸下游近 10km 的岸线有护滩丁坝 22 座，丁坝之间为护滩抛石顺坝，基本 沿+2.5m 等高线布置，高度约 1.0m。 工程河段大量堤防、护岸工程的实施大大提高了河槽边界稳定性。 2.3.4 港口现状 本工程河段（太仓荡茜闸至南通天生港区）北岸有南通港天生、狼山、南 通、任港、富民、江海、通海等 7 个港区。 南岸有苏州港常熟港区和太仓港区的新泾、鹿河作业区。常熟港区金泾塘、铁 黄沙作业区的建设，为当地钢材、纸浆、木材等特色外贸物资转运中心建设提 供了支撑。太仓港区新泾作业区是集装箱和件杂货运输的重要后备作业区，目 前虽然处于起步开发阶段，但可形成 17 个 3 万吨级以上泊位，未来将承担腹地 形成的集装箱、件杂货海运需求。 2.3.5 水域设施 目前，在太仓至天生港区河段内共有 8 个锚地，自下而上依次为常熟港下 海轮锚地、海门锚地、常熟港海轮锚地、常熟港过驳锚地、南通危险品锚地、 南通联检锚地、南通港#2 甲锚地、南通港#2 乙锚地。 毕业设计 17 南 通 港 2#甲 锚 地南 通 港 乙 锚 地南 农 闸宁 汇 码 头新 开 闸营 船 港军 山 亭狼 山 塔望 虞 河 剑 山姚 港 闸通 吕 运 河东 港 闸福 山 闸长 沙 河六 干 河东 界 港西 界 港十 三 圩十 二 圩 沙山狼 新 开 沙沙州通铁 黄 沙 沙小茆白说 明 ：1、 本 图 由 长 江 航 道 测 量 中 心 测 绘 ；2、 测 图 时 间 ： 201年 月 ；3、 绘 图 基 面 ： 理 论 深 度 基 准 面图 例 堤 线5m102. 白 茆 河 新 泾 闸立 新 河 口耿 泾 闸 浒 浦 闸 徐 六 泾 苏 通 大 桥南 通 联 检 锚 地南 通 危 险 品 锚 地 图 2.7 太仓至天港区河段内锚地 2.4 施工条件 2.4.1 对外交通条件 本工程位于长江下游通州沙水道，北岸有南通港天生、狼山、南通、任港、 富民、江海、通海等 7 个港区。南岸有苏州港常熟港区和太仓港区的新泾、鹿 河作业区，水路交通发达，施工船只、水上交通运输船舶可从水路直达施工现 场，建筑材料可以直接依靠船舶水运到位。 2.4.2 施工和生活用水、用电条件 本工程施工用水由生活用水及生产用水两部分组成。生活用水利用陆上供 水管网接入，充填砂肋施工用水直接抽取江水。施工用电分办公生活区用电和 施工现场用电，办公生活区用电考虑接用当地网电，施工现场用电通过自备柴 油发电机组或船用柴油发电机解决。 2.4.3 建筑材料供应 考虑到周边石料资源紧缺，项目部在进场前已经考察了繁昌县新港里冲王冲 砂岩矿采石厂、天长市石灰厂、繁昌县长江石灰石矿、浙江嵊泗、上海洋山等 毕业设计 18 地多个采石场，并初步与部分采石场签订了意向书。沿江两岸城镇众多，碎石、 黄沙、水泥、钢筋等材料充足，购买后可由水路直达工地，运输较为便捷。砼 联锁块选择长江航道局下属的武汉长通租赁南京龙潭预制场自行生产、预制， 该公司的具备混凝土企业的生产资质，现场设立实验室，其生产能力、技术符 合本工程设计要求。养护达到设计强度要求后，水路运输至现场使用。 毕业设计 19 三、工程特点及技术关键分析 3.1 工程特点分析 经过对本工程项目的前期跟踪、现场踏勘，结合对招标文件及设计图纸的 理解，总结了本工程的主要特点如下： 3.1.1 水文、地质、气象条件复杂 （1）工程位于潮汐河段，受径流和潮流双重作用，落潮流是主要造床动力， 流速大，随潮流界的移动发生季节性变化，并存在大小潮、丰枯水（年）变化。 （2）工程区地质多为粉细沙和淤泥质土，抗冲性差，通州沙和狼山沙两沙 之间有一道窜沟，要采取技术措施对窜沟进行封堵。 （3）本工程所在河段靠近长江口，河面开阔，风浪较大，同时该河段还易 遭受台风和风暴潮影响，要采用措施，防止水工建筑物遭受风损和浪损。 3.1.2 河床演变情况复杂 由于通州沙下段左缘落潮偏西向漫滩流的发育，加之狼山沙窜沟分流，通 州沙东水道下段主槽内的落潮动力减弱。同时裤子港沙下段南缘淤长南压，暗 沙分布。受其影响，在南农闸附近深槽束窄。20022009 年间，该段 12.5m 深 槽最窄宽度一度不足 250m，期间还出现 12.5m 槽中断 2.8km。2011 年来，该河 段沿程 12.5m 深槽继续走弯，狼山沙左缘 510m 滩坡冲刷后退，裤子港沙南 缘 510m 滩坡淤长南压，导致东水道下段局部深槽淤浅，淤积区平均淤积厚 度达 2m 左右。这种变化不利于深水航道的发展。 3.1.3 工程施工战线长 本标段包括 9600m 长的潜堤和 6 条丁坝（丁坝长 2810m 长），抛石约 86 万 m3。整治建筑物战线长，工程量大。 3.1.4 工程主要结构特点 潜堤、丁坝 T1T6 采用抛石斜坡提的结构型式。 毕业设计 20 3.1.5 外部条件存在的不确定因素较多、标段间的衔接要求较高 本项目施工涉及与渔政、航道、海事、公安、港口等管理部门的协调沟通， 与上述任一部门协调不力都将影响工程推进。 同时，本工程 T9+600 为通州沙 I 标和 II 标的分界线，按照设计文件要求， 需总体合理安排两标段分界处衔接施工，避免局部河床变化造成工程量变化和 施工难度加大，因此本标段还需考虑标段间相互协调、衔接的因素。 3.2 工程重点、难点分析 3.2.1 施工与通航的矛盾突出 通州沙河段沿岸工厂、码头、锚地众多，船舶通航密度大。通州沙东水道 为主航道，黑浮和红浮连线外侧分别设置有上下行小型船舶推荐航线。本工程 河段为通州沙水道上段，施工区域紧邻下行小型船舶推荐航路，对下行船舶影 响较大。T4 T6 丁坝位置水流流态较差，历史上曾出现小型船舶由于转向不及 时发生船舶搁浅的事故。 工程实施期间，施工材料运输船等进出场船舶需频繁穿越该航道，与航道 中船舶流方向极易发生冲突。施工船舶穿越航道时，如信号、标识不清，沟通 联系不畅，极易发生船舶碰撞事故；施工船定位施工时如不能明确显示信号标 志、警戒标志，当过往船舶经过时避让不及也会导致碰撞、搁浅事故；在工程 堤身和丁坝结构形成后，T1T6 丁坝紧靠航道，相关部门发布的施工通告和设 置的施工专用标志不能被过往船舶及时知晓，新建的坝体会给通航带来潜在的 安全隐患。 因此，施工期通航安全保证和正常施工的协调统一，是本工程施工管理的 一个难点。 3.2.2 块石供应紧张、块石的级配要求高 本工程抛石工艺相对成熟，工艺难度较小，但是块石需求量大。本标段总 抛石工程量约 86 万 m3，加之本次招标同步实施的 4 个标段，块石总量预计在 600 万 m3 以上。另外上海南汇、浦东机场、横沙东滩等周边的工程建设项目也 存在极大的块石需求。经调查，江苏省境内石料匮乏，石料需从浙江、安徽等 毕业设计 21 周边省份采购，运量大、运距远。因此，如何保证块石供应是本工程较为突出 的难点。 另外，本工程的设计图纸标明的抛石级配规格多，从堤芯到护面，共划分 了 6 种级配，堤芯、护脚各 1 种级配，护面有 4 种级配。因此，在料源筛选方 面要求高、在当前石料供给相对紧张的环境下，如何保证来料的规格和质量是 本工程的又一难点。 3.3 解决重点和难点问题的针对性措施 3.3.1 解决施工与通航矛盾的针对性措施 项目部将积极配合业主，加强与有关单位的沟通、协调工作，为工程施工 创造良好的外部环境，保障施工与通航的安全。 （1）合理规划施工水域，及时发布施工通告 工程开工前，及时与海事、航道部门协商，提出施工水域的航道通行方案， 施工期间航标设置及其动态调整方案等报海事、航道部门批准后及时实施。针 对水上作业面多，船舶进出施工现场频繁的情况，施工区将设立水上专用标志， 在主航道边上设立专门的施工警戒标志，避免航行船舶误入施工区域。 及时向海事和航道部门申请发布航行通告、航道通电，告知过往船舶施工 水域的通航情况，包括施工范围，施工船舶、施工方法、施工航路规划等，使 过往船舶进出该水域心中有数，减小相互干扰。 （2）加强与海事、航道等部门的沟通联系，建立例会制度 与海事、航道等部门形成统一协调机制，定期召开安全生产协调会，建立 例会制度，及时通报施工进度和安全生产形势、施工与通航存在的问题以及解 决方案等，统一协调解决施工中存在的问题和矛盾。 （3）进行施工与通航安全论证，积极配合海事部门进行现场监管 开工前，项目部将委托海事部门对工程施工和通航安全进行专项评估，形 成论证报告，项目部制定安全应急预案，采取切实有效的施工安全保障措施， 避免影响正常通航，确保工程建筑物和人员、船机设备安全。组织应急反应和 救助预备力量，避免其他船舶对施工造成影响，保障过往船舶的安全。项目部 毕业设计 22 将严格按施工与通航论证中海事部门提出的建议，积极、及时地进行完善和实 施，确保施工与通航安全。 （4）建立气象预警机制 本标段施工区段属强热带气旋和台风影响频繁的区域，江面宽阔，风浪大， 项目部建立气象预警机制，随时注意天气变化，风力达到 6 级以上或出现雾、 雪、暴风雨等不良气象，暂时停止施工作业，选择临时停泊区或锚地水域避风 锚泊。 在潮汐区域施工，充分掌握工程水域潮高、流向的变化规律，当横流流速 较大时，及时配置足够马力的拖轮值守。当能见度不良时，船舶开启助航仪器， 加强瞭望。若能见度太差以致影响正常航行和靠离泊作业时，船舶延迟进港或 暂缓出港。 （5）施工船舶与航行船舶的避让 施工期间，施工船舶和运输船舶需穿越主航道进入施工作业区域。穿越主 航道的施工船与主航道中上下行船舶会船较多，从而使工程水域的通航条件变 得复杂，增加了过往船舶操纵避让的难度。运输船舶与施工船舶均严格遵守 内河避碰规则、长江江苏段船舶定线制规定（2005）等航路航法规定， 施工船舶与过往船舶谨慎避让；施工船舶按规定显示号灯号型；船舶锚泊时遵 守有关规定，选择合适的锚地、停泊区。 （6）制定船舶准入制度，加强对施工船舶的管理力度 本工程需要大量的各类施工船舶，这些船舶在施工区域附近的航道通过， 对通航影响大，施工中交叉作业互相干扰。因此，项目部将统一安排，制定船 舶准入制度，加强施工船舶的管理力度，减少施工对通航的影响，确保安全无 事故。 船舶准入制度： 所有施工船机具有海事、船检等部门核发的合格证书及所有安全证书。 所有外租的船舶保证有船舶使用证书，船舶营运证书（或许可证），船 员任职证书三证齐全，否则不可租用。 实行登记备案制度，所有用于工程的船舶在设备部登记注册备案，否则 毕业设计 23 不准进入施工现场。 保证船舶性能良好，外观整洁。 所有施工船机配备完善的安全、消防系统。救生圈、救生衣、灭火器等 物品齐全有效。 所有施工船机锚缆完善可靠，以便于船机根据指示安全系泊待命。 所有施工船机按照有关规定统一悬挂施工船机标志以及载人数量或载物 重量的警示标志。 所有施工船机配备完善的通讯设备，便于接受准入指令。 严格制定各类船机的安全操作规程，组织所有船舶、人员进行学习考核， 合格后统一颁发准入许可证。 所有施工船机严格服从指挥。 3.3.2 落实料源，有效保证块石质量和供应量 （1）签订了意向性供货合同 项目部通过现场调查，与嵊泗县磊鑫物资经营有限公司（小黄龙石场）、 繁昌县新港里冲王冲砂岩矿采石厂、天长市石灰厂、繁昌县长江石灰石矿等多 家供应商签订了石料供应意向性合同，该石料场石料质量好，石料充足、稳定。 可以及时执行石料供应合同，保证块石的供应。 本标段石料主要来源于浙江舟山和安徽地区采石场，为确保石料供应万无 一失，还选择了江苏镇江和安徽狄港石料场作为备用石料场。长江航道局在福 姜沙、鳗鱼沙、落成洲等整治工程抛石施工中，石料主要来源于江苏镇江和安 徽狄港，这些石料场与我们建立了长期良好的合作关系，是很好的石料供应商 之一。 （2）加大运输船舶的投入 为保障石料供应强度，根据料场的远近，每个抛石作业面均配备足够数量 的 500t 以上的运输船，以确保石料运输顺利。根据工程实际情况，适时调整运 输船的数量，确保运输能力大于块石抛投强度。 （3）保证石料级配要求 毕业设计 24 本工程块石级配要求高、规格多，为此，我们与供货商签订合同时就明确 提出石料的级配要求，为保证石料级配，安排不同的供应商分别供应不同级配 的石料。石料装船时，在石料场安排专人进行石料质量验收，对不能满足要求 的石料禁止装船运输。 （4）加强石料供应管理工作 物资管理部门，根据施工进度的安排，编制详细的石料供应计划，按进度 要求落实石料供应量。同时加强动态管理，检查各工序的实际施工情况，及时 调整施工安排，确保总体施工进度。 另外，节假日做好石料储备，特别是保证春节前后各种原材料的储备，满 足施工需求。 毕业设计 25 四、工程结构型式 4.1 抛石施工特点 （1）本标段总抛石工程量约 86 万 m3，加之本次招标同步实施的 4 个标段， ，加上周边的工程建设项目也存在极大的块石需求。本工程抛石工程量大、块 石规格多，石料需求多，石料的供应需提前精心组织。 （2）本工程 T9+600 为通州沙 I 标和 II 标的分界线，抛石施工需严格按照 设计文件施工顺序要求，安排好两标段分界处衔接施工，避免局部河床变化造 成工程量变化和施工难度加大。 （3）工程堤身和丁坝施工过程中，因 T1T6 丁坝紧靠航道，抛石运输船 舶众多，通航安全压力大。需联系相关部门发布的施工通告和设置的施工专用 标志，合理设置运输船待泊区和穿越航道线路，并加强水上巡逻。 4.2 抛石工程结构 通州沙 I 标抛石堤主要包括通州沙潜坝 T0+000T9+600 段和 T1-T6 号丁 坝。本标段抛石施工包括：堤心石 1200kg、护脚石 100200kg、护脚石 200300kg、护面石 300500kg、护面石 400500kg 护面石 500700kg。 总抛石工程量约 86 万 m3。 4.2.1 潜堤结构 （1）从桩号 0+0009+600 的 9600m 长度内，按堤顶高程变化可分为 6 段， 其堤顶高程与堤顶宽度如下表。 毕业设计 26 表 4-1 堤顶高程表 序 号 工程 内容 桩号 堤顶高程（m） 堤长 （m） 堤顶宽 度 （m） 1 0+0000+030 堤身高度 2m，堤顶高程-4.5 30 5 2 0+0300+450 堤身高度 2m，堤顶高程-4.5-3.8 420 4 3 0+4500+500 过渡段 堤顶高程-3.8-3 50 4 4 0+5004+000 堤顶高程 -3-2 3500 4 5 通州沙 潜堤 4+0004+500 堤顶高程-2 500 4 6 过渡段 4+5009+600 堤顶高程 -20 5100 4 潜堤合计 9600m （2）堤身坡比均为 1:2，堤头坡比为 1:3，堤头前坡坡度为 1:5。 （3）堤心结构均采用 1200kg 块石抛填。 图 4.1 潜堤典型断面结构图 表 4-2 潜堤断面尺度表 部位 内外边坡 堤心块石规 格（kg） 护面块石规格（kg）/厚度 （m） 护脚块石规格 （kg）/宽度 （m） 堤身段 1:2 200300/1.0； 300500/1.1； 500700/1.25； 100200/5潜 堤 堤头 1:3 1200 200300/1.0 200300/10 4.2.2 丁坝结构 （1）堤顶宽度 T1T4 丁坝斜坡堤堤顶宽为 8m，T5T6 丁坝抛石斜坡堤堤身顶宽为 4m，坝头顶宽加宽为 5m。 （2）堤顶高程 各条丁坝与潜堤相接的堤根段在 30m 范围内与潜堤顶高程相同， T1T4 丁坝的 毕业设计 27 堤身与堤头按高度 2m 控制，T5 丁坝的坝头高程为-7.0m，T6 丁坝的坝头 高程为-5.0m。 （3）丁坝坝身坡比取 1:2，坝头坡比为 1:3，坝头前端向河坡坡度为 1:5。 （4）堤心结构均采用 1200kg 块石抛填。 表 4-3 丁坝断面尺度表 部位 内外边坡 堤心块石规