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土方平衡方案

来源：世卫汽车网
南水北调中线一期工程总干渠陶岔~沙河南

(委托建管项目)方城段段第三施工标段

（合同编号：HNJ-2010/FC /SG-003）

土石方平衡方案

批 准

审 核

编 制

中国水利水电第三工程局有限公司

南水北调中线工程方城段三标项目部

二〇一一年三月

土方平衡方案

一、工程概况

南水北调中线一期工程总干渠陶岔～沙河南段是中线输水工程的首段，位于河南省南阳市、平顶山市境内。南水北调中线一期总干渠陶岔渠首至沙河南段工程方城段（以下简称“方城段”）是总干渠陶岔渠首至沙河南段一个设计单元，位于河南省南阳市方城县境内，起点位于小清河支流东岸宛城区和方城县的分界处，设计桩号124+751，终点位于三里河北岸方城县和叶县交界处，设计桩号185+545。全渠段设计流量330m3/s，加大流量400 m3/s。

方城-3标是第3个标段，起点设计桩号138+551，轴线坐标为(X=3669249.953m，Y=486815.701m)(1954年北京坐标系，下同)，终点设计桩号145+651，轴线坐标为(X=3672702.790m，Y=4926.220m),方城-3标长度为7.100km。

本标段主要工程量为：土石方开挖347.4万m3，其中软岩41万m3；各种土方填筑91.3万m3，其中改性土33.85万m3，粘土回填51.1万m3，弱膨胀土填筑6.35万m3。

方城-3标沿线共布置各类建筑物11座，包括：3座左岸排水建筑物，2座渠渠交叉建筑物，3座公路桥，3座生产桥。

（一）渠线工程地质条件

1、桩号138＋551～139+961渠段

为上粘性土、软粘土、下软质碎屑岩渠段，地形平坦，渠道挖深8～9m，填高1～2m，渠坡主要由al-lQ3粉质粘土，粉质壤土、及有机质粘土组成。

Q3粉质粘土、粉质壤土，夹少量薄层粉细砂，厚5m左右，呈可塑至硬塑状，中间有一薄层富含有机质褐黑、黑色粘土，厚1.5～4m，呈可塑至软塑状。渠坡开挖时易发生边坡失稳，渠坡稳定性较差。

本渠段地下水位132.4m～136.1m，高于渠底板1.5～5m，由于有机质土含砂较多， 且分布于渠底，含水量高，易产生流变。

2、桩号139+961～140+471渠段

为上粘性土、软粘土、砂、下软质碎屑岩渠段，地形平坦，渠道挖深8～10m，填高1～2m，渠坡主要由al-lQ3粉质壤土、有机质粘土、粉细砂组成。局部渠底揭露N软质碎屑岩。Q3 粉质壤土，夹少量薄层粉细砂，厚2～3m，呈可塑至硬塑状，中间分布有富含有机质粘土，厚2～3m，呈软塑至可塑状。

下部薄层有机质粘土抗剪强度低，具中等偏高压缩性。下部粉细砂厚度0～2.5m，在渠坡开挖时易发生边坡失稳及基坑涌砂涌水现象。

3、桩号140+471～140+911渠段

为上粘性土、软粘土、砂、下软质碎屑岩渠段，地形平坦，渠道挖深9～10m，渠坡主要由al-lQ3粉质粘土，粉质壤土、有机质粘土组成。局部渠底揭露N层软质碎屑岩。Q3粉质粘土、粉质壤土，夹少量薄层粉细砂，呈可塑至硬塑状。中间分布有富含有机质粘土，厚3～6m，呈软塑至可塑状。局部分布有粉细砂层，厚0～2m，分布于机质褐黑色粘土层之下。

有机质粘土抗剪强度低，具中等偏高压缩性，粉细砂层具中等透水性，厚薄不均， 在渠坡开挖时易发生边坡失稳及基坑涌砂涌水现象。地下水承压水头达9.5m，可能存在基坑突涌问题。

4、桩号140+911～145+411渠段

渠段渠坡主要由al-lQ3粉质粘土、粉质壤土、al-plQ2粉质粘土、粘土组成，局部渠段揭穿N层粘土岩、砂质粘土岩，砂砾岩等。Q3粉质粘土一般具弱膨胀性，粉质壤土不具膨胀性，土体具中等压缩性。

Q2粘土具中等膨胀性，Q2粉质粘土一般具弱至中等膨胀性，粉质壤土一般不具膨胀性。N粘土岩一般具中强膨胀性。砂质粘土岩弱至中膨胀性，砂岩、砂砾岩具中等或强透水性。

桩号140+911～141+831渠段上层滞水地下水位137m左右，水量有限。局部段渠底部分布Q3粉细砂层，可能存在局部涌砂涌水现象。

桩号141+831～145+411渠段，上层滞水地下水位多高于渠底板，局部需排水。土体膨胀性不均一，渠坡大部分土体具中等膨胀性。

5、桩号145+411～145+651渠段

上弱膨胀土为主，下砂渠段，渠道挖深2～5m，填高4～7m，渠坡主要由al-lQ3粉质粘土、粉质壤土、壤土组成，渠底则主要由al-lQ3中细砂层组成，局部沟渠段分布有薄层alQ4有机质粘土。

Q3粉质粘土、粉质壤土，厚5～10m。呈可～硬塑状。粉质粘土具弱膨胀性。Q3中细砂层，厚1～6m，中等透水性。

（二）左岸排水建筑物工程地质条件

1、前肖庄村西倒虹吸

工程涉及的地层由第四系alQ42淤泥质土、al-lQ3粉质壤土、al-plQ2粉质粘土，以及上第三系（N）砂质粘土岩、粘土岩、砂砾岩组成。alQ42淤泥质土分布于小泥河河底，厚0.5m左右。Q3粉质壤土厚1.2～4.5m，底板高程132.0～136.0m。Q2粉质粘土厚2.5～8.0m 不等，底板高程127.5～130.0m。N砂质粘土岩分布于高程125.0m以上，呈透镜状，厚度0.5～4.5m。下伏砂砾岩厚厚度0.8～10.0m不等，底板高程114.0～121.0m。粘土岩厚＞7.5m。

Q3粉质壤土、Q2粉质粘土、N砂质粘土岩及粘土岩多呈硬塑状，中等偏低压缩性，其中粉质粘土具弱膨胀性，砂质粘土岩具中等膨胀性，粘土岩具强膨胀性。砂砾岩呈弱胶结，低压缩性。

勘探期间场地区承压水位在133.9～137.0m 之间。

2、前肖庄村西倒虹吸

工程涉及地层由al-lQ3粉质粘土、al-plQ2粉质粘土以及上第三系（N）粘土岩、砂岩组成。Q3粉质粘土厚1.0～2.5m，底板高程139.0m左右。Q2积粉质粘土厚0.5～3.0m，底板高程132.0～135.0m。N地层勘探深度内以粘土岩为主，局部夹砂岩厚1.0～1.9m透镜体，粘土岩勘探深度内厚7.4m～17.0m，未揭穿。Q3粉质粘土呈可塑～硬塑状、Q2粉质粘土多呈硬塑状，均呈中等压缩性，具弱膨胀性。N粘土岩呈硬塑～坚硬状态，中等压缩性，具强膨胀性。

场地区地下水类型为上层滞水，水量不丰，季节性变化大，勘探期间地下水位133.6～134.7m。

场地区存在主要工程地质问题为地基膨胀变形问题。

3、刘彦庄东南沟倒虹吸

工程涉及地层由al-lQ3粉质粘土、细砂、粗砂以及上第三系（N）粘土岩组成。Q3粉质粘土主要分布于高程128.2m以上，其中高程130.0m以上夹有厚0.3～3.3m细砂层。粗砂层位于粉质粘土层下部，厚0.9～4.6m，底板高程126.3～127.6m。N粘土岩层厚达19.0m，底板高程106.8m。

粉质粘土多呈硬塑状，呈中等偏压缩性。细砂及粗砂呈稍密～中密状态，呈中等偏压缩性。粘土岩呈硬塑～坚硬状态，呈中等偏压缩性，具中～强膨胀性。

勘探期间承压水位133.0～133.8m。施工存在主要工程地质问题为基坑涌水（涌砂）问题及地基膨胀变形问题。

（三）渠渠交叉建筑物工程地质条件

鸭东二分干四支渡槽

工程涉及地层为上第三系（N）与第四系中更新统（al-plQ2）。其中N为粘土岩与砂岩（或砂质粘土岩）互层，顶板高程约135m，厚度大于34.7m；Q2为粉质粘土，厚8m左右。砂岩为微承压含水层，水量不丰，勘察期地下水位140m左右。

砂岩具弱-中等透水性，粉质粘土具中等压缩性、中等膨胀性。渡槽地基由上至下为Q2粉质粘土与N粘土岩与砂岩（或砂质粘土岩）互层。施工时应存在粘性土（岩）体的缩孔问题，并存在临时膨胀土边坡稳定问题。

（四）公路桥建筑物工程地质条件

本标段公路桥和生产桥涉及的主要地层为第四系粘性土、砂性土和第三系软岩，第四系粘性土一般具弱膨胀性，局部具中等膨胀性，淤泥质粘土具高压性和高触变性，砂性土具中等透水性。第三系粘土岩、砂质粘土岩具中等膨胀性，砂岩、砂砾岩具中等透水性，桥基施工一般存在塌孔、缩孔问题。

（五）土料场

本标段工程所需土料采用渠道开挖利用料和土料场开采料。土料来源参见附件和相关图纸。

渠道开挖土料多为Q3、Q2及Q粉质粘土、粉质壤土，砂性土料，局部含少量钙质结核，粉质粘土土体总体具弱膨胀性，粉质壤土不具膨胀性，土体含水量较高，土料除具有膨胀性、粘粒含量偏高，塑性指数偏高外，其它各项质量技术指标均能满足规范要求。土料用于渠道换填需进行改性处理。

可以使用的土料场为城郊代营土料场和券桥米庄土料场，土料场的运距由承包人自行现场考察落实。

城郊代营土料场：料场位于社旗县城郊乡代营村东。地面高程123.6～120.4m，料场区地层主要由第四系上更新统冲-湖积层（al-lQ3）粘性土组成。粉质壤土：厚度1.0～3.0m。上部粉质粘土：灰黄色、棕黄，可塑状，局部为粉质壤土，厚度1.0～5.0m。粘土：灰褐-青灰色，软可塑状，局部为淤泥质粘土，厚度1.7～4.0m。下部粉质粘土：青灰色，软可塑状，厚度3.5～3.6m。勘探期间地下水埋深2.4～2.8m左右，高程121m左右。粉质壤土不具膨胀性，上部粉质粘土土层主体不具有膨胀性，仅局部具弱膨胀。粘土主体具弱膨胀性，局部具中膨胀性。为无用层，下部粉质粘土不具膨胀性。粉质壤土储量为90.76万m3、上部粉质粘土储量192.00万m3，总储量282.76万m3。规划取土42.27万m3。料场距本渠段最短直线距离13km。

券桥米庄土料场：位于方城县券桥乡米庄村东，料场区地层由第四系上更新统冲湖积层（al-lQ3）组成，Q3上部为粉质粘土、粉质壤土，下部为砂层。粉质粘土厚度一般2.6～8.1m，最薄1.3m。粉质壤土厚度一般0.6～4.0m，砂层主要为细砂，局部为砾砂，揭露厚度0.1～2.2m。2008年4月勘探期间地下水埋深5.7～6.6m左右。料场有用储量159.48 万m3。规划取土103.75万m3。料场距本渠段最短直线距离2km。

渠道所有开挖土料归发包人所有，承包人开挖渠道土料应按设计指定弃料场堆放， 承包人对土料场开挖的土料需进行膨胀性及其它质量技术指标的复核，用于换填改性的土料应适当翻晒，并按图示或监理人指示将渠道开挖料运至指定场地或填筑区。

方城三标设计规划有弃渣场3个，分别为牛庄弃渣场、东泥岗弃渣场和马岗弃渣场；其中牛庄弃渣场2标和3标共用，马岗弃渣场3标和4标共用。取土场两个，分别为券桥米庄取土场和代营取土场，券桥米庄取土场1~5标共用，代营取土场1~3标共用。各弃渣场容量、取土场储量及标段规划见下表1。

各弃渣场容量、取土场储量及本标段规划量表 表1

序号取（弃）土场名称储（容）量标段名称取（弃）量备注
1牛庄弃渣场132万m3三标129万m3
2东泥岗弃渣场100万m3三标100万m3
3马岗弃渣场92万m3三标61万m3
4券桥取土场159.48万m3三标68.46万m3
5代营取土场441.85万m3三标2.27万m3
二、编制依据

1、南水北调中线一期工程总干渠陶岔~沙河南 (委托建管项目) 方城段第三施工标段【合同编号：HNJ-2010/FC/SG-003】招标文件—《商务文件》、《技术条款》、《招标图纸》和部分施工图；

2、方城段第三施工标段【合同编号：HNJ-2010/FC/SG-003】工程施工的实际施工条件、施工环境、自然条件，以及现场踏勘所获得的信息；

3、我公司在类似工程中积累的成熟施工技术和施工管理经验；

三、土方调配方案

土方调配的指导思想为：全理安排开挖和填筑施工，尽早提供回填工作面，有用料就近利用，尽量减小综合运距。具体见土方平衡表及土方平衡调配图。

土方平衡表

区段桩号（起）桩号（止）开挖量（m3）回填量（m3） 回填量（自然方）（m3）弃渣量（m3）（“+”为弃渣，“—”为需调入）备注
总挖量可利用可利用不可利用
Ⅰ区段138+551141+1859087666907667163784279 1287 218000本标段土方开挖有用量除由一区段调给一标可利用料48万方以外，剩余就近原则用于填筑区。138+551至142+500弃土约105万方运至牛庄弃渣场，142+500至144+000弃土约96万方运至东泥岗弃渣场，144+000至145+651弃土运约60万方至马岗弃渣场，借土根据用土情况以就近原则向券桥米庄和代营两个取土场取土。主要从代券桥米庄取土场调用。
牛庄南跨渠桥138+900158302030023882 -23882 1583
鸭东二分干三支倒虹吸138+95520800845880659488 -1030 12342
平高台公路桥 140+3864822033723967 -3967 4822
防护堤140+650~141+215002226-260
Ⅱ区段141+185143+0001357170230195961230542 -60312 721127
齐庄北生产桥 141+3501601867221967 -21967 16
前肖庄村西排水倒虹吸141+84894308082039651 -9651 94308
后肖庄西公路桥142+8093517014861748 -1748 3517
防护堤142+330~144+48100860010122-101220
Ⅲ区段143+000145+65112243460442751520884 -520884 1224346
鸭东二分干四支渡槽143+7282084061387221 -72212084
马岗北公路桥144+3722113503905345945 -45945 21135
马岗东北沟倒虹吸144+68794380082039651 -9651 94380
刘彦庄南生产桥145+091138705739667525 -67525 1387
刘彦庄排水倒虹吸145+50712060501131113307 -13307 120605
水土保持取（弃）土场　2704410850400471 635 10215
截流沟46344000046344
通信管道　98009600960011294 -1694 200
合计　3473924049134121074608 -6744482584020
附图：1.土方平衡调配图。

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