南水北调渠道底板抹平机设计

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1、1绪论1.1南水北调总概况南水北调是缓解中国北方水资源严重短缺局面的重大战略性工程。我国南涝北旱，南水北调工程通过跨流域的水资源合理配置，大大缓解我国北方水资源严重短缺问题，促进南北方经济、社会与人口、资源、环境的协调发展，分东线、中线、西线三条调水线。西线工程在最高一级的青藏高原上，地形上可以控制整个西北和华北，因长江上游水量有限，只能为黄河上中游的西北地区和华北部分地区补水。南水北调工程总体规划分为：东线、中线和西线三条主调水线路。通过三条调水线路与长江、黄河、淮河和海河四大江河的联系，构成以“四

2、横三纵”为主体的总体布局，实现我国水资源南北调配、东西互济的合理配置格局。1.2南水北调渠道工程概况南水北调工程已全面开工，主要为渠道工程，同时在途经各省、市、县、村时考虑了各种跨渠生产桥、交通桥、倒虹吸和渡槽来解决各地的出行、灌溉、防洪等问题。南水北调工程渠道工程主体设计基本为：渠道坡比为1：2或1：2.5，渠底宽为21.5m或23m，保温材料为4㎝、5㎝的聚苯乙烯保温板或31cm的砂砾料，防渗材料为复合土工膜，渠坡衬砌混凝土板厚度为10㎝，渠底衬砌混凝土板厚8cm，渠坡分缝为每12m一条通缝，12

3、m之间每4m一条半缝，通缝缝宽2㎝，半缝缝宽1㎝，渠底分缝为左右坡脚和渠底中心位置各设一条通缝，其余纵缝均为半缝，渠道在通过部分地下水位高的地段时进行渠基排水。因此渠道的修建无疑是南水北调工程中重要的一部分。根据南水北调渠底施工条件的特殊性，以混凝土入仓方式选择为重点，通过分析对比汽车运混凝土、泵送混凝土、溜槽输送混凝土、布料机运混凝土的优缺点，对渠道混凝土施工系统中的抹平机构进行初步设计。1.3渠道修建中的抹平机构的意义在南水北调工程之前，抹平机构大多都是采用震动来实现的。后来稍微自动化一些的是通过

4、柴油机械做移动移动的动力源，来使抹平机构更加自动化一些。然而在南水北调的渠道抹平中这样的机构是不能大规模投入使用的，首先是因为自动化程度不够高，另外，最终抹平的平整度也不是很高，也不够机械化，不能提高效率。为了提高施工效率和表面的平整度，采用了桁架带动机头进行横向和纵向的移动来进行抹平。这种机构不但提高了工作效率，同时也满足了表面平整度的要求。降低了人力的投入，从而降低了工程成本，在渠道抹平中有重要意义和可操作性。2施工前期应做好的准备工作及注意事项2.1准备工作2.1.1占地征迁由于渠道工程施工战线

5、较长，一般标段长6～8km，施工临时和永久占地面积较大，且所经之地多以农田和村庄为主，除庄稼地以外还有公路、房屋、树木、电缆、光缆、煤气管道、输水管道等设施，征迁对象涉及方方面面的人员和部门。因此，征迁工作具有点多、面广、管理层次多、征迁难度大、占用时间长等特点。为促使工程早日开工，首先应做好工程沿线的地表和地下设施调查和统计，按征迁项目的多少区分较难和较容易的区段；其次，利用施工单位特有的资源，如测量人员和设备、施工机械配合当地征迁（此项工作往往在监理入场后可签认计日工），可加快征迁进度；第三，积极

6、与当地村委或相关组织取得联系，寻求他们的支持，争取在征迁较容易的区段尽早开辟作业面；第四，及时做好征迁工作的统计和上报工作，既便于建设单位协助解决征迁遗留问题，同时为工程后续索赔工作做好现场取证依据。2.1.2土方平衡渠道工程前期施工多以土方工程为主，提前做好渠道总体土方平衡将对工程顺利开展起到十分重要的作用。首先，合同往往要求渠道回填所需土料优先利用本标自身开挖合格土料，在满足渠道回填用土对土质要求的情况下，渠道开挖土料首先需满足自身回填用土需要，否则会造成大量的回填用土缺口。其次，由于渠道施工占线

7、长，且征迁进度不统一，如何能做到土料在场内的运输距离最短，且有利于施工组织，将是最经济的运输方案。第三，渠道开挖土量与回填土料往往不对等，需提前规划弃土场或取料场，弃土场和取料场的距离远近，也直接关系到工程成本。基于上述情况，土方工程施工前应抓紧做好以下几点：（1）原始地形测量，该项工作是校核合同土方工程量和土方工程结算的依据，必需提前完成；（2）地质调查，由于渠道回填用土往往有各项物理指标，如粘粒含量、塑限指标等，通过对渠道沿线进行地质调查，可为土方平衡分类计算工程量提供依据，同时还有利于施工设备选

8、型，此项工作一般需连同监理和设计部门一同进行，以便后续对土方平衡进行确认。（3）沿渠开挖土料划分，根据地质调查资料，并结合原始地形测量资料及设计断面图，将渠道所有开挖土方量按不同用途分类计算，依据土料的不同用途，可分为清表土、可筑堤土、其他土等，然后结合渠道回填工程量进行土方平衡。（4）明确取、弃土场的位置，做好取、弃土面积和存储量测量，并测定运距，最后将前面所有资料汇集在一起，才能真正进行土方平衡，才能核算土方工程施工成本。往往在土方平衡确认后，可依据