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顶管工程中逆作圆形工作井结构计算赵双双【摘要】以广州市北部水系建设沙河涌等三涌联合补水四期工程为例,主要介绍了逆作圆形工作井的设计计算过程,并提出了相应的工程措施来提高施工时井壁向上的阻力.在土质参数选取及边界条件设定时,充分考虑施工现场的不利因素来进行井壁内力及顶管顶进阻力的计算.实践证明:本工程计算方法有效可行,可供类似工程设计参考.【期刊名称】《广西水利水电》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】5页(P35-39)【关键词】工作井;顶管反力;后座墙【作者】赵双双【作者单位】广州市水务规划勘测设计研究院,广州 510640【正文语种】中文【中图分类】TU455.47广州市北部水系建设沙河涌等三涌联合补水四期工程包括沙河涌支线和猎德涌支线，工程等级为Ⅲ等，永久性建筑物的主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，临时水工建筑物为5级。
其中猎德涌支线中采用DN800mm的预应力钢筒混凝土管（PCCP管），常流水流量及换水流量均为1.2m3∕s，补水线路长2 001m。
本工程顶管施工用井结构形式采用钢筋混凝土圆形工作井，井体及封底采用C30商品混凝土，井壁处预留出管道进出洞口。
本工程工作井采用逆作拱墙法施工，逆作拱墙支护系采用拱墙自上而下分段施工的一种支护结构。
拱墙土方分段逐层开挖，拱墙垂直方向每层拱墙高度不大1.0m，如果施工过程中遇到砂层等不良地基则以0.5m为一节来制作井身，具体视情况而定。
用明沟排水措施及时排除雨水或地表水，基坑平面设计成封闭拱墙。
逆作工法的特点是分段逐层开挖至每段深度，然后浇筑拱墙混凝土，拱墙混凝土养护到一定强度后拆出模板，再往下开挖基坑，再浇筑下段拱墙混凝土，如此反复进行，直至基坑开挖到设计标高，浇完底板混凝土为止。
本工程拟采用搅拌桩或拉森式钢板桩作为止水桩。
在顶管预留洞口处，应加强洞口处的井体制作，配筋必须满足构造要求。
2.1 设计资料根据设计资料，工作井拱墙土方分段逐层开挖，以1m为一个单位分段来进行施工。
广州市人民政府办公厅印发广州市城市建设维护工作市区分工方案的通知文章属性•【制定机关】广州市人民政府•【公布日期】2008.09.24•【字号】穗府办[2008]47号•【施行日期】2008.09.24•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】城市建设正文广州市人民政府办公厅印发广州市城市建设维护工作市区分工方案的通知（穗府办〔2008〕47号）各区、县级市人民政府，市政府各部门、各直属机构：《广州市城市建设维护工作市、区分工方案》业经市人民政府同意，现印发给你们，请认真贯彻执行。
执行中遇到的问题，请径向市建委反映。
广州市人民政府办公厅二○○八年九月二十四日广州市城市建设维护工作市区分工方案为深入贯彻落实科学发展观，进一步解放思想，深化改革，提高城市建设和维护工作水平，努力把我市建设成为我省建立现代产业体系和建设宜居城市的“首善之区”，根据市委、市政府关于城市建设工作事权下放，落实城市维护工作属地化管理的要求，遵循在市的统一领导下，充分发挥区、县级市主动性、积极性的原则，结合我市实际，制定本方案。
一、工作分工（一）建设改造工作分工。
1．市本级负责的城市建设和改造项目分为以下三类：一是城市轨道交通、高速公路、天然气利用工程，以及纳入市城建固定资产投资计划的项目。
二是市级新社区项目建设（含保障性住房）、市属体育场馆内部环境改造项目。
三是跨江桥梁（隧道）、城市快速路、供水管网设施、污水处理系统、垃圾填埋场、无害化处理厂，主要河涌（新河浦涌、东濠涌、沙河涌、黄埔涌、石榴岗河（含淋沙涌）、海珠涌、西碌涌（含后沼涌）、北濠涌、康乐涌、赤沙涌、磨碟沙涌、花地河、大沙河、增炒河、大冲口涌、五眼桥涌、葵蓬涌、东望涌、地铁A涌、地铁B涌、地铁C涌（含剑沙涌）、驷马涌、车陂涌、猎德涌、石井河、新市涌、乌涌、庙头涌、文涌、南湾涌、南岗河、墩头涌）的补水、截污的投资，市级公园、公交站场（含首末站、中途站、候车亭、维修保养场）、电子警察系统、道路交通监控系统、交通流采集系统、交通诱导系统专项建设、电力设施建设、市政道路照明设施、市级立项的“光亮工程”。
附件一白云区沙河涌流域同和片区白水塘雨污分流改造工程施工监理资格审查文件招标单位：广州市白云区建设工程管理中心招标代理单位：广州市东建工程建设监理有限公司日期：二〇〇九年十月附件二-1投标申请人报名提交资料一览表工程名称：投标申请人（盖章）注： 1、《广州建设工程投标报名申请表》应使用标准格式，（详见广州建设工程交易中心网站）。
2、本表原件审核情况栏及备注栏，投标申请人须留空，由招标人或招标代理单位机构审核后填写。
3、本表“报名提交资料要求”中原件备查指投标申请人需在投标报名时提交原件供核查，并确保在招标期间应招标人和建设行政管理部门及工程招标监督机构提出要求后2日内提供原件复查。
4、投标申请人如提交两项以上业绩资料，可将本表第9项按照原格式扩展。
5、本表一式两份，一份附于报名资料内作为报名资料目录，另一份交回投标申请人的代表。
两份表格中每页的“审核确认”栏均需双方签署。
本表中如有修改，修改处须经招标人或招标代理机构接收资料人员和投标单位代表共同签署。
6、本表中没有要求提交的资料，不作为资审不合格的依据。
7、本表中如有标明为“择优资料”的资料，投标申请人如不提交，不被认定为资审不合格，但将影响投标申请人的择优结果。
8、投标申请人应尽量提供“企业类似工程业绩证明材料”项的业主地址、联系人及联系电话，未提供或提供不准确的，不被认定为资审不合格，但将影响招标人对投标人业绩的核查效率。
原件审核情况招标人或招标代理机构收案人员与投标单位代表对报名资料共同核对，审核情况属实。
招标人或招标代理机构收案人员签名：投标报名单位代表签名：年月日附件二-2投标申请人报名提交资料一览表(资格预审择优评分资料)投标项目名称：投标申请单位（盖章）：注：1、此表一式两份，一份附于报名资料内页，作为报名资料目录，另一份交由投标单位代表；2、此表原件审核情况栏及备注栏，报名单位须留空，由招标人或招标代理单位机构审核后填写；3、表格中有修改情况，须经招标人或招标代理机构受案人员和投标单位代表共同签署。
广州市人民政府关于加快推进河涌综合整治和污水处理工程建设的通告文章属性•【制定机关】广州市人民政府•【公布日期】2008.12.14•【字号】穗府[2008]53号•【施行日期】2008.12.14•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】环境保护综合规定正文广州市人民政府关于加快推进河涌综合整治和污水处理工程建设的通告（穗府［2008］53号）为全面推进本市河涌综合整治和污水处理工程建设，改善城市水环境质量，建设宜居城市，根据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国水污染防治法》和《广州市河涌管理规定》等有关规定，现就加快推进全市河涌综合整治和污水处理工程建设有关事项通告如下：一、市水行政主管部门负责分步骤实施河涌综合整治和污水处理工程建设，列入综合整治和污水处理工程建设范围的河涌适用本通告。
二、河涌综合整治和污水处理有关工程建设范围按市规划行政主管部门核发的有关规划许可文件确定。
三、河涌综合整治和污水处理工程所在区域建设用地涉及的征地拆迁安置工作，由相关区、县级市人民政府组织实施。
四、工程建设范围内的单位和个人应当顾全大局，积极支持和配合本市河涌综合整治和污水处理工程建设，不得阻碍工程的测量、钻探、施工及征地拆迁工作。
五、自本通告发布之日起60日内，河涌两岸的单位和个人应自行拆除工程建设范围内的违法建筑。
逾期不拆除的，由所在区、县级市人民政府依法组织强拆，强拆费用由违法单位或个人支付。
六、自本通告发布之日起，对建设工程用地范围内的新建建（构）筑物和建（构）筑物的扩建部分以及新栽种的植物不予补偿。
七、违反本通告，拒绝、阻碍国家工作人员依法执行职务的，由公安机关依照《中华人民共和国治安管理处罚法》处理；构成犯罪的，依法追究刑事责任。
八、本通告自颁布之日起施行，有效期5年。
有效期满，根据实施情况依法评估修订。
附件：列入综合整治和污水处理工程范围的河涌名单广州市人民政府二○○八年十二月十四日附件：列入综合整治和污水处理工程范围的河涌名单石井河、新市涌、沙河涌、滘心涌、海口涌、环滘涌、均和涌、机场周边涌、夏茅涌、潭涌、槎头涌、松南涌、松北涌、螺涌、煤涌、石门村西涌、鹅春岗涌、鹅掌坦涌、虎头涌、鲤鱼涌、石丰涌、潭岗涌、门口坦涌、黄涌、横海头涌、鹿颈涌、榕溪村涌、同德围涌、田心涌、粤溪涌、横窖涌、上步涌、沙涌（白云区）、长江涌、赵家涌、景泰涌、江高截洪渠、龙湖涌、鸦岗涌、牛路涌、大田引河、红路支流、嘉禾涌、永泰涌、沙坑、泥坑、旧泥坑、旧庄支流、建南排渠、两湖新坑、右干人和圩排渠、兔岗坑、琏窿支流、蟠龙涌、良田坑（东风坑）、流溪河左干渠、白沙坑、大沙河、花地河、大冲口涌、下市涌、五眼桥涌、增埗河、葵蓬涌、东塱涌、西塱涌、地铁A涌、地铁B涌、地铁C涌（含剑沙涌）、驷马涌、沙涌（荔湾区）、西郊涌、荔湾涌、沙坦涌、沙基涌、河沙涌、坦尾涌、坦南涌、茶滘涌、东漖涌、南漖涌、猎口涌、滘口涌、菊树南涌、菊树北涌、生南涌、大和涌、西浦涌、塞坝涌、秀水涌、江尾涌、西三涌、黄埔涌、龙潭涌、海珠涌、西碌涌、石榴岗河、磨碟沙涌、康乐涌、赤沙涌、北濠涌、琶洲涌、赤岗涌、大塘涌、瑞宝涌、敦和涌、石溪涌、人纸涌、沥滘涌、广纸涌、南箕涌、渔村涌、北降涌、北山涌（三叉路口涌）、上冲涌、大岗涌、陈涌、南便涌、小孖涌、程界涌、棠下涌、车陂涌、深涌、西边坑、谭村涌、猎德涌、员村涌、乌涌（左、右支流）、文涌、庙头涌、金紫涌、长洲涌（长洲浅水湾水系、长洲一号涌、长洲四号涌）、南湾涌、沙步涌、珠江涌、深井涌、东濠涌、新河浦涌、水均岗支涌、草河涌、浅海、大口涌、大塱涌、大隆涌、大鹏涌、大蕴涌、丹山河、东门涌、东西街涌、二塱涌、蕉门水道、洪奇沥、榄核河、沙湾水道、高沙河、福涌、官涌、海棠涌、仲元河、化龙运河、集滘涌、下细坑涌、大生涌、沥滘水道、砺江河、莲湖涌、支涌、龙湾涌、张松涌、罗家涌、裕丰涌、南派涌、屏山河、七沙涌、岐头涌、沙陇头涌、沙陇运河、沙墟涌、深涌水道、胜石河、陈村水道、市桥河、市沙一涌、四沙涌、虾芸涌、下婆涌、蚬涌、谢石环山河、新涌、思贤大围涌、幸福涌、杨家涌、三姓涌、芦湾涌、金洲涌、蕉门河、笔岗涌、鹤支坦涌、墩头涌、南岗河（独立高中至木强水库段、水声水库段）、天马河、田美河、老山水、铜鼓坑、小海河华景段、二龙河。
广州市北部水系建设沙河涌等三条河涌联合补水工程摘要：广州市北部水系建设沙河涌等三条河涌联合补水工程调度运行方案是对广州市中心城区沙河涌、猎德涌、车陂涌补水所进行的调度补水过程。
关键词：三涌补水调度运行补水1 工程简介广州市北部水系建设沙河涌等三条河涌联合补水工程（下称三涌补水工程）是解决截污后河涌露底和无流动水现象，开展对沙河涌、猎德涌、车陂涌三条河涌进行联合补水的工程。
三涌补水工程在珠江前航道东圃大桥河段抽取前航道潮水，通过压力管道提升输送至北部长湴村长虹苗圃调蓄池，在通过调蓄池净化沉淀后向沙河涌、猎德涌、车陂涌进行补水。
工程主要包括东圃泵站、长虹泵站、长虹调蓄池和压力管线。
三涌补水工程按提水—输水—蓄水—补水的工艺流程，共分四期组织实施，其中一期为东圃泵站；二期为环城干线管道；三期为调蓄池、长虹泵站、车陂涌引水管；四期为沙河涌、猎德涌两条支线管道。
2调度运行目标三涌补水工程的补水目标主要是解决非雨季（每年约200天）沙河涌、猎德涌、车陂涌等三条河涌缺水的问题，通过对三条河涌进行补水主要实现两个目标：（1）通过补水使沙河涌等三条河涌基本达到景观水位，改善河涌水质、提高河涌自净能力；（2）使三条河涌白天有水动的现象（0.1m/s）。
3 调度运行方案三涌补水日常调度规则以“水清、水满、水动”为目的。
调水补水的效果受引水量和引水水质影响，引水量越大，引水水质越好，水质改善程度越大。
当引水水量和引水水质同时能满足要求的时候，调水方案为最佳。
3.1 河流水源及需水量分析河涌景观用水量包括静蓄水量和流动水量，静蓄水量可根据非感潮河段长度、宽度及涌内景观水深计算，平均取1米计算；流动水量按枯水期180天，每天8小时。
在涌内以橡胶坝拦截来水，坝上保持一定的堰顶水深，坝与坝之间保持河涌不露底。
每隔一定时间，将橡胶坝放下来，置换涌内静蓄水量，以达到清淤、冲污的目的。
根据河涌水质情况，确定沙河涌的换水周期，当水质较差或者遇到突发污染事件、珠江退潮时开启沙河涌水闸，将橡胶坝逐级塌下，将涌内的水排出，然后利用长虹泵站沙河涌支线进行大流量集中补水。
1）沙河涌沙河涌补水段长9700m，除了本工程外，沙河涌上游水源主要有两个，一个是上游耙齿沥水库，兴利库容122万m3，规划下泻流量为8m/s；一个是京溪净水厂，每天下泄流量约7万m3。
丰水期上游来水量大，对补水工程水量需求较小。
沙河涌补水点以下静蓄水补水量为39.81万m3，补水历时12.7小时；若考虑沙河涌广州大道橡胶坝下游段利用沙涌水闸进行补水，则泵站需补水水量23.5万m3，补水历时为7.5小时。
2）猎德涌猎德涌上游是华南理工大学校区内的三个湖泊，该三个湖是校园景观湖，无法对猎德涌进行补水。
河道所需水都需要由补水工程补给。
猎德涌补水段长4400m，天河路以下河段宽5m，天河路以下河段宽10~25m，涌口段景观水位为0.8m，补水水量为13.98万m3，补水历时32.35小时；若考虑天河路以下河段（长约2650m）利用潮汐补水，则猎德支线泵站需要为猎德涌补水量为5685 m3，需补水历时仅为1.32小时。
3）车陂涌车陂涌上游补水水源主要为龙洞水库，兴利库容247万m3，龙洞水库是车陂涌上游的主要活水水源，汛期上游来水基本可维持河道的景观水位，但一旦枯水季上游来水量小，容易造成河道露滩甚至断流的情况。
3.2 工程总体调度1）东圃泵站东圃泵站5台（其中1台备用）机组总装机容量4500KW。
东圃泵站调控的原则是在外江潮汐高于东圃泵站设计水位-0.08m时开启泵站(4台)为长虹调蓄池补水；白天在长虹泵站为三条河涌补水的同时，开启泵站，其中潮汐高于东圃泵站设计水位-0.08m时，则开4台泵站，否则，减少开机台数。
东圃泵站控制的原则为晚上11点~次日早上6点，早上7点~晚上7点，根据潮汐水位开启机组。
第一段时段为长虹调蓄池蓄水，第二时段与长虹泵站共同向沙河涌、猎德涌、车陂涌补水，每天运行19小时。
2）长虹调蓄池长虹泵站沙河涌支线4台机组总装机容量3600KW，猎德涌支线2台（其中1台备用）总装机容量1260KW。
长虹泵站控制的原则为早上6：00~晚上18：00开启，为三条河涌补水，其中，当外江潮汐高于东圃泵站设计水位时，沙河涌支线开泵1台，猎德涌支线开泵1台；否则沙河涌支线开泵2台，猎德涌支线开泵1台。
3.3 各河涌调度三条河涌补水量为：沙河涌4.2m3/s，猎德涌1.2m3/s，车陂涌3.0m3/s。
1）沙河涌沙河涌上游有补水工程、沿线有8座橡胶坝、下游有涌口水闸等3类建筑物参与日常调度运行。
具体调度方案如下：补水开始前，引潮水入涌，当涌口水位达到0.2m（珠基高程）时，关闭涌口水闸。
各级橡胶坝充坝后，上游开始补水。
当补水点（园岗桥第8级橡胶坝下游）~第7级橡胶坝之间蓄满水后，该橡胶坝形成瀑布跌水。
各级橡胶坝坝上水位达到坝顶高程后，坝上有10cm水流溢出，形成景观瀑布效果。
涌口水位达到0.7m（珠基高程）时，如上游继续补水，应结合外江潮位，采用开闸方式将水排出外江。
涌口水位降至0.2m（珠基高程）时，停止外排，继续接纳上游补水；如上游停止补水，则维持涌内水位不开启闸门。
沙河涌0+000至3+025段景观用水可利用高潮位时引珠江水，主要通过调度沙河涌截污临时防潮闸来控制，由于珠江涨潮时水质较好，退潮时较差，尤其退潮至露出部分江地时水质更差。
根据河涌水质保持水环境功能的要求，河涌内的水质必须较优，因此这段河涌换水时要考虑景观水位的最低控制水位。
由于全线调水量大，上游8级橡胶坝彻底换水需抽水时间较长，为此考虑各级橡胶坝在流动中换水，不考虑全部橡胶坝塌坝换水，在今后实际运行调度中根据需要可逐级塌坝清淤、换水、检修。
当珠江退潮时，关闭沙河涌二级泵站，打开沙河涌截污临时防潮闸放水，将需要换水的橡胶坝塌坝，把3+025下游段河涌水放至最低控制水位，关闭沙河涌截污临时防潮闸。
2）猎德涌猎德涌有补水工程及下游有涌口水闸2类建筑物形式参与日常调度运行。
猎德涌日常工程调度方案如下：与三涌补水工程补水时间统一。
补水期间，考虑景观水闸下游水位控制在0.1~0.7m范围，正常情况下，涌口水位应维持在该区间，不得随意开闸排水。
补水开始前，引潮水入涌，当涌口水位达0.1m时，关闭涌口水闸。
然后上游开始补水，关闭景观闸，拦蓄第二梯级水，当闸上水位达到景观水位1.5m后，闸上有10~20cm水流溢出，形成景观瀑布效果。
涌口水位达到5.7m后，如上游仍继续补水，应结合外江潮位，采用开闸或强排方式将水排出外江，涌口水位降至0.1m后，停止外排，继续接纳上游补水；如上游停止补水，则维持涌内水位不开启闸门。
待下次补水前，再进行排水。
3）车陂涌由于车陂涌没有可调控的水工建筑，可根据天气状况及河涌水量进行补水。
4）静蓄水补水一般情况下，在泵站补水满足河涌对静蓄水的要求时，水闸主要担负的是排水工程。
即在要求对河涌进行换水时，开启水闸（沙河涌和猎德涌水闸），利用潮汐形成的水位差排出涌内污水。
当需要利用水闸对河涌进行补水时，在退潮排出涌内污水后可开启水闸为河涌下游感潮河段进行补水。
3.4 应急调度集中应急补水可进一步提高河涌水体置换能力,在连续正常补水情况下，如遇到突发性污染，可大流量集中向一条河涌补水，此时采取错峰方式向沙河涌或车陂涌或车陂涌补水，如1天中6小时向沙河涌补水，6小时车陂涌，或1天12小时向沙河涌，第2天12小时车陂涌，可按实际情况灵活控制。
3.5 排涝调度在雨季，不需要对沙河涌等三条河涌进行补水，特别是在台风登陆和暴雨发生使生时，应以防洪排涝为主，同时提前利用长虹泵站降低长虹调蓄池水位，腾空库容。
1）沙河涌外江遇高潮位，应关闭涌口水闸，如气象预报流域内有强降雨，各级橡胶坝应提前塌坝，保持河道畅通，然后结合外江潮位，采用开启涌口水闸的方式将涌内水位降至排涝最低水位，以满足排涝要求。
待强降雨后，涌内来水趋于稳定后再进行补水调度运行。
上游京溪净水厂排水会对汛期沙河涌防洪排涝带来一定影响。
2）猎德涌外江遇高潮位，应关闭涌口水闸，如气象预报流域内有强降雨，首先开启景观闸，保持河道畅通。
然后结合外江潮位，采用开启涌口水闸或采用强排泵将涌内水位降至排涝最低水位，以满足排涝要求。
待强降雨后，涌内来水趋于稳定后在进行调度运行。
3）车陂涌洪水期把广园快速路处橡胶坝塌下，以利于洪水的宣泄，降低上游水面线，有利于两岸的排水和降低堤顶高程。
结论1）沙河涌、猎德涌目前截污工作还不彻底，有污水排出的污染源比例分别为14.6%和45.5%，排污量则分别为5.11m3/s和12.6m3/s。
猎德涌渗漏比较严重，在截污工作中要特别注意。
2）利用长虹湖调蓄池为沙河涌等三条河涌进行补水，各条河涌都能形成较好的景观效果。
通过水闸与橡胶坝的联合调控，沙河涌各橡胶坝上水深为0.16m~0.32m，形成0.726m/s~1.039m/s的流速，能够达到较好的景观效果。
3）通过对三涌补水工程静蓄水补水及动水补水两种工况的分析，提出工程的补水目标，结合工程设计要求，从水量及水质两方面分析制定工程优化调度方案（具体包括泵站、橡胶坝、水闸等联合调度），分析河涌补水的效果。
建议1）通过三涌补水工程现场调度及对水动力、水质的检测分析，对制定的初步调度方案进行优化，以确定最终优化调度方案。
2）沙河涌和车陂涌上游有水库来水，丰水期上游来水量大，在进行工程补水调度时，应考虑上游及其它水源补水，在补水量和补水时间上适当地优化，节省工程运行成本。
3）为了三涌补水工程的正常运行，建议沿涌布置水情检测系统及视频监测系统及时掌握工程运行及补水情况。
注：文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开。
