河南新乡黄河大堤截渗墙工程初步设计

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1、河南新乡黄河大堤截渗墙工程初步设计【摘要】本工程是2002年黄河下游堤防除险加固工程中的一部分。设计过程中依据水文及地质勘测资料，运用河海大学力学系研制开发的“水工结构分析系统”和“边坡稳定分析软件”对黄河新乡封丘段现状大堤的渗流及抗滑稳定进行了详细分析计算，在此基础上，提出采用混凝土截渗墙加固方案，并设计了截渗墙的形式、厚度、材料等，比较了各种施工方法和工艺，同时对本工程涉及到的工程占地及移民安置、环境保护、工程管理及工程概算等部分内容进行了必要的分析设计，最终形成了完整的设计报告。【关键词】黄河大堤混凝土截

2、渗墙渗流抗滑稳定导管反循环法1绪言1.1工程地理位置黄河是我国第二条大河，位于东经96°～119°，北纬32°～42°之间，西起青藏高原的巴颜喀拉山，东临渤海，北抵阴山，南至秦岭，流域面积75.2万km2(包括内流区为79.5万km2１１)。黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓的约古宗列渠盆地，流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙、陕西、山西、河南、山东九省、区，在山东垦利县注入渤海。干流全长5464km。流域地势大体是西高东低，约可分为三个高程，西部在青藏高原东侧，海拔高程在3000m以上，中部属黄土高原，海拔高程为

3、1000m～2000m，东部属华北平原，高程在100m以下。自河源至内蒙古托克托县的河口镇为上游，河口镇至河南郑州桃花峪为中游，桃花峪至入海口为下游。黄河新乡河段位于黄河下游上、中段，沿途流经原阳、封丘、长垣等县，大堤上端与焦作市武陟县堤防相接，下端与濮阳市濮阳县堤防相连。新乡段堤防始建于十五世纪末的明弘治年间，已有500多年的历史。新中国成立以来，经过三次大复堤及近年来的不断培修，形成了现在的堤防。本次工程设计堤段为：封丘县河务局管辖的166+250～167+500堤段。1.2兴建缘由黄河下游是举世闻名的“地

4、上悬河”，古时决口改道频繁，洪水灾害严重。人民治黄以来，对黄河下游进行了坚持不懈的治理，初步形成了“上拦下排，两岸分滞”的防洪工程体系，取得了半个世纪伏秋大汛不决口的辉煌成就。其中，堤防是黄河下游防洪工程体系的主要组成部分，对保障黄淮海平原的防洪安全具有非常重要的作用。黄河新乡段属黄河下游重点防洪河段，该段堤防系经历代河道的变迁、冲决堵筑不断修建而成，堤防修筑质量参差不齐，存在着基础差、土质杂、接头多、不密实、裂缝、漏洞等薄弱环节；同时，由于黄河洪水、泥沙尚未得到有效控制，河床仍在不断淤积抬高，堤防抗洪能力逐渐

5、降低。目前新乡段堤防高度为7～10m，最高达14m，临背高差1～5m，堤防断面顶宽7～10m左右，已加高堤段临背河边坡1:3左右，未加高堤段临背河边坡普遍陡于1:3１１。本次设计将对封丘县166+250～167+500堤段进行除险加固，以解决该段堤防存在的严重隐患，增强堤防的抗洪能力。1.3《十五可研》的主要结论《黄河下游2001年至2005年防洪工程建设可行性研究报告》（以下简称《十五可研》）于2002年4月完成并通过水规总院审查。该报告对封丘县166+250～167+500段堤防推荐采用截渗墙加固方案，加固

6、方案实施后，可消除该段堤防存在的堤身质量差、险点隐患多的问题，使其抗洪能力明显提高，防止溃决的发生。2水文2.1自然概况本次设计堤段位于黄河大堤左岸，新乡市封丘县境内，堤防距大河较远，为5～10km。2.2设计洪水位本次工程设计的设计水平年为2010年。黄河下游新乡堤段邻近站的设计洪水位，根据设计流量查相应站的水位流量关系求得。在《十五可研》中，经过详细的对比、分析、论证，认为2010年水平的设计防洪水位略低于2000年水平设计防洪水位，二者差别不大。同时考虑到近年来黄河下游的防洪工程建设均采用2000年水平设

7、计洪水位这一实际情况，本阶段仍采用2000年水平的设计防洪水位作为防洪工程建设的依据。根据邻近断面水位按距离直线内插求得的新乡堤段每公里桩的设防水位（黄海高程），详见表2-1。表2-1黄河新乡封丘堤段2000年水平设计洪水位表１１桩号设计水位（.m）桩号设计水位（.m）166+00083.189195+00077.304167+00083.091198+00076.833168+00082.883199+00076.677193+00077.617200+00076.520194+00077.4603地质3.1

8、区域地质黄河下游地区在大地构造上处于华北断块区内的华北平原断块坳陷亚区。根据国家地震局1990年出版的1:400万地震烈度区划图，本次设计堤段的地震基本烈度均为Ⅶ度。3.2水文地质条件设计堤段的地层均为第四系全新统的冲积物（Q4а1-p1）土层，地下水主要为孔隙潜水，补给源主要为黄河水及大气降水，排泄主要为蒸发。根据水质分析结果，地表水、地下水对混凝土不存在侵蚀性。3.3工程地质条件该