浅谈城市库区防洪堤设计

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1、浅谈城市库区防洪堤设计摘要：随着社会经济的快速发展，人民对城市水环境的要求越来越高，目前大部分城市河道已经修建了蓄水景观工程及电站工程，根据目前城市规划，需在库区新建或加固加高防洪堤T程。本文从库区防洪堤区别于普通防洪堤的基础防渗防冲、生态堤设计及堤路结合进行阐述,并通过工程实例阐述库区防洪堤设计。关键词：库区防洪堤；防渗防冲；生态堤；堤路结合中图分类号：TV87文献标识码：A文章编号：>a刖S近年来，我国城市化进程逐步加快，社会经济快速发展，国家加大了对城市防洪及水环境整治基础设施的投入，以提高城市居民的生存环

2、境及保护人民的生命财产安全。随着城市河道蓄水景观丁程及电站丁程的建设，特别是电站工程的建设，其库区护岸工程已经不能适应城市发展及现行规划要求，需在库区新建或加固加高防洪堤工程。城市库区防洪堤设计与普通防洪堤设计基本一致，但要求高于一般防洪堤设计，在满足其防洪功能的同时，耍结合城市发展对水环境的要求统筹考虑。木文在总结工程实践经验的基础上，从基础防渗防冲、生态堤设计及堤路结合等方面，对工程设计要点及技术措施作初步探讨，为同类工程设计提供参考。1.库区防洪堤基础防渗防冲设计1・1库区堤防防渗设计为解决城区河道蓄水对堤

3、后低沬地带的浸没影响，对库区防洪堤设计冇防渗要求。目前防洪堤防渗技术主要冇混凝丄防渗墙及灌浆帷幕防渗两种，混凝土防渗墙防渗技术是水工建设中较为普遍釆用的一种地下连续墙，是透水体防渗处理一种有效措施。对于覆盖层较薄或相对不透水层深度较浅的防渗墙，根据技术经济比较可采用大开挖形式，开挖后现浇混凝土防渗墙，墙体前后同进度回填压实，本方法施工简单，一般投资较小，被广泛采用，但大开挖施工排水难度大，防渗墙高度一般较小，5〜6米居多。对于相对不透水层深度较深的砂、砂性土、粘性土、淤泥质土及砂砾石层中的防渗墙，可利用专用的造槽

4、机械设备营造槽孔，并在槽孔内注满泥浆，以防孔壁坍塌，最后用导管在注满泥浆的槽孔中浇注混凝土并置换出泥浆，筑成墙体。混凝土连续墙施工工艺的区别主要在于造孔方法和排渣方法不同。在造孔方面，冇锯槽法和挖掘法。锯槽法造孔连续墙是90年代才发展起来的一种新的混凝土连续墙施工技术。目前已被广泛应用于防洪堤防渗加固中，其主要特点为：开槽机作业机理明确，设备新颖，结构简单，操作方便；成墙既满足设计要求，又达到节约投资的目的。可做20cm厚左右的超薄连续墙；施工速度快，造价经济，成槽质量好，但造槽孔深限40m以内。挖掘机具造孔比锯

5、槽法造孔施工要复杂得多。机械设备庞大，所造孔宽度大，施工难度增加，造价也较高，但深度可达40iti以上。挖掘机具造孔施工必须首先在地层表面沿地下连续墙轴线方向修筑导墙作为施工的临时辅助设施。挖掘机具造孔根据挖槽机设备分冲击钻机造孔、抓斗式成槽机造孔及回转钻机造孔。堤防防渗除采用防渗墙外，近年來，高压喷射灌浆防渗技术采用也较多。高压喷射灌浆防渗技术最早是日本20世纪60年代末期创造出来的一种全新的施工方法。80年代初，山东水利科学研究所运用该项技术原理，经过研制改进和多年的实验探索，提出了一整套较为完整的高喷灌浆防

6、渗技术。特别是近年来我国的高喷技术有了很大的进展，尤其是堤坝防渗加固方面更为突出。目前我国研制成功的大颗粒地层动水条件下的高喷灌浆和人工堆石体防渗新工艺及淤泥地层高喷灌浆技术，均走在前列。高喷灌浆的形式目前分为旋喷、定喷和摆喷三种。定喷适用于粉土、砂土，摆喷、旋喷适应于粉土、砂土、砾石和卵（碎）石地层。1.2库区堤防防冲设计防洪堤堤脚防冲一般采用埋入式防冲墙。防洪堤工程护岸冲刷计算,采用《堤防工程设计规范》中公式计算，分别计算水流平行于岸坡时产生的冲刷和水流斜冲堤防的冲刷。根据冲刷计算成果，防冲墙一般埋入计算冲刷

7、深度以下0.5〜1・0叽同时结合工程处已成工程情况，确定防冲墙基础埋深。为保证堤防安全，防止水流对防冲齿墙基础的扰动淘刷，同时根据工程的地质资料，在防冲齿槽前采用相应土料冋填。対于一些防洪堤工程处河段已经修建蓄水工程或电站工程，防洪堤施工与蓄水矛盾大，库区放弃蓄水的社会、经济影响较大，或围堰施工及排水投资巨大，因此，该河段防洪堤堤脚防冲设计可采用其它非传统防冲形式。以下通过工程案例分析其堤脚防冲设计。嘉陵江某县河段根据城市发展需要，需修建防洪堤，但由于该河段水能已经开发，在工程处下游约6km处已经修建电航工程，工

8、程区正常回水位高于主河床约7〜8m,如防洪堤采用传统埋入式防冲墙，防洪堤施工可采取库区修筑土石

9、韦

10、堰或电站停产施工，经计算二者临时工程投资（含赔偿）分布为1533万元和2031力•元，而主体工程投资仅为3234万元，临时工程投资相对较人，同时施工对社会经济影响大。通过分析水文地质条件，工程处河道平均比降0.78%0,悬移值输沙量为4880万t,推移质总量为14.87万t