堤防工程改造设计方案比选探讨

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1、2013年1月■阿目蓑商规划与设计【文章编号】1673—0038(2013)03—0027-03堤防工程改造设计方案比选探讨石常毅(广州市市政集团设计院有限公司广东省广州市510060)摘要：随着社会的快速发展，防洪问题对国民经济的影响及可持续发展的书J约越来越突出，特别是城区段河道的堤防治理方面。本文探讨了防洪工程的改造设计方案，要充分考虑到实际情况，根据不同的条件做出多种方案，经过论证，从中选择最优的方案，才能达到最经济合理的方案，达到较好的社会效益。关键词：堤防工程；改造；设计1堤防现状及存在问题某堤防工程70年代已投入大量的资金沿江疏河

2、筑堤造地修筑了一条长约5．5km的沿江公路，但是，由于资金所限，当年的建设标准偏低，此段的堤防存在以下的问题：该段护岸堤存在两个问题。第一个问题是堤顶高程不达标，防浪墙项高程仅考虑了安全超高，未考虑波浪爬高和壅高，实际上达不到50年一遇的防洪要求；第二个问题是该段部分沉箱护脚被洪水淘空，稳定性不够。达不到20年一遇的洪水标准，堤顶未达到设计要求的高度。因此需对该堤防工程进行改造设计。2改造设计方案论证和堤型比选据可研报告和专家咨询意见，该堤段未闭合，需将可研设计的堤段长度向上游延长500m与上游侧已建好的堤段连接形成闭合堤围。考虑岸坡基本稳定的

3、条件下，沿原河岸线布置。按城市防洪工程要求，该段堤防应达50年一遇防护标准，堤线布置基本沿旧堤线布置，对原土堤加高培厚、设堤顶防浪墙和迎水坡混凝土护坡、堤顶铺筑坭结石路面、背水坡铺草皮护坡。2．1堤型方案根据该堤段地形地质条件和国内外经验，结合当地材料，堤身断面结构型式可考虑以下三种方案：2．1．1方案一：斜坡堤断面根据软土地基的承载力和堤防填筑的高度，斜坡式断面可分为单坡式和复合式斜坡断面两种。对地基承载力较好或稍经处理就可以进行堤防填筑的堤段，如果填筑高度不大，可以采取单坡式断面型式一次堆填到堤顶；对于堤身高度较大的堤段，应根据软土地基的固

4、结情况，控制加载速度，进行分级填筑，宜采取复合式斜坡断面。2．1．2方案二：陡墙式断面对于施工期平均水位以下的堤身，采用抛石将堤防填筑出水面，水面以上采用浆砌石挡土墙加高，挡土墙墙顶宽0．8～1．5m，墙外坡为1：0．2—1：0．4，墙内坡直立或稍放坡，墙后回填碎石土，墙顶采用碎石混凝土浇筑固顶。为避免沉降引起挡土墙出现裂缝，每隔一定距离设置沉降缝。2．1．3方案三：混合式断面根据施工条件和运用要求不同，迎水面由斜坡段和陡墙段联合组成，主要有二种情况。第一种情况为上部为陡墙，下部为斜坡，即对于施工期水位以下堤身，采用袋装砂或抛石进行斜坡式填筑，

5、尽快将堤防填筑出水面，平均水位以上的堤身，采用浆砌石直立挡土墙。第二种情况为上部为斜坡，下部为陡墙，施工期水位以下堤身或沉箱基础填出水面，上部接斜坡断面。2．2堤型比选(1)斜坡式堤型地基应力分布均匀从而对地基要求较低、适应软土地基变形能力强、稳定性好、可以充分利用当地较丰富的砂料填料等优点，施工简单，可大面积机械化施工。但由于采用斜坡堤，堤身基础宽度较大、占地多、波浪爬高大，因而堤项较高。(2)陡墙式堤型的优点是断面小，占地少，工程量小，可以利用当地丰富的石料砌筑挡土墙。陡墙式波浪爬高值较小，堤顶高程较矮。但风浪对陡墙动力作用比较强烈，因此对

6、堤身基础破坏性较大，易引起坡脚冲刷，且由于陡墙荷载相对集中，对地基要求较高，极容易造成软土地基的塑性破坏，产生较大的绝对沉降和差异沉降。因此，陡墙式断面一般用于波浪不大、地基较好、堤身不高的地段。(3)混合式堤型，通过合理选择上陡下缓或下陡上缓的型式，可充分发挥两者的优势。但在堤身转折处，规划与设计■瞄固舞瞄2013年1月流态紊乱，极宜造成结构破坏，另外，混合式断面与陡墙式断面一样由于地基应力相对较集中，在软土地基上容易产生较大的沉降和差异沉降：，在选择堤防断面型式时既要根据各种堤型的特点和当地自然条件(地形、地质、潮汐、风浪、水流等)，也要考

7、虑当地材料、施工条件、运用和管理要求、工程造价等因素，进行综合分析研究和技术经济比较。3设计方案论证及比选该段护岸堤已建设了沉箱挡土墙抛石护脚和防浪墙，堤内侧为沿江路，目前已硬化，地势平坦，但防浪墙高度不满足设计要求。根据计算成果，防浪墙欠高40。60cm，仅从防洪的角度出发，防浪墙应该加高40～60cm。但是，为避免防浪墙加高太多，影响城市景观，因此，该段堤段考虑采用越浪式防浪墙，经按可越浪式防浪墙复核，墙顶欠高10。20cm。此外，该段局部堤脚受洪水冲刷影响，原沉箱护脚被淘空，需对局部坡脚进行加固处理。因此，该段堤防的主要方案为加高防浪墙(

8、可越浪)lO一20cm，对已实施的部分沉箱坡脚进行抛石加固处理。该堤段现有的堤项高程低于50年一遇的洪水位，需要加高处理。考虑到城市规划的要求，此堤段