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1综合说明1.1工程概况1.1.1工程地理位置XX藏河XXXXX段堤防工程位于XXXX乡。XX位于定西市的西南部,地理坐标东经103,4J52"-10459'32",北纬3407'13"-34.45'02",西接甘南,东靠天水,南邻陇南,为XX、甘南、天水及陇南四个地州市的交界处。XX地处北秦岭海西褶皱带。北秦岭、黄土高原和青藏高原东边缘(甘南高原)在这里交汇。XX北以洪渭分水岭木寨岭、岭罗山连接黄土高原的陇中高原部分,境内有零星厚层不连续的第四纪黄土堆积;南与东南则为黄河与长江两大流域的分水岭高山区一大拉梁(3747米)、岷峨山,与四川盆地相望。xx距省府兰州市267km,距陇海铁路陇西火车站120公里,自古就有“西控青海,南通巴蜀,东去三秦”之说,是通往兰州、陇西、陇南、甘南和四川的必经之地,国道212线、省道306线的交叉连接使xx处在一个经济相互促进、文化相互渗透、观念相互影响的“四区八县”经济增长带中心位置,是甘肃南部重要的商品集散地,享有陇上“旱码头”的美称。1.1.2工程概况藏河位于xx西南部,是迭藏河的一级支流,发源于分水岭沙玛多玛北侧。水流方向为东北向,流长40km,流域面积357."km?。流经虚儿滩、干林滩、鹿峰、xx入迭藏河。河谷宽阔,海拔2360〜4002m,沟道长度在200〜15530m之间,河谷两侧冲沟发育,比降28%。。流域内基本地形为冲沟阶地,河道两侧山高坡陡,大部分相对高差100〜800m,河谷形态呈“U”字型。河谷宽约40〜400m不等,阶地及河漫滩发育不全。由于水位变幅较大,,河床及河漫滩左右摆动,河流呈蛇曲状蜿蜒。河谷两侧冲沟发育,冲沟口多形成小型洪积扇及冲出锥。2011年4月xx水利水保局委托xx对xx藏河xxxxx段堤防工程进行了全面规划和设计,规划设计堤防总长18.80kmo1.2工程建设的必要性本次设计的XX藏河XXXXX段堤防工程主要保护对象为中下游藏河两岸
1基本农田、村庄及各类设施。工程区没有防洪设施,如果藏河流域强降暴雨,藏河洪水流量增大,水位上升,会对两岸居民的生命和财产安全构成严重的威胁。因此,及时对该河段进行治理,确保两岸居民及耕地安全,防止农田遭洪水冲淹,保障农民生产,发展区域经济,进而提高农民生活水平是非常必要的。工程区由藏河形成的I、II级阶地、河漫滩、河床地貌单元构成,I级阶地与河床河漫滩高差均小于0.5m,河床横向不稳定,河岸受洪水冲刷比较严重,沿岸居民及耕地历年遭受不同程度的洪水侵害,致使大面积可使用土地成为河床、河漫滩,受洪水侵袭已不能耕种,xx乡马烽仓、鹿峰等村庄,紧靠藏河,由于河道侵蚀,防洪要求已迫在眉睫,为了使搬迁居民有一个良好安全的生产生活环境同时也为了保护辖区原住居民及该段河道I、H级阶地免受洪水的侧向侵蚀破坏,确保地上附着物的防洪安全,保证藏河行洪宽度的前提下,规划修该段堤防工程是十分必要的。1.3水文气象藏河全流域内无水文站网,因此,在无资料的情况下,采用经验途径,即采用其它间接方法推求堤防工程设计洪水。经采用省水文图集公式法及铁一院公式法分别进行分析计算,并对其计算结果综合分析确定采用铁一院公式法计算成果,即新建工程区设计断面处10年一遇洪峰流量157m7s。采用2年一遇洪水设计洪峰流量28.38m7s作为防洪河段造床流量。该工程规划堤防长18.80km,位于藏河左右岸。治理段以上流域面积186.51km2,河道平均坡降15.12%。,河长24.65km,河床宽40m〜80m,多年平均洪峰流量67.58m3/s,10年一遇洪峰流量157m7s。xx地处青藏高原边缘,是甘南高原向黄土高原、陇南山地的过渡地带。境内大部分地方海拔高,受大陆性气团、副热带暖湿气团的交替影响和地形对大气抬升的作用,形成高寒阴湿这一气候特点。降雨量多,气温低,无霜期短,多冰雹等自然灾害。
2XX气候属于高原性大陆气候,总体气候高寒湿润,从东至西由温带半湿润气候过渡到高寒湿润气候。根据XX气象站资料统计,年平均气温5.7℃,平均最高气温13.2℃,平均最低气温0℃,极端最高气温31.5℃,极端最低气温-26.3℃,年降水量588.2mm,蒸发量1192.2mm,最大风速24m/s,最大冻土深度75cm。1.4工程地质规划新建堤防工程位于藏河流域,流域内河谷谷底宽20〜35m。河谷谷底藏河两侧发育有I级阶地,I级阶地高出河床面0.5〜1.0m,河漫滩与I级阶地界线不太明显,河床变迁迅速,河漫滩宽40〜80m。大部分段河床、河漫滩与I级阶地高差小于0.5m,致使洪水泛滥成灾。本防洪堤工程保护I级阶地勉受洪水的侧向侵蚀破坏。工程区所涉及的地层有三迭系第五岩性段CT6-5)区域变质泥板岩夹砂岩,第四全新统(Q4)冲洪积成因的松散堆积物。现由老到新分述如下:(1)三迭系第五岩性段(Th-5):岩性为深灰一灰黑色泥板岩、含碳板岩夹灰色厚层状灰质砂岩或粉砂岩。板状构造,板理极其发育,尤其是风化后板理密集,由于板理、节理、层面相互组合切割,岩石呈长条状、片状剥落,一般单层厚度1〜3cm,岩体产状:NW305〜315°NEV75〜85°,为藏河河谷基底。(2)第四系全新统(Q4)冲洪积成因的松散堆积物,岩性主要有:冲积成因的I级阶地表层堆积的砂壤土、砂卵砾石;河床及河漫滩堆积的砂卵砾石,层厚2-4m。该层直接为防洪堤基,与工程关系十分密切根据《中国地震动参数烈度区划图》(GB18306-2001),本工程所在地的地震动峰值加速度为0.15g,相应的地震烈度为vn度,地震动反应谱特征周期为0.45so规划新建的xx藏河xxxxx段堤防工程总长为18.80km。堤线均布置在I级阶地前缘,直接与河床河漫滩接触。堤防地基的岩性无大的差异,均为砂卵砾石层,砂卵砾石层厚大于2〜4m,其中,砾石含量73.12〜94.1%,砂子含量8.9~22.1%,粉粒含量0.2~0.9%,密实度为稍密-中密。
3I级阶地前缘堤线段总长18.80km。地势较开阔、平坦,地层具有二元结构:上部为薄层砂壤土,结构疏松,厚0.1〜0.5m;中部为结构稍密的砂卵砾石,厚度2.0〜4.0m,属强透水层,无粉细砂等不良夹层存在。覆盖层之下为三迭系第五岩性段(Tft-5):岩性为深灰一灰黑色泥板岩、含碳板岩夹灰色厚层状灰质砂岩或粉砂岩。泥质结构,板状构造,板理、节理裂隙发育,表现为岩石较破碎,强风化层厚度1.0〜2.0m。地下水埋深小于1.5mo1.5工程任务及规模该工程的主要任务是防洪减灾,结合藏河治理现状及河床演变规律,在充分认识此段河道水情特点、水势变化规律及水毁造成的险情分析后,采取堤防与河道整治相结合,规整断面、规顺水流、控制水深达到行洪安全。确保工程防护区沿岸村镇及农田在设计洪水标准下免受洪水侵害,为工程区经济可持续发展提供有力支撑。工程建设内容为新建堤防工程两岸总长18.80km,使之能安全宣泄设计标准的洪水。工程建成后可保护治理河段两岸居民790户2922人,并保护耕地33961.6工程布置工程布置根据拟定的工程布置原则,结合具体地理位置、地形条件、以及防洪区内的各种建筑物位置等综合因素,在满足设计稳定河宽的条件下本次规划新建堤防沿藏河左右岸布置,左岸,从马埠仓村庄开始沿藏河左岸布置至下游盘路沟结束,长9408m,即0+000〜9+408段;右岸,从马炸仓村庄对岸开始沿藏河右岸布置至下游盘路沟对面结束,长9392m,即0+000〜9+392段,规划新建堤防总长为18.80km。(堤防布置详见xx藏河xxxxx段堤防工程平面布置图)。1.7工程设计堤防工程主要保护对象为XX藏河两岸村民及耕地,根据《防洪标准》(GB50201-94)规定,防护区城镇的重要性为一般,本工程设计按10年一遇洪水设计;根据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)规定,工程等别为V等,主
4(次)要建筑物均为5级。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001),本区域地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期值为0.45s,地震基本烈度为VII度。新建堤段堤防形式采用梯形断面砂堤与碎护坡相结合的断面形式,通过计算得各断面最大水深为L06〜1.42m,设计堤高为1.46〜2.24m;治理河段基础埋深2.50m。堤防段堤防迎水面边坡均采用1:1.5,背水面边坡采用1:1.25。碾压砂堤堤顶宽3.0m,须夯填密实,其相对密度要求不小于0.60,相应干密度大于2.0g/cm3o设计碎护面层厚度从顶部的0.15m渐变到底部的0.25m。顶部封顶,堤防纵向每隔10m设沥青砂板伸缩缝一道。1.8工程施工工程所在区域中心距XX县城30km,区域内有212国道及简易乡村道路,道路通畅,车辆通行便利,交通方便。工程施工用水从藏河抽取、生活用水需从附近乡镇村庄拉运,水质均满足饮用、生产、生活用水要求。10KV及以下农村电网覆盖工程区,施工用电可直接就近“T”接至施工场地。本工程施工点少,可以多工作面平行施工,施工安排有很大的灵活性,总工期设计为1年。工程施工期选择在枯水期,主体工程施工为导流、砂砾石开挖、浆砌石砌筑、砂砾石填筑。砂砾石以挖掘机开控为主,辅以人工开挖,就近堆放,以备填筑所用。导流围堰为临时性工程,建筑物级别为5级,采用5年一遇的洪水标准设防,导流采用分段围堰法,在施工时根据具体地形和水流趋势拟定围堰的修建形式和位置,导流时段为3〜9月份。施工围堰采用砂土围堰和草土围堰结合的方式,砂土围堰由基础开挖料堆置而成。砂砾石堤施工必须采用振动碾洒水分层碾压填筑,碾压相对密度不小于0.60,相应干密度大于2.0g/cn?,并按施工规范要求和有关规定取样试验,做好记录,填筑砂堤砂卵石料限在迎水坡堤脚40m以外挖取,不能就
5近取砂堆堤,以防建堤后水流主流倒向堤防,形成横向水流加剧局部冲刷而影响堤防安全。为了避免护坡层对于下卧层的不均匀沉陷,必须在砂堤和边坡严格按要求夯实平坡后浇筑。将基底整体整平夯实后,再浇筑C15混凝土,浇筑顺序为先基础后护坡,按伸缩缝(或施工缝)分段浇筑C15混凝土。在进行浇筑时,应严格按设计要求配料,尽可能压实磨光。本工程共需完成砂砾石开挖14.50万m3,夯填砂砾石29.16万m3,C15税2.72万心细部结构(沥青砂板伸缩缝,PVC排水管(。50))2.72万m,R32.5#水泥54433砂子1.22万1.9工程管理由XX县政府牵头组建项目法人,抽调技术骨干强化管理,靠实工作责任,并成立河道治理领导小组和项目办公室。办公室设在XX水利水保局,下设施工组、质检组,从编制方案、工程招标、资金管理、施工进度、质量控制、竣工验收等各环节层层把关,严格管理,形成统一领导,分工负责的工作制度。对所承担工程建设的全过程负责,保证按经批准的建设规模、标准和内容完成建设任务。健全管理办法,层层组织落实;严格建设程序,全面实行“四制”;加强监督管理、切实落实地方配套资金。工程批复后,由项目办公室组织和委托具有招标代理资质的专门机构进行招标的形式。通过招标择优选择施工队伍,降低工程造价,保证工程质量。本工程为社会公益性项目,管理机构应以精简高效为原则,合理设置职能机构或管理岗位,尽量减少非生产人员。工程建成后,成立堤防工程管理所,隶属于XX水利水保局。工程管理人员编制为2人。依照《堤防工程管理设计规范》(SL171—96).《水法》、《防洪法》和《河道管理条例》制定工程管理办法。在工程保护范围内禁止取土,开荒和种地等破坏植被的违法行为。工程管理范围内的各种防洪设施,不得侵占、破坏和盗用。管理人员必须熟
6悉各类管理条例和法规,定期巡查、监测堤防设施,及进上报险情,在汛前检查、维修,确保渡汛安全。禁止在河床特别是堤脚乱开采砂石料,应在规定的范围,发放开采证,制定允许开采及收费管理范围。1.10环境保护工程实施过程中,砂石料开采过程将对河滩原地貌和植被有所影响,但其范围有限;新建防洪堤基础开挖时,泥沙将直接进入河流,增加河流的泥沙含量;施工噪声对周边居民产生一定影响。针对上述不利影响,工程实施过程中一方面通过合理调配,尽量地做到挖填平衡,减少对植被的破坏;同时,加强施工组织及管理,减少噪声污染;在施工过程中对原料场和原地貌的破坏,必须进行恢复,岸边营造防护林进行绿化,美化环境。1.11工程概算及经济指标本工程工期为1年。经概算,该项目总投资179L03万元。其中,建筑工程投资1496.78万元,占一至五部分的87.75%;临时工程投资54.59万元,占一至五部分的3.20%;其他费用154.36万元,占一至五部分的9.05%;基本预备费85.29万元。工程各项经济指标,从国民经济评价指标来看,按动态投资计算时,项目经济内部回收率10.46%,高于社会折现率8%,经济净收益现值(当=8%时)为195.61万元,经济效益费用比1.65,大于l.Oo各项经济指标均满足规范要求。1.12工程特性表工程性见表l-lo
7序号项目RH位指标/数量备注工程概况1工程名称XX藏河XXXXX段堤防工程2建设地点XX乡二河流特性1河流名称藏河2流域面积km'357.153河流比降%0284多年平均洪峰流量m3/s67.585设计洪峰流量(10盼m7s157三工程效益1保护居民户/人790/29222保护耕地亩3396四堤防1护坡型式碎斜坡式护坡2长度km18.80五主要工程量1开挖砂砾石-TT3力m14.502夯填砂砾石Jjm29.16
8续表1-1序号项目单位指标/数量备注3C15位护坡万/2.724细部结构~rr3力m2.72六主要材料1水泥t5443R32.52砂「3力m1.22七劳动力1总劳力万工日9.19技工3.22万工日八工期年1九投资1总投资万元1791.032单位投资元/m952.6895.27万元/km十经济指标1益本比1.652内部收益率%10.463净效益现值万元195.61
92.水文气象2.1自然概况XX藏河XXXXX段堤防工程位于XXXX乡藏河段范围内。藏河与迭河在XX乡下游汇合后为迭藏河,迭藏河为洪河一级支流,发源于长江与黄河的分水岭大拉梁北侧。藏河流域面积345km2,主河道长45km,河道平均坡降28%0o新建堤防段以上控制流域面积186.51kmz,主河道长24.65km,河道平均坡降15.12%ooxx境内地貌主要属于高原形态,古地理环境为秦岭海槽,地下岩浆活动强烈,褶皱断裂构造相当发育。地质构造属西秦岭北支褶皱带,次级构造为弧形构造。境内山峦起伏,沟壑纵横。全县山地占88.8%,南有长江、黄河分水的岷峨山、大拉梁;北有洪河、渭河分水的木寨岭、岭罗山。全境山岭起伏,河流纵横。其中xx、迭部交界处的达拉梁海拔为3754m,属xx最高峰。境内大部分地区海拔2300-3000m之间。1.2气象XX地处甘南高原东缘与陇中黄土高原及陇南山地的接壤区。本县由东到西从温带半湿润气候向高寒气候过渡,高寒阴湿,夏秋变化剧烈,自然灾害频繁,四季不甚明显。根据XX气象站资料统计,年平均气温5.7C,平均最高气温13.2℃,平均最低气温0C,极端最高气温31.5℃,极端最低气温-26.3℃,年降水量588.2mm,蒸发量1192.2mm,最大风速24m/s,最大冻土深度75cm。xx气象站各月气象要素统计见表2-lo
10XX气象站气象要素统计表项目单位年平均一二三四五六七八九十十一十二平均气温℃-6.9-3.627.210.813.616.115.711.66.60.4~5,15.7平均最高气温℃2.14.69.915.117.720.522.822.517.713.38.13.913.2平均最低气温℃-13.7-9.7-3.51.14.97.410.410.37.32-4.6-11.40极端最高气温℃16.420.427.127.927.731.530.23().82822.619.714.131.5极端最低气温℃-26.3-25.1-16.1-13.5-3.2-1.22.12.4-2.3-10.1-18.1-24.7-26.3降水量mm2.94.617.944.483.471.2110.110791.746.471.6588.2蒸发量mm40.554.397.8140151.9144.3148.7146.798.878.352.238.51192.2日照时数h191.4176.8184.6190.3200.1201.2197.6200.5147.2165.3181.1203.32239.5相对温度%60616465697378777876696369最大风速m/s14181817211724141317171724平均风速m/s0.81.21.51.51.31.00.91.01.00.91.00.71.1最大冻土深度cm6875667000006195375最大积雪深度cm1287118000398712备注蒸发量为直径20cm蒸发皿观测料
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122.3设计洪水2.3.1流域概况本堤防工程设计断面以上流域面积186.51km?,主河道长24.65km,河道平均坡降15.12%。,多年平均洪峰流量67.58m7s,流域特征值见表2—2。表2—2流域特征参数表流域名称断面名称流域面积(Km2)河长(km)坡降(%。)藏河鹿峰186.5124.6515.122.3.2设计洪水标准堤防工程主要保护对象为xx藏河两岸村民及耕地,参照《防洪标准》GB50201—94及《堤防工程设计规范》GB50286—98等有关规定,工程等别为V等,主(次)要建筑物均为5级,防洪标准采用10年一遇。2.3.3设计洪峰流量目前,在迭藏河全流域内无水文站网,因此,在无资料的情况下,采用经验途径,即采用其它间接方法推求堤防工程设计洪水。(1)省水文图集洪峰流量经验公式省水文图集洪峰流量的计算采用洪峰流量经验公式表计算,由《甘肃省水文图集》中查得迭藏河流域的经验公式计算洪峰流量值列表2—4。表2-4省水文图集公式洪峰流量计算成果表流域名称断面名称流域面积(Km2)Qm不同频率洪峰流量(nf7s)1%2%5%10%臧河鹿峰186.5147.78255209145107(2)铁一院公式铁道部兰州第一勘测设计院通过对洪河流域等河流洪水实测和调查资
13料进行分析,得出参数计算公式如下。多年平均洪峰流量Q,=K/。⑹"2瓦产屋56Cv=CF^mG=2.0Q式中:K——与植被、水土流失有关的系数;取K=0.021——主河槽坡降以%。计;取,=15.12于——流域形状系数,以计算,L为河长;“日流域面雨量,以画计;取瓦仁40F——流域面积,以kn?计;取尸=186.51。一常数,取。=2.4根据上述公式计算的洪峰流量见表2-3o铁一院公式洪峰流量计算成果表表2―3河流H不同频率洪峰流量(nf7s)12510藏河67.581.50594447269157(3)计算成果的比较和采用各方法计算成果比较见表2-7;表2-7洪峰流量计算成果比较表计算方法Q,,,不同频率洪峰流量(nf7s)1%2%5%10%省水文图集法47.78255209145107铁一院公式法135.42594447269157由以上表对比可知,二种方法计算结果相差不大,铁一院计算结果大于省水文图集计算结果,为了工程安全起见采用铁一院计算成果,即10年
14一遇设计洪峰流量确定为157m7s。2.4泥沙2.4.1悬移质计算藏河没有实测泥沙资料,泥沙计算是根据XX水文站实测侵蚀模数换算到设计断面的。经过对XX水文站泥沙资料的统计,多年平均悬移质输沙量为242万t,侵蚀模数为162t/Km2,参考《甘肃省地表水资源》中迭藏河侵蚀模数为200t/Km;估算采用xx水文站实测侵蚀模数162t/Km2,推算藏河设计断面悬移质多年平均年输沙量为2.1万t。2.4.2推移质计算藏河河床主要由卵石夹砂组成,河心多有变动江心滩,在两岸支沟泥石流发育地段,河床冲淤变化较大。藏河无实测推移质资料,而估算推移质输沙量的经验公式也很多,且多为室内经验公式,对于推移质泥沙测验资料缺乏的地区常采用悬移质多年平均年输沙量间接推求推移质多年平均年输沙量,即采用推悬比的方法估算推移质输沙量。山区河流采用推移质输沙量按悬移质输沙量的20%计,计算藏河设计断面推移质多年平均年输沙量为0.42万to2.4.3年输沙量藏河设计断面年输沙量为悬移质输沙量与推移质输沙量之和,年输沙量为2.52万to
153.工程地质2.1概述XX藏河xxxxx段堤防工程,涉及治理河长9.41km,堤防沿河床河漫滩及I级阶地布置,规划治理两岸岸堤长18.80km。本堤防工程地质的勘察工作,以工程区内地质测绘及工程区外地质踏勘为主导,在借鉴xx下游已修堤防工程开挖情况及现行河段内天然建筑材料的开采情况,查明拟建堤防地段的工程地质条件,本次对堤防工程的地基岩土分段布置坑探4个,取样4组,并进行颗分试验,给工程基础设计提供所需的参数。2.2区域地质概况2.2.1地形、地貌规划新建堤防工程位于藏河xx乡段,区段内河谷谷底宽20〜35m。河谷谷底藏河两侧发育有I级阶地,I级阶地高出河床面0.5~1.0m,河漫滩与I级阶地界线不太明显,河床变迁迅速,河漫滩宽40〜80m。大部分段河床、河漫滩与I级阶地高差小于0.5m,致使洪水泛滥成灾。本防洪堤工程保护I级阶地勉受洪水的侧向侵蚀破坏。3.2.2地层岩性工程区所涉及的地层有三迭系第五岩性段QT)区域变质泥板岩夹砂岩,第四全新统(Q4)冲洪积成因的松散堆积物。现由老到新分述如下:(1)三迭系第五岩性段(Tft-5):岩性为深灰一灰黑色泥板岩、含碳板岩夹灰色厚层状灰质砂岩或粉砂岩。板状构造,板理极其发育,尤其是风化后板理密集,由于板理、节理、层面相互组合切割,岩石呈长条状、片状剥落,一般单层厚度1〜3cm,岩体产状:NW305〜315°NEV75〜85°,为藏河河谷基底。(2)第四系全新统(Q4)冲洪积成因的松散堆积物,岩性主要有:冲积成因的I级阶地表层堆积的砂壤土、砂卵砾石;河床及河漫滩堆积的砂卵砾石,层厚2-4m。该层直接为防洪堤基,与工程关系十分密切4.2.3地质构造
16本工程区区域地质构造属于祁、吕、贺兰山字形前弧西翼。次一级构造为茶埠-沟脑里-凤凰山帚状构造的撤开部分。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001),该工程区段地震动峰值加速度为0.15g,(相应地震烈度为VII度),地震动反映谱特征周期为0.45s,本工程应按7度设防。3.2.4水文地质工程区地下水主要赋存于第四系松散地层中,含水层为河漫滩、阶地砂卵砾石层,地下水的类型为孔隙潜水,地下水位一般埋深0.8〜2.0m,主要受大气降水、地表水、基岩裂隙水补给,向下游及河床排泄。经甘肃省水利水电勘测设计研究院下游堤防采取水样分析,河水、地下水水化学类型为HCO3--Ca?+型,矿化度211.7~223.2mg/L,为淡水;PH值8.2〜8.34,呈弱碱性,对普通混凝土无腐蚀性。2.2.5物理地质现象本段堤防无不良物理现象。3.3堤防工程地质条件规划新建的XX藏河xxxxx段堤防工程总长为18.80km。堤线均布置在I级阶地前缘,直接与河床河漫滩接触。堤防地基的岩性无大的差异,均为砂卵砾石层,砂卵砾石层厚大于2〜4m,其中,砾石含量73.12〜94.1%,砂子含量8.9-22.1%,粉粒含量0.2~0.9%,密实度为稍密-中密。I级阶地前缘堤线段总长18.80km。地势较开阔、平坦,地层具有二元结构:上部为薄层砂壤土,结构疏松,厚0.1〜0.5m;中部为结构稍密的砂卵砾石,厚度2.0〜4.0m,属强透水层,无粉细砂等不良夹层存在。覆盖层之下为三迭系第五岩性段(Tfc-5):岩性为深灰一灰黑色泥板岩、含碳板岩夹灰色厚层状灰质砂岩或粉砂岩。泥质结构,板状构造,板理、节理裂隙发育,表现为岩石较破碎,强风化层厚度1.0〜2.0m。地下水埋深小于1.5mo防洪堤地基岩性为砂卵砾石,据试验成果汇总表及其颗粒曲线图,对这种岩性计算并给出地基的工程性质及工程设计参数如下:1、砂砾石表观密度2.66〜2.67,堆积密度1.97〜L98t/m,紧密密度2.23~2.50t/m3,孔隙率11.6%»
172、砂砾石的平均粒径D50=12.8—26.2mm,平均值D50=21.9mm,大于15%含量的粒径di5=49.8〜51.5mm,平均值九=50.4mm03、根据颗粒分析试验求得河床允许不冲流速为1.27〜1.36m/s,平均值1.31m/so4、渗透系数(经验类比)K=200m/d,堤基允许水力坡降0.10〜0.12。5、原状地基容许承载力(经验类比)R=0.35〜0.4Mpa,浆砌石与砂砾石摩擦系数0.50—0.5506、开挖坡比水上:1:1.5,水下1:lo7、堤防地基中的地下水位在河床河漫滩中,地下水位受河水的控制,并随地形、地貌及季节的变化而变化,地下水位埋深一般均小于1.5m,地下水水量丰富,水质良好,对浆砌石无任何侵蚀性。8、若堤基在河漫滩上开挖遇到基岩时,需要清除强风化层,将堤基置于弱风化基岩上。2.4天然建筑材料工程所需天然建筑材料,主要是佐所需的砂石料及筑堤的砂砾石。工程区附近范围内无块石料可供利用,河床中出露的板岩夹砂岩,由于岩性软弱、且抗风化能力较差,数量有限,无利用价值。因此,块石料场选择在茶埠砂石料场购买,运距约40km。岩性为变质砂岩,石质坚硬,强风化层厚度1〜2m,成品率约60%,储量丰富,可满足本工程需要量。根据甘肃省水利水电勘测设计研究院在(上阿阳村-洪珠村段)堤防工程试验资料,主要的物理力学指标:自然含水率0.2%,吸水率0.41%,干抗压强度142.0MPa,软化系数0.91,岩石属于坚硬岩,各项指标均满足块石料质量指标的要求。工程区藏河防洪堤段砂砾石料储量丰富,河床、漫滩砂砾石料沿河床连续分布,该段河床、漫滩宽40〜80m不等,长度大于3km。可就地取材筛分、
18冲洗使用。料场内岩性为冲洪积砂卵砾石,据勘探厚度大于3.0~4.0m,局部漫滩表面有薄层砂土覆盖,须清除后开采,地下水埋深较浅,约0.8〜2.0m,并随河水的涨落而变化,变化幅度较大。砂砾石层松散,无不良夹层,砾石成分为砂岩、变质砂岩及少量的砾岩,石质坚硬,磨圆度差,砾石多呈次圆状、板片状,中等分选,级配不良,砂为中粗砂。根据甘肃省水利水电勘测设计研究院在(上阿阳村-洪珠村段)堤防工程试验资料,砂砾料中:卵石占11.5〜22.6%,砾石占65.3〜75.3%,砂占9.0-11.5%。砂细度模数2.30-2.73,含泥量14.0-22.7%,平均粒径0.38〜0.41mm。砾石中针片状含量35.26%,软弱颗粒含量3.8〜4.4%,含泥量1.0〜1.3%,粒度模数7.37〜7.76。砂的含泥量偏大,其余各项指标均满足规范质量技术要求,须多遍冲洗后使用。砾石针片状颗粒含量、软弱颗粒含量指标不满足规范质量技术要求,砾料可采用当地人工碎石料。碾压堤防砂砾石料可就近在河床河漫滩采取,堤身填筑料可就近使用堤内河床及漫滩砂卵砾石,砂卵砾石混合料储量丰富,可完全满足堤身填筑需用量。其各项指标均满足规范质量技术要求。地基的工程性质及工程设计参数表
19表3T取样位置平均含量>15%的粒径允许不冲流速渗透系数原状地基允承载力开挖粒径(经验类比)(经验类比)坡比dsoV允(m/s)KR(kPa)(mm)(mm)(m/d)藏河22.449.81.27200400水上1:1.5水下1:126.250.01.3626.250.11.3312.851.51.31最大值26.251.51.36最小值12.849.81.27平均值21.950.41.31
20XX藏河XXXXX段堤防工程砂砾石颗分试验汇总表表3-2取颗粒组成(粒径mm)平均大于15%含不均匀曲率A分类名称允许巨粒土粗粒土细粒土典分样卵石砾砂粉粒粒量的系型类小\rh地粗中细粗中细径粒径数数土符浦点粒径大小(mm)chodis名号保—Cc速200〜20〜2〜0.5〜0.25〜0.075〜Cu60~205~26050.50.250.0750.005%%%%%%%%(mm)(mm)(m/s)r052.016.110.411.13.46.80.222.449.867.21.2级配良好砾GW1.272#058.024.36.47.52.31.30.226.250.020.22.3级配良好砾GW1.363"056.5816.311.75.34.35.00.926.250.128.42.9级配良好砾GW1.334s055.4214.711.88.73.45.50.512.851.554.81.9级配良好砾GW1.31最大值058.024.311.811.14.36.80.926.251.567.22.91.36最小值052.0414.76.45.32.31.30.212.849.820.21.21.27平均值055.5117.810.18.23.34.70.421.950.442.72.11.31
21
224工程任务和规模4.1自然及社会经济概况XX位于XX市西南部,地处青藏高原东麓与西秦岭陇南山地接壤区,境内海拔为2200-3872m之间。全县辖18个乡镇,境内聚居着多个民族,总人口45万余人;境内山峦环抱,洪河水绕城而过,草场广阔,资源丰富,山川秀美,是甘肃南部亟待开发的一块地区。xx总面积为3578km2,其中,耕地面积62.75万亩,草原面积290.3万亩,水域面积22.6万亩,林地72万亩,牧草地217万亩。现辖18个乡镇,152个村委会,633个村民小组,有自然村621个。此外有2个国营牧场和1个牧业小区。2010年全县共有81725户,45.12万人。其中城镇人口11029户,3.94万人。农村人口70696户,41.18万人。全县人口密度为126.06人/km。2010年全县粮食总产10.16万t。其中:小麦总产7.9万t,青裸1.8万t,玉米,洋芋,黄豆0.46万t;其它谷物产量为2833t;豆类产量3062t,油料产量420t,药材产量4.6万t,蔬菜产量8650t,其它农业产量50130t,水果产量为484.78to2010年全县工农业总产值7.95亿元。其中:工业产值4.37亿元;农业产值1.83亿元。在农业产值中,种植业为1.15亿元,牧业为6714万元,林业为167.83万元。4.2工程现状XX藏河在本次治理项目中,规划治理范围主要为藏河XXXXX段两岸,涉及河道长9.41km。区段内分布有零星的低标准的堤防。4.3工程建设的必要性4.3.1两岸缺乏完善的防洪工程工程区域内,现状仅在局部地方修建有零星的低标准堤防。规划新建堤防工程区域内,河谷两岸I级阶地高出河床面0.5〜1.0m,河漫滩与I级阶地界线不太明显,河床变迁迅速,河心滩发育,大部分段河床、河漫滩与I级阶地高差小于0.5m
23。河道宽浅,主流摆动。多年来,农民自发地在部分地段利用砂土、石块堆砌了几段防洪堤防,但由于设防标准低,大部分堤段已被冲毁。每年都会出现不同承度的农田被漫淹和耕地被冲毁现象。4.3.2近年来项目区遭受洪灾后损失严重藏河流域为洪河南部支流,流域内地表植被稀少,具有明显的山区河流的水文特征:洪水暴涨暴落,次数频繁而历时短暂,流量及水位的变幅较大。由于流域内气候特征,年降雨70%以上多以暴雨形式集中出现,极易产生较大洪水。迭藏河河床宽浅,河床横向极不稳定,河岸受洪水冲蚀比较严重,但两岸均无任何防洪工程,往往对河道两岸造成严重灾害。每次洪水过后,主河槽变迁,河床面拓宽,耕地水毁变成砂砾石河滩,即使常年低标准洪水也不同程度地造成两岸农田冲毁,因此,及时对该河段进行整修治理,对保护村民安全,防止农田遭洪水冲淹,保障农民生产,发展区域经济,进而提高农民生活水平是非常必要的。4.3.3该工程的建设是社会发展的需要近几年,随着城市建设步伐的加快,以及在建中的兰渝铁路和规划建设中高速公路分别从迭藏河左右两岸纵向穿过,该工程的建设除了在近期对两岸村庄及农田的防洪安全得到保障外,对于远期xx城市建设的发展将成为重要支撑。4.3.4该工程建设是十分迫切的和必要的该工程治理区是当地主要农业基地,发展科技农业的潜力较大,沿河道左岸有县城通往马埠仓村的县乡公路一条,以及工人畜饮水的供水管线、各级灌溉农渠农村供电线路等生活基础设施,有学校、乡村卫生所、农村贸易集市等公共场所,该工程的建设,一方面保护了两岸村民生命财产及农田的安全,另一方面将与两岸交通设施的建设形成较完整基础设施,的对于促进地方经济发展,将起到非常重要的推动作用。因此在保证河道行洪能力的前提下,兴建该堤防工程是十分迫切和必要的。
242.4工程任务和规模藏河xx段堤防工程位于藏河中、下游的主河段内。流域内植被覆盖较差,水土流失严重,防洪河段内沿岸居民较为集中、有大面积耕地。该工程的主要任务是防洪减灾,结合藏河治理现状及河床演变规律,在充分认识此段河道水情特点、水势变化规律及水毁造成的险情分析后,采取堤防与河道整治相结合,规整断面、规顺水流、控制水深达到行洪安全。确保工程防护区右岸村镇及农田在设计洪水标准下免受洪水侵害,为工程区经济可持续发展提供有力支撑。工程建设内容为新建堤防工程左右岸总长18.80km,使之能安全宣泄设计标准的洪水。工程建成后可保护治理河段两岸居民790户2922人,并保护耕地3396田O
255堤防规划布置堤防的规划布置需要考虑各种因素,这些因素在不同的流域、不同的地点对堤防的布置有不同的影响,为了达到堤防设计经济合理、安全适用的要求,必需综合分析各种因素来规划布置。5.1河道演变分析经对藏河治理河段1/2000地形图和现场踏勘调查分析,河道型态为:河床宽浅,滩槽高差小。主河槽随着每次洪峰涨落过程中的冲淤变化是涨水冲刷,落水淤积。主河槽位置摆动不定。岸边抗冲能力差,河势变化剧烈,主流河槽左右游荡,形成40〜80m宽的河漫滩。5.1.1造床流量造床流量是一种虚拟的单一流量,其造床作用基本上与多年流量过程的综合造床作用相当。它不等于最大洪水流量,也不等于枯水流量,而是流量较大且历时较长、造床作用最大的流量;目前确定造床流量的方法多为经验方法,有平滩水位法、多年平均洪峰流量、2年一遇洪峰流量法及采用有明显滩槽河道断面河水满槽时的流量或水位达到河滩滩边高度时的相应流量等。本设计造床流量采用2年一遇洪峰流量,即28.38m3/s。2.1.2河床纵向稳定分析河床稳定程度同河床纵比降和水流对河床的泥沙的作用有关,因此可以得出河床纵向稳定与纵比降及泥沙粒径的关系,关系式为:河床纵向稳定系数/式中:/一河床纵向稳定系数,该值愈大,河床愈稳定;d—河床质平均粒径(mm),为26.5mm;/一河床比降,为15.12%;经计算的河床纵向稳定系数7=L75。该河岸纵向不稳定。
265.1.3河床横向稳定分析河床横向稳定程度可用下式说明:河岸横向稳定系数"BJo2/Q。5,式中。一河岸横向稳定系数,该值愈大,河床愈不稳定;Q—造床流量m7s;B一造床流量时的河宽(由实测断面反算得40m);J一水面比降(以%。计),为14.3%。;经计算河床横向稳定系数0=3.21,该河岸横向相对稳定。5.1.4河床横断面的河相关系造床流量时,河宽与平均水深关系为;6=由H式中8—造床流量时的河宽m;〃一造床流量时的平均水深(由实测断面反算得1.10m);C与河型有关,蜿蜒性河段C值较小,游荡性河段C值较大,经分析计算该河段U值为5.75,该值相对较大,该河段为蜿蜒性和游荡性之间过渡的变迁河段。4.1.5河湾平面的河相关系河湾在自然条件下往往是不断变化和发展的,比较稳定的河湾的河床形态比较规则,稳定河湾的曲率半径与河宽有下列关系;R尸(7〜8)B;R2-(5-6)B;R3=3.5B;R紧接过度段的曲率半径,&中间的曲率半径,R3弯顶的曲率半径,B为该段的河宽。综上分析,该河段纵向不稳定、横向及不稳定,该河段为蜿蜒性和游荡性之间过渡的变迁河段。5.2堤距的确定
274.2.1稳定河宽的分析稳定河宽大多采用计算法和统计分析法,计算法用河相关系式、水流阻力公式和水流连续公式三式联解法和阿尔图宁公式法做计算复核。(1)三式联解法该方法应选择水流较稳定,河势顺畅,具有代表性河段进行计算。河相关系式:叵为h水流阻力公式:n水流连续公式:Q=BhV3联解上式得:h=;B=h2g2"J公式中Q为造床流量,〃为河床糙率,J为代表性河段比降,4为模范河段河相系数,V为流速,〃为水深,B为稳定河宽。河相系数4为与河型有关的系数,蜿蜒性河段,值较小,游荡性河段《值较大,据有关资料统计分析,山区河流4值小于5时,属稳定河段,,值在5-30之间时,属变迁河段,根据前面模范断面河相关系分析成果,当/值取5.75时,其相应稳定河宽B值的计算结果为40mo(2)阿尔图宁公式法采用前苏联阿尔图宁整理大量河流资料,得到稳定河宽的公式,稳定河宽B"Q°式中:Q—造床流量(m3/s);
28J一河床比降;。一河岸稳定系数;河岸稳定系数。值越小越河床稳定,据有关分析资料显示,蜿蜒性河段此值较小,而游荡性河段此值较大,根据前面模范断面河相关系分析成果,当0值取8.86时,其相应稳定河宽B值的计算结果为40nl综合上述分析成果,在造床流量时的稳定河宽确定为40mo堤防工程治导线的布置,按堤顶距不小于造床流量时的稳定河宽为原则布置。5.2.2堤防堤距的确定新建堤防堤距应分河段确定,上下游、左右岸应统筹兼顾。并根据河道的地形、地质条件,水文泥沙特性,河床演变特点,冲淤变化规律,综合权衡有关自然因素和社会因素后分析确定。治导线宽度其下限应不小于造床流量下的稳定河宽,上限以河曲外包线或自然堤宽确定。该工程堤线宽度,结合下游在建堤段堤距(堤顶距为46m),以及河道现状自然河岸线和原建堤线痕迹(堤距40m),确定其治导线宽度为40m。5.3工程布置5.3.1堤线布置原则(D堤防堤线的布置应与河势流向相适应,并与中水的主流线大致平行,河段两岸堤防的间距应大致相等,不宜突然放大或缩小。(2)遵循统一规划,两岸兼顾,因势利导,大弯就势,小弯取直的原则,力求堤线平顺,各堤段平缓连接,不得采用折线或急弯。(3)堤线的布置尽可能利用有利地形和现有砂堤,布置在土质较好、比较稳定的滩岸上,同时尽可能避免大挖方或大填方。(4)堤线的布置尽可能避免与河争地,满足安全、通畅泄洪的要求并力求少占耕地,避免房屋等建筑物的拆迁。
295.3.2工程整体布置工程布置根据拟定的工程布置原则,结合具体地理位置、地形条件、以及防洪区内的各种建筑物位置等综合因素,在满足设计稳定河宽的条件下在藏河左右岸布设新建堤防18.80km。本次规划新建堤防沿藏河左右岸布置,左岸,从马烽仓村庄开始沿藏河左岸布置至下游盘路沟结束,长9408m,即0+000〜9+408段;右岸,从马烽仓村庄对岸开始沿藏河右岸布置至下游盘路沟对面结束,长9392m,即0+000〜9+392段,规划新建堤防总长为18.80km。堤防堤线具体布置见xx藏河xxxxx段堤防工程平面布置图。左岸堤线布置见表5T,右岸堤线布置见表5-2。表5-1左岸堤线布置河道名称位置桩号(km+m)河堤长度(m)线型弧线要素备注起止半径(m)圆心角(°)藏河左岸02626弧线1598堤首段26529503直线529723194弧线3203572381491直线81489682弧线120398961094198弧线3202410941620526直线1620168969弧线330121689171829直线1718175133弧线15911号沟道1751184392直线1843186017弧线320818602032172直线206220322149117直线21492268119弧线240292268232658直线堤尾段23262475149弧线3402524752602127直线2号沟道
30河道位置桩号(km+m)河堤长度线型弧线耍素备注26022853251直线2853291966弧线3601029193312393直线33123430118弧线3502234303713283直线3号沟道37133942229直线39424062120弧线3502040624963901直线49635095132弧线2702850955372277直线4号沟道53725525153弧线2603255255654129直线5654574389弧线2202357436297554直线62976609312弧线2303366096763154直线67637015252弧线14945号沟道7015710792直线71077562455弧线2104175627988426直线79888303315直线83038418115弧线3501984188525107直线85258736211弧线130458736883599直线88359025190弧线13766号沟道90259388363直线9388940820弧线11106堤尾段合计9408表5-2右岸堤线布置河道名称位^置:桩号(km+m)河堤长度(ID)线型弧线要素备注起止半径(m)圆心角(°)喊;可右岸02020弧线1575堤首段20529509直线529699170弧线2803569978384直线783892109弧线160398921073181弧线2802410731599526直线1599165960弧线2901216591815156直线1815182914弧线320818292001172直线20012121120直线2121222099弧线200292220227858直线
31河道位置桩号(km+m)河堤长度线型弧线要素备注22782445167弧线3802524452823378直线2823288158弧线3201028813275394直线32753408133弧线3502234083638230直线3638371375弧线1512237133891178直线38914021130弧线3861940214922901直线49225074152弧线3102850745355281直线53555498143弧线2603254985628130直线56285733105弧线2602357336287554直线62876604317弧线1903366046759155直线67596859100弧线1105268597065206直线70657255190弧线2205072557405150直线74057526121弧线1704175267953427直线7953802875弧线3801180288276248直线82768378102弧线3101983788684306弧线904586849008324弧线603790089369361直线9369939223弧线1589堤尾段合计1073
326工程设计6.1设计依据及标准6.1.1工程及建筑物级别XX藏河xxxxx段堤防工程保护对象为治理河段两岸居民790户2922人,并保护耕地3396亩。根据《防洪标准》(GB50201-94)、《堤防工程设计规范》(GB50286-98)规定,工程按10年一遇洪水设计,工程等别为V等,主(次)要建筑物均为5级。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001),本区域地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期值为0.45s,地震基本烈度为VII度。6.1.2设计基本资料⑴该项目确定的工程任务是合理确定防护区范围及治理区段,修建堤防,和已有的防洪设施联合形成防护区封闭的防洪体系,提高河道的整体防洪能力,确保工程防护区村镇及农田在设计洪水标准时的防洪安全。⑵气象:极端最高气温31.5℃;极端最低气温-26.3℃;年降水量588.2mm;最大风速24m/s;最大冻土深度75cm。⑶水文10年一遇洪峰流量157m3/s,藏河设计断面悬移质多年平均年输沙量为2.1万t;计算藏河设计断面推移质多年平均年输沙量为0.42万to(4)堤防地质特性砂砾石基础允许承载力0.4Mpa;C15碎/砂卵砾石摩擦系数0.5;
33堤基允许水力坡降0.10-0.12;稳定堤坡迎水面1:1.5,背水面1:L25;堤身砂卵砾石夯填要求相对密度大于0.60,相应干密度大于2.0g/cm3o⑸地震设防烈度VD度6.1.3依据的主要规程、规范和资料(1)《水利水电工程初步设计报告编制规程》(DL5021-93);(2)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000);(3)《堤防工程设计规范》(GB50286-98);(4)相关施工规范和概算定额。6.2河槽断面设计6.2.1防洪堤横断面形式确定防洪堤型式应按照因地制宜就地取材的原则,根据堤段所在河段的地形地质条件,选择技术可行、经济合理的断面形式。堤线沿河床、河漫滩、1级阶地前缘前行。地势较开阔、平坦,堤基地层岩性为结构松散的砂壤土、粉细砂,结构稍密的砂卵砾石。工程区迭藏河防洪堤段砂砾石料储量丰富,河床、漫滩砂砾石料沿河床连续分布,该段河床、漫滩宽40〜80m不等。可就地取材筛分、冲洗使用。根据以上设计原则、工程建设条件和类似工程的经验,确定防洪堤横断面形式,选择梯形断面碾压砂堤与碎坡式护坡相结合的断面式。该断面形式在技术经济等方面优势明显,所以不再进行和其他方案的比较论证。6.2.2河槽水力计算本治理段的河槽情况基本相同,本河段河床多为宽浅式断面,河道基本顺直,略有扩散,河床质为砂砾卵石层,河底较为粗糙,河岸受冲刷严重,河岸极不规则,据此查阅相关河床糙率统计表,河床糙率n取0.035。河宽按规划布置的实际宽度计,坡降1/以实测值计。
34本段河道河槽水力计算采用梯形断面计算,迎水面护坡用C15混凝土现浇,迎水面边坡系数m取值为1.5糙率n取值为0.035,河槽底宽取36.60m。采用明渠均匀流计算公式:Q=AC网计算各水力要素。式中:Q流量(加/s)A过水断面(/),A=(b+mH)Hb河底宽(胴),b=B-2mHJ.nl/6c—谢才系数,C=〃R——水力半径(m),R=A/XX——湿周(m),X=B+2H”+m2J——槽底纵坡该治理区段内无较大沟道汇入,河道两岸汇入流量均为坡面汇流,水面曲线计算划分区段汇流量较小,可视为各计算段内流量保持不变,水面线根据能量方程逐段试算法计算。(1)水面线计算采用能量方程,推求堤防河段10%(十年一遇)各断面的水位高程。本工程水面线计算,按下列公式:Zi+(ai+&)V『/2g=Z2+(a?+&)V2?/2g+hf+hi式中:Z1、Z2——上、下游断面水位高程(m):a]、a2——上、下游断面的动能修正系数;%、V?——上、下游断面平均流速(m/s);g——局部损失系数,扩散段取-0.33,不变段和收缩段取0;
35h.——局部水头损失系数(忽略不计):h1——两段面之间的沿程水头损失(m),采用下式计算:n河段平均糙率,取0.035。成果见表6-1。
36河道水力计算成果表表6-1河道中心桩号河底高程水面高程HBmbAXRnCIVQ左岸右岸0+0000+0002680.362681.511.1540.01.536.643.8740.691.080.03528.930.01423.58157.00+5290+5292655.162656.291.1240.01.536.642.9640.681.060.03528.830.01533.66157.41+0941+0732649.482650.681.2040.01.536.445.6640.721.120.03529.120.01253.45157.41+6201+5992643.492644.551.0640.01.536.840.6040.641.000.03528.570.01843.87157.31+8431+8152634.822635.991.1740.01.536.544.6040.711.100.03529.010.01353.53157.42+0322+0012631.342632.761.4240.01.535.753.7040.861.310.03529.900.00732.93157.32+3262+2782626.542627.641.1040.01.536.742.1940.671.040.03528.750.01633.74157.72+8532+8232618.532619.641.1240.01.536.742.7740.681.050.03528.810.01553.67157.13+3123+2752610.252611.371.1240.01.536.642.8540.681.050.03528.820.01543.67157.13+6613+6382604.422605.531.1240.01.536.742.7740.681.050.03528.810.01463.57152.63+9423+8912598.362599.551.1940.01.536.445.4040.721.120.03529.090.01283.47157.74+9634+9222591.462592.661.2040.01.536.445.6640.721.120.03529.120.01253.44157.35+3725+3552585.152586.311.1640.01.536.544.4940.701.090.03529.000.01363.53157.15+7435+7332584.542585.611.0740.01.536.841.1940.651.010.03528.630.01763.82157.56+2976+2872581.632582.731.0940.01.536.741.8940.661.030.03528.710.01653.75157.16+7636+7592574.012575.101.1040.01.536.742.1140.661.040.03528.740.01633.74157.37+5627+5262570.272571.391.1240.01.536.643.0640.681.060.03528.840.01523.66157.58+3038+2762564.492565.571.0740.01.536.841.1940.651.010.03528.630.01763.82157.58+7368+6842560.072561.161.0940.01.536.741.8540.661.030.03528.710.01673.76157.39+0259+0082556.142557.191.0640.01.536.840.5340.641.000.03528.560.01863.89157.59+3889+3692540.182541.261.0840.01.536.841.4140.651.020.03528.660.01733.80157.4
37-36-
386.2.3堤顶超高计算根据《堤防工程设计规范》GB50286-98规定,堤顶超高按下式计算:Y=Rp+e+A式中K—设计波浪爬高(m);e—设计风壅水面高度(m);A—"安全加高(按堤防设计规范要求取0.5m)o(1)设计波浪爬高RpK卜KvKi—Rp=I^yJHLJl+in2(:坡面粗糙系数,查表C.3.1—1,取0.90;kv:查表C.3.1—2,Mx1.3;kj经验系数,2%爬高累计频率值;后:堤前波浪平均高度(m);m:边坡系数,为L5;L:堤前波浪长度,风浪要素按《堤防工程设计规范》GB50286-98(c.1.2-13)式确定—/—\05更=13.9绰v)结果见下表6-2o(2)设计风壅水高度
39设计风壅水高度按下式计算:e—设计风壅水高度;k—综合摩擦系数;V—设计风速;d—水域的平均水深;B一风向与垂直于堤轴线的法线夹角,取15°。波浪爬高0.28m,计算见表6-2,堤顶高程计算见表6-3。表6-2波浪爬高计算表流域名称DWXhK0KWmR鹿峰0.04241.460.1250.91.21.500.28表6-3堤顶局程计算表河道中心桩号河底高程(m)水面高程血)波浪爬高(m)安全加高(m)堤顶加高(m)计算堤顶高程(m)设计堤顶高程(m)堤高(m)左岸右岸0+0000+0002680.362681.510.280.50.782682.292682.301.940+5290+5292655.162656.290.280.50.782657.072657.202.041+0941+0732649.482650.680.280.50.782651.462651.502.021+6201+5992643.492644.550.280.50.782645.332645.652.161+8431+8152634.822635.990.280.50.782636.772636.852.032+0322+0012631.342632.760.280.50.782633.542633.502.162+3262+2782626.542627.640.280.50.782628.422628.001.462+8532+8232618.532619.640.280.50.782620.422620.501.973+3123+2752610.252611.370.280.50.782612.152612.252.00
40河道中心桩号河底高程g水面高程(m)波浪爬flf(m)安全加高®堤顶加高(m)计算堤顶高程设计堤顶高程堤高(m)3+6613+6382604.422605.530.280.50.782606.312606.351.933+9423+8912598.362599.550.280.50.782600.332600.351.994+9634+9222591.462592.660.280.50.782593.442593.502.045+3725+3552585.152586.310.280.50.782587.092587.202.055+7435+7332584.542585.610.280.50.782586.392586.652.116+2976+2872581.632582.730.280.50.782583.512583.852.226+7636+7592574.012575.100.280.50.782575.882576.252.247+5627+5262570.272571.390.280.50.782572.172572.302.038+3038+2762564.492565.570.280.50.782566.352566.401.918+7368+6842560.072561.160.280.50.782561.942562.102.039+0259+0082556.142557.190.280.50.782557.972558.101.969+3889+3692540.182541.260.280.50.782542.042542.101.92经过以上计算,按十年一遇洪峰流量(157m3/s)设计,堤顶加高取0.78m,设计堤高为1.46m〜2.24m。6.2.4基础冲刷深度确定(1)冲刷深度计算(A)水流平行于岸坡产生的平冲冲刷深度既计算水流平行于岸坡产生的冲刷深度即按下式计算:7vA---1式中:旗一局部冲刷深度(m),从河底算起;勺一冲刷处的水深(m),冲刷处的水深勺以近似设计水位最大深度代替;%一平均流速(m/s);唳一河床面上允许不冲流速,根据河床平均粒径查表;
41n一与护坡在平面上的形状有关,取n=l/4;平冲冲刷深度3计算见表6—4。表6—4平冲计算表河道中心桩号%Vcpv允hB左岸右岸0+0000+0001.153.581.280.340+5290+5291.123.661.260.341+0941+0731.203.451.290.331+6201+5991.063.871.300.331+8431+8151.173.531.300.332+0322+0011.422.931.290.322+3262+2781.103.741.350.322+8532+8231.123.671.340.323+3123+2751.123.671.350.323+6613+6381.123.571.280.333+9423+8911.193.471.280.344+9634+9221.203.44L320.325+3725+3551.163.531.310.335+7435+7331.073.821.360.326+2976+2871.093.751.360.326+7636+7591.103.741.340.327+5627+5261.123.661.340.328+3038+2761.073.821.280.348+7368+6841.093.761.310.339+0259+0081.063.891.270.349+3889+3691.083.801.290.33(2)水流斜冲岸坡产生的斜冲冲刷深度助。计算水流斜冲岸坡产生的冲刷深度△勺按下式计算:23fgMA/i„=/♦——30dJl十苏•g式中:M/,一从河底算起的局部冲深(m),从河底算起;a—水流流向与岸坡交角;〃,一防护建筑物迎水面边坡系数,m=1:1.5;
42”一坡脚处土壤计算粒径,取大于15%(按重量计)的筛JL直径(m);匕一有浅滩的河床水流的局部冲刷流速(m/s)。斜冲冲刷深度计算见表6—5O表6—5斜冲冲深计算表河道中心桩号Vamdis△%左岸右岸0+0000+0003.58251.500.0502.200+5290+5293.66241.500.0502.211+0941+0733.45291.500.0502.501+6201+5993.87221.500.0502.291+8431+8153.53271.500.0512.352+0322+0012.93381.500.0512.312+3262+2783.74211.500.0501.872+8532+8233.67251.500.0502.393+3123+2753.67221.500.0511.863+6613+6383.57241.500.0511.983+9423+8913.47271.500.0502.264+9634+9223.44271.500.0502.205+3725+3553.53261.500.0502.235+7435+7333.82201.500.0501.846+2976+2873.75221.500.0502.046+7636+7593.74231.500.0502.197+5627+5263.66251.500.0502.368+3038+2763.82221.500.0502.198+7368+6843.76241.500.0512.379+0259+0083.89211.500.0502.149+3889+3693.80241.500.0512.46据以上计算成果确定,参考类似工程经验,并考虑设置抛块石等工程措施后,确定基础防冲深度斜冲段按2.50m,平冲段0.34m设计。6.2.5堤顶和堤底设计高程根据以上分析计算成果,拟定各控制断面堤顶和堤底设计高程见表
436-6o表6-6堤顶和堤底设计高程河道中心桩号河底高程程水面高程(m)计算埋深(m)设计堤底高程位)堤深(m)左岸右岸平冲斜冲计算选用0+0000+0002680.362681.510.342.202678.162677.862.500+5290+5292655.162656.290.342.212652.952652.662.501+0941+0732649.482650.680.332.502646.982646.982.501+6201+5992643.492644.550.332.292641.202640.992.501+8431+8152634.822635.990.332.352632.472632.322.502+0322+0012631.342632.760.322.312629.032628.842.502+3262+2782626.542627.640.321.872624.672624.042.502+8532+8232618.532619.640.322.392616.142616.032.503+3123+2752610.252611.370.321.862608.402607.752.503+6613+6382604.422605.530.331.982602.442601.922.503+9423+8912598.362599.550.342.262596.102595.862.504+9634+9222591.462592.660.322.202589.262588.962.505+3725+3552585.152586.310.332.232582.922582.652.505+7435+7332584.542585.610.321.842582.702582.042.506+2976+2872581.632582.730.322.042579.592579.132.506+7636+7592574.012575.100.322.192571.822571.512.507+5627+5262570.272571.390.322.362567.912567.772.508+3038+2762564.492565.570.342.192562.302561.992.508+7368+6842560.072561.160.332.372557.702557.572.509+0259+0082556.142557.190.342.142554.002553.642.509+3889+3692540.182541.260.332.462537.722537.682.50表中设计堤顶高程及堤底高程均为调坡后的高程,根据以上实测断面计算成果确定:深泓线以下基础埋深为2.50m。设计总堤高为3.96nl〜4.74m。堤高、基础埋深以及堤顶、堤底设计高程详见纵断面设计图。6.3新建堤段堤身设计堤身设计内容包括堤身断面布置、填筑标准、防渗、排水、交通等内容的设计。⑴堤顶结构堤顶宽度应根据防汛、施工、构造及其他要求确定,根据《堤防工程
44设计规范》(GB50286-98)规定,5级堤防堤顶宽度不宜小于3m,当堤防背水面有平行于堤防的交通道路时,堤顶宽度可以减少,本工程堤顶宽拟取3m。由于堤防较低,其背水面场地开阔,所以根据防汛交通、存放物料等需设的会车场、存料场均布置在堤防背水侧。堤顶路面可作为管理和防汛交通道路使用,因为堤体以砂砾石填筑,故路面为压实的堤顶,不再处理。沿堤每隔一段设背水侧上堤坡道。⑵堤坡设计堤坡根据堤防等级、堤身结构、地基、筑堤土质、护坡型式、堤高、施工和运用条件、满足稳定需要确定。该工程护坡为碎坡式护坡,堤高2.50m(深泓线以上),水深1.06-1.42m,堤身和岸坡的基础以砂砾石为主。该工程堤防高度较小,基础条件较好,堤防坡度取地质报告中的稳定安全边坡,即迎水面1:1.5,背水面1:1.25o⑶填筑材料和土堤填筑标准堤身填筑料可就近使用堤内河床及漫滩砂卵砾石,砂卵砾石混合料储量丰富,可完全满足堤身填筑需用量。其各项指标均满足规范质量技术要求。土堤填筑标准按照无粘性土的相对密度确定,根据规范要求,相对密度不小于0.60,相应干密度大于2.0g/cm'。⑷护坡设计由于该工程堤身填料砂砾石为主,需要防护以抗冲和防渗。护坡应该坚固耐久、就地取材、利于施工和维修。因为堤身设计没有越浪要求、堤身土质较好且堤身较低,所以仅在临水侧设置护坡。关于护坡的形式,拟定浆砌块石护坡和现浇混凝土护坡两种形式进行
45比较,结果是现浇碎护坡方案具有明显的经济优势(两方案主体工程工程造价比较见表6-6)o这是因为工程区附近范围内无块石料可供利用,河床中出露的板岩夹片岩由于岩性软弱、且抗风化能力较差,数量有限,无利用价值,而碎粗细骨料可就近开采,储量和技术指标均满足要求。所以护坡形式确定采用现浇C15混凝土护坡。表6-7每米护坡工程造价比较表方案材料项目名称单位工程量单价合计(万元)推荐现浇碎机械开挖砂砾石145028.807.72112.01机械碾压砂砾石堤m3215703.229.58206.72回填砂砾石m375940.244.5834.80现浇C15碎m327214.66405.811104.40细部结构m327214.6614.2838.86合计1496.78比较浆砌石机械开挖砂砾石m3105028.807.7281.12机械碾压砂砾石堤m3210703.229.58201.92回填砂砾石m371940.244.5832.97M7.5浆砌块石护坡m336975.78340.711259.80细部结构m332975.7814.2847.09合计1622.90两方案坡式护坡结构:1.用佐护面,其护面层厚度参考下式计算结果:t=r}HI也一丫(5-r)Bm经计算得护面层厚度为0」4m。根据其计算结果,设计护面层厚从顶部0.15m渐变到底部0.25m;基础高0.40m,宽0.30m。堤防纵向每隔10m设沥青砂板横向伸缩缝一道,不设纵缝。2.用块石护面时,其护面层厚度参考下式计算:
46经分析计算得护面层厚度为0.31mo根据其计算结果,设计护面层厚度从顶部0.30m渐变到底部0.40m;基础高0.4m,宽0.60m。砌石护面要求水泥砂浆勾缝,堤防纵向每隔10m设沥青砂板伸缩缝一道。⑸防渗设计该工程提防堤高1.46-2.24m,最大水深1.42m(深泓线以上)。由地质报告计算成果显示,堤身砂卵砾石的允许水力比降为0.10〜0.12;经过渗透稳定计算,堤身的最大渗透坡降为0.08,所以,堤身渗透稳定满足要求,不进行防渗处理。砌筑浆砌石护坡可承担堤身防渗漏的需要。⑹堤基处理堤基处理应根据堤防工程等级、堤高、堤基条件选择经济合理的方案。清除阶地及漫滩上部松散砂壤土层,将堤基置于下部稍密的砂砾石层中,其允许承载力0.4MPa,变形模量35〜40MPa,基础条件满足建设防洪堤的要求,不再进行基础处理。为了防止基础冲刷,将浆砌石护坡顺边坡伸入基础,深度满足计算的防冲刷要求,本设计采用统一的基础埋深2.50m(深泓线以上)。6.4稳定计算6.4.1护坡的稳定计算坡式护岸的整体稳定计算包括护岸及岸坡基础土的滑动和护坡底面的底面滑动两种,前者可用瑞典圆弧滑动法计算,后者可简化成沿护坡底面通过堤基的折线整体滑动,计算时,先假定不同的滑动深度3按极限平衡
47法求出滑动安全系数,从而找到最危险的滑动面。(一)瑞典圆弧滑动法计算岸坡基础土的滑动岸坡基础土的滑动稳定计算,根据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)附录F公式,采用总应力法和有效应力法计算进行计算。计算公式如下:1总应力法(1)施工期抗滑稳定安全系数按下列计算公式:ZsecJ3+Wcos(ithcp)(2)水位降落期抗滑稳定安全系数按下列计算公式:ZC“bsec£+(Scos/3-sec)3)th(pcu)-Z^sin夕2有效应力法。稳定渗流期抗滑稳定安全系数可按下式计算:Z{c'bsecP+眄+吗)cos/一(〃一Z/w》sec处人。}K£(叱+卬2卜也夕式中:K—抗滑稳定安全系数;4—条块宽度;W一条块重量(kN);卬|一在堤坡外水位以上的条块重量(kN);卬2一在堤坡外水位以下的条块重量(kN);Z一堤坡外水位高出条块地面中点的距离(m);u—稳定渗流期堤身或堤基中的空隙压力(kPa);%一水位降落前堤身的空隙压力(kPa);/一条块的重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角(度);
48Cu,(PuCm, 49表6-9护坡稳定安全系数表滑动深度t(m)]1.52最小安全系数k.in2.182.965.32堤防工程级别为5级,在正常运用条件下,基础在基岩上,防洪护坡抗滑稳定安全最小系数为1.0,基础在土基上,防洪护坡抗滑稳定安全最小系数为1.15,因此,沿护坡底面稳定满足规范要求。6.4.2护坡的渗流计算藏河流域洪水大多是由暴雨造成,洪水过程多以单峰为主,中小洪水历时较短,峰型尖瘦,洪水回落时间很短,一场洪水一般持续时间t为1〜2小时,堤防隔段有排洪涵管泄洪,堤防在挡水过程中,难以形成稳定渗流,所以按不稳定渗流计算。计算公式如下:渗流在背水坡脚出现的时间T为:T=•(网+m2+—)24k12H%=〃(1-鼠%)式中:k—■堤身渗流系数;/i01一土的有效孔隙率;〃一孔隙率;Sw%一饱和度。经计算,T=5.78(h),大于一般洪水持续时间t,即根据不稳定渗流计算的结果满足渗流稳定要求。7施工组织设计7.1施工条件7.1.1工程条件XX藏河XXXXX段堤防工程位于藏河上游主河道内,新建段堤防工程总长18. 5080km。工程所在区域中心距XX县城30km,对外交通尚属方便。本工程防洪标准(重现期)为10年,堤防工程级别为5级。新建堤防采用C15碎护坡,护坡厚度为0.4mo临水面边坡1:1.5,背水面1:1.25,堤身高1.46m〜2.24m(深泓线以上);主河道堤防基础埋深为深泓线以下2.50m。护面层纵向每隔10m设沥青砂板伸缩缝一道。区域内有212国道及简易乡村道路,道路通畅,交通方便。工程施工用水从迭藏河抽取、生活用水需从附近乡镇村庄拉运,水质均满足饮用、生产、生活用水要求。10KV及以下农村电网覆盖工程区,施工用电可直接就近“T”接至施工场地。6.1.1自然条件工程位于高山地区,气候高寒阴湿,多雨雪。冰雹和暴雨是主要灾害性天气。根据xx气象站1951〜1980年资料统计,年平均气温5.7℃,平均最高气温13.2℃,平均最低气温0℃,极端最高气温31.5℃,极端最低气温-26.3℃,年降水量588.2mm,蒸发量1192.2mm,年日照时数2239.5h,平均相对湿度69%,最大风速24m/s,最大冻土深度75cll1。6.1.23地形、地质条件工程区位于洪河右岸的一级支流的藏河上,规划新建堤防工程位于藏河XX乡,区段内河谷谷底宽20〜35m。河谷谷底藏河两侧发育有I级阶地,I级阶地高出河床面0.5~1.0m,河漫滩与I级阶地界线不太明显,河床变迁迅速,河漫滩宽40〜80m。大部分段河床、河漫滩与I级阶地高差小于0.5m,致使洪水泛滥成灾。工程主旨即在保护这些I级阶地勉受洪水的侧向侵蚀破坏。工程区所涉及的地层有三迭系第五岩性段(-T)区域变质泥板岩夹砂岩,第四全新统(Q4)冲洪积成因的松散堆积物。三迭系第五岩性段(T7): 51岩性为深灰一灰黑色泥板岩、含碳板岩夹灰色厚层状灰质砂岩或粉砂岩。板状构造,板理极其发育,尤其是风化后板理密集,由于板理、节理、层面相互组合切割,岩石呈长条状、片状剥落,一般单层厚度1〜3cm,为迭藏河河谷基底。第四系全新统(Q4)冲洪积成因的松散堆积物,岩性主要有:冲积成因的I级阶地表层堆积的砂壤土、砂卵砾石;河床及河漫滩堆积的砂卵砾石,层厚2-4m。该层直接为防洪堤堤基,与工程关系十分密切。7.1.4材料及水电供应工程所需外来材料主要从XX采购,油料从XX燃料公司购买;当地建筑材料,浆砌石粗细骨料可就近在藏河河漫滩内的砂场购运,储量、质量均满足要求,运输条件方便。施工电源,利用经过施工区的10kV输电线路,现场“T”接即可满足施工要求;施工用水可从藏河中取水。7.2建筑材料7.2.1砂砾石料场工程区藏河防洪堤段砂砾石料储量丰富,河床、漫滩砂砾石料沿河床连续分布,该段河床、漫滩宽40〜80m不等,长度大于3km。可就地取材筛分、冲洗使用。料场内岩性为冲洪积砂卵砾石,据勘探厚度大于3.0~4.0m,局部漫滩表面有薄层砂土覆盖,须清除后开采,地下水埋深较浅,约0.8〜2.0m,并随河水的涨落而变化,变化幅度较大。砂砾石层松散,无不良夹层,砾石成分为砂岩、变质砂岩及少量的砾岩,石质坚硬,磨圆度差,砾石多呈次圆状、板片状,中等分选,级配不良,砂为中粗砂。根据试验资料,砂砾料中:卵石占11.5〜22.6%,砾石占65.3—75.3%,砂占9.0-11.5%。砂细度模数2.30〜2.73,含泥量14.0〜22.7除平均粒径0.38〜0.41mm。砾石中针片状含量35.26%,软弱颗粒含量3.8〜4.4%,含泥量1.0〜1.3%,粒度模数7.37〜 527.76。砂的含泥量偏大,其余各项指标均满足规范质量技术要求,须多遍冲洗后使用。砾石针片状颗粒含量、软弱颗粒含量指标不满足规范质量技术要求,砾料可采用当地人工碎石料。7.2.2堤身填筑料料场堤身填筑料可就近使用堤基开挖料或在就近河漫滩内开采。堤内河床及漫滩砂卵砾石,砂卵砾石混合料储量丰富,可完全满足堤身填筑需用量。其各项指标均满足规范质量技术要求。开采时将漫滩局部表层覆盖的砂土剥除,堤身填筑料采用级配良好的天然砂卵砾石,开采后的弃料不得用于堤身填筑料,应在堤基保护范围以外开采砂卵砾石料填筑料,不得因采料而影响堤基防渗和堤身稳定。7.2.3块石料工程区附近范围内无块石料可供利用,河床中出露的板岩夹片岩由于岩性软弱、且抗风化能力较差,数量有限,无利用价值。因此,块石料场选择在茶埠,该料场已经在开采使用,运距约40km。该料场所在沟道两岸山坡上基岩裸露,分布广泛,局部覆盖坡积块、碎石土。岩性为变质砂岩,石质坚硬,强风化层厚度1〜2m,成品率约60%,储量丰富,可满足本工程需要量。根据试验,主要的物理力学指标,自然含水率0.2%,吸水率0.41临干抗压强度142.OMPa,软化系数0.91,岩石属于坚硬岩,各项指标均满足块石料质量指标的要求。7.2.4料场的开采混凝土骨料由1m:'挖掘机挖装10t自卸汽车运输0.5km至筛分场,简易滚筒式筛分机筛分、冲洗,再用In?装载机装10t自卸汽车运输1km至施工现场堆存。7.3施工导流 53本工程根据《堤防工程施工规范》,导流建筑物为V级建筑物,因为是在枯水期施工,且工期短,所以只考虑施工期水位。导流围堰为临时性工程,建筑物级别为5级,采用5年一遇的洪水设防标准。导流采用分段围堰法,集中布置在河段原始河道段,在施工时根据具体地形和水流趋势拟定围堰的修建形式和位置,而导流时段为3〜6月份。施工围堰采用土石围堰,由基础开挖堆置围堰的主体,本设计共填筑土石围堰1760m3o围堰顶宽2.0m,近水面坡比1:1.5,背水面坡比1:1.25,堰高按洪水位加0.5m的安全加高值确定,平均堰高为2.0mo本工程为治理河岸防护工程,施工期选择在非汛期,导流建筑仅为局部堤防施工围堰。对渗水量较少堤防段,开挖基坑时利用基底设计纵坡沿下游基坑走向开槽(或挖集水坑)自然排水,便于上游施工;对水流集中或渗水较大堤防段,在基坑靠河一侧采用纤维袋装土料和利用基坑开挖砂砾石做围堰,在围堰的围护下进行堤防的施工。基坑内渗水可采用离心泵临时抽水。堤防围堰施工时,先由挖掘机和推土机沿河边进行围堰基础覆盖层清除,然后进行堰体进占式分层填筑,最后进行迎水面进行编织袋防护。7.4主体工程施工本工程为坡式护岸堤防工程,其主体工程为砂砾石堤身填筑和现浇混凝土护坡及基础(迎水坡),施工工艺较为简单,主体工程施工顺序为:开挖基础一一夯填土堤一一坡面修整一一现浇混土护坡——基础回填——堤顶整平夯实。主要是土石方开挖、碾压砂砾石堤、现浇混凝土和填筑。施工以机械为主、人工为辅。工程竣工后,应由施工单位绘制施工图,作出施工决算,写出竣工报告,连同施工记录和有关测试数据一并报上级主管部门组织验收。 54在保证施工质量和工期的前提下,应尽可能多利用当地民工参与工程施工,使其创收,提高经济水平。7.4.1砂砾石开挖堤身削坡、土方开挖、堤脚淤泥开挖采用In?反铲挖装,人工配合修整,10t自卸车运输;堤脚小断面土方、淤泥开挖、沟槽开挖,采用人工开挖,It小型机动翻斗车或手推车运输。7.4.2防洪堤填筑砂砾石近距离填筑施工时,采用装载机配合74KW推土机推运、摊铺、振动碾碾压,边角及狭窄部位辅以人工平整和蛙式打夯机夯实,当填筑施工段距土料场较远时,采用装载机装自卸汽车运输的方案施工;填筑施工时,严格按照“上料一摊铺一洒水——碾压'~•质检一一刨毛”的程序循环作业。砂砾石堤施工必须采用振动碾洒水分层碾压填筑,碾压相对密度不小于0.60,相应干密度大于2.0g/cm:并按施工规范要求和有关规定取样试验,做好记录,填筑砂堤砂卵石料限在迎水坡堤脚40m以外挖取,不能就近取砂堆堤,以防建堤后水流主流倒向堤防,形成横向水流加剧局部冲刷而影响堤防安全。7.4.3碎护坡现浇为了避免护坡层对于下卧层的不均匀沉陷,必须在砂堤和边坡严格按要求夯实平坡后浇筑。将基底整体整平夯实后,应先铺砂浆后现浇碎,浇筑顺序为先基础后护坡,按伸缩缝(或施工缝)分段现浇碎。在进行浇筑时,应严格按设计要求配料,迎水面尽可能压实磨光。佐的施工应严格按照《堤防工程施工规范》(GB50286-98)的要求进行。7.5施工总体布置 557.5.1施工交通本工程外来材料通过公路进行运输。主要外来物资以XX采购为主,工地中心距XX县城约30km,现有国家正式公路及地方干线公路通至施工区,交通便利,满足施工运输要求。本工程场内运输亦以公路运输方式为主。出渣及各类建筑物材料运输均由公路运输。本工程施工现场及料场均有道路通过,个别路段需稍作整修即可满足要求。7.5.2施工工厂1.施工供水、电工程(1)供水:施工高峰用水量20m3/h,其中生产用水量15m3/h,生活用水量5m3/h,并可满足施工消防用水要求。水泵抽水至蓄水池后再由管道分送至各施工点。水源均为迭藏河河水。⑵供电:施工高峰用电负荷60KW,采用10kV外来电,施工现场“T”接使用。2.辅助企业根据工程施工需要,拟在料场设置砂石筛分厂;在工程区设置简易碎拌合站1座;规模分述如下:⑴碎骨料加工:依据建材勘探试验资料,选定料场产地位于迭藏河两岸河漫滩及河床中广泛分布的砂砾石料。⑵碎拌合站:按施工工作面布置控制要求,在工程区设置0.4n?移动式碎拌和机2台,随碎浇筑的需要进行布置和移设。7.5.3施工总布置施工总布置应遵循有利施工、方便生活、易于管理、安全可靠和因地制宜等原则,并考虑与工程总体布置相协调,避免相互干扰。本工程施工近邻县城,交通方便,按照因陋就简,租建结合,经济适用,方便管理的 56原则修建或搭建少量临时房屋,以满足本工程生活需要。经计算,需临建房屋200nl2。根据工程布置特点及工程区地形条件,可采取集中布置、移设的布局方式,将附属企业集中布置在两岸台地,临时生活设施亦布设于此,可满足生产和生活福利区布置要求。施工临建工程量见表7-E表7-1临建工程量表:临时工程单位数量■施工导流工程1碾压砂砾石围堰m317602临时降水台班1250二房屋建筑物工程1临时房屋m22002仓库2m3007.6施工总进度施工总进度包括工程筹建期,施工准备期,主体工程施工和工程完工期四个阶段,其中控制作用的为施工准备期和主体工程施工期。本防洪工程项目由XX水利水保局组织机构,确定项目工程指挥部及负责人,落实机构人员,计划安排专业施工队伍、材料供应和后勤保障工作,合理布局总体工程项目,科学地制定出施工管理分段实施目标,并签订责任合同书,确保施工进度的按期完成。根据工程实施特点,经合同工期分析,工程建设总工期为1年。据XX气象局提供的气象水文资料,本项目所在地区多在7、8、9月份出现暴雨,11月底至来年3月份天气寒冷,不宜施工。根据项目审批及建设资金的筹措情况以及当地实际情况,选择在明年2月份完成施工准备工作,3月份开工,两个月完成全部基础开挖和堤基混凝土砌筑工程。争取在来年汛期来临前,工 57程投入使用。工程总工期为1年,其中施工准备为2个月,主体施工8个月,工程完建2个月。本工程无建筑物拆迁问题。7.7主要施工指标主要工程量:砂砾石开挖14.50万夯填砂砾石29.16万n?,C15碎2.72万淀,细部结构(沥青砂板伸缩缝,PVC排水管(050))2.72万/。主要材料:R32.5#水泥5443t,砂子1.22万m3o总工日:9.19万工日,其中,技工3.22万万工日,普工5.97万工日。总工期:1年。 588工程管理8.1管理依据1、工程管理按照水利部1981年颁发的《河道堤防工程管理通则》执行。2、管理范围按照《甘肃省水利工程土地划界标准》(DB62/446—1995执行。8.2管理机构设置该工程为河道防洪堤防工程,根据工程位置及堤防管理机构现状,本工程完工后交XX水利水保局和XX乡政府管理。9.3工程管理范围及保护范围根据《划界标准》,本工程管理范围为自堤防外堤脚线计起20m,保护范围为10mo本工程完工后,用铁丝网标界管理和保护范围。10.4管理运行要求要求管理人员要搞好堤防的巡查、养护、防汛抢险,及时发现问题,处理问题,保证工程正常安全运行。 599环境影响评价8.1洪工程对环境的主要不利影响1、建筑材料开挖对环境的影响本次防洪规划的主干工程是建设,其建筑材料以砂石料为主,在开挖过程中将破坏原地貌,引起局部水土流失。2、基础开挖对环境的影响由于防洪堤的布设点多线长,基础开挖深,产生泥沙量相对较多,除部分可利用外,其余泥沙直接进入河流,增加河流的泥沙含量。3^施工噪声对环境的影响施工期间,建筑材料的运输和施工机械产生的噪声将会对周边居民产生一定的影响。9.2防洪工程对环境的主要有利影响1、减轻洪灾对当地人民生命财产安全的威胁,具有较大的社会效益。2、治理水土流失,具有较好的环境效益。3、减轻洪水对耕地的侵蚀,保护耕地具有较好的经济效益。通过综合整治,将有效地保护堤防边土地,减轻洪水对土地的侵蚀和造成的经济损失,充分发挥土地的生产能力。9.3结论防洪工程在工程施工其间对环境的不利影响是短暂的和轻微的,而工程对环境的有利影响是长远的和显著的。10工程概算10.1编制依据 60省水利厅、省发改委、省物价局甘水发[2009]424号文《甘肃省水利水电工程设计概(估)算编制规定》。9.2定额依据采用甘肃省水利厅甘水规发【1996】41号文《甘肃省水利水电建筑工程概算定额》。10.3基础单价1、人工工资按省水利厅、省发改委、省物价局甘水发[2009]424号文《甘肃省水利水电工程设计概(估)算编制规定》有关规定编制,标准工资按二类地区,高原补贴为25元/月计算。土方工程:经计算为31.41元/工日。石方工程:经计算为33.41元/工日。浆砌石、安装工程和机械台班中的人工工资,经计算为35.40元/工日。2、材料预算单价材料按2011年第一季度的市场综合价以及各生产厂家的挂牌价另加运杂费、采购保管费到工地的材料预算单价,运杂费执行甘交运(1990)9号文规定。水泥:普通水泥采用xx水泥厂产品,出厂综合价R32.5为466.94元/t,运至工地30km,其它主要材料在县物资部门或市场采购,平均运距为30km,用汽车运输直接到工地。汽运吨公里0.419元,装卸费5元/t,采购保管费2.5%o砂石料:砂子、石子就近到河道料场购运,砂子购买价85元/nf,汽车运5km,其综合价为97.82元/nf,石子购买价为40元/m:',汽车运5km,其综合价为52.03元/m二块石在茶 61埠购买,块石购买价60元/m1汽车运40km,其综合价为84.78元/m:3、风、水、电价格(1)风:采用9ni'/min电动式移动式空压机,风价为0.30元府。(2)电:采用国家电网供电,按发改价格[2009]2921号文执行,基本电价为0.76元/kwh,经计算电价为0.89元/kwh。(3)水:采用一台7KW的离心水泵从河道中抽取,综合水价为L49元/n?施工机械台班费:执行(96)概算定额,按(98)通知将一类费用小计乘以1.15调整系数。10.4工程单价的各项费用1、其他直接费:执行甘水发[2009]424号文的有关规定,建筑工程按基本直接费的4.0%计取。2、间接费:执行甘水发[2009]424号文的有关规定,按小型水利工程取费标准取费。间接费用表工程类别计算基础间接费率土方工程人工费16%石方及砂石备料工程人工费20%浆砌石工程人工费46%设备安装工程人工费52%其它工程人工费39%3、计划利润:执行甘水发[2009M24号文的有关规定,该项费用按直接费与间接费之和的7%计取。4、税金:执行甘水发[2009]424号文的有关规定,该项费用按直接费与间接费、计划利润三项之和的3.22%计取。5、由于本工程海拨高程为2300m〜3000m,所以人工乘1.1,机械乘1.25的系数。11.5其它费用 621、建设管理费:(1)建设管理费:执行甘水发[2009]424号文的有关规定和工程具体情况计列。(2)工程监理费:执行发改价格[2007]670号文的有关规定和工程具体情况计列。(3)勘测设计费:按建安工程费的4%计列。(5)工程保险费:执行甘水发[2009]424号文的有关规定,按一〜二部分投资合计数的4.5%。计算。10.6基本预备费:按一至五部分投资的5%计取。10.7工程概算指标经概算,该项目总投资1791.03万元。其中,建筑工程投资1496.78万元,占一至五部分的87.75%;临时工程投资54.59万元,占一至五部分的3.20%;其他费用154.36万元,占一至五部分的9.05%;基本预备费85.29万元。主要工程量:砂砾石开挖14.50万夯填砂砾石29.16万射,C15碎2.72万淀,细部结构(沥青砂板伸缩缝,PVC排水管(050))2.72万/。主要材料:R32.5#水泥5443t,砂子1.22万m3o总工日:9.19万工日,其中,技工3.22万万工日,普工5.97万工日。总工期:1年。表一投资总概算表表二建筑工程概算表表三临时工程概算表表四其它工程概算表表五建筑工程单价汇总表 63表六主要材料价格汇总表表七其它材料价格汇总表表八机械台班汇总表表九主要工程量、材料、工日量汇总表 64投资总概算表表一单位:万元序工程名称其中占一至五部分号建安工程设备购置费其它费用合计投资比例%第一部分:建筑工程1496.781496.7887.75%—(堤防工程1496.781496.78第二部分:机电设备及安装工程第三部分:金属结构设备及安装工程第四部分:临时工程54.5954.593.20%—■施工导流工程15.7915.79二房屋建筑工程12.6012.60三交通工程0.800.80四施工用电2.482.48五其它临时工程22.9322.93第五部分:其他费用154.36154.369.05%一建设管理费85.3385.33二勘测设计费62.0662.06三其它6.986.98一至五部分合计1551.38154.361705.74100%基本预备费85.2985.29占一至五部分合计的5%总投资1791.03 65建筑工程概算表表二编工程名称单数量单价合计号位阮)阮)第一部分:建筑工程14967840.23一堤防工程14967840.2301机械开挖砂砾石m3145028.807.721120099.3402机械碾压砂砾石堤m3215703.229.582067153.4103回填砂砾石m375940.244.58347980.9604现浇C15碎护坡m327214.66405.8111043981.1705细部结构m327214.6614.28388625.34 66临时工程概算表表三编工程名称单数量单价合计号位阮)阮)第四部分:临时工程545947—*施工导流工程1578791碾压砂砾石围堰m317609.58168672临时降水台班1250112.81141013二房屋建筑工程126000]临时房屋m2200300600002仓库m230022066000三交通工程80001施工便道km0.80100008000四施工用电24800五其它临时工程元152845191.5%229268 67其它费用概算表表四编rnn]工程名称单数量单价合计号位阮)阮)第五部分:其他费用1543622—建设管理费853258.291建设管理费元15513787.23.00%465413.622工程施工监理费元15513787.22.50%387844.68二勘测设计费元620551.491设计费兀15513787.22.50%387844.682勘测费元15513787.21.50%232706.81三其它元69812.041工程保险费元15513787.20.45%69812.04一至五部分合计元17057409基本预备费元170574095%852870总投资元17910279 68建筑工程单价汇总表表五编号工程项目单位合价其中间接费计划利润税金运碎人工费材料费机械费其它费其它直接费01开挖土方100m3335.29242.5012.1010.1838.8021.2510.4602回填土方100m3458.23340.516.0513.8654.4829.0414.2903夯填土方100m:,1199.71770.221.88147.816.0537.04123.2476.0437.4304原土翻夯100m:,1206.65770.221.88147.8112.1037.28123.2476.4837.6405夯填3:7灰土100m:,9098.11770.227020.000.0012.10312.09123.24576.64283.8206机械开挖砂砾石100m3772.33328.26253.3024.2024.2369.3048.9524.0907机械碾压砂砾石堤100m3958.33130.99574.6742.3529.9277.7959.9029.4808回填砂砾石100m:,458.23340.516.0513.8654.4829.0414.2909M7.5浆砌石护坡10m33538.69857.172056.582.20116.64171.43224.28110.3910C10碎垫层10m34281.50896.252088.59285.476.05131.05412.28267.38131.6062.7811现浇C15位10m34058.10770.592060.35294.4112.10125.50354.47253.22124.6362.7813预制C”钢筋碎梁、板10m35661.271351.112469.46448.177.70171.06621.51354.83174.6562.7814安装预制C2。钢筋佐梁、板10m31182.52283.88412.86199.507.7036.16130.5874.9536.8915安砌钢筋碎管10m6722.4069.385766.339.274.84233.992.78426.06209.7116钢筋制作t7598.67654.144928.07602.2544.00311.42340.15481.60237.0417沥青砂板伸缩缝100m29523.641212.826609.360.0014.30313.46473.00603.61297.0918安装PVC排水管(C50)100m739.88202.06479.203.206.3225.4611.2812.3619三毡四油伸缩缝100m28609.431233.555782.002.9514.30281.31481.08545.66268.58 69主要材料概算价格汇总表表六编号名称及规格单单价(元)合计参考位原价运杂费采购保管费时间一人工土方工程|-.|131.41石方工程1.1133.41碎工程1.1135.40二水泥普通硅酸盐水泥32.5Rt435.0020.5511.39466.942011.2三钢材钢筋t4620.0019.831164755.832011.2型钢t4620.0019.831164755.832011.2钢板t4930.0019.83123.755073.582011.2四木材原木m32000.0019.8350.52070.332011.2板方材2400.0019.8360.52480.332011.2五油料汽油90#t8160.0023.24204.588387.822011.2柴油0#t7455.0023.04186.957664.992011.2六砂石料砂子m:<8511.722.3997.822011.2石子m34014.581.2752.032011.2块石m36022.712.0784.782011.2砂砾石m34010.761.2752.032011.2 70其它材料概算价格汇总表表七编号名称及规格单位原价运杂费合计备注1铁件kg6.202钢钎kg6.503铁钉kg5.504钢模kg4.805沥青kg5.256电焊条kg7.807氧气m35.508电石kg1.509铁丝kg5.2010油毛毡m22.8011油漆kg14.0012乙快气m312.513石灰T260 71机械台班概算汇总表表八序号机械名称规格合计一类费用二类费用一土石方机械单斗挖掘机lm3(油动)817.09202.75614.34蛙式打夯机2.8kw52.794.8147.98推土机74kw616.12132.00484.12拖拉机74kw658.2482.20576.04架子车2.712.71二碎机械位搅拌机0.4m3142.3232.38109.94振捣器插入式2.2KW20.849.5311.31振捣器平板式2.2KW18.417.1011.31振捣器变频机组4.5KW42.1520.4721.68风水枪(434)296.422.32294.10二运输机械载重汽车5t(302)351.3468.23283.11自卸汽车5t425.8685.34340.52轮胎式拖拉机20kw209.5432.59176.95四起重机械汽车起重机5t(343)435.9479.47356.47塔式起重机10t452.54267.20185.34卷扬机5t(360)85.1413.2071.94五辅助机械空压机电动移动3m3/min(372)148.5520.06128.49柴油发电机移动20kw310.9218.68292.24离心水泵单级17kw112.818.20104.61六加工机械电焊机直流30kvA(390)164.115.77158.34对焊机150kvA495.4315.95479.48钢筋弯曲机70.546.1464.40钢筋切断机10kw69.945.5464.40钢筋调直机4~14kw63.5816.1547.43 72主要工程工程量、材料、工日量汇总表表九编号工程项目工程量材料量工日砂砾石开挖夯填砂砾石现浇C15碎水泥砂木材(m‘)(m‘)(D13)(t)(m3)(m3)一堤防工程14502929164327215544312246.691860合计14502929164327215544312246.691860 7311经济评价本次规划新建堤防沿藏河左右岸布置,左岸,从马埠仓村庄开始沿藏河左岸布置至下游盘路沟结束,长9408m,即0+000〜9+408段;右岸,从马炸仓村庄对岸开始沿藏河右岸布置至下游盘路沟对面结束,长9392m,即0+000〜9+392段,规划新建堤防总长为18.80km。主要保护对象为治理河段两岸居民790户2922人,并保护耕地3396亩。11.1工程投资及费用11.1.1工程投资防洪堤防工程概算总投资1791.03万元。工程计划1年完成。12.1.2工程费用工程费用包括项目的固定资产投资和年运行费。1、本工程固定资产总投资1791.03万元。2、工程年运行费包括管理人员工资及福利费、维护费、其它费等。(1)工资及福利费:工程管理人员2人,人员工资按每人每年15000元计,共计3.0万元。(2)维护费,根据《水利工程经济评价方法与参数》(第三版),折旧费按固定资产价值折旧率3.6%求得为64.48万元,大修费按固定资产投资的百分率1.5%计取为26.87万元,共计维护费91.34万元。(3)日常维修费,按大修理费的50%提取,即13.43万元。(4)其它费用:其它费用包括行政管理、辅助材料等按以上费用之和的10%计取,即10.78万元。以上四项作为设计水平年年运行费,共118.55万元。11.2工程效益本工程是以防洪为主的工程项目,采用多年平均效益作为国民经济效益评价的基础。其工程效益有防洪效益、综合效益。 7411.2.1综合效益综合效益为治理河段两岸居民790户2922人,并保护耕地3396亩,经估算直接年效益按443.80万元计。11.2.2防洪效益工程建成后可保护治理河段两岸居民790户2922人,并保护耕地3396亩。减少每年因防汛、抢险、救灾等而支出的费用,由此产生的直接经济年效益为67.53万元计。本工程年总效益为489.61万元。工程区效益统计表表10—1效益类别单位数量单位效益(元)总效益(万元)保护村庄村庄450000.0020.00保护耕地经济作物亩15621400.00218.68大田作物亩18341000.00183.40介计,422.0811.3经济效益评价分析11.3.1经济指标计算根据《水利建设项目经济评价方法与参数》(第三版),工程的折旧年限为25年,社会折现率采用8%,工程投资以当年年初一次投入,基准年选在工程开始年初,采用动态分析法。主要经济指标:工程投资现值因投资年限均为一年,故采用公式K0=K(1+R)计算得1934.31万元。工程运行费现值依式0>=人[(1+外1'-1]/口1+区厂计算得1265.49万元。工程效益现值依式B产A[(1+R)11-1]/R(l+R)n计算得5287.94万元。总净效益现值依式P0=B。-(Ko+C。)计算得2088.14万元平均年净效益,依式: 75P=PoR(l+R)7[(l+R)n-U=Po(A/P,8%,25)算得值195.61万元益本比依式R()=Bo/(Ko+Co)计算得1.65财务收益率依式£(B-C),(1+EIRR)JO上式中:P。一总净现值B。一总效益现值K。一总年运行费用现值C。一总投资现值R—社会折现率(8%)EIRR一经济内部收益率t一计算期各年序号,基准点序号为0(B-C)t—第t年的净效益(万元)计算得EIRR=10.46%动态回收年限(包括建设期)为6年。从国民经济指标来看,项目内部收益率为10.46%,高于社会折现率8%。年经济净现值为195.61万元,大于0,效益费用比1.65,大于1,各项经济指标均满足要求。11.3.2经济评价从国民经济评价指标来看,按动态投资计算时,项目经济内部回收率10.46%,高于社会折现率8%,经济净收益现值(当=8%时)为195.61万元,经济效益费用比1.65,大于1.0。本项目实施后,将在防洪、综合经营管理等方面取得较大的经济效益,而且对改善当地生态环境具有良好的社会效益。因此应尽快立项兴建,及早发挥效益。12结论与建议XX藏河xxxxx段堤防工程的实施,符合国家2011年中央财政小型农田水利建设补助专项资金项目的要求。项目完成后,新建堤防工程可保护治 76理河段两岸居民790户2922人和耕地3396亩的安全,对当地农业可持续发展起到积极的推动作用。国民经济综合评价指标:经济内部收益率为10.46%,高于社会折现率8%;经济净现值为195.61万元,大于零;经济效益费用比为L65大于1;各项经济指标均满足规范要求。项目实施后,将从根本上解决暴雨洪水以及泥石流对群众生命财产的的危害,保护治理河段两岸居民及耕地的安全,促使农业的快速稳定发展。综上所述,该项目技术上可行,经济上合理,经济指标优越,经济效益显著,具有良好的经济、社会和生态效益,应尽早建设。 77目录1综合说明-1-1.1工程概况-1-1.2工程建设的必要性-2-1.3水文气象-2-1.4工程地质-3-1.5工程任务及规模-4-1.6工程布置-5-1.7工程设计-5-1.8工程施工-5-1.9工程管理-6-1.10环境保护-7-1.11工程概算及经济指标-8-1.12工程特性表-8-2.水文气象-11-2.1自然概况-11-2.2气象-11-2.3设计洪水-13-2.4泥沙-15-3.工程地质-16-3.1概述-16-3.2区域地质概况-16-3.3堤防工程地质条件-17-3.4天然建筑材料-18-4工程任务和规模-22-3.1自然及社会经济概况-22-4.2工程现状-22-5.3工程建设的必要性-22-6.4工程任务和规模-24-5堤防规划布置-25-7.1河道演变分析-25-1.2堤距的确定-27-5.3工程布置-28-6工程设计-32- 785.1设计依据及标准-32-6.2河槽断面设计-33-7.3新建堤段堤身设计-426.4稳定计算-45-7施工组织设计-49-7.1施工条件-49-7.2建筑材料-50-7.3施工导流-52-7.4主体工程施工-53-7.5施工总体布置-54-7.6施工总进度-56-8.7主要施工指标-56-8工程管理-58-8.1管理依据-58-8.2管理机构设置-58-8.3工程管理范围及保护范围-58-9.4管理运行要求-58-9环境影响评价-59-9.1防洪工程对环境的主要不利影响-59-9.2防洪工程对环境的主要有利影响-59-10.3结论-59-10工程概算-60-11.1编制依据-60-12.2定额依据-60-13.3基础单价-60-14.4工程单价的各项费用-61-10.5其它费用-62-10.6基本预备费:-62-10.7工程概算指标-62-11经济评价-73-11.1工程投资及费用-73-11.2工程效益-73-11.33经济效益评价分析-74-12结论与建议-76-
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