【正文】 考慮，天然地基可滿足該構(gòu)筑物的穩(wěn)定性要求。壩高2．5m，蓄水長度950 m。1．5．2工程總體布置洪安澗河從某縣城的南邊自東向西橫穿而過，在平面上沿河道呈“S”型展布，工程壩址區(qū)位于莊園橋上游250m。1．5工程布置及建筑物布置1．5．1 工程防洪標準和級別 依據(jù)《防洪標準》，某縣城屬四等城鎮(zhèn)，防洪標準為20—50年—遇洪水，本工程按50年一遇的洪水進行設(shè)防?？傮w看河道兩岸的塌岸不太嚴重。地下水的水文地質(zhì)特征見表1—1。1．3工程地質(zhì)1)地形地貌本工程位于洪安澗河下游，位于莊園橋上游約250m，蓄水后蓄水段河道長950m，工程區(qū)地勢東高西低，河道地面高程在450．2—455．0m之間，河道縱坡2．654％，主河床寬32—53m，漫灘高程452～457．8m，兩岸為I、II級階地、高階地， 自上游向下游，河床有變窄的趨勢。無霜期158天，最大凍土深度56 cm。隨著綜合治理工程效益的逐步顯現(xiàn)，某縣委、縣政府決定對洪安澗河向東治理，即在莊園橋上游再興建——座橡膠壩，以擴大洪安澗河的蓄水面積和長度。為了改善城市的環(huán)境，某縣委、縣政府于2008—2010年對某縣洪安澗河城區(qū)段河道進行了綜合治理，即某縣洪安澗河綜合治理工程(以下簡稱綜合治理工程)。根據(jù)委托，本工程治理任務為蓄水美化，工程的建設(shè)范圍和建設(shè)內(nèi)容為在莊園橋上游250m處設(shè)置1座長168．4m、高2．5m的橡膠壩，形成950m長的蓄水水面。洪安澗河屬黃河流域汾河一級支流，發(fā)源于古縣、沁源和安澤交界處的太岳山，因發(fā)源于安澤，流經(jīng)某，故名洪安澗河。綜合治理工程的范圍東起莊園橋上游122m，西至澗河橋上游187m。工程區(qū)所在流域和地理位置詳見“工程地理位置圖”。多年平均降雨量445．2mm，年內(nèi)分配不均，汛期雨量占全年降雨量的70％左右，最大降雨量發(fā)生在7—8月份，同時由于地形原因，山區(qū)常出現(xiàn)局部暴雨，發(fā)生洪水。2)地層巖性河道地層為第四系全新統(tǒng)沖、洪積物，巖性顆粒具有上游粗、下游細的特點。水文地質(zhì)特征表表11時代含水層巖性富水性含水層厚度（m）水位埋深（m）涌水量（T/d）滲透系數(shù)（m/d）影響半徑（m）礦化度（g/L）水化學類型淺水層Q31中細砂富水141～7＞10009～23100～390＜SO4HCO3NaMgSO4HCO3CaMg4)地質(zhì)構(gòu)造工程區(qū)內(nèi)有Nw推測隱伏斷層2條，未發(fā)現(xiàn)大的斷裂、褶皺構(gòu)造，對工程影響不大。6)橡膠壩址地質(zhì)條件根據(jù)勘察資料，現(xiàn)地表下41．4m范圍內(nèi)為第四系全新統(tǒng)人工堆積物及沖洪積物，主要巖性為卵石及粉質(zhì)粘土，可分為八層，自上而下分別為：①雜填土(Q4m1)、①—1粉質(zhì)粘土(Q4a1)、②卵石(Q4al+p1)、③粉質(zhì)粘土(Q4al)、④卵石(Q4al+p1)、⑤粉質(zhì)粘土(Q4a1)、⑥卵石(Q4al+p1)、⑦粉質(zhì)粘土(Q4al+pl)、⑧卵礫石(Q4al+pl)，地基承載力110kpa～250kpa。依據(jù)《防洪標準》(OB50201—94)，根據(jù)蓄水量確定蓄水工程的等別為V等，相應壅水壩按5級建筑物設(shè)計，次要建筑物、臨時工程按5級建筑物設(shè)計。本次設(shè)計在莊園橋上游250m處布置1座2．5m高的橡膠壩，形成一座蓄水池，蓄水面積15．6萬m’，蓄水量19．5萬√，蓄水長度950m，根據(jù)往人字閘蓄水運行經(jīng)驗，蓄水池不作防滲處理。1)設(shè)計壩袋壩袋采用充水式橡膠壩袋，設(shè)計壩袋內(nèi)外壓比為1．4，壩袋抗扯斷強度14MPa，安全系數(shù)為8．0。但該層滲透系數(shù)較大，為滿足橡膠壩滲透穩(wěn)定性，延長橡膠壩的滲徑，為防止壩基滲漏，根據(jù)水閘設(shè)計規(guī)范，橡膠壩基礎(chǔ)采用高壓擺噴樁進行處理，處理深度不小于10．0m，孔距1．0m。主廠房基礎(chǔ)坐落在天然地基上，該基礎(chǔ)能夠滿足廠房的穩(wěn)定要求。水井出水量初估為50m3／h，充水立壩時間為22．0ho1．6機電橡膠壩采用動力式充排水，共配備2臺水泵，一臺工作，一臺備用。本工程消防設(shè)計原則是以水消防為主，消防器材為輔。1．8．2 施工導流導流建筑物級別為5級，采用枯水期導流施工方式，標準采用非汛期5年一遇洪水，枯水期為每年10月至次年6月。1．8．3主體工程施工土石方(砂卵石)開挖采用1m3反鏟挖掘機開挖，用于回填的土石方(砂卵石)料采用74kW推土機推河道上下游和兩側(cè)，多余土石方(砂卵石)料采用8t自卸汽車運至河岸兩側(cè)用于填筑綠化帶。格賓石籠采用自卸汽車運輸石料，石籠就地組裝，手推車搬運石料，人工填石料。2月份進行施工準備工作，2～8月份為主體工程施工期，同時日月份進行工程掃尾工作。1．10環(huán)境影響評價 施工期的環(huán)境保護設(shè)計：對揚塵、粉塵、有害氣體進行控制，水泥、砂子、石灰等易起塵的物料要盡量選擇低洼、避風處，且堆放在施工人員生活區(qū)下風向，并減少堆存量；施工期產(chǎn)生的生活污水采用厭氧生物處理方法；對施工廢水建廢水收集沉淀池，沉淀后復用；施工、建筑廢料和邊角料以及少量生活垃圾進行收集，收集后的垃圾送往垃圾場，進行掩埋處理；生產(chǎn)垃圾進行分類處理，其中廢油、鋼筋等被運往回收站回收處理，其余垃圾則運至渣場進行掩埋處理；采用噪聲較低的生產(chǎn)設(shè)備，對受噪聲影響較深的一線施工人員，要配戴防聲頭盔或耳塞，把噪聲危害減小到最低程度。本工程屬于社會公益性質(zhì)的項目，其長遠有利影響大于其施工造成的臨時局部區(qū)域的不利影響，區(qū)域內(nèi)不存在制約工程的環(huán)境問題。1．11．2管理范圍管理區(qū)的最小范圍為：上游距壩軸線lOOm，下游距壩軸線50m，橡膠壩兩側(cè)各30m。進行預報，橡膠壩提前塌壩運行。1．11．4橡膠壩管理根據(jù)工程運行情況，對橡膠壩工程各部位進行經(jīng)常、定期和特別檢查與觀測，發(fā)現(xiàn)事故隱患，及時采取措施。1．12節(jié)能設(shè)計1．12．1工程能源消耗情況工程在建設(shè)期主要消耗的能源為柴油、汽油和電力等。本工程建設(shè)期不會消耗大量能源，所以不會對工程區(qū)的能源消耗結(jié)構(gòu)及能源利用產(chǎn)生不利影響。1．13工程占地本工程占用土地由兩部分組成，即泵房和橡膠壩。年度價格指數(shù)為0，基本預備費率為10％。1．14．2編制原則與依據(jù)1) 估算編制原則和依據(jù)山西省水利廳文件晉水規(guī)計[2009]891號“關(guān)于對《山西省水利水電工程設(shè)計概(估)算編制規(guī)定》補充調(diào)整的通知”；山西省水利廳文件晉水規(guī)計[2003]716號“關(guān)于發(fā)布《山西省水利水電工程設(shè)計概(估)算編制規(guī)定》的通知”；水利部文件水總[2002]116號“關(guān)于發(fā)布《水利建筑工程預算定額》、《水利建筑工程概算定額》、《水利工程施工機械臺時費定額》及《水利工程初步設(shè)計概(估)算編制規(guī)定》的通知”，水利部文件水總[2005]389號“關(guān)于發(fā)布《水利工程概預算補充定額》的通知”： [2002]《水利建筑工程概算定額》、[2005]《水利工程概預算補充定額》及[1999]《水利水電設(shè)備安裝工程概算定額》；工程設(shè)計及施工組織設(shè)計：估算編制采用2010年12月份的價格水平。洪安澗河五馬以上為上游，分南北二澗。在某縣蘇堡鎮(zhèn)南鐵溝入境。按地形可分為西部土石山區(qū)、東部盆地區(qū)。洪安澗河為汾河一級支流，該河流上現(xiàn)設(shè)有東莊水文站。由于東莊站流域面積只比北鐵溝站少1．1％，因此，可將兩站并為一站進行水文分析。東莊水文站位于南垣灌區(qū)躍進渠渠首下游730m處，為洪安澗河南支和北支的匯合處。2．4．2 設(shè)計徑流對東莊站1969～2000年徑流系列進行頻率分析，采用P—III型曲線適線后得出東莊站50％、75％和95％保證率的年徑流量分別為3972293和860萬m3。由于洪安澗河目前無控制性工程，且流域面積較大為1121km2，一旦出現(xiàn)暴雨，便可形成洪水。(3)設(shè)計洪水將實測資料加入歷史洪水進行頻率分析，適線時洪峰以點據(jù)配合最佳為原則，并適當照顧大水點據(jù)，采用PIII型適線成果。設(shè)計洪峰流量成果表表2—4 單位：m3/s斷面均值CVCS沒頻率設(shè)計洪峰流量1%2%5%10%20東莊站4102835226215421039595設(shè)計斷面30862462167911316482．6泥沙洪安澗河植被覆蓋差，水土流失嚴重，東莊站多年平均懸移質(zhì)輸沙量為223．3萬t，平均輸沙模數(shù)為2262t／km2；實測年最大輸沙量為827萬t(1971年)，最小為21．4萬t(1984年)，多年平均含沙量為43．9kg／m3，汛期多年平均輸沙量220．9萬t。主河床巖性以細砂、粉砂為主，漫灘為粉土、粉砂土。壩肩埋深為4．4～5．0m，層厚6．0—6．4m；—．③粉質(zhì)粘土(Q4al)：分布于整個場地，灰褐色，孔隙發(fā)育，呈軟塑狀，無搖震反應，切面光滑，干強度低，韌性低，含少量的粉細砂及碎石，標貫擊數(shù)為57擊，滲透性較差。壩肩埋深為28．1m，層厚4．4m；壩基埋深為22．5～23．3m，本次勘察未揭穿．⑦粉質(zhì)粘土(Q4al)：分布于整個場地，灰褐色，孔隙發(fā)育，呈可塑狀，斷面上可見鐵銹斑，含蝸牛碎片，無搖震反應，切面光滑，千強度低，韌性低，夾薄層粉土，標貫擊數(shù)為12擊，滲透性較差。地下水的水文地質(zhì)特征見表31。根據(jù)《中國地震峰值加速度區(qū)劃圖》(1／400萬)，《中國地震動反應譜特征周期規(guī)劃圖》(1／400萬)，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GBS0021—2001附錄A，該場地抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計基本地震加速度值為0．20g。出露地層多為三疊系中統(tǒng)二馬營組砂巖，巖性較堅硬，可滿足塊石料要求，儲量豐富，可滿足工程要求，開采和運輸條件較好。3．6．4 土石料工程區(qū)河道卵石儲量豐富，經(jīng)篩選可滿足橡膠壩消力池、海漫底部要求，開采運輸條件較好。據(jù)獺g年統(tǒng)計，糧食總產(chǎn)量26303．7萬公斤，棉花總產(chǎn)量4．2萬公斤，油料總產(chǎn)量219．5萬公斤，國內(nèi)生產(chǎn)總值33．47億元，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值7．42億元，農(nóng)民人均收入2661元。4．2工程建設(shè)的必要性1)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的需要為使經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，近年來，某縣委、縣政府堅持以人為本，樹立和落實科學發(fā)展觀，圍繞“生態(tài)城”“旅游城”“文化城”的城鎮(zhèn)建設(shè)，加快了構(gòu)建現(xiàn)代文明都市的步伐，不斷完善公共設(shè)施和城市功能。3)改善生態(tài)環(huán)境的需要目前，洪安澗河穿城而過，污水基本得到治理，但未蓄水段垃圾堆放，使生態(tài)環(huán)境惡化，嚴重影響當?shù)鼐用竦纳硇慕】怠Ｆ涠心晨h委、縣政府的高度重視和大力支持，為做好“水”這篇文章提供了根本保證。減少了運行成本，為本工程的實施提供了基本條件。當?shù)卣畬⒉扇∥鬯y(tǒng)一進入污水處理廠，減少污染源，這也將會從根本上提高水環(huán)境的質(zhì)量。通過在洪安澗河莊園橋上游設(shè)壩蓄水，美化了環(huán)境，改善了某縣城區(qū)段的水環(huán)境按照本工程的以上建設(shè)任務，確定工程的范圍和建設(shè)內(nèi)容為：為改善洪安澗河城區(qū)段的水環(huán)境，在城區(qū)段興建一座長168．4m、高為2．5m的橡膠壩，形成壅水水面。從東莊站年徑流分析成果可知，50％、70％和90％年份的年徑流分別為3972293和860萬m3。按《防洪標準》 (GB50201—94)，根據(jù)蓄水量確定蓄水工程的等別為V等，相應壅水壩按5級建筑物設(shè)計，次要建筑物、臨時工程按5級建筑物設(shè)計。（11）《溢洪道設(shè)計規(guī)范》 (SL2532000)（12）《水閘設(shè)計規(guī)范》SL265—2001。1)河道過流能力計算本工程防洪標準為50年一遇，河道洪峰流量為2462m3／s，按明渠均勻流公式計算。根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》（GB5028698），河堤級別為2級，b）彎道最大橫向水面差計算洪安澗河城區(qū)段平面上為一轉(zhuǎn)彎段，彎道半徑630m，最大橫向水面差按《溢洪道設(shè)計規(guī)范》（SL2532000）中經(jīng)驗公式計算：式中：△h—彎道外側(cè)水面與中心線水面的高差，m；b—彎道寬度，150mv—斷面流速，m/sr0—彎道中心線曲率半徑，630m；K—超高系數(shù)。5．4橡膠壩的設(shè)計5．4．1 壩型的選擇及布設(shè)原則本工程的治理宗旨是，在滿足河道防洪要求的基本前提下，達到美化環(huán)境的目的。①不降低原有河道行洪能力②不采用礙洪建筑物；③采用全槽蓄水，汛期全部或部分塌壩運行。橡膠壩主要設(shè)計參數(shù)見表5—1。5．4．4 橡膠壩水工設(shè)計1)橡膠壩基礎(chǔ)橡膠壩采用鋼筋混凝土筏式基礎(chǔ)，為減小壩袋磨損，基礎(chǔ)頂面比河床高0．2m，根據(jù)基礎(chǔ)內(nèi)管道埋設(shè)要求，厚度為1．2m。在橡膠壩上游不設(shè)鋪蓋，只設(shè)格賓石籠擴底，橡膠壩及消力池段采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在橡膠壩和消力池之間設(shè)伸縮縫，縫間設(shè)橡膠止水帶，縫內(nèi)填充中密度閉孔泡沫板。消力池池長計算消力池的池長按下式計算。式中：t—池底板始端厚度（m）；△H—上下游水位差（m）；K—經(jīng)驗系數(shù)，～；計算結(jié)果：。q=a q0，其中q0為海漫末端的平均單寬流量，a為集中系數(shù)，a=～；ht—海漫末端的水深（m）；d—河床砂料的平均粒徑（cm）；k—系數(shù)，～防沖槽底寬按下式計算：式中：H—防沖槽砌置深度（m）；t—沖刷坑的深度（m）；mm2—防沖槽上下游邊坡系數(shù)，m1=2～3，m2=3；m—沖刷坑上游邊坡系數(shù)，m=3～6；d—沖刷坑上游坡鋪砌厚度，取d=～。副廠房布置在主廠房的下游，平面尺寸(寬X長)10．5mX6．8m，高4．4m，為單層磚混結(jié)構(gòu)。副廠房坐落在回填土上，為減小不均勻沉陷，采用箱式基礎(chǔ)。5．4．6 控制與觀測系統(tǒng)設(shè)計1)充排系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)運行管理對充排水時間的要求，充排水均采用動力充排，根據(jù)結(jié)構(gòu)布置的要求，橡膠壩的充水與排水采用相同的管路系統(tǒng)，不單獨設(shè)置。橡膠壩的觀測設(shè)備主要有：壩袋內(nèi)水壓觀測、壩袋上下游水位及基礎(chǔ)底板沉降觀測等項目。6機電6．1水力機械6．1．1 橡膠壩充排水方式選擇由于橡膠壩不具備自流充排水條件，同時根據(jù)防洪要求，需要在較短時間內(nèi)排水塌壩，所以采用動力式充排水方案。