【文章內(nèi)容簡介】 《堤防工程 設(shè)計規(guī) 范》 GB50286— 98附錄 C 計 算確定。 重力 式漿 砌 石擋 土 墻 ： 當 m≤ 時 按下式 計 算 HRKKKR PVP 0?? 式中： Rp —— 累 積頻 率 為 P 的波浪爬高 (m)： ?K —— 斜坡的糙率 及滲 透系 數(shù) ，砌石護面取 ； Kv —— 爬高累 計頻 率 換 算系 數(shù) ，取 ； KP —— 經(jīng)驗 系 數(shù) ，可根據(jù) 風 速 V(m／ s)、堤前水深d(m)、 重力加速度 g(m／ s2)組 成的 無維 量gdV? ，查表得 ； 18 R0 —— 無風 情 況 下，光滑不透水 護 面 ( 1??K )、 mH 1? 時 的爬高值 (m)，按《堤防工程設(shè)計規(guī)范》表— 4 確定。取 ； H —— 堤前波浪的平均波高 (m)，由波浪要素公式 計 算確定。 ????????????????????????????????????????? 70245022701300 0 1 80 ..V.VgF.thVgdthV HgΗ 502913. ????????? 式中： T —— 平均波周期 (S)： V —— 計 算 風 速 (m／ s)；取涼城 縣 汛 期 多年 最大 風 速平均值 ， ／ s； F —— 風區(qū)長 度 (m)； g —— 重力加速度 (m／ s2)。 經(jīng)計 算： m≤ 時 ， 計 算波浪爬高 為 。 (2)風 雍增水高度 根據(jù)《堤防工程 設(shè)計規(guī) 范》 GB50286— 98 附錄 C 公式 2． 1計 算確定。 βgdFKVe cos2 2? 式中： e—— 設(shè)計點 的 風 雍水面高度 (m)； K—— 綜 合摩阻系 數(shù) ，可取 K=10 6： V—— 設(shè)計風 速，按 計 算波浪的 風 速確定， V=／ s； 19 F—— 由 計 算 點逆 向量到 對 岸的距離 (m)： 100m； D—— 水域的平均水深 (m)； Β —— 風 向與垂直于堤 軸線 的法 線 的 夾 角 (度 )。 計 算得 風 雍增水高度 為 ，均小于 ，可忽略不 計 。 經(jīng)計 算 大榆樹溝 堤防安全超高為 ，考 慮 波浪爬高作用，加高 ,確定總加高 ,設(shè)計 水深 。堤高 確定為 。 斷 面 設(shè)計 堤 頂寬 度 根據(jù)《 堤防工程 設(shè)計規(guī) 范》 GB5028698中的 規(guī) 定，并考 慮汛期防洪交通要求， 5 級 堤防堤 頂寬 度 為 。 堤坡 按照《堤防工程 設(shè)計規(guī) 范》 GB50286— 98中的 規(guī) 定， 漿 砌石重力式 擋 土 墻 堤防迎水坡采用 0，背水坡采用 1∶ 。 防洪堤 斷 面尺寸 按確定的防洪 標 準， 結(jié)合 考 慮現(xiàn) 河道 斷 面確定堤寬 b=90m ，平均 i=1/88， n=， h=， 計 算得最大行洪能力 為 ，大于十年一遇洪水 m3/s， 滿 足行洪 設(shè)計標 準。 本次河道治理河段在土石山區(qū)，綜合考慮占地、拆遷 、投資及挖填方的要求，排除了使用土堤的可能性，而治理河段周邊有許多采石場，塊石價格低廉，儲藏量能夠滿足施工需求，所以在這里選擇堤型 為漿 砌石重力 式 堤防，其占地少，堅固耐用，符合設(shè)計的要求。 20 堤型 為漿 砌石重力 式護 岸。重力式 漿 砌石超高取 ， 則斷 面尺寸 為 堤距 90m， 設(shè)計 水深 ，堤高 m，堤 頂寬 。堤防背側(cè)采用河道挖方棄土填筑寬 ，距堤頂 高的防洪應(yīng)急通道 ,為砂礫石路面 。防洪堤 結(jié) 構(gòu)見 圖 。 結(jié) 構(gòu) 設(shè)計 穩(wěn) 定 計 算 （ 1）抗 滑穩(wěn) 定 計 算 大榆樹溝 防洪堤所 處 的河道 屬于 季 節(jié) 性河 流，只在汛期有幾次洪水下泄，平 時為 河干。防洪堤的 抗 滑穩(wěn) 定最不利 時 是在堤前無 水的情 況 下， 因此抗 滑穩(wěn) 定 計 算按河道 無 水 與河道洪水位為設(shè)計水位 2 種工況 時 考 慮 。 ???? PWfKi 式中： Ki—— 抗 滑穩(wěn) 定安全系 數(shù) （ 規(guī) 范要求 5 級 提 防為 ） ∑ W—— 作用于 墻 體上的全部垂直力的 總 和 ∑ P—— 作用于 墻 體上全部水平力的 總 和 f—— 底板于堤基 礎(chǔ)之間 的摩擦系 數(shù) (本 區(qū) 基 礎(chǔ)為沙壤土， ) 工 況 ∑ W （ KN） ∑ P （ KN） f Ki 標準 備注 堤前 堤背 1 無水 填土 滿足要求 21 2 設(shè)計水位 填土 滿足要求 兩種工況分別 計 算得 Ki為 和 ，均 大于 ，均 滿足要求 。 （ 2）抗 傾穩(wěn) 定 計 算 ??? HVMMK0 式中： K0—— 抗 傾穩(wěn) 定安全系 數(shù) （ 規(guī) 范要求 5 級 提防 為 ） ∑ MV—— 抗 傾覆 力矩 （計 算得 M） ∑ MH—— 傾覆 力矩 （計 算得 M） 工 況 ∑ MV （ KN M） ∑ MH （ KN M） K0 標準 備注 堤前 堤背 1 無水 填土 滿足要求 2 設(shè)計水位 填土 滿足要求 兩種工況分別 計 算得 K0為 和 ，均 大于 ，均 滿足要求 。 （ 3）重力 墻 基地 應(yīng) 力 計 算 ??? ?? WMAGm inm a x、? 22 式中： minmax、? —— 基 礎(chǔ) 的最大和最小 壓應(yīng) 力 ∑ G—— 垂直荷 載 A—— 底板面 積 ∑ M—— 荷 載對 底板形心 軸 的力矩 ∑ W—— 底板的截面系 數(shù) 經(jīng)計 算得最大 a,最小 KＰａ， 遠 小于地基砂礫石的 允許 承 載 能力 120KＰａ。同時也充分考慮了防洪堤沿線地基不均勻性的安全儲備 （η =σ max/σ min=） 。 護設(shè)計 沖 刷 計 算 （ 1）堤岸沖刷深度計算 ① 不沖流速校核： 根據(jù)河床土質(zhì)及河道行洪斷面，其允許不沖流速為 ，而河道設(shè)計流速為 ～ ， 大于允許不沖流速，故需要計算水流對河槽造成的沖刷深度。 ② 沖刷深度計算 根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》 GB50286— 98 并結(jié)合本河道的堤線布置情況，堤防直線段采用平順護岸沖刷深度公式計算沖深，在彎道處采用斜沖護岸公式計算沖刷深度。 a、水流平行于岸坡產(chǎn)生的沖刷按下式計算： Bh = ph ]1)[( ?ncpVV允 23 式中 :hB —— 局部 沖 刷深度 (m)， 從 河底算起； hp —— 沖 刷 處 的水深 (m)； m Vcp—— 平均流速 (m/s)； V 允 —— 河床面上 允許 不 沖 流速，取 (m/s)； N—— 與 防 護 岸坡在平面上的形 狀 有 關(guān)， 取 n=1/4； 經(jīng)計算，平行水流的沖刷深度為 。 b 水流斜 沖 防 護 岸坡 產(chǎn) 生的 沖 刷按下式 計 算： dgmVatgh ip 301 22322????? 式中： ? hp—— 從 河底算起的局部 沖 深 (m)； ɑ—— 水流流向與岸坡交角 15176。； m—— 迎水 面邊 坡系 數(shù) 0； d—— 坡角 處 土壤粒 徑 (m)； Vi—— 水流局部 沖 刷流速 (m/s)， Vi的 計 算 按無灘地 河床考 慮 。 pi WQV? 式中： Q—— 設(shè)計 流量 (m3/s)； Wp—— 設(shè)計 河道 過 水 斷 面 積 ； 斜沖沖刷深度計算表 位置 流量 Q(m3/s) α (度 ) m 均 d(m) Vi(m/s) ? hp(m) 2+024 307 15 0 4+391 307 15 0 24 4+462 307 15 0 計 算 結(jié) 果 顯 示，河道局部 沖 刷深度在 。防洪堤基 礎(chǔ) 深，故在 彎 道 處 需 進 一步防 護 。 本設(shè)計變更在 彎道轉(zhuǎn)折處墻腳采用鉛絲石籠防護，其護寬按2～ 3 倍最大沖深值計算，設(shè)計防護尺寸為： 寬 ， 長 ，厚 50cm 的 鉛絲網(wǎng) 石 ，網(wǎng)石下面為 厚的砂礫墊層和一層土工布 。 堤防 橫斷面 設(shè)計 變更前 防洪堤 橫斷面型式采用梯形斷面， 漿 砌石重力 墻 基 礎(chǔ) 深 1 m。墻高 ，底 寬 m，重力墻迎水面為直立式，背坡 1∶ ；根據(jù)專家審查意見，考慮到防洪堤背面不全部填土，為了增加防洪堤的安全穩(wěn)定性，將漿砌石重力墻的背坡改為 1:，相應(yīng)地重力墻基礎(chǔ)底寬變?yōu)?，其余項目保持不變。 則原設(shè)計抗 滑穩(wěn)定系數(shù) Ki為 ，抗傾穩(wěn)定系數(shù) K0為 ，變更后抗滑穩(wěn)定系數(shù) Ki為 ，抗傾穩(wěn)定系數(shù) K0 為 。 穿堤建筑物設(shè)計 為了 為了保持河道較陡地段的河床不被嚴重沖刷下切， 也為了在河道 上 淤積 被采砂后遺留下的大坑， 增 設(shè)漿砌石固定斷面 4 處， 共計6 處。固定斷面的 技術(shù)參數(shù) 與變更前的一致， 為： 寬 8 米，深 米，迎水面設(shè) 米深的齒墻，墻厚 米，下游面設(shè) 米深的齒墻，墻厚 1 米，固定斷面為鉛絲籠網(wǎng)石結(jié)構(gòu)，軸線樁號分別為： 0+430+88 1+25 2+22 3+600、 4+520。 25 為了方便村民出行及田間耕作的需要，在村莊附近的過河道路上增 設(shè) 置交叉工程漿砌石過水路面 2 處 ,共計 4 處 。 因治理河段兩側(cè) 重載 運煤專線公路仍在修建中，每天均有大量重載車輛通過 河道上的過水路面，所以為了防止剛修好的過水路面被破壞掉，向?qū)?過水路面 的漿砌石 路面厚度由原設(shè)計的 30cm，變?yōu)?60cm，其余 的技術(shù)參數(shù)與變更前 一致： 其長度為分別為： , , , ， 寬度 均為 ， 路面為 60cm 厚的漿砌石結(jié)構(gòu)，其路面在岸邊的坡度為 1:10。其軸線樁號分別為： 0+46 1+080、 4+70 5+230。 在河道的轉(zhuǎn)彎處 設(shè) 置 護腳， 以防止洪水流速太大沖刷堤防， 防洪護腳的具體尺寸原來為： 寬 8m， 長 10m，厚 50cm 的 鉛絲網(wǎng) 石。 為了更加合理地防止 洪水 沖刷 堤防， 現(xiàn)變更為 寬 5m， 長 60m，厚 50cm的 鉛絲網(wǎng) 石。 樁號分別為： 2+024, 4+391, 4+462。 在防洪堤兩側(cè) 同樣 布置上堤坡道 5 處，坡道 的設(shè)計參數(shù)不變，仍然是： 坡度為 1:10,邊坡坡度為 1:，寬度為 4m。樁號分別為： 1+000, 2+600（雙側(cè)） , 4+000, 5+000。