【文章內(nèi)容簡介】 方案 2：土堤（泥結(jié)石堤頂） +重力式漿砌石 +格賓 護岸，堤頂寬右岸設(shè)計為 4m，左岸設(shè)計為 3m，內(nèi)外邊坡均為 1： 。 方案 3： 土堤（泥結(jié)石堤頂） +重力式漿砌石擋墻 +砼預制塊護岸，右岸設(shè)計為 4m，左岸設(shè)計為 3m，內(nèi)外邊坡均為 1： 。 24 單位長度（ 1m）工程量及投資比較表 項目 單位 方案 1 方案 2 方案 3 清基土方 m3 12 10 8 外運土填筑 m3 35 35 35 泥結(jié)石路面 m2 漿砌石擋墻 m3 格賓 m3 砼預制塊 m2 總 投資 元 4328 2548 1748 分析： 方案 1 與方案 2 比較： 方案 1 比 方案 2，工程量小，穩(wěn)定性好， 造價低， 選擇方案 2。 方案 2 與方案 3 比較： 方案 3 比 方案 2 造價低，且有利于行洪，選擇方案 3。 從行洪、占地、交通、管理、實際生活等多方面的要求上考慮，所以綜合比較采用方案 3。 土料設(shè)計 土堤填土選用選定料場的亞粘土或粘土，粘粒含量宜為 15%～30％，塑性指數(shù)宜為 10%～ 20％，施工時應先清除垃圾和雜草，土料上堤時，應嚴格控制，不得含植物根莖、磚瓦垃圾等雜物，壓實度不小于 ，含水量 25％，允許偏差177。 3％，土料的 C、φ值要求為 C≥ 22kpa，φ≥ 18176。 土堤穩(wěn)定計算 該堤防工程級別為 4 級，最大堤高 ，內(nèi)邊坡（ 迎 水坡） 1:，外邊坡（ 背 水坡） 1:，堤頂寬 4 m～ 3m。填筑料從附近料場取土， 25 根據(jù)地勘資料及推薦的土的物理力 學指標，對堤防迎、背水坡進行邊坡穩(wěn)定分析計算。 邊坡取 1： 計算。 筑堤土料及地基土物理力學指標參考地質(zhì)章節(jié)。 堤防邊坡抗滑穩(wěn)定計算采用簡化 bishop 法，用《理正 》程序進行計算。經(jīng)計算，該堤防典型斷面正常運用條件和非常運用條件下邊坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)如下： 邊坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)表 運用條件 迎水坡 背水坡 設(shè)計洪水位穩(wěn)定滲流期 水位降至 1／ 2 水位降至 0 從計算結(jié)果看，本堤為 4 級堤，正常運用條件下，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)大于 ，非常運用條件下，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)大于 ，滿足規(guī)范要求，故迎、背水坡維持擬定設(shè)計邊坡不變。 護岸 根據(jù)上面方案選定結(jié)論，護岸采用漿砌石擋墻 +砼預制塊 護岸 方案。 設(shè)計擋墻高度為 。頂寬 ， 背 水面面坡 1： ， 迎 水面0，擋墻頂高程設(shè)計為 ，擋墻基礎(chǔ)埋深大于 0. 5m，基礎(chǔ)承載力要求大于 150kpa。墻內(nèi)預留φ 50PVC 排水管，間距 。 砼預制塊厚 4cm，下設(shè) C10 砼墊層（厚 10cm），預制塊由當?shù)貜S家生產(chǎn)。 擋墻結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1） 計算工況 26 考慮外河無水和外河為設(shè)計水位兩種工況。 （ 2） 計算方法 選取典型斷面進行計算，計算采用理正巖土 版 擋 墻穩(wěn)定分析程序計算，主要對 擋 墻進行了抗滑穩(wěn)定，抗傾穩(wěn)定，基底應力的計算。計算結(jié)果詳見 下 表。 擋 穩(wěn)定計算成果表 斷面 2+600 堤基情況 地層 泥 質(zhì)板 巖 承載力 (kPa) 500 μ 擋 墻型式 直立 擋 墻高度（ m） 抗滑安全系數(shù) 抗傾安全系數(shù) 基底壓應力 (kPa) σ max 285 σ min 計算成果表明，抗滑安全系數(shù)均大于 ，抗傾安全系數(shù)均大于，基底應力小于地基允許承載力， 擋 墻的設(shè)計滿足規(guī)范要求。 護坡設(shè)計 護坡厚度按下式計算： mB Lrr rHt b ????? 式中 : t— 砼護面板厚度 (m)； η — 系數(shù)，對開縫板可取 ； H— 計算波高 (m)； 27 rb— 砼板的重度 (KN/m3)； r— 水的重度 (KN/m3)； L— 波長 (m)； B— 沿斜坡方向 (垂直于水邊線 )的護面板長度 (m)； m— 斜坡坡率， m＝ ctga, a 為斜坡的坡角 (度 )。 經(jīng)計算，護坡厚度一般在 左右，本次設(shè)計取厚為 、邊長為 的預制 異 形砼塊護坡，護坡總長度 。 水流平行于岸坡產(chǎn)生的沖刷深度按下式計算： ]1)[( ??? ncpPB VVhh允 式中： hB— 局部沖刷深度（ m）； hP— 沖刷處的水深； Vcp— 平均流速 ,一般在 左右； V 允 — 河床面上允許不沖流速，經(jīng)計算 V 允 =（ m/s）； n— 與防護岸坡在平面上的形狀有關(guān)，一般取 n=1/4。 經(jīng)計算局部沖刷深度 hB在 左右。為滿足抗沖刷要求，在護坡坡腳設(shè)頂寬 、高 的漿砌石基座嵌入基礎(chǔ)土體 ，同時為保證砼預制塊穩(wěn)定，下設(shè) C10 砼墊層厚 10cm。 河道疏浚 由于人為及自然 因素影響，造成水土流失，導致河床淤積，致使河道過流斷面減少，沿河鄉(xiāng) 村 的防洪標準明顯偏低，使淺丘區(qū)居民的生命財產(chǎn)受到威脅。 本次河道 治理采取河道疏浚作為 河流 治理的 工程 28 措施。對每次洪水后出現(xiàn)的局部沖刷和淤積及時清疏，為防止大水沖刷堤腳，在 河 流正中疏浚出一條深水小槽，經(jīng)第二、三場洪水，小槽變成主槽，引沖作用明顯。 河道疏浚長 。 堰壩 改造 設(shè)計 本次設(shè)計改造小型堰壩 3 處，分別位于泵站橋、一甲村及石墩村。均建在 XX 人工河上，其工程特性見下表 。 存在問題 2 處小型堰壩大多始建于 70 年代中 期，運行至今已四十余年，老化、破損嚴重，現(xiàn)已不能正常運行。其存在的主要問題有：堰壩部位已出現(xiàn)開裂、變形；由于當時設(shè)計不合理，上部無閘門控制，一遇下大雨無法正常泄洪，造成上游農(nóng)田被淹。 堰閘結(jié)構(gòu)計算 A、水閘的孔口寬度計算 —— 確定水閘的底板高程 一般高出河底高程 （防沙）。 —— 孔口寬度的確定 實用堰泄流能力采用下列公式： 式中： Q— 流量（ m3/s）； C— 上游面坡度影響修正系數(shù)，取 ； 2/302 HgBCmQ m??? 29 m－二元水頭寬頂堰流量系數(shù)，與相對上游堰高 P1/H及堰頭形式有關(guān)； ε－閘墩側(cè)收縮系數(shù)； σ m— 淹 沒系數(shù)； B— 總凈寬（ m）； H0— 計入流速水頭的堰上總水頭（ m）。 B、消能防沖設(shè)計 采用降低閘壩后河底高程形成消力池進行消能（即底流消能）。 矩形斷面 下挖式消力池的池深 d、池長 LK按下列公式計算： d＝σ h2－ ht－ΔΖ ΔΖ＝ )11(2 22222222hhgbQ t ?? ? LK＝ ｈ 2＝21211 )181(2 bbFh r ?? Fr1＝11 ghv L＝ （ h2－ h1） 式中 d— 池深， m； σ — 水躍淹沒度，可取 ； h2— 池中發(fā)生臨界水躍時的躍后水深， m； ht— 消力池出口下游水深， m； 30 ΔΖ — 消力池尾部出口水面跌落， m； Q— 流量， m3/s； b1， b2— 躍前、躍后斷面寬度， m； φ — 消力池出口段流速系數(shù)，可取 ； L— 自由水躍的長度 。 Fr1— 收縮斷面弗勞德數(shù)； ｈ １ — 收縮斷面水深， m； ｖ １ — 收縮斷面流速， m/s。 C、 閘室穩(wěn)定分析 設(shè)計工況和荷載計算及荷載組合，設(shè)計工況：竣工期，正常運用，校核運用。 基底應力計算公式： WMAGP ?? ??m inm ax 式中 P — 閘室基底應力最大值或最小值（ kpa） Σ G— 作用在閘室上的全部豎向荷載（包括閘室基礎(chǔ)底面上的揚壓力在內(nèi)， kN） Σ M— 作用在閘室上的全部豎向和水平荷載對于基礎(chǔ)底面垂直水流方向的形心軸的力矩（ ） A— 閘室基底面的面積（ m2） W— 閘室基底面對于該底面垂直水流方向的形心軸的截面矩（ m3） 31 抗滑穩(wěn)定系數(shù)： ??? HGfK c 式中： KC— 沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； f— 閘室基底與地基之 間的摩擦系數(shù)； Σ H— 作用在閘室上的全部水平向荷載（ kN）。 經(jīng)計算 Pmax/Pmin 在竣工期，正常運用為 ，校核運用為 ，Kc 為 。滿足要求。 堰閘 （泵站） 改造設(shè)計 根據(jù) 《 湖南省 XX 市 XX 高標準農(nóng)田建設(shè)示范工程項目（ 20xx年度）擴大初步設(shè)計 報告》， 本次設(shè)計將泵站橋原堰壩拆除，堰閘下部為 C15 砼整體式平底板，兩岸邊墻為重力式擋土墻，采用 水泥砂漿砌筑，閘門采用鋼筋砼平板水力自控閘門。泵站橋堰壩閘上設(shè)機耕橋，橋面寬 5m； 一甲堰壩拆除原阻水中墩，新建水力自控閘門。閘門為現(xiàn)澆 C25 鋼筋砼，閘門由專業(yè)生產(chǎn)廠家定點生產(chǎn)。 為提高項目區(qū)抗旱能力，本次擬改造 7 個水輪泵站，水泵總裝機容量為 320kw，揚程為 7m～ 25m，總設(shè)計灌溉面積 2800 畝，總 設(shè)計提水 流量 ，管道選用直徑 200mmPVC 管。 具體見設(shè)計圖 和 《 湖南省 XX 市 XX 高標準農(nóng)田建設(shè)示范工程項目（ 20xx 年度）擴大初步設(shè)計 報告》 。 堰閘工程特性見表 。 2 座堰閘的工程量見表 至表。 32 表 堰閘工程特性表 工程名稱 寬度 (m) 閘門型式 /扇數(shù) 閘門尺寸 (m) 啟閉型式 B H 泵站橋堰閘 鋼筋砼/3 水力自控式 一甲堰閘 鋼筋砼/4 水力自控式 表 泵站橋加固改造主要工程量表 序號 項目名稱 單位 數(shù)量 備注 1 圍堰土方開挖 m3 800 2 圍堰土方回填 m3 800 3 漿砌石拆除 m3 4 橋面砼拆除 m3 5 橋板 C30鋼筋砼 m3 6 閘墩 C25鋼筋砼 m3 7 C20底板 砼 m3 8 人行橋 C20鋼筋砼 m3 9 支墩基礎(chǔ) C20砼 m3 10 支墩 C20鋼筋砼 m3 11 m3 12 模板 m2 13 鋼筋制安 t 14 橡膠支座 m3 15 安裝水力自控閘門 扇 3 1* 16 水輪泵更換 臺 4 AT2040 17 上水管更換 m 50 Φ 200 33 表 一甲村堰壩壩改 造主要工程量表 序號 項目名稱 單位 數(shù)量 備注 1 圍堰土方開挖 m3 2 圍堰土方回填 m3 3 砼鑿除 m3 4 漿砌石拆除 m3 5 C20底板砼 m3 6 支墩 C20基礎(chǔ)砼 m3 7 支墩 C25鋼筋砼 m3 8 模板 m2 9 安裝水力自控閘門 扇 4 1* 10 水輪泵更換 臺 1 AT204 11 上水管更換 m 50 Φ 200 機耕橋設(shè)計 XX 人工河上 原設(shè)置有 3 處機耕橋，目前因洪水沖擊破損嚴重，現(xiàn)已不能通行，本次設(shè)計重建，即拆除原機耕橋，新建板梁式鋼筋混凝土機耕橋，長 ，按 3 跨設(shè)計，每跨長 。設(shè)計荷載按載重汽車 10t，人群荷載按 3KN/m2。具體見設(shè)計圖。 機耕橋 工程量表 （ 1 處） 項目 單位 數(shù)量 土方回填 m3 板、梁 C25砼 m3 橋臺（墩） C25砼 m3 模板 m2 m3 鋼筋制安 t 鋪裝層砼 m3 34 （涵管）設(shè)計 根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，初步確定設(shè)計 23 處自排涵管，涵管采用承插式預制砼管，有 12 處涵管內(nèi)徑 ，壁厚 20cm， 6 處涵管內(nèi)徑 ，壁厚 20cm， 5 處涵管內(nèi)徑 ，壁厚 20cm。涵管采用拍門形式。涵管位置及設(shè)計具體參考設(shè)計圖紙。 35 5 施工組織設(shè)計 施工條件 （ 1）交通及建材供應條件 本工程對外交通基本上已形成，便于土料和其它材料的運輸。 施工開采土料在施工現(xiàn)場 公里范圍內(nèi)，塊石在 40km 范圍內(nèi)的石料 場可汽車運輸，砂子和卵石要從 15km 處 的 舂陵河砂石料場 購買，利用汽車運輸?shù)焦さ?；水泥?XX 市采購。 建 材 供 應 表 表 （ 2）水文氣象條件 XX 人工河 為 舂陵河 一級支流， 干流全長 ，總流域面積356km2，干流平均坡降為 ‰。 本工程項目區(qū)屬于亞熱帶季風氣候區(qū)，雨量充沛，四季分明，多年平均降雨量 。 根據(jù) XX市氣象站 1979～ 20xx 年（共 31 年）氣象資料統(tǒng)計分析： 年平均氣溫 ～℃；全年 1 月最冷，月均氣溫 ℃， 7 月最熱，月均氣溫 ℃，全縣≥ 10℃的活動積溫 ℃， 80%保證率為 ℃，雨量充沛，歷年平均降雨量 ，降雨年際變化大，年內(nèi)分布不均， 3～ 8月