【正文】 線的推算中計(jì)入沿程水頭損失，彎道、斷面收縮、擴(kuò)散以及各橋梁等阻水建筑物處局部水頭損失。工程前河道縱橫斷面資料采用我院本次實(shí)測(cè)資料，工程后河道縱橫斷面資料根據(jù)水工專業(yè)提供資料。 洪家關(guān)河0+000～洪家關(guān)河8+000河段十年一遇設(shè)計(jì)水面線序號(hào)樁號(hào)里程(m)河底高程(m)工程前水位(m)工程后水位(m)備注1河0+0000 2河0+400400 3河0+600600 4河0+800800 5河1+2001200 6河1+6401640 7河1+8001800 8河1+9201920 橋9河1+9301930 10河2+1002100 11河2+3002300 12河2+6302630 橋13河2+6402640 14河3+0503050 15河3+5303530 橋16河3+5403540 17河3+9003900 18河4+2004200 19河4+7004700 20河5+2005200 21河5+5405540 橋22河5+5505550 23河5+7005700 24河6+2006200 25河6+5106510 橋26河6+5206520 27河6+9506950 28河7+1407140 橋29河7+1507150 30河7+4007400 31河7+7007700 32河8+0008000 3）氣象資料洪家關(guān)河流域地處亞熱帶地區(qū)，受季風(fēng)影響很大，屬亞熱帶季風(fēng)溫潤氣候，四季分明、氣候溫暖濕潤。氣候的形成，主要為太陽輻射、大氣環(huán)流和地理因素及其相互作用的結(jié)果。在冬季，多為西伯利亞干冷氣團(tuán)所控制，北方寒流頻頻南下，造成干燥寒冷氣候；夏季則為低緯海洋暖溫氣團(tuán)所盤據(jù)，溫高濕重；春夏之交，正處冷暖氣流交替過渡地帶，鋒面和氣旋活動(dòng)頻繁，造成陰濕多雨，天氣多變。簡(jiǎn)言之，本區(qū)氣候特性為：嚴(yán)寒酷暑期短，夏熱期長；春濕多變，寒流頻繁；雨季明顯，夏秋多旱；四季分明，無霜期較長，垂直差異大，小氣候明顯。十二月至次年二月受寒潮影響，氣溫低。入春后，受西南濕潤暖氣影響，往往形成雨季。洪家關(guān)河流域鄰近湖南省最大的暴雨中心八大公山，多年平均雨日156d。流域內(nèi)暴雨以氣旋所在地造成的鋒面暴雨出現(xiàn)機(jī)會(huì)最多，出現(xiàn)時(shí)間多為5～8月，暴雨范圍一般屬區(qū)域性，一次暴雨一般歷時(shí)不超過三天。據(jù)桑植縣氣象站、八大公山雨量站實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)：氣溫：℃，℃，℃，℃(1997年1月30日)，℃(1971年7月26日)，℃。降雨量：流域內(nèi)雨量充沛，（），但年內(nèi)分配極不均勻，其中4～%，尤其以6～7月最為集中，最高的1980年6～，%；（1969年7月3日），（1998年），（1994年）。全年降雪日數(shù)在7～15天左右。濕度：歷年平均相對(duì)濕度79%；蒸發(fā)量：；多年平均風(fēng)速： m/s，瞬時(shí)最大風(fēng)速：20m/s（1963年8月17日）；多年平均日照數(shù)：1297h。工程地質(zhì)資料項(xiàng)目區(qū)屬溶蝕低山峽谷地形地貌，山脈走向呈北東南西向展布，與褶皺構(gòu)造近似一致，山峰高程一般在400500m，最高達(dá)601m，最低侵蝕基準(zhǔn)面為澧水河床，高程257305m，地勢(shì)高差200300m。區(qū)內(nèi)出露地層主要為第四系殘坡積層、沖洪積層，和三迭系大冶組灰?guī)r?，F(xiàn)從新至老分述如下：（1）第四系①?zèng)_積層（Qal）：主要分布在洪家關(guān)河谷兩岸階地上，具二無結(jié)構(gòu)，上部為可塑狀粘土、粉質(zhì)粘土，厚度 ，下部為砂、礫和卵石層，礫、卵石磨圓度較差，粒度120cm，成份為粉砂巖、灰?guī)r、石英巖等。厚度 m。②殘坡積層（Q4el+dl）：分布于河床兩岸斜坡上，成份為砂質(zhì)、粉質(zhì)粘土,少量碎石，灰黃色，硬塑可塑狀，含2030%風(fēng)化碎石、塊石，直徑一般320cm，大者可達(dá)2030cm，成分以灰?guī)r為主，厚09m。（2）三迭系大冶組（T1d）：巖性以紫紅色中厚層狀泥質(zhì)砂巖主，夾薄層狀砂質(zhì)泥巖，底部為石灰?guī)r。工程在大地構(gòu)造上位于谷羅山——廖家村向斜構(gòu)造中。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造以褶皺為主，斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育，區(qū)域上的谷羅山—廖家村向斜經(jīng)涼水口、兩河口，延伸至廖家村。南北長71km,東西寬12km。構(gòu)造線呈北東向展布，整個(gè)工程分布于該向斜構(gòu)造中部，巖層總體傾向北西，傾角21—87176。，向斜軸部巖層產(chǎn)狀稍為平緩，兩翼巖層稍陡，局部直立、甚至倒轉(zhuǎn)。區(qū)內(nèi)發(fā)育二條區(qū)域性大斷裂構(gòu)造，西邊一條斷裂始于谷羅山,經(jīng)涼水口、兩河口，延伸到廖家村；東邊一條從山羊溪延伸到打鼓泉。兩條斷層均為壓扭性阻水?dāng)鄬?，屬非全新活?dòng)斷層。挽近期區(qū)內(nèi)整體間歇性抬升為主，地震活動(dòng)較微弱，城區(qū)附近雖有區(qū)域性活動(dòng)斷裂通過，但歷史上未發(fā)生過強(qiáng)烈地震，構(gòu)造上乃屬相對(duì)穩(wěn)定地塊。根據(jù)GB183062001版1/400萬《中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》和《中國地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》確定，，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度。區(qū)域內(nèi)含水層分布受向斜構(gòu)造的制約，具有整個(gè)水文地質(zhì)補(bǔ)給、逕流、排泄的條件。其富水層主要為三迭系大冶組(T1d)薄層灰?guī)r為弱基巖裂隙—弱巖溶水；隔水層為巴東組。區(qū)內(nèi)地表分水嶺與地下水分水嶺基本一致，屬地下水補(bǔ)給地表水。區(qū)內(nèi)不良地質(zhì)現(xiàn)象主要表現(xiàn)在巖體風(fēng)化和岸坡沖刷。區(qū)內(nèi)不少區(qū)域?yàn)樯百|(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖，石灰?guī)r抗風(fēng)化能力差，一般強(qiáng)風(fēng)化深度5～12m，風(fēng)化強(qiáng)烈區(qū)容易形成小型崩塌體。通過查閱桑植縣環(huán)保局對(duì)洪家關(guān)河水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果:洪家關(guān)河水為HCO3ClNa型水，～，呈弱堿性，對(duì)混凝土及鋼筋結(jié)構(gòu)無腐蝕作用。規(guī)程規(guī)范及有關(guān)文件(1)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB5020194）(2)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5028698）(3)《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ5092）(4)《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程》（DL502193）(5)《桑植縣洪家關(guān)白族鄉(xiāng)總體規(guī)劃（2013~2030）》 規(guī)范有關(guān)規(guī)定1）安全系數(shù)a) 土堤抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5028698），5級(jí)堤防工程土堤抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)：；。b)抗滑、抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)根據(jù)《堤防防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》、5級(jí)堤防工程防洪墻抗滑、。 抗滑、抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)表 工程等級(jí)地基性質(zhì)安 全 系 數(shù)抗 滑抗 傾正常運(yùn)用條件非常運(yùn)用條件正常運(yùn)用條件非常運(yùn)用條件5級(jí)巖基土基2)堤防安全加高值根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》。（三）、 護(hù)岸工程設(shè)計(jì)護(hù)岸工程治導(dǎo)線布置方案按照工程布置原則，在1/1000地形圖上進(jìn)行治導(dǎo)線布置，根據(jù)洪家關(guān)段自然地理?xiàng)l件，護(hù)岸工程沿洪家關(guān)河兩岸修建，基本上沿河岸走線，與大洪水的主流線大致平行，對(duì)沿岸阻礙行洪的地段適當(dāng)進(jìn)行削坡取直，使護(hù)岸工程修建后的河岸平順。治導(dǎo)線布置見總體布置圖。護(hù)岸方案選擇本次護(hù)岸工程型式選擇是在嚴(yán)格執(zhí)行《桑植縣洪家關(guān)白族鄉(xiāng)總體規(guī)劃（2013~2030）》的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程所在地地形、地質(zhì)條件，按照治導(dǎo)線布置，考慮行洪影響，結(jié)合當(dāng)?shù)亟ú?，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，分段確定的。經(jīng)綜合分析確定：在洪家關(guān)河6+5506+982段左岸采用漿砌石護(hù)岸，在洪家關(guān)河6+5507+008段右岸采用土堤式生態(tài)護(hù)坡護(hù)岸。堤頂超高根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5028698）：堤頂高程按設(shè)計(jì)洪水位加堤頂超高確定?？紤]到洪家關(guān)河為山區(qū)小河流。土堤式護(hù)岸工程設(shè)計(jì)（1）、斷面設(shè)計(jì)根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5028698）中的有關(guān)規(guī)定，擬定堤防工程標(biāo)準(zhǔn)斷面：結(jié)合防汛、管理、施工、構(gòu)造及市政交通要求，本堤防工程頂部無通車要求，；堤防工程坡度根據(jù)堤身結(jié)構(gòu)、堤基土質(zhì)、運(yùn)用工況經(jīng)計(jì)算確定：臨水坡坡比1:，背水坡坡比1:，堤防工程標(biāo)準(zhǔn)斷面設(shè)計(jì)見設(shè)計(jì)圖冊(cè)。護(hù)坡基腳采用漿砌石擋墻,保證建立在密實(shí)砂卵石上，基礎(chǔ)高程根據(jù)地質(zhì)及地形情況而定。墻后用1：，土坡迎水面設(shè)置砼預(yù)制空心磚植草護(hù)坡，背水面采用草皮護(hù)坡，堤頂為2m寬的泥結(jié)石路面。墻后原地面線以上回填粘土料，回填前應(yīng)清除表層浮土及雜物，,內(nèi)摩擦角大于15176。,凝聚力大于12KPa。填筑時(shí)須分層填筑并壓實(shí)，分層厚度不大于20cm，河堤填土邊坡須超填再切坡而成，壓實(shí)度≥，相對(duì)密度≥。斷面尺寸詳見設(shè)計(jì)圖冊(cè)。（2）土堤滲流穩(wěn)定分析計(jì)算1）滲流計(jì)算護(hù)岸建在洪家關(guān)河一級(jí)階地上，堤基為砂卵石基礎(chǔ)。滲流分析計(jì)算選取河6+550右岸典型剖面，采用北京理正設(shè)計(jì)院編制的《滲流計(jì)算分析程序》計(jì)算。2）堤身抗滑穩(wěn)定分析計(jì)算根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，正常情況：①內(nèi)坡穩(wěn)定計(jì)算：堤外坡為設(shè)計(jì)洪水位，堤內(nèi)坡無水；②外坡穩(wěn)定計(jì)算：堤外坡設(shè)計(jì)洪水位驟降，堤內(nèi)坡無水。非常情況：施工期的臨水、背水側(cè)堤坡。由于桑植縣地震烈度為Ⅵ度，不考慮地震荷載，所以本次計(jì)算不考慮非常情況的多年平均水位時(shí)遭遇地震的臨水、背水側(cè)堤坡穩(wěn)定。3）計(jì)算公式根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5028698）附錄F公式計(jì)算。a. 水位降落期抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)按下式計(jì)算： W=W1+W2+rWzbb. 穩(wěn)定滲流期抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)按下式計(jì)算：c. 施工期抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)按下式計(jì)算：式中：b — 條塊寬度（m）； W — 條塊重力； W1 — 在堤坡外水位以上的條塊重力（KN）；W2 — 在堤坡外水位以下的條塊重力（KN）；Z — 堤坡外水位高出條塊底面中點(diǎn)的距離（m）；u — 穩(wěn)定滲流期堤身或堤身的孔隙壓力（Kpa）；ui — 水位降落前堤身的孔隙壓力（Kpa）；β— 條塊的重力線與通過此條塊底面中點(diǎn)的半徑之間的夾角（度）；γw — 水的重度（KN/m3）；Ccu、 、C’、 — 土的抗滑強(qiáng)度指標(biāo)（KN/m3度）。4）計(jì)算成果堤身穩(wěn)定計(jì)算，按復(fù)雜土層土坡穩(wěn)定分析，采用簡(jiǎn)化有效應(yīng)力法。選取河6+550右岸典型剖面進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算采用理正巖土滲流穩(wěn)定分析程序計(jì)算，典型斷面堤身內(nèi)、。 土堤工程抗滑穩(wěn)定計(jì)算成果表典型斷面堤高(m)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K逸出段最大滲透比降備注臨水坡背水坡河6+550右岸驟降設(shè)計(jì)施工期從表中可以看出，各計(jì)算斷面的各種水位組合情況下，（非常工況），（正常工況），滿足規(guī)范要求?！?，滿足要求。漿砌石護(hù)岸工程設(shè)計(jì)（1）、護(hù)岸建基面選擇護(hù)岸建基面選擇主要是根據(jù)地基承載力、防洪墻抗滑、抗傾穩(wěn)定計(jì)算等因素確定，通過抗滑穩(wěn)定及其基底應(yīng)力分析計(jì)算，建基面選擇砂卵石為建基面。（2）、斷面尺寸及填料要求本次設(shè)計(jì)選取河6+550左岸斷面做代表性描述。河6+550左岸斷面護(hù)岸型式：護(hù)岸為仰斜式漿砌石擋墻型式，，迎水面坡比1：，背水面坡比1：，基底順直，基礎(chǔ)設(shè)置15cm的C15砼墊層。在原地面線以下的河堤回填利用開挖料和河道清障砂卵石開挖料經(jīng)篩選后回填,天然容重為19KN/m3,河堤后回填土如無特殊注明，混合料均按照此要求進(jìn)行施工。墻后原地面線以上回填粘土料，回填前應(yīng)清除表層浮土及雜物，,。填筑時(shí)須分層填筑并壓實(shí)，層厚為20cm。斷面尺寸詳見設(shè)計(jì)圖。（3）、仰斜式漿砌石護(hù)岸穩(wěn)定應(yīng)力分析計(jì)算仰斜式漿砌石護(hù)岸的基本穩(wěn)定原理是通過墻體自身重量來維持擋墻在土壓力下的穩(wěn)定。根據(jù)地勘試驗(yàn)資料，堤防穩(wěn)定分析計(jì)算中，巖石和土的物理力學(xué)指標(biāo)取值如下地基允許承載力：砂卵石地基允許承載力280Kpa；摩擦系數(shù)：f砼/巖=；根據(jù)護(hù)岸今后運(yùn)行情況，計(jì)算工況選定正常運(yùn)行情況和最危險(xiǎn)的外河洪水驟降情況。①抗滑穩(wěn)定計(jì)算kc= 式中：kc——抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；——包括墻身自重、土重等垂直荷載以及基底面上揚(yáng)壓力的總和； ——包括土壓力、水壓力等水平荷載的總和；f——基底面與砂卵石基礎(chǔ)之間的摩擦系數(shù)。正常運(yùn)用條件：允許抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)[KC]=；非常運(yùn)用條件：允許抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)[KC]=。②抗傾覆穩(wěn)定計(jì)算KO= 式中：KO——抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)；——作用于墻身各力對(duì)墻趾的穩(wěn)定力距；——作用于墻身各力對(duì)墻趾的傾覆力距。正常運(yùn)用條件：允許抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)[KO]=；非常運(yùn)用條件：允許抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)[KO]=；③基底壓應(yīng)力計(jì)算= 式中：——基底的最大和最小壓應(yīng)力（Kpa）A——底板面積（m2）；——荷載對(duì)底板形心軸的力距（KNm）；——底板的載面系數(shù)（m3）。④計(jì)算成果經(jīng)計(jì)算，求得仰斜式漿砌石護(hù)岸典型設(shè)計(jì)斷面的穩(wěn)定安全系數(shù)及其基底壓應(yīng)力值，允許承載力為280Kpa，計(jì)算結(jié)果表明，堤防穩(wěn)定應(yīng)力都滿足設(shè)計(jì)要求。表 仰斜式漿砌石擋墻穩(wěn)定計(jì)算成果表地基性質(zhì)抗滑安全系數(shù)抗傾安全系數(shù)正常運(yùn)用條件非常運(yùn)用條件正常運(yùn)用條件非常運(yùn)用條件允許值計(jì)算值允許值計(jì)算值允許值計(jì)算值允許值計(jì)算值砂卵石≥≥