【正文】 本工程采用 水泥土 噴攪法 樁基 加固軟弱土層的措施，對地基進行處理。 2211 /)2/45( mKNtgHrrq G ???? ?土 43 ② 、車輛碾壓荷載： 按履帶 50 拖拉機考慮，由于拖拉機履帶較長，在計算中只考慮拖拉機橫軸方向的壓力分布： mLoc ? md ? 由 mtg dLoc ?? ? ?302/)( m a x0 tgHdLpqoc ???車 小于 Hmax=，則： 式中： po— 履帶單位長度上的壓力， po=2m a x/)( 0 mkNtgHdL prqocQ ???? ?車 ③ 、結構自重 頂板、隔板自重 mkNq /?頂板 側墻自重 mkNq /?側墻 作用于涵管頂上的總均布荷載（包括自重） 23 / mkNq ? ④ 、地基反力 234 / 7 8/ mkNlqqq ??? 側墻 地基允許承載力小于 ,故需進行地基處理。 r土 — 填土容重，取 r 土 =D— 涵管外徑， D= 則 G 土 = 垂直土壓力 強度： 2/ mKNDGrq G ?? 土土 側向土壓力計算： 填埋式箱涵的側向土壓力由矩形荷載和三角形荷載兩部分組成。 主要承受土壓力 、 自重、車輛碾壓荷載等，永久荷載的分項系數(shù) rG=，可變荷載的分項系數(shù) rQ=，對結構安 全級別為Ⅱ級的建筑物其結構重要系數(shù) r0=。 結構設計 （ 1）涵管結構計算 計算資料：回填土為粉質粘土，濕容重 r 土 =，內摩擦角 30176。 工程布置 本次設計結構型式為鋼筋砼日字箱涵，上、下涵管凈空斷面尺寸為 ,總長度為 (包括壓力水箱段和閘室段 ), 自排涵 底板高程 , 電排 出水管 底板高程 ,管身 壁厚 均為 ，外設防洪閘門，內翻修壓力水箱。 由于建造年代久遠， 管身 現(xiàn)已 沉陷，多 處斷裂，需拆除重建。 單樁承載力計算： ? ? pf App ?? ? ? ppiip qALfUp ??? ? 式中： ??p 單樁承載力， kN fp 樁身強度 kpa ，取 fp =3000kpa 40 ? 樁身強度折減系數(shù)，取 ? = PA 樁的截面積，直徑為 ， PA = 2m PU 樁的周長， PU = if 樁周第 i 層土的容許摩阻力，素填土取 8kpa ，粉質粘土取 12kpa iL 樁周圍第 i 層土的厚度 ? 樁尖天然折減系數(shù)，取 ? = pq 樁尖天然土的承載力，取 pq =120kpa 將以上各值代入上式得： ? ? kNp ? 擬定樁長為 8m 單樁承載力為 ? ? kNp ? 樁的根數(shù)確定： ????n 取 222?n 根 復合地基校核： ?????? sspssp )1( ???? 式中： sp? 復合地基允許承載力 kpa s? 樁間土地基允許承載力， s? =120kpa p? 樁身允許承載力， kpap ?? s? 樁的置換率， ?? AnAps? ? 樁間土承載力折減系數(shù)， ? = 滿足設計要求。 （ 8）完建期 (通車 )閘室底板基礎處理 閘室底板最大地基反力為 ，由地勘資料所知，該閘底部地基允許承載力為 80～ 100kPa，不滿足設計要求，需進行基礎處理。 （ 7） 閘室抗滑穩(wěn)定分析 )(2 3 5 4)(2 0 8 9 2 kNHkNG ???? HGfKc ??? ][ ??? cK 。 該閘設計洪水情況荷載、力矩計算。 豎向力 總荷載為 27124kN 力矩 217651() （ 2）閘室基底壓力計算 38 ).(2 1 7 6 5 1)(2 7 1 2 42)61(m a xm inmkNMkNGGMBeBeAGP??????????? ? ? （滿足要求）下游端上游端偏上游則)()()(m a xm in2?????????k p ak p aPmemAmB （ 3）地基承載力驗算 由上可知： k paPPP )(21m inm a x ??? 現(xiàn)有閘底地屬素填土 和粉土 ，承載力 [R]只有 80～ 100kPa，地基承載力不滿足要求，需進行地基處理。 （ 1）完建期 完建期的荷 載主要包括閘底板重力、閘墩重力、閘門重力、工作橋重力、啟閉臺和房屋及設備重力 、車荷載重力等 。 （ 4）側向防滲 側向防 滲 主要 是 閘墩 ，一是 閘墩兩邊回 填土與 閘墩 結合部采用 厚三合泥銜接，二是閘室兩邊填土部分 除 碾壓夯實外，還 在 閘墩兩邊設砼防滲墻 ，墻高 ，寬2m，厚 。 （ 2）鋪蓋 鋪蓋采用 素 砼結構， 臨水面 鋪蓋長 10m， 寬 ,背水面 鋪蓋長 ， 寬 14m,兩邊鋪蓋與公路路面連接。門庫凈寬 ，閘室與門庫總長度為 . 37 防滲設計 （ 1）閘底板 底板既是閘室的基礎，又兼有防滲的作用。 結構布置 閘室基礎采用 水泥土攪拌 樁 基 ，閘室結構為 C25鋼筋混凝土，墊層為 C15混凝土， 進出口 八字擋土墻為 ，采用 M10砂漿勾縫；閘室與門庫磚砌體采用 M5混合砂漿砌筑，門庫底板設置直徑為 D300mm預制管排水暗 管。閘底板高程 。 總體布置 該閘本次設計 重建 為單孔 交通閘 ，與大堤軸線成 600夾角，門庫布置在臨水側，閘室右邊，閘墩兩邊設防滲墻，閘室頂部設交通橋，橋面高程與堤面高程相差 。 上述 6處 填塘固基 采用挖泥船吹填，具體詳見 填塘固基 設計圖。 填塘固基工程 XX至新河口沿線堤內腳堰塘和低洼處進行填塘固基，固基高程高出現(xiàn)有地面 1m，沿線填塘固基 6處，總長度為 2690m。 排水溝工程 XX 隔堤垸內公路坡腳處沿線設排水溝，設計斷面尺寸為：溝深 ，底寬 ，兩邊坡比分別為 1： 1，排水溝全長 。 36 （ 2） 背水面護坡 近期：整個隔堤與靳家灣裁彎新開河段和八官側堤防近期采用草 坡護坡。 護坡與封頂板連接：護坡與封頂板連接處頂部設寬 ，厚 的 C15 現(xiàn)澆砼板封頂。 水下阻腳 工程 表 堤 段 位 置 樁 號 長度（ m) 備 注 市德高成職校至潘家灣堤段 6+150～ 7+550 1400 潘家灣河口段 7+731～ 7+836 105 靳家灣新開河段 8+966～ 9+150 184 馱古堤村一組至新河口堤段 9+554～ 12+740 3189 四段阻腳 4875 新開河段八官垸側新修堤防采用草坡護坡。親水平臺以下護坡堤段 及推薦方案 見下表 。 （ 1） 臨水面護坡 ①總體布置 隔堤護坡高程為： XX河常年蓄水位 以上 （親水平臺）至堤頂采用框格植草磚護坡（全線護坡）。 面層鋪設彩色 滲水磚 。臺階寬 3m，結構采用 C20 素砼，邊墻為預制塊和漿砌石，面寬 ，整個臺階為大理石貼面。 （ 2）結構布置：臨水面上至堤頂，下至親水平臺 。 遠期堤腳為城市道路，公路面寬 50m，采用瀝青砼或砼硬化路面 （屬城建部門設計） 。 堤面與堤腳公路硬化工程 34 近期： XX 隔堤整個堤段堤面與堤腳公路路面硬化采用泥結碎，堤面硬化寬度為10m。 非穩(wěn)定滲流有限元分析基本方程為： ? ? ? ? }]{[][][ 112 oHMQtHMKt ????? 式中： t? —— 時間增量； 1H —— 時間增量結束時的水頭值； oH —— 時間增量開始時的水頭值； 1Q —— 時間增量結束時的流量值； 1oQ —— 時間增量開始時的流量值； 其它符號的意義同前。 計算簡圖及計算公式如下： 穩(wěn)定滲流期按有效應力法，計算公式為： ? ?? ???? s i n)( ]s e c)(c os)[(s e c2121 ww tgbZruwwbcK w?? ?????????? 水位降落期抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)按總應力法，計算公式為： ? ?? ???? s i nW ]s e cc os(s e c ?? ?????? cuicu tgbuSbCK 式中： b—— 條塊寬度（ m）； w—— 條塊應力 (kN)； bz w ???? ?21 ； w1—— 堤坡外水位以上的條塊重力 (kN)； w2—— 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的距離 (m)； Ccu—— 穩(wěn)定滲流期堤身或堤基的孔隙水壓力（ Kpa）； ui—— 水位降落前堤身的孔隙水壓力（ Kpa）； ? —— 條塊的重力線與通過此條塊底面中點的半徑之間的夾角（度）； wr —— 水的重度（ kN/m3）； uC ， u? ， cuC ， C? ， ?? —— 土的抗剪強度指標。 ) C(kPa) I 堤身 填土 105 104 Ⅱ 粉土 105 104 Ⅲ 粉質 粘土 105 104 22 28 土堤邊坡穩(wěn)定分析計算 32 ①計算工況 根據(jù) XX 河 堤防的運行情況和本設計階段的要求，穩(wěn)定分析主要考慮以下兩種工況： 臨水側（外 坡）為設計水位，背水側（內坡）為無水時內坡的抗滑穩(wěn)定； 臨水側（外坡）水位降 落 時 （屬電排排洪， 水位降 落較緩慢） ，外坡的抗滑穩(wěn)定。 土 壩計算斷面分區(qū)力學指標及滲透系數(shù) 工程 分區(qū) 土類 重 度 (kN/m3) 飽和 重 度 (kN/m3) 滲透系數(shù) (Kv) 固結快剪 固結慢剪 垂直(cm/s) 水平(cm/s) Φ (176。主要進行滲流及抗滑穩(wěn)定分析?，F(xiàn)有堤防堤身高度一般為 6～9m。 本次壩坡抗滑穩(wěn)定分析的控制穩(wěn)定時期只考慮穩(wěn)定滲流期和 河 水位降 落 期，強度計算方法為：穩(wěn)定滲流期下游壩坡穩(wěn)定計算只采用有效應力法， 河 水位降 落 期上游壩坡穩(wěn)定計算則分別用有效應力法和總應力法兩種方法計算。 根據(jù) XX 河 設計洪水位為 ，上游不利水位取大約 三分之一壩高處水位， 31 下游無水，水位取地面高程，即 。 ① .上游設計洪水位與下游相應的水位。 1 上 述 2個堤身斷面設計方案，推薦方案 一， 方案具體詳見設計圖。 優(yōu)點：少占地約 60 畝。 方案二： 堤頂高程為 ，堤頂面寬 10m，堤頂外肩設 1m 高欄桿，底部 為防浪墻，上部 透明欄桿。 優(yōu)點：近期完全滿足防洪要求。 堤防加 固 斷面標準設計 防洪隔堤加修工程為 XX 電排 至新河口堤段，主要對堤身加高培厚與 裁彎 取直 ，堤身 斷面 設計擬定了以下二個方案進行比選。雖然方案一拆遷面積適當大一點，但總造價比方案二少 1567萬元，設計推薦方案一。 拆遷較小 缺點 拆遷較大 工程量和征地面積較 大，投資較大。 XX 電排起點段堤線布置，通過上述 2 個方案的比選，方案一比方案二優(yōu)點多，并且方案二還多方案一 4147 萬元，設計推薦方案一。 電排起點段與靳家灣裁彎取直段堤線方案比選 （ 1） XX 電排起點段堤線方案 XX 電排起點段堤線布置擬定了 2個方案進行比選，具體線路方案布置見圖，比選表如下： XX 電排起點段堤線布置方案比選表 28 項目 單位 方案一（電排管理房后） 方案二（船閘西邊墻旁） 堤線長度 km 586 612 筑堤 土方 萬 m3 造價 萬元 42= 42= 征地 面積 畝 造價 萬元 15= 15=573 拆房 面積 m2 正房 2230 正房 876破房 1700、 砼地面 3764 造價 萬元 600= 1200= 200=34 50= 建筑物 水閘 座 1 造價 萬元 2500（包括 XX電排前池工程） 合計 萬元 4455 優(yōu)點 筑堤土方量小，征地、 拆遷少，造價低。原因是裁彎段河流兩邊的內漬水今后不需提排，雨水可自流入老河槽 。 該方案堤線加高培厚和裁彎取直，只有靳家灣裁彎取直堤段（八官垸側）開新河，河床斷面設計為復試斷面，底寬 40m，兩邊邊坡為 1： ，底部開挖高程為 ，高程 處兩邊設平臺，面寬 3m，并與所開新河八官垸側平行另修一條防洪堤，堤頂高程和斷面標準與現(xiàn)有堤防相同（堤頂高程 ） 。 現(xiàn)有老堤線（起點 XX 電排牛耳堤）樁號 0+000～ 7+620 和樁號 12+480～ 15+068堤段適當裁彎取直，只有靳家灣與新河口堤段處大裁彎；具體布置如下： 靳家灣堤段裁彎位置為現(xiàn)有老堤段樁號 7+620～ 12+480，兩樁號點基本上連成一 27 條直線，該堤段裁彎前堤長約 ，裁彎后堤長約 ，縮短長度 。 堤線 總