【正文】 (4) 漂卵石夾壤土：主要由礫卵石夾或砂壤土、壤土組成，鈣泥質膠結為主，含少量礫砂。局部有架空現(xiàn)象，透水性中等～強，河漫灘后緣表層或岸坡坡腳，厚度均大于 。多呈橢圓狀或半渾圓狀，分選性較好，成分較雜，主要為 石灰?guī)r，砂巖等，含少量鐵、鈣和泥質。 地質構造 本區(qū)域內巖層總體走向北西，一般為近東西向，沙河總體走向近東西，河流岸 10 坡度一般為 176。 地震 根據我國 2020 年發(fā)布的 1:400 萬中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖：地震動峰值加速度為 ；反映譜特征周期為 0 35s；基本烈度為Ⅵ度。 該區(qū)域地下水主要為第四系松散堆積層中孔隙水，第四系孔隙水主要分布于第四系覆蓋層內（沖洪積混合堆積層、現(xiàn)代河床漂卵礫石層）。沖洪積混合堆積層含亞粘土、砂壤土等成分，該層含水量主要受大氣降水、地表下滲水、含水量較高。 據水化學資料分析資料，工程區(qū)地表水與地下水化學類型均為淡水，根據環(huán)境水腐蝕性標準，區(qū)內地表水和地下水對砼無腐蝕性。 表 32 邊坡開挖坡度建議值 巖土類別 開挖邊坡 臨時邊坡 臨時邊坡 漂卵礫石夾砂 1:1（水上）， 1:（水下） 1: 漂卵礫石夾壤土 1: 1: 塊碎石夾壤土 1: 1:1 粉土夾礫碎礫石 1:1 1: 各巖（土）層物 理力學性質評價 左岸防洪堤大部分置于河床左岸沖積形成的 I 級階地和階地邊緣斜坡上，屬緩坡坡積地貌，基礎穩(wěn)定，地形單一。右岸出露第四系覆蓋層，各層物理力學性質特征如下： 11 表 31 堤基各巖（土）層物理力學參數(shù)建議值 巖土名稱 孔隙率 天然密度 允許承載力 內摩擦角 內聚力 摩擦系數(shù) f 泊桑比 滲透性 允許坡降 % g/cm3 MPa φ KPa cm/s 粉土夾礫碎石 15 0 塊礫石夾壤土 35 ～ ～ 25～ 28 0～ 2 ~ 漂卵石夾壤土 22 ～ ～ 0..2 25～ 30 0～ 3 ~ 漂卵礫石夾砂 26 ～ ～ 0..25 26～ 29 0 ~ ～ 12 第四系覆蓋 層（ Q4）： (1)雜填土：該層結構疏松或稍密，強度低，抗沖能力差，壓縮變形大，不宜用堤防地基，應予以清除。該層呈透鏡體狀產出。 (3)塊礫石夾壤土：該層允許承載力 ~，摩擦系數(shù) f=。做持力層滿足要求，但該層受塊石含量影響，不同地段物理力學性質變化較大，抗沖性亦較差，施工時應注意。壓縮性低，透水性中等。壓縮性低，透水性中等。但礫卵石夾砂層抗沖刷能力差，透水性強，存在滲漏、滲透變形、抗沖刷穩(wěn)定及基坑涌水工程地質問題，建議采取相應的工程處理措施。 砂礫石料 主要用于砼粗、細骨料，在工程區(qū)內均有砂礫石料產地，足夠滿足工程要求。 粘土料 從左岸開采，經收集區(qū)域地質資料，本區(qū)料土具有膨脹性，運輸距離約 公里。 (1)本區(qū)域構造穩(wěn)定性較好，地震基本烈度為 6 度。 13 (3)本區(qū)第四系覆蓋層 中的孔隙潛水在局部埋藏較淺，基礎開挖后，應注意降水處理。 (5)堤基持力層大部分座在卵礫石層上，能夠滿足設計要求，但應注意抗沖刷，滲透變形等處理。 (7)建議在施工階段加強施工現(xiàn)場地質工作，發(fā)現(xiàn)問題及時解決 (8)所用堤料產地土具有膨脹性，在作堤材料時，應采取相應處理措施。 上游右岸 施工現(xiàn)場 普查 3 0 上游河灘 施工現(xiàn)場 2 0 上游河灘 施工現(xiàn)場 2 0 14 4 工程規(guī)劃 防洪標準 根據國家《防洪標準》（ GB5020194），防護區(qū)內城市非農業(yè)人口小于等于 20萬人，其防洪標準為 50～ 20 年一遇。 堤防級別 根據國家《堤防工程設計規(guī)范》（ GB5028698），當防洪標準大于等于 30 年、小于 50 年一遇時，堤防工程級別為 3 級。 工程規(guī)劃中要體現(xiàn)生態(tài)水利、現(xiàn)代水利理念，要把維持河流健康生命做為河道綜合治理的首要任務。 采用參考的基本資料： 該河段 1/2020 地形圖及縱橫斷面圖，平頂山市水利勘測設計院 2020 年編制的《魯山縣沙河防洪治理工程可行性研究報告》。結合該段堤防現(xiàn)狀擬定三條堤線通過水面線推求及其它技術經濟指標比選，擇其一做為推薦堤線，三個方案中右岸堤線均以上下游橋臺為起止點，沿現(xiàn)狀河坎布置，僅對左岸布置比選如下： 堤線一：以右岸堤線為參照，按堤距 600m 控制平行右岸堤線布置。 堤線二：上游以橋臺為起點沿現(xiàn)有河坎布設至三里河，左岸總趨勢為平 滑曲線，三里河處于曲線中間，以下按堤距 650m 控制平行右岸布設，在公路橋前以平順曲線連接至橋臺。 堤線三：以上下游橋臺為起止點順直連線做為規(guī)劃堤線。 表 41 堤線方案比較表 分類 方案一 方案二 方案三 優(yōu)點 左岸形成了較大面積可 資利用的荒灘地。 河道寬闊，行洪便利。 河道主流在該段將略偏向右岸。 堤防高度 (m) 工程投資 (萬元 ) 5263 4141 3560 可開發(fā)荒灘面積(畝 ) 3060 2517 1030 推薦方案 推薦方案二 起始水位計算 以公路橋下游 2km 為起始斷面，按照明渠均勻流公式計算該河道斷面防洪水位。 明渠均勻流公式： 16 Q= CA Ri 式中 Q—— 過流能力， m3/s； C—— 謝才系數(shù)， C=1/n R1/6； R—— 水力半徑， m； A —— 過流斷面面積， m2； n—— 河道糙率； i—— 河道比降。 河道水面線推求 依據所選堤線布置，采用恒定非均勻漸變流能量方程推求該段河道水面線。 將河道劃分為適宜河段，運用能量基本方程式從下游向上游推算，計算成果見表 4表 4表 4表 45，表中樁號均以右堤標注為準。 Y=R+L+A 式中 Y—— 堤頂超高， m； R—— 設計波浪爬高， m； L—— 設計風壅增水高， m； A —— 安全加高， m。 河道壅水影響分析 天然狀態(tài)下河道寬闊，但河床灘大不平整，經過興建堤防、整治河床，改變了河道泄流條件，需推算整治前后河道水面線，分析工程實施后對河道上游水位影響情況，從而采用補償措施，消除防洪不利影響。 河道經過整治，河底總趨勢降低約 30— 40cm，河道斷面規(guī)則，經計算：鐵路橋處 5 年一遇過流 2310m3/s 情況下水位壅高 ，對上游影響長度 ； 50 年一遇過流量 5140m3/s 情況下水位壅高 ，對上游影響長度 ，故對整治段上游 范圍堤防加高 ，不降低河道現(xiàn)狀防洪標準。左岸堤線上游以鐵路橋臺為起點沿現(xiàn)有河坎布設至三里河，左岸總趨勢總為平滑曲線，三里河口處于曲線中間，過三里河后按堤距 650m 控制平行右岸布設，在公路橋前以平順曲線連接至橋臺。 根據該整治段上下游鐵路橋和公路橋均已存在的現(xiàn)狀，此次整治對兩橋附近現(xiàn)狀堤線不做改變，對橋孔過流寬度不做改變，僅在原堤防基礎上加高至設計堤頂高程，結合水面線推求及堤線平順連接需要，漸變段連接長度擬定為 1450 米。 表 51 河床整平土方計算表 斷面 樁號 計算平 均高程 整治 高程 開挖 深度 回填 深度 斷面 寬度 挖方 填方 余方 外運 m m m m m m m m 0+000 900 198000 0 0+400 758 276670 0 0+900 590 109800 0 1+400 540 162020 0 1+900 540 66000 0 2+400 540 165000 0 2+900 540 132020 0 3+400 540 0 57000 22 9 3+900 540 0 15000 4+400 540 24000 0 4+900 590 0 32500 5+156 700 0 45500 合計（ m3） 1133470 150000 983470 由于原河道水流散亂，主流蜿蜒，通過興建堤防束水入槽，需對河床進行整治，挖高填低，保持上下游銜接平順，河道開闊，泄流通暢。 堤身斷面型式比選 根據河道水流特性及地質情況，結合開發(fā)目標，擬定三種斷面進行比選。左岸堤身亦采用河床開挖砂土填筑，外邊坡 1： ，內邊坡 1：，外邊坡采用預制六邊形混凝土塊護砌 ，坡腳采用漿砌石齒墻防沖。內邊坡采用草皮護坡，距堤頂 設交通道，交通道寬 ，采用混凝土路面。左岸堤身采用河床開挖砂土填筑，外邊坡 1： ，內邊坡 1： ，外邊坡在堤頂以下 ～ 處設親水平臺，平臺寬 ，平臺以下采用預制六邊形混凝土塊護砌，坡腳采用漿砌石齒墻防沖，以上采用混凝土格柵護坡，格柵內植草皮。 方案三：左岸堤身采用河床開挖砂土填筑，內外邊坡均為 1： ，外邊坡在堤頂以下 ～ 處設親水平臺，平臺寬 ，平臺以下采用防洪墻型式，防洪墻臨水側用粗料石錯落堆砌，背水側采用塊石砌筑。堤頂及內坡同方案一。 綜合比較，方案三在滿足防洪及交通前提下整加了親水平臺，并且護岸型式新穎，體現(xiàn)現(xiàn)代水利特征，故選取方案三做為推薦護岸型式。 經計算， K＝ [K]＝ ，堤坡抗滑穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。左岸為復式斷面，外邊坡臺地以下采用復合式擋土墻護岸，臺地以上采用預制混凝土格柵護坡，格柵內植草皮。 rb—— 混凝土容重， kN/m3； B—— 沿斜坡方向長度， m； m—— 斜坡坡率，度。 (2)坡腳沖刷深度計算 HB=HP+[(VCP/V 允 )N1] 式中 HB—— 局部沖刷深度， m； 24 HP—— 沖刷處水深， m； VCP—— 平均流速， m/s； V 允 —— 河床面上允許不沖流速， m/s； n—— 與防 護岸坡在平面上形狀有關系數(shù)。 (3)擋土墻穩(wěn)定計算 主要對擋土墻進行抗傾覆穩(wěn)定計算。 經計算， K＝ [K]＝ ，滿足規(guī)范要求?；靥钌巴料鄬γ芏炔恍∮?，粘土壓實度不小于 。堤頂寬 ，在堤沿設城墻狀防浪墻，墻高 ，為磚砌結構，依墻設 寬人行道，堤頂中間部分為 4m寬人行道，并作防汛之用，兩側為綠化帶，植垂柳 及各種景觀植物，堤內坡比 1： ，采用草皮護坡，堤頂以下 設交通道路，路寬 ，為C20 混凝土路面，下設 厚碎石墊層。外邊坡馬道上下坡比均為 1： ，采用 厚 C20混凝土框格和 厚 漿砌石襯砌，護坡每隔 設一道伸縮縫，縫寬 ，內嵌瀝青砂板。齒墻每隔 設一道伸縮縫。 25 中心島設計 根據有關規(guī)劃要求，在老公路橋上游河道中心線位置布置一座中心島，中心島形狀設計為船形，頂部長 650m，寬 36m，頂部高程與同河道段面的兩岸堤頂高程相同，其中，島上游樁號 4+990，頂部高程 ，下游樁號 5+269，頂部高程 。中心心島四周邊坡斷面型式與相同位置河道左岸堤防斷面，在河道常水位處設親水平臺，平臺寬 ，平臺上下坡比均為 1： ，平臺以下為 漿砌石復式防洪墻，防洪墻深入河床以下 以防沖刷，平臺以上為坡式護岸，采用 C15 混凝土或漿砌砌石格柵護砌，格柵內植草皮。建筑物放在二期工程中實施，故在此僅作簡要敘述，將其特征參數(shù)列出。 二級橡膠壩：位于樁號 5+000（左堤樁號），壩長 726m，壩底板高程為 ，壩頂高程為 ，壩高 ，底板高出河床 ，洄水長度 2020m，和一級壩水位相銜接。因此推薦二級橡膠壩方案。 退水閘：為涵洞式，滿足內河退水要求，閘孔凈尺寸 ，進口位于內河側，閘室設在出口。上部結構采用預應力鋼筋混凝土空心板，下部結構為鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。 供水供電：沙河常年不斷流，水資源豐富，施工及生活用水可就近解決，施工用電可從縣城引進。 氣候條件：工程所在地域氣候溫和，四季分明，多年平均氣溫 176。 堤防工程安排在枯水季節(jié)施工，河床以上受洪水影響很小，但基礎在河床 以下，須填筑圍堰。基坑開挖后隔一段距離設集水井，用潛水泵集中抽排。如果基礎透水性強，需在基礎輪廓線外側設排水明溝，并設集水井集中抽排，在施工過程中應進行經 常性排水。 所有開挖、清除出來的料物廢渣均應運到指定場地堆放，如砂土料質量不符合要求，不得與筑堤土料混雜。當靠邊坡鋪土時，應超出設計邊線 。 分段填筑時，各段應設立標志，以防漏壓、欠壓，上下層分段位置應錯開。履帶拖拉機采用進退錯距法壓實工藝，碾跡套壓寬度 。堤身全斷面填筑完畢時，應削坡清理拍打平實。 雨季施工：下雨前及時壓實作業(yè)面表層松土，并把作業(yè)面做成中央凸起向兩側微傾，以利雨水排放。 砌石工程 漿砌石采用座漿砌筑的方法，要求塊石新鮮、無風化、堅硬、密實，最薄厚度不小于 ，塊石表面干凈無雜物。工程完工后，須經常灑水養(yǎng)護，在砌體未達到設計強度的 70%時，砌