大榆树沟防洪治理工程初步设计报告(编辑修改稿)

大榆树沟防洪治理工程初步设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

《堤防工程 设计规 范》 GB50286— 98附录 C 计 算确定。 重力 式浆 砌 石挡 土 墙 ： 当 m≤ 时 按下式 计 算 HRKKKR PVP 0 式中： Rp —— 累 积频 率 为 P 的波浪爬高 (m)： K —— 斜坡的糙率 及渗 透系 数 ，砌石护面取 ； Kv —— 爬高累 计频 率 换 算系 数 ，取 ； KP —— 经验 系 数 ，可根据 风 速 V(m／ s)、堤前水深d(m)、 重力加速度 g(m／ s2)组 成的 无维 量gdV ，查表得 ； 18 R0 —— 无风 情 况 下，光滑不透水 护 面 ( 1K )、 mH 1 时 的爬高值 (m)，按《堤防工程设计规范》表— 4 确定。 取 ； H —— 堤前波浪的平均波高 (m)，由波浪要素公式 计 算确定。  70245022701300 0 1 80 ..V.VgF.thVgdthV HgΗ 502913.  式中： T —— 平均波周期 (S)： V —— 计 算 风 速 (m／ s)；取凉城 县 汛 期 多年 最大 风 速平均值 ， ／ s； F —— 风区长 度 (m)； g —— 重力加速度 (m／ s2)。 经计 算： m≤ 时 ， 计 算波浪爬高 为。 (2)风 雍增水高度 根据《堤防工程 设计规 范》 GB50286— 98 附录 C 公式 2． 1计 算确定。 βgdFKVe cos2 2 式中： e—— 设计点 的 风 雍水面高度 (m)； K—— 综 合摩阻系 数 ，可取 K=10 6： V—— 设计风 速，按 计 算波浪的 风 速确定， V=／ s； 19 F—— 由 计 算 点逆 向量到 对 岸的距离 (m)： 100m； D—— 水域的平均水深 (m)； Β —— 风 向与垂直于堤 轴线 的法 线 的 夹 角 (度 )。 计 算得 风 雍增水高度 为 ，均小于 ，可忽略不 计。 经计 算 大榆树沟 堤防安全超高为 ，考 虑 波浪爬高作用，加高 ,确定总加高 ,设计 水深。 堤高 确定为。 断 面 设计 堤 顶宽 度 根据《 堤防工程 设计规 范》 GB5028698中的 规 定，并考 虑汛期防洪交通要求， 5 级 堤防堤 顶宽 度 为。 堤坡 按照《堤防工程 设计规 范》 GB50286— 98中的 规 定， 浆 砌石重力式 挡 土 墙 堤防迎水坡采用 0，背水坡采用 1∶。 防洪堤 断 面尺寸 按确定的防洪 标 准， 结合 考 虑现 河道 断 面确定堤宽 b=90m ，平均 i=1/88， n=， h=， 计 算得最大行洪能力 为 ，大于十年一遇洪水 m3/s， 满 足行洪 设计标 准。 本次河道治理河段在土石山区，综合考虑占地、拆迁 、投资及挖填方的要求，排除了使用土堤的可能性，而治理河段周边有许多采石场，块石价格低廉，储藏量能够满足施工需求，所以在这里选择堤型 为浆 砌石重力 式 堤防，其占地少，坚固耐用，符合设计的要求。 20 堤型 为浆 砌石重力 式护 岸。 重力式 浆 砌石超高取 ， 则断 面尺寸 为 堤距 90m， 设计 水深 ，堤高 m，堤 顶宽。 堤防背侧采用河道挖方弃土填筑宽 ，距堤顶 高的防洪应急通道 ,为砂砾石路面。 防洪堤 结 构见 图。 结 构 设计 稳 定 计 算 （ 1）抗 滑稳 定 计 算 大榆树沟 防洪堤所 处 的河道 属于 季 节 性河 流，只在汛期有几次洪水下泄，平 时为 河干。 防洪堤的 抗 滑稳 定最不利 时 是在堤前无 水的情 况 下， 因此抗 滑稳 定 计 算按河道 无 水 与河道洪水位为设计水位 2 种工况 时 考 虑。  PWfKi 式中： Ki—— 抗 滑稳 定安全系 数 （ 规 范要求 5 级 提 防为 ） ∑ W—— 作用于 墙 体上的全部垂直力的 总 和 ∑ P—— 作用于 墙 体上全部水平力的 总 和 f—— 底板于堤基 础之间 的摩擦系 数 (本 区 基 础为沙壤土， ) 工 况 ∑ W （ KN） ∑ P （ KN） f Ki 标准 备注 堤前 堤背 1 无水 填土 满足要求 21 2 设计水位 填土 满足要求 两种工况分别 计 算得 Ki为 和 ，均 大于 ，均 满足要求。 （ 2）抗 倾稳 定 计 算  HVMMK0 式中： K0—— 抗 倾稳 定安全系 数 （ 规 范要求 5 级 提防 为 ） ∑ MV—— 抗 倾覆 力矩 （计 算得 M） ∑ MH—— 倾覆 力矩 （计 算得 M） 工 况 ∑ MV （ KN M） ∑ MH （ KN M） K0 标准 备注 堤前 堤背 1 无水 填土 满足要求 2 设计水位 填土 满足要求 两种工况分别 计 算得 K0为 和 ，均 大于 ，均 满足要求。 （ 3）重力 墙 基地 应 力 计 算   WMAGm inm a x、 22 式中： minmax、 —— 基 础 的最大和最小 压应 力 ∑ G—— 垂直荷 载 A—— 底板面 积 ∑ M—— 荷 载对 底板形心 轴 的力矩 ∑ W—— 底板的截面系 数 经计 算得最大 a,最小 KＰａ， 远 小于地基砂砾石的 允许 承 载 能力 120KＰａ。 同时也充分考虑了防洪堤沿线地基不均匀性的安全储备 （η =σ max/σ min=）。 护设计 冲 刷 计 算 （ 1）堤岸冲刷深度计算 ① 不冲流速校核： 根据河床土质及河道行洪断面，其允许不冲流速为 ，而河道设计流速为 ～ ， 大于允许不冲流速，故需要计算水流对河槽造成的冲刷深度。 ② 冲刷深度计算 根据《堤防工程设计规范》 GB50286— 98 并结合本河道的堤线布置情况，堤防直线段采用平顺护岸冲刷深度公式计算冲深，在弯道处采用斜冲护岸公式计算冲刷深度。 a、水流平行于岸坡产生的冲刷按下式计算： Bh = ph ]1)[( ncpVV允 23 式中 :hB —— 局部 冲 刷深度 (m)， 从 河底算起； hp —— 冲 刷 处 的水深 (m)； m Vcp—— 平均流速 (m/s)； V 允 —— 河床面上 允许 不 冲 流速，取 (m/s)； N—— 与 防 护 岸坡在平面上的形 状 有 关， 取 n=1/4； 经计算，平行水流的冲刷深度为。 b 水流斜 冲 防 护 岸坡 产 生的 冲 刷按下式 计 算： dgmVatgh ip 301 22322 式中：  hp—— 从 河底算起的局部 冲 深 (m)； ɑ—— 水流流向与岸坡交角 15176。 ； m—— 迎水 面边 坡系 数 0； d—— 坡角 处 土壤粒 径 (m)； Vi—— 水流局部 冲 刷流速 (m/s)， Vi的 计 算 按无滩地 河床考 虑。 pi WQV 式中： Q—— 设计 流量 (m3/s)； Wp—— 设计 河道 过 水 断 面 积 ； 斜冲冲刷深度计算表 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 计 算 结 果 显 示，河道局部 冲 刷深度在。 防洪堤基 础 深，故在 弯 道 处 需 进 一步防 护。 本设计变更在 弯道转折处墙脚采用铅丝石笼防护，其护宽按2～ 3 倍最大冲深值计算，设计防护尺寸为： 宽 ， 长 ，厚 50cm 的 铅丝网 石 ，网石下面为 厚的砂砾垫层和一层土工布。 堤防 横断面 设计 变更前 防洪堤 横断面型式采用梯形断面， 浆 砌石重力 墙 基 础 深 1 m。 墙高 ，底 宽 m，重力墙迎水面为直立式，背坡 1∶ ；根据专家审查意见，考虑到防洪堤背面不全部填土，为了增加防洪堤的安全稳定性，将浆砌石重力墙的背坡改为 1:，相应地重力墙基础底宽变为 ，其余项目保持不变。 则原设计抗 滑稳定系数 Ki为 ，抗倾稳定系数 K0为 ，变更后抗滑稳定系数 Ki为 ，抗倾稳定系数 K0 为。 穿堤建筑物设计 为了 为了保持河道较陡地段的河床不被严重冲刷下切， 也为了在河道 上 淤积 被采砂后遗留下的大坑， 增 设浆砌石固定断面 4 处， 共计6 处。 固定断面的 技术参数 与变更前的一致， 为： 宽 8 米，深 米，迎水面设 米深的齿墙，墙厚 米，下游面设 米深的齿墙，墙厚 1 米，固定断面为铅丝笼网石结构，轴线桩号分别为： 0+430+88 1+25 2+22 3+600、 4+520。 25 为了方便村民出行及田间耕作的需要，在村庄附近的过河道路上增 设 置交叉工程浆砌石过水路面 2 处 ,共计 4 处。 因治理河段两侧 重载 运煤专线公路仍在修建中，每天均有大量重载车辆通过 河道上的过水路面，所以为了防止刚修好的过水路面被破坏掉，向将 过水路面 的浆砌石 路面厚度由原设计的 30cm，变为 60cm，其余 的技术参数与变更前 一致： 其长度为分别为： , , , ， 宽度 均为 ， 路面为 60cm 厚的浆砌石结构，其路面在岸边的坡度为 1:10。 其轴线桩号分别为： 0+46 1+080、 4+70 5+230。 在河道的转弯处 设 置 护脚， 以防止洪水流速太大冲刷堤防， 防洪护脚的具体尺寸原来为： 宽 8m， 长 10m，厚 50cm 的 铅丝网 石。 为了更加合理地防止 洪水 冲刷 堤防， 现变更为 宽 5m， 长 60m，厚 50cm的 铅丝网 石。 桩号分别为： 2+024, 4+391, 4+462。 在防洪堤两侧 同样 布置上堤坡道 5 处，坡道 的设计参数不变，仍然是： 坡度为 1:10,边坡坡度为 1:，宽度为 4m。 桩号分别为： 1+000, 2+600（双侧） , 4+000, 5+000。