人工河治理报告(编辑修改稿)

人工河治理报告(编辑修改稿)内容摘要：

方案 2：土堤（泥结石堤顶） +重力式浆砌石 +格宾 护岸，堤顶宽右岸设计为 4m，左岸设计为 3m，内外边坡均为 1：。 方案 3： 土堤（泥结石堤顶） +重力式浆砌石挡墙 +砼预制块护岸，右岸设计为 4m，左岸设计为 3m，内外边坡均为 1：。 24 单位长度（ 1m）工程量及投资比较表 项目 单位 方案 1 方案 2 方案 3 清基土方 m3 12 10 8 外运土填筑 m3 35 35 35 泥结石路面 m2 浆砌石挡墙 m3 格宾 m3 砼预制块 m2 总 投资 元 4328 2548 1748 分析： 方案 1 与方案 2 比较： 方案 1 比 方案 2，工程量小，稳定性好， 造价低， 选择方案 2。 方案 2 与方案 3 比较： 方案 3 比 方案 2 造价低，且有利于行洪，选择方案 3。 从行洪、占地、交通、管理、实际生活等多方面的要求上考虑，所以综合比较采用方案 3。 土料设计 土堤填土选用选定料场的亚粘土或粘土，粘粒含量宜为 15%～30％，塑性指数宜为 10%～ 20％，施工时应先清除垃圾和杂草，土料上堤时，应严格控制，不得含植物根茎、砖瓦垃圾等杂物，压实度不小于 ，含水量 25％，允许偏差177。 3％，土料的 C、φ值要求为 C≥ 22kpa，φ≥ 18176。 土堤稳定计算 该堤防工程级别为 4 级，最大堤高 ，内边坡（ 迎 水坡） 1:，外边坡（ 背 水坡） 1:，堤顶宽 4 m～ 3m。 填筑料从附近料场取土， 25 根据地勘资料及推荐的土的物理力 学指标，对堤防迎、背水坡进行边坡稳定分析计算。 边坡取 1： 计算。 筑堤土料及地基土物理力学指标参考地质章节。 堤防边坡抗滑稳定计算采用简化 bishop 法，用《理正 》程序进行计算。 经计算，该堤防典型断面正常运用条件和非常运用条件下边坡抗滑稳定最小安全系数如下： 边坡抗滑稳定最小安全系数表 运用条件 迎水坡 背水坡 设计洪水位稳定渗流期 水位降至 1／ 2 水位降至 0 从计算结果看，本堤为 4 级堤，正常运用条件下，抗滑稳定安全系数大于 ，非常运用条件下，抗滑稳定安全系数大于 ，满足规范要求，故迎、背水坡维持拟定设计边坡不变。 护岸 根据上面方案选定结论，护岸采用浆砌石挡墙 +砼预制块 护岸 方案。 设计挡墙高度为。 顶宽 ， 背 水面面坡 1： ， 迎 水面0，挡墙顶高程设计为 ，挡墙基础埋深大于 0. 5m，基础承载力要求大于 150kpa。 墙内预留φ 50PVC 排水管，间距。 砼预制块厚 4cm，下设 C10 砼垫层（厚 10cm），预制块由当地厂家生产。 挡墙结构设计 （ 1） 计算工况 26 考虑外河无水和外河为设计水位两种工况。 （ 2） 计算方法 选取典型断面进行计算，计算采用理正岩土 版 挡 墙稳定分析程序计算，主要对 挡 墙进行了抗滑稳定，抗倾稳定，基底应力的计算。 计算结果详见 下 表。 挡 稳定计算成果表 断面 2+600 堤基情况 地层 泥 质板 岩 承载力 (kPa) 500 μ 挡 墙型式 直立 挡 墙高度（ m） 抗滑安全系数 抗倾安全系数 基底压应力 (kPa) σ max 285 σ min 计算成果表明，抗滑安全系数均大于 ，抗倾安全系数均大于，基底应力小于地基允许承载力， 挡 墙的设计满足规范要求。 护坡设计 护坡厚度按下式计算： mB Lrr rHt b  式中 : t— 砼护面板厚度 (m)； η — 系数，对开缝板可取 ； H— 计算波高 (m)； 27 rb— 砼板的重度 (KN/m3)； r— 水的重度 (KN/m3)； L— 波长 (m)； B— 沿斜坡方向 (垂直于水边线 )的护面板长度 (m)； m— 斜坡坡率， m＝ ctga, a 为斜坡的坡角 (度 )。 经计算，护坡厚度一般在 左右，本次设计取厚为 、边长为 的预制 异 形砼块护坡，护坡总长度。 水流平行于岸坡产生的冲刷深度按下式计算： ]1)[(  ncpPB VVhh允 式中： hB— 局部冲刷深度（ m）； hP— 冲刷处的水深； Vcp— 平均流速 ,一般在 左右； V 允 — 河床面上允许不冲流速，经计算 V 允 =（ m/s）； n— 与防护岸坡在平面上的形状有关，一般取 n=1/4。 经计算局部冲刷深度 hB在 左右。 为满足抗冲刷要求，在护坡坡脚设顶宽 、高 的浆砌石基座嵌入基础土体 ，同时为保证砼预制块稳定，下设 C10 砼垫层厚 10cm。 河道疏浚 由于人为及自然 因素影响，造成水土流失，导致河床淤积，致使河道过流断面减少，沿河乡 村 的防洪标准明显偏低，使浅丘区居民的生命财产受到威胁。 本次河道 治理采取河道疏浚作为 河流 治理的 工程 28 措施。 对每次洪水后出现的局部冲刷和淤积及时清疏，为防止大水冲刷堤脚，在 河 流正中疏浚出一条深水小槽，经第二、三场洪水，小槽变成主槽，引冲作用明显。 河道疏浚长。 堰坝 改造 设计 本次设计改造小型堰坝 3 处，分别位于泵站桥、一甲村及石墩村。 均建在 XX 人工河上，其工程特性见下表。 存在问题 2 处小型堰坝大多始建于 70 年代中 期，运行至今已四十余年，老化、破损严重，现已不能正常运行。 其存在的主要问题有：堰坝部位已出现开裂、变形；由于当时设计不合理，上部无闸门控制，一遇下大雨无法正常泄洪，造成上游农田被淹。 堰闸结构计算 A、水闸的孔口宽度计算 —— 确定水闸的底板高程 一般高出河底高程 （防沙）。 —— 孔口宽度的确定 实用堰泄流能力采用下列公式： 式中： Q— 流量（ m3/s）； C— 上游面坡度影响修正系数，取 ； 2/302 HgBCmQ m 29 m－二元水头宽顶堰流量系数，与相对上游堰高 P1/H及堰头形式有关； ε－闸墩侧收缩系数； σ m— 淹 没系数； B— 总净宽（ m）； H0— 计入流速水头的堰上总水头（ m）。 B、消能防冲设计 采用降低闸坝后河底高程形成消力池进行消能（即底流消能）。 矩形断面 下挖式消力池的池深 d、池长 LK按下列公式计算： 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 — 水跃淹没度，可取 ； h2— 池中发生临界水跃时的跃后水深， 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— 跃前、跃后断面宽度， m； φ — 消力池出口段流速系数，可取 ； L— 自由水跃的长度。 Fr1— 收缩断面弗劳德数； ｈ １ — 收缩断面水深， m； ｖ １ — 收缩断面流速， m/s。 C、 闸室稳定分析 设计工况和荷载计算及荷载组合，设计工况：竣工期，正常运用，校核运用。 基底应力计算公式： WMAGP  m inm ax 式中 P — 闸室基底应力最大值或最小值（ kpa） Σ G— 作用在闸室上的全部竖向荷载（包括闸室基础底面上的扬压力在内， kN） Σ M— 作用在闸室上的全部竖向和水平荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩（ ） A— 闸室基底面的面积（ m2） W— 闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩（ m3） 31 抗滑稳定系数：  HGfK c 式中： KC— 沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数； f— 闸室基底与地基之 间的摩擦系数； Σ H— 作用在闸室上的全部水平向荷载（ kN）。 经计算 Pmax/Pmin 在竣工期，正常运用为 ，校核运用为 ，Kc 为。 满足要求。 堰闸 （泵站） 改造设计 根据 《 湖南省 XX 市 XX 高标准农田建设示范工程项目（ 20xx年度）扩大初步设计 报告》， 本次设计将泵站桥原堰坝拆除，堰闸下部为 C15 砼整体式平底板，两岸边墙为重力式挡土墙，采用 水泥砂浆砌筑，闸门采用钢筋砼平板水力自控闸门。 泵站桥堰坝闸上设机耕桥，桥面宽 5m； 一甲堰坝拆除原阻水中墩，新建水力自控闸门。 闸门为现浇 C25 钢筋砼，闸门由专业生产厂家定点生产。 为提高项目区抗旱能力，本次拟改造 7 个水轮泵站，水泵总装机容量为 320kw，扬程为 7m～ 25m，总设计灌溉面积 2800 亩，总 设计提水 流量 ，管道选用直径 200mmPVC 管。 具体见设计图 和 《 湖南省 XX 市 XX 高标准农田建设示范工程项目（ 20xx 年度）扩大初步设计 报告》。 堰闸工程特性见表。 2 座堰闸的工程量见表 至表。 32 表 堰闸工程特性表 工程名称 宽度 (m) 闸门型式 /扇数 闸门尺寸 (m) 启闭型式 B H 泵站桥堰闸 钢筋砼/3 水力自控式 一甲堰闸 钢筋砼/4 水力自控式 表 泵站桥加固改造主要工程量表 序号 项目名称 单位 数量 备注 1 围堰土方开挖 m3 800 2 围堰土方回填 m3 800 3 浆砌石拆除 m3 4 桥面砼拆除 m3 5 桥板 C30钢筋砼 m3 6 闸墩 C25钢筋砼 m3 7 C20底板 砼 m3 8 人行桥 C20钢筋砼 m3 9 支墩基础 C20砼 m3 10 支墩 C20钢筋砼 m3 11 m3 12 模板 m2 13 钢筋制安 t 14 橡胶支座 m3 15 安装水力自控闸门 扇 3 1* 16 水轮泵更换 台 4 AT2040 17 上水管更换 m 50 Φ 200 33 表 一甲村堰坝坝改 造主要工程量表 序号 项目名称 单位 数量 备注 1 围堰土方开挖 m3 2 围堰土方回填 m3 3 砼凿除 m3 4 浆砌石拆除 m3 5 C20底板砼 m3 6 支墩 C20基础砼 m3 7 支墩 C25钢筋砼 m3 8 模板 m2 9 安装水力自控闸门 扇 4 1* 10 水轮泵更换 台 1 AT204 11 上水管更换 m 50 Φ 200 机耕桥设计 XX 人工河上 原设置有 3 处机耕桥，目前因洪水冲击破损严重，现已不能通行，本次设计重建，即拆除原机耕桥，新建板梁式钢筋混凝土机耕桥，长 ，按 3 跨设计，每跨长。 设计荷载按载重汽车 10t，人群荷载按 3KN/m2。 具体见设计图。 机耕桥 工程量表 （ 1 处） 项目 单位 数量 土方回填 m3 板、梁 C25砼 m3 桥台（墩） C25砼 m3 模板 m2 m3 钢筋制安 t 铺装层砼 m3 34 （涵管）设计 根据现场调查，初步确定设计 23 处自排涵管，涵管采用承插式预制砼管，有 12 处涵管内径 ，壁厚 20cm， 6 处涵管内径 ，壁厚 20cm， 5 处涵管内径 ，壁厚 20cm。 涵管采用拍门形式。 涵管位置及设计具体参考设计图纸。 35 5 施工组织设计 施工条件 （ 1）交通及建材供应条件 本工程对外交通基本上已形成，便于土料和其它材料的运输。 施工开采土料在施工现场 公里范围内，块石在 40km 范围内的石料 场可汽车运输，砂子和卵石要从 15km 处 的 舂陵河砂石料场 购买，利用汽车运输到工地；水泥从 XX 市采购。 建 材 供 应 表 表 （ 2）水文气象条件 XX 人工河 为 舂陵河 一级支流， 干流全长 ，总流域面积356km2，干流平均坡降为 ‰。 本工程项目区属于亚热带季风气候区，雨量充沛，四季分明，多年平均降雨量。 根据 XX市气象站 1979～ 20xx 年（共 31 年）气象资料统计分析： 年平均气温 ～℃；全年 1 月最冷，月均气温 ℃， 7 月最热，月均气温 ℃，全县≥ 10℃的活动积温 ℃， 80%保证率为 ℃，雨量充沛，历年平均降雨量 ，降雨年际变化大，年内分布不均， 3～ 8月。