凉州区六坝河马蹄河防洪治理工程堤防护面的方案比选.docVIP

凉州区六坝河马蹄河防洪治理工程堤防护面的方案比选 　　摘 要：简述了凉州区六坝河、马蹄河防洪治理工程概况及设计基本参数，通过对防洪堤护面形式及材料经济比选，根据工程区实际情况及建设需求，综合比较确定了凉州区六坝河、马蹄河防洪治理工程堤防护面设计方案。 　　关键词：六坝河；马蹄河；堤防护面；方案；比选 　　 　　1 工程概况 　　凉州区六坝河杂木渠首至磨嘴子段防洪治理工程治理河道全长10 km，治理河段主要保护对象为河道沿岸凉州区古城镇0.71万人农业人口，0.05万hm2农田，并为杂木河总干渠、杂木河渠首水厂等水利基础设施和下游国际通讯光缆、兰新铁路、“312”国道、天马大道等通信交通设施的防洪安全提供有效保障，属农防段，设计洪水标准（重现期）为10 a一遇，保护对象等级为Ⅳ等，堤防工程按5级设计，设计新建堤防9.08 km。 　　凉州区马蹄河连霍高速公路桥至凉古公路桥段防洪治理工程治理河道全长7 km，治理河段主要保护对象为凉州区高坝镇0.34万人农业人口，0.02万hm2农田，并为甘肃武威城东工业园区及两岸其他建筑设施提供安全保障，属农防段，设计洪水标准（重现期）为10 a一遇，保护对象等级为Ⅳ等，堤防工程按5级设计，设计新建堤防6.26 km。 　　2 设计基本参数 　　2.1 洪水标准 六坝河、马蹄河堤防工程均按10 a一遇洪水设防，六坝河设计洪峰流量237 m3/s，马蹄河设计洪峰流量53.65m3/s。 　　2.2 地质 六坝河堤基主要布置在山前冲洪积扇，地层岩性为冲洪积（al-plQ3）含漂石砂卵砾石层，层厚大于6 m，含漂石砂卵砾石层结构较密实，干密度P d ＞2.05g/cm3，变形模量30～35 Mpa，渗透系数95～120 m/d，地下水埋深大于5 m。地质建议堤坡比：混凝土护坡迎水面1∶1.50，砌石护坡迎水面1∶1，土堤背水面1∶1.25；临时开挖边坡：水上1∶1～1∶1.25，水下1∶1.50～1∶1.75。马蹄河堤基主要布置在马蹄河河床及河漫滩，地层岩性为冲洪积（al-plQ4）砂卵砾石层，层厚大于10 m，砂卵砾石层结构松散-稍密，天然密度1.96 g/cm3，变形模量30～35 Mpa，渗透系数50～80 m/d，地下水埋深大于5 m。地质建议堤坡比：混凝土护坡迎水面1∶1.50，砌石护坡迎水面1∶1，土堤背水面1∶1.25；临时开挖边坡：水上1∶1～1∶1.25，水下1∶1.50～1∶1.75。 　　2.3 地震 六坝河、马蹄河工程区在大地构造上均属走廊过渡带的武威新凹陷盆地区，工程区地震动峰值加速度为0.20 g，地震动反应谱特征周期为0.45 s。相应的地震基本烈度为 Ⅷ 度。 　　2.4 冻土厚度 六坝河、马蹄河工程区位于严寒地区，季节性冻土厚度为1.41 m。 　　3 堤防护面方案比选 　　按因地制宜、就地取材的原则，根据堤段所处地理位置、工程现状、堤基地质、建筑材料、施工条件、工程造价等因素综合比较确定堤防护面型式与建筑材料。 　　3.1 堤防护面型式比选 　　根据六坝河、马蹄河河道实际地形条件，选择坡式护面和重力式防洪墙两种堤型结构进行方案比选，通过已建工程的经验，两种型式堤防均能有效防护岸坡淘刷、坍塌，以达到保护河岸农田、村民及两岸设施等的安全。本方案比选以10 a一遇洪水为典型断面，坡式护面以砌石护面为典型断面，坡式护面坡度按1∶1设计，浆砌石结构型式参考已建工程，上部厚0.30 m，下部厚0.40 m，基础底水平外伸0.80 m，重力式防洪墙以砌石结构为典型断面，迎水面采用直墙，背水面坡比1∶0.40，通过结构断面比较，坡式护面具有结构断面小，造价低的优势，因此，六坝河、马蹄河防洪治理堤防护面选用坡式护面结构。 　　3.2 护面结构及厚度计算 　　堤防护面材料可用现浇C 15混凝土和 C15细粒混凝土砌卵石作比较分析计算，C 15混凝土护面堤防迎水面边坡采用1∶1.50（根据混凝土工程施工规范及参考已建工程经验，现浇混凝土防渗工程深度在1～2 m左右边坡系数不应小于1∶1.50，便于在施工时立模精修，实践中，在黏土、黏壤土区域都是稳定的，而且施工时没有塌落现象。），背水面边坡采用1∶1.25；C 15细粒混凝土砌卵石护面堤防迎水面边坡采用1∶1，背水面边坡采用1∶1.25。 　　护面材料厚度依据《堤防工程设计规范》附录D公式计算，根据六坝河、马蹄河治理工程护面厚度计算结果，并结合项目区已建类似工程经验，浆砌石护面采用顶厚度0.30 m，底厚度0.40 m，现浇混凝土护面采用顶厚度0.15 m，底厚度0.25 m。 　　3.3 堤防护面材料比选 　　根据当地建筑材料和地质地形条件，结合已建工程经验，采用浆砌石和混凝土材料，即现浇混凝土