老楠木场堤防加固实施方案

1、彭州市湔楠木场段“8.17”水毁堤防修复工程实施方案()岳阳市水利水电勘测设计院二一三年三月目录1 综合说明.- 3 -1.1 项目背景. - 3 -1.2 水文. - 4 -1.3 地质. - 5 -1.4 工程任务和规模. - 6 -1.5 工程布置及主要建筑物 . - 8 -1.6 施工组织设计. - 9 -1.7 工程投资概算. - 9 -1.8 项目招投标. - 10 -2水文. - 11 -2.1 水文站网分布及基本情况. - 11 -2.2 主要测站沿革及测验情况. - 11 -2.3 水文资料复核. - 12 -2.4 设计洪水计算. - 13 -2.5 分期设计洪水. - 1

2、8 -2.6 水位流量关系. - 19 -3地质.- 22 -3.1 地形地貌. - 22 -3.2 地层岩性. - 22 -3.3 地质构造. - 23 -3.4 水文地质. - 23 -3.5 场地效应. - 23 -3.6 地基土承载力的确定. - 24 -3.7 天然建筑材料. - 24 -4工程任务及规模.- 25 -4.14.24.34.4工程河段规划及建设情况. - 25 -工程建设必要性. - 25 -工程规模. - 25 -防洪标准. - 26 -4.5 设计洪水水面线. - 26 -5工程布置及建筑物.- 27 -5.15.25.3设计依据. - 27 -工程总布置. -

3、28 -横断面设计. - 29 -6施工组织设计.- 31 -6.1 施工组织. - 31 -6.2 施工安排. - 31 -6.3 施工条件. - 31 -6.4 堤身填筑. - 31 -6.5 施工导流. - 31 -6.6 主体工程施工. - 32 -6.7 施工进度安排. - 32 -7设计概算.- 34 -7.1 编制依据. - 34 -7.2 基础单价及费率. - 34 -7.3 其他. - 36 -7.4 概算成果. - 36 -8项目招投标.- 38 -8.1 招投标方案编制依据和原则. - 38 -8.2 招标范围. - 38 -8.3 招标组织形式. - 38 -8.4 招

4、标方式. - 39 -8.5 招标初步方案. - 39 -8.6 施工工期. - 39 -1 综合说明1.1 项目背景彭州市湔楠木场段堤防位于彭州市湔江中下游。湔江是沱江上游的三大支流之一，位于彭州市西北部，发源于岷山山脉的茶坪山，河源主峰城海拔 4812m，河流自西北向东南流经彭州、什邡和广汉市地界，于广汉市的河兴镇与石亭江汇合进入沱江。湔江流域面积 1318km2，主河道长 120km。湔江流域东西两侧分别于石亭江和岷江为邻，西北沿彭州市界，北部从彭州市林因寺什邡市峰顶山灵节皂角广汉市南风到河兴一线，西蒲阳河支流土溪河的分水岭为界至关口，岸、人民渠、分干渠北一线经广汉南至和兴为界。湔江流域

5、地势由西北向东南倾斜，地貌以山地和平原为主，有少量丘陵分布。上游地处龙门山地与平原的过渡带，地貌类型复杂多变，差异明显。关口红岩以北属龙门山脉中段山地区，除湔江河谷区以外，海拔都在 1000m 以上，山势陡峭，山高谷深，河床狭窄，坡陡流急。以上属高中山区，海拔高程大于3000m，谷底高程 1000m 以上，相对高差接近 2000m，山势峻拔。以南至通济一带属中山区，向南至关口属低山丘，此区岭谷高差 250m1000m，河谷宽达4001700m，该流域良好的库盆地形。湔江流域在白水河汇入以后向低山区、丘陵过渡，河谷亦逐渐开阔，至关口与平原相接；从关口沿鸭子河至红岩、以北呈三角形分布有少量丘陵；关

6、口红岩以南为向东南延伸的冲积平原，海拔由 700m 逐渐降至 500m 左右，地势平坦，河渠密布。整个区域地貌类型呈齿状，由高山向中山、低山、深丘、台地直至平原有规律的梯级过渡。因受:“8.17”山洪的影响，且工程段部分堤防被冲毁，经计算复核，堤防高度满足过水要求，冲毁原因主要是洪水来势迅猛所致，工程段位于老楠木场。受彭州市水务推广服务中心委托，我院承担了彭州市湔楠木场段“8.17”水毁堤防修复工程实施方案的设计工作，设计过程得到了彭州市水务局、市水务局有关、的大力支持和帮助，在此表示衷心感谢！1.2 水文1.2.1水文特征湔江系沱江上游的三大支流之一，发源于岷山山脉的茶坪山，河流门山山地再过

7、渡到平原，流经彭州、什邡和广汉市地界，最后于广汉市的河兴镇与石亭江汇合进入沱江。湔江关口以上属山区河段，主河道为金河，流经镇是纳入右岸支流白水河，往至通济镇下约 1km 处，左岸汇入支流白鹿河。镇以上的银厂沟及白水河内，高山峡谷，河床比降较大，镇至关口河段为高山向平原过渡段，关口为湔山口，关口以下进入平原，地形骤变，河床宽阔，低平，比降减小。湔江径流主要由降雨和融雪补给，有水补给，河流全年不断流。径流年内分配随降雨而变化，分配不均且变幅较大。据关口水文站 19562004 年实测径流资料统计，汛期（610 月）径流量占年总量的 80.5%；枯水期（115 月）径流量占年总量的 19.5%，最枯

8、期 121 月仅占年总量的 4%。实测最小流量仅 2m3/s。径流年际变化较小，年径流极值比为 2.46。汛期，受大气降雨补给明显，流域内雨量充沛，丰水期为 59 月，最大流量主要集中在 7、8 两月。根据关口水文站 19562004 年实测洪水资料统计，年最大流量多集中在 59 月，尤以 7、 8 两月居多。年最大流量最早初夏在 1982 年 5 月 31 日，流量为 521m3/s；最晚出现在 1960 年 9 月 30 日，流量为 2040 m3/s，（1978 年 9 月 1 日），最小为 128 m3/s（1986 年 6 月 27 日），二者之比为 35.1。1.2.2工程河段设计

9、洪水计算成果工程河段位于关口水文站下游约 11.5km 处，区间集雨面积从万分之一的航测图量算得 26.6km2。工程河段控制断面的设计洪水，以湔江关口水文站的计算成果为按面积比的 2/3 次方移用得到。工程河段设计洪水成果表控制断面断面控制面积（km2)各 频 率 设 计 值 Xp(m3/s)p=1%p=2%p=5%p=10%p=20%关口水文站62657704920381029802160工程河段控制断面636.6586050103860304021501.3 地质1.3.1地形地貌工程区位于川西平原西北部，区内地势平坦，地面高程 540740m，地面以711的坡降自西向东倾斜。湔江从关口

10、出峡后，河谷开阔，坡降平缓，形成了以堆积作用为主的各种地貌形态，主要有以下几种地貌单元：1）河漫滩：沿河呈窄条弧形不对称分布，高出水面 03m，局部河心滩，宽度 20150m，易遭洪水淹没，其形态亦会因洪水而发生变化。组成物质为灰白色砂砾卵石层，表层偶有砂层。2）一级阶地沿河广泛分布，高出河水面 35m，阶面较宽且平坦，一般长数百米至数公里，阶面最高可达数公里，微向河心及下游倾斜，其组成物质具明显二元结构。区内排灌水渠交错，形成网络。1.3.2地层岩性区内出露地层为第四系松散堆积物及侏罗系莲花口组下统基岩，现由新到老分述于下：1）第四系松散堆积物（1）人工堆积（Q4r）第四系人工堆积主要为沿湔

11、沿灌开挖的天然建筑材料，为素填土，主要由卵石组成，厚度 310m 不等。沿河（2）冲洪堆积（Q4al+pl）断续分布，多处被洪水冲毁。分布于湔江一级阶地及河。上部为黄色、灰色砂壤土，稍中密，厚 0.52m。下部为卵石层，卵石成分为石英岩、花岗岩、灰岩、变质岩、砂岩等，粒径一般 1020cm，少量大者可达 3050cm，卵石层分选中等，磨园度较好，颗粒排列一般无明显定向性。卵石含量 80%，粒间充填物为细中砂，含量约 20%。2）侏罗系莲花口组下段（J311）紫灰色中层岩屑砂岩，砾状砂岩与棕红色粉砂岩、砂质泥岩不等厚韵律互层,夹透镜状灰质砾岩，岩层呈单斜构造，岩层产状 N50E/SE25。砂岩、

12、砾岩，强度一般；泥岩岩性软弱，失水开裂崩解，遇水易软化。测区位于关口湔江堰大坝左岸出露有砂岩夹薄层泥岩，长度约 20m。1.3.3地质构造工程区大地构造单元处于我国新华夏系第三沉降带盆地西南缘的凹陷盆地内。凹陷西边受龙门山断裂带的安县灌县断裂控制，龙门山断裂带长约 450km，北 3060东，倾北西，倾角 40-55，测区距安县灌县断裂带 3040km，东边紧靠龙泉山断裂带。测区西北部断裂较发育，断裂带以北东向为主，规模较大，主要有茂汶断裂、映秀断裂，其次为较小规模的断层。1.3.4场地效应根据中国动参数区划图（GB18306-2001）和 2008 年 6 月中国局发布的、陕西部分地区动峰值

13、加速度区划图、动反应谱特征周期区划图，工程区动峰值加速度为 0.15g，动反应谱特征周期为 0.4s，对应地震基本烈度为 7 度。按区域构造稳定性评价标准，工区场地属“区域构造稳定性较差”的区域。1.4 工程任务和规模1.4.1工程河段规划及建设情况1999 年市水利电力勘测设计院编制了湔江（关口）防洪规划报告，该专题规划对沱江的支流湔江干流进行了防洪规划，提出在湔江彭州市平原河段进行防洪整治工程。2006 年 4 月市水利电力勘测设计院编制湔江彭州段（关口人民大桥）防洪整治工程可行性。工程河段左岸现为砌卵石堤防，左岸修建于 2008 年，堤顶宽 4.0m，基础埋深 6.0m，迎水坡均设置马道

14、，马道宽为 2.5m，马道设置在河床，堤迎水坡坡度为 1：1.5，采用 C15 砼砌卵石，迎水坡马道以下（包括马道）衬砌厚 0.5m。马道以上迎水坡坡度为 1：1.5，采用 0.3m 厚 C15 砼砌卵石至堤顶，马道以上垫层仍为 0.2m 厚的干砌卵石。堤背水坡坡度为 1：2，采用植草护坡。1.4.2工程建设必要性省彭州市湔楠木场段堤防修复加固整治是对该处的居民、企业和农田进行保护，而本工程段堤防因山洪原因被冲毁，导致原有保护段堤防不能形成封闭的防洪体系，严重着该处人民的生命安全。本段堤防修复后工程能确保右岸形成封闭防洪的防洪体系，确保人民的安全。因此新建本工程是十分必要的。1.4.3工程规模

15、根据湔江（关口）防洪规划以及工程水毁现状，确定本工程建设规模为：整治修复堤防 1006.2m，河道疏浚长度 950.6m。1.4.4防洪标准根据湔江（关口）防洪规划工程河段防洪标准左岸为 20 年一遇。1.4.5设计洪水水面线工程河段设计洪水水面线采用拟定的断面型式及起始断面控制的水位，边滩糙率及上述计算的边界条件，用恒定流能量方程进行计算求得。起推断面位于大工程末端。起始断面各频率设计洪水水位表1.5 工程布置及主要建筑物1.5.1防洪标准及堤防级别根据湔江（关口）防洪规划和工程工现状，工程河段防洪标准左岸为 20 年一遇。根据中民防洪标准（GB50201-94）和堤防工程设计规范（GB50

16、286-98）规定，堤防为等工程，其主要建筑物按 4 级设计，次要建筑物按 5 级设计。1.5.3工程平面布置根据湔江（关口）防洪规划和工程现状，结合本工程范围内河道的特点，现分述如下：整治修复堤防 1006.2m，河道疏浚长度 950.6m。1.5.5横断面设计根据工程河段地形地质条件及天然建筑材料情况，结合河势水流条件和彭州市治河历史经验，参照已成堤防工程的运行情况综合分析后。本着“因地制宜，就近取材”的原则，考虑到砂砾石堤工程造价低，施工经验丰富，回填堤身所需的砂砾石储量大且质量优，可就近取材，便于机械化施工，易于控制工程工期，而且有较成筑堤经验，设计采用 C15 砼面板护坡碾压砂卵石堤

17、型。基础埋深 6.5m，堤顶宽 4.0m（维持原状），迎水坡均设置马道，马道宽为2m，马道设置在枯水位以上，马道高程与设计河床面高，防洪堤迎水坡基础底宽 1.00m，基础高度为 0.6m，防洪堤基础为 C15 砼。堤身修复处：一级马道以上堤迎水坡坡度为 1：1.5，采用 C15 砼面板。频率流量（m3/s）水位（m）p53860650.3基础加固处：马道以下（包括马道）衬砌厚 0.3m。堤背维持原状。砂卵石填筑就地开挖的河床砂卵石料，采用机械碾压、加水夯实（相对密度0.70，干容重21KN/m3）。1.5.6河堤抗冲保护设计通过近年来的实践证明，防洪堤遇洪水破坏均不是堤顶高度不够，洪水漫堤所至

18、，而是防洪堤基础抗冲能力不够淘刷后失稳垮堤。根据河堤冲刷深度计算结果，河段防洪堤基础冲刷深度为 5.205.92m 。按照规范，防洪堤基础埋深应置于河床冲刷线以下 0.51.0m，本阶段护岸基础埋深设计为 6.5m。为确保行洪安全，做好河堤的抗冲保护设计仍是相当必要的。本次设计参考省内其它河道多年来修堤的经验，对工程河段采用下述抗冲保护措施：在堤迎水坡脚回填砂卵石时，在堤脚外 15m 范围内，每隔 30m 设一个防冲埂，防冲埂与堤防交角为 12-30之间，防冲埂采用 C15 砼浇筑，高 2.0m，底宽 0.80m，长 15m。1.6 施工组织设计工程所在区域，有乡村道路，车辆通行便利，交通方便

19、。施工用电可就近接线，施工用水可就地解决。工区所需砂砾料主要用于防洪堤护岸砼用粗、细骨料；大卵石料。根据，工区附近有沙石公司料场，料场储量、品种及质量满足工程需要，可使用。根据工程河段地形及水文资料，枯期施工时，流量较小，河床开阔，临时挡水可利用基槽开挖料顺水流向填筑临时围堰挡水封闭施工区，但基坑开挖后，应对基坑进行抽排渗水，初期排水和经常性排水均选用水泵抽排。砂卵石开挖采用1.5m3 挖掘机挖渣，装 5t 自卸汽车出渣。本项目选择在枯水期进行施工，根据总的工程量并结合工程实际情况，总工期安排 50 天。其中准备工期 5 天，主体工程施工期 40 天，完建期 5 天。1.7 工程投资概算彭州市

20、湔楠木场段“8.17”水毁堤防整治工程总投资为 567.32 万元，其中，建筑工程部分为 489.82 万元，临时工程 8.16 万元，独立费用 42.33 万元，基本预备费 27.02 万元。1.8 项目招投标本工程内容主要包括：土方挖填、土方填筑、砼浇注、砼砌石护坡等。本工程的招标工作主要由项目业主会同有关部门负责，具体负责招标的各项事宜，控制招投标的进度和工作，保证招投标工作的顺利完成。本工程拟采用公开招标。整个项目划分为一个标段。施工资质须具有二级以上（含二级）、从事过水利工程施工，并具有一定的经济和技术实力。2水文2.1 水文站网分布及基本情况湔江流域在湔江干流出山口关口处设有关口水

21、文站流域石亭江德出口设有水文站，有 19561960、1967今的流量资料，在绵远河的出山口设有汉王场水文站有 19561959、1962今的流量资料。在湔江下游的沱江干流设有三皇庙水文站，有 1941今的流量资料。2.2 主要测站沿革及测验情况1 测站沿革湔江流域仅有关口水文站，该站位于湔江干流出山口关口处，控制集水面积626km2,于 1951 年 8 月由原西南水利部设立，为防洪站。1953年改为水文站，1955 年 5 月将水尺上迁 95m，称关口（二）站。1959 年将断面迁至山，1960 年又迁回关口原址。1961 年改为水位站，1965 年 5 月水尺上迁 60m，改名为关口(三

22、)站，1967 年又恢复为水文站。19661974 年曾改名为尖兵站。自年起恢复原名。年 月将水尺下迁m，更名为关口（四）站，由省水文水资源勘测局管属。该站测验项目有水位、流量、泥沙、降水、蒸发等。工程段距关口水文站仅 11.5km 左右，二者集水面积相近，区间无支流加入，因此，选择关口水文站作为本次行洪论证评价的依据。其资料情况如下表。关口水文站资料情况一览表河名站名坐标集水面积（km 2)设立日期基本资料情况东经北纬水位流量泥沙湔江关口（一）1035131046261951.8关口（二）1035131056261955.51965.519801965.5198019601956.81958

23、196019652 测验河段特征及测验情况关口测验河段系天然卵石河槽，中低水时在基本水尺下 30m 处分为二支，一支流入西河灌溉渠。东西河有一平槽，两渠内均有控制。基本断面下游约 300m 处设有浮标断面，河宽可达 200m 以上，该处断面右侧系人工浆砌石防洪堤，左侧为不规则卵石，岩石堆积物。每次大洪水后河床冲淤变化较大。水准点高程系统为面，经考证未变动。水位观测：枯水期为两段制，汛期位四段制，涨水时视水位变化增加测次，能控制水位涨落，通过水位过程检查，无突变现象，年头年尾衔接，未发现异常情况。流量观测：各年施测流量在 124235 次之间，中低水以流速仪测验法为主，测验布设 615 条垂线，

24、多采用 0.6 水深一点法、三点法，也有部分五点法测次。高水时采用水面浮标或中泓浮标测流，浮标为草把“+”字型或天然漂浮物，每次投放 221 个，分布均匀，浮标系数经分析采用 0.85 和 0.65。水位流量关系曲线：该站水位流量关系多变，采用临时曲推流。2.3 水文资料复核关口水文站测验资料自 70 年代以来，尤其在十年代后，为满足地去水利水电工程建设需要，分别由测勘院、省水资源局及有关地市设计院进行过深入了解，系统复查，其成果已经有关主管部门核准使用。复核一致认为：关口站设立正规，河道控制条件较好，各年流量测次多，测流幅度大，测速垂线和测点布设合理，浮标系数取值恰当，水位流量关系定线合理，

25、整编方法正确，因此关口站水文基本资料总体质量较好，能满足工程行洪论证使用的要求。另外，流域内的白果坪雨量站、雨量站，流域外的水文站、汉王场水文站、三皇庙水文站，均是国家设立的基本控制站，测验、整编成果的精度都符合相关规范要求，其资料正式刊布在省水文年鉴上，因此这些测站都19601960.2关口（三）1035131056261965.519801966198419681984关口（四）1035131056261985 20001985200419852004可以作为本次论证的参考站。2.4 设计洪水计算1 暴水特性湔江流域处于省著名的鹿头山暴雨区，关口以上位于鹿头山暴雨区的腹部地带，暴雨量大，大

26、暴雨和特大暴雨发生十分频繁。日雨量大 200mm 的时有发生，上游白果坪雨量站 1964 年 7 月 24 日 24h 雨量达 286.6mm，邻近流域的红白雨量站 1964 年 7 月 21 日 24h 雨量高达 371.4mm。由于山区暴雨量大且发生频次高，加之河道十分陡峻，汇流时间短，造成出山口处的关口水文站洪水具有山区性河流峰高量较小、陡涨陡落，峰型尖瘦，洪峰持续时间短，过程线多锯齿，历时较短的特点。关口以下平原区为鹿头山暴雨区的过渡带，暴雨量及发生频次都不及上游山区，且两地同时出现大暴雨的几率不高。湔江流域洪水与暴雨同步，关系密切。两者出现的时间主要集中在 7、8 两月，6 月、9

27、月也时有发生。这是影响本地区的暴雨天气的环流形势及背部鹿头山区的特殊地理位置和地形共同作用的结果。每年 5 月，本流域即可能发生暴雨，但强度不大，6 月，虽西太平洋副热带高压的西伸北进，暴雨强度增大。7、8 月，流域位于副高西北缘，常有冷暖气团交锋，降水系统活跃并加强，大暴雨也频繁发生，9 月，副高逐渐减弱东退，相伴发生的暴雨强度减弱。10 月，随副高明显东退，降水系统进一步减弱，多以连绵细雨为主。与此相应，本流域年最大洪水主要发生在 59 月，其中 7、8 两月最多，占总次数的 73.2%。见表4-1-2。根据关口水文站 19562004 年实测洪水资料统计，年最大流量多集中在59 月，尤以

28、 7、8 两月居多，洪水过程多为单峰，历时 13 天。年最大流量最早初夏在 1982 年 5 月 31 日，流量为 521m3/s；最晚出现在 1960 年 9 月 30 日，流量为 2040 m3/s，（1978 年 9 月 1 日），最小为 128 m3/s（1986 年 6 月 27 日），二者之比为 35.1。关口水文站年最大流量各月出现频次表2 历史洪水月份56789总数出现次数151317541占总数百分比(%)2.412.231.741.512.21001）历史洪水解放以来，成勘院、省水文总站、省水利院等对湔江流域进行了大量的历史洪水共作，基本查清并论证确定了不同断面，不同年代的

29、历史洪水量级、排序及重现期，并经省水电厅洪水分析和整编刊布，部分河段因工程建设有进行了更深入的复查。根据省水利电力厅 1984 年编制的水资料和文献资料，近两百年来湔发生的大洪水和较大洪水的年份有：1944、1830、1840、1841、1947 和 1951 年等。经省水利电力厅洪水分析计算正式刊布的大洪水年份有：1923 年、1934 年和 1951 年。其中 1923 年洪水主要发生在湔江流域上中游。为湔江流域到的第一历史大洪水。对关口河段的洪水或复查曾进行过五次，在关口水文站上下1.1km 河段范围内，到的洪水年份有 1923 年、1934 年和 1951 年。虽各年洪痕较多，但点据散

30、乱，整编时仅取用可靠或较可靠的洪痕，其中首大洪水 1923年洪痕点 10 个；二大洪水 1951 年洪痕点 5 个；三大洪水 1934 年洪痕点 3 个。调处道于 1951 年、1934 年洪水不相上下的近期洪水有 1959 年、1964 年。1923 年洪水：彭县志载：“七月初雨为灾，六月雷雨大作，县属七大河同涨，濛阳河、白土河新开河面宽一里半里不等，九尺铺十家荡然无存，仅三五人免于难，濛阳场被冲刷数百家。海我紫、青杠林、关口厂、南牧场、罗晚场、三河场等街心有水深数十尺者，总计冲刷良田十万雨亩、房屋数万家，受灾在万人以上”。另外什邡志、广汉志都有该年洪水成灾记载，可见这年洪水之大，影响之广，

31、当属近百年来之最。1957 年省水文总站时，住在棚口乡胜利村一组的文（60 岁）讲：“当（1923 年）大水涨到竹林，快要淹到屋子，才开始搬家，搬东西到最后时，水淹齐大腿，走路都很”。另据住在棚口乡文澜村刘福山（82 岁）讲：“涨大水的第二天早晨去看的淹到的地方，最水位保持二个多小时”。1972年水利院时，家住湔江堰管理处附近的（69 岁）讲：“淹到川主庙时，河中出现鸡心石，曾看到淹到马牙巴石上”。1951 年洪水由省水文站 1954 年，家住关口水文站附近的讲：“涨水前一晚上，我生小孩没出去，水印是从窗子边看见屋侧山岩石上的”。讲：“我是接隐寺和尚，涨大水时，出庙来看见的”。胡青文讲：“我是

32、堰管处负责人，出来看水位，因水尺被打后作的记号”。由于年份与洪水发生年份仅相隔三年，当地群众印象深刻，因此指认的洪痕较为可靠。1934 年洪水，由省水利院 1972 年，家住隆丰乡白塔五队老索桥旁的尹显青（61 岁），谭大海（76 岁）等老人讲：“（1934 年洪水）与 1951 年那和水差不多”。2）历史洪水洪峰流量推求根据上述资料，基本可以肯定关口河段历史洪水的年份及相对大小。由于关口水文站测流断面迁移过三次，河道冲淤变化严重，因此，采用比降法推流。即选用可靠（或较可靠）洪痕订出各场洪水水面线，选用 1972 年 6 月水文站实测大断面，综合考虑糙率等水力要素后进行历史洪峰流量推算，其成果

33、见下表：关口洪水推流成果表3）历史洪水重现期的确定鉴于湔江的历史条件，可借鉴的文献资料很少，因此历史洪水的考证期不宜上述太远，宜以期综合分析确定。根据上述历史文献及资料分析，虽然湔江洪水频繁发生，但就关口河段来说，自 1923 年以来所发生的大洪水情况是比较清楚的。可以肯定 1923 年至 2004 年的 82没有发生过比 1923 年更大的洪水，因此，1923 年洪水是 1923 年以来的首大洪水，1951 年洪水是次大洪水，1934 年洪水是三大洪水，这三次大洪水是当地老人一致公认的。历史洪水的重现期按期确定为 82 年（19232004 年的年数），即 1923年首大洪水的重现期为 82

34、 年。1951 年、1934 年洪水小于实测的 1972 年、1978年、1995 年洪水，因此不作历史洪水处理。3 洪水系列插补延长关口水文站仅有 19561958 年、1960、19682004 年共 41 年实测洪水系列。1959 年关口水文站水位、流量皆停测。19611967 年仅有水位资料。由于该站测流断面的冲淤变化致使水位流量关系很不稳定，多数年份整编时采用历史洪水发生时间洪水位（m)峰流量（m3/s）可靠度1923 年 7 月 6 日851.625060供参考1934 年 8 月 3 日750.432800供参考1951 年 7 月 27 日750.713220供参考历时线或临时

35、曲线推流，无法对该站水位流量关系进行综合。因此本次采用两种方法插补缺测流量。1）用水位流量关系曲线插补流量借用 1958 年水位流量关系曲线推求 1959 年缺测流量。借用 1960 年水位流量关系曲线推求 19611964 年缺测流量。由于 1965 年关口水文站基本水尺断面上迁 60m，改为关口（三）站，因此，借用关口（三）站 1968 年水位流量关系曲线推求 19651967 年缺测流量。2）用比降法插补缺测洪峰流量利用缺测年份的实测最水位，用比降法推算流量，其参数取用办整编历史洪水时所定的比降值 J=0.058，断面则用 1972 年 6 月实测大断面成果，由此插补的年最大洪峰流量见下

36、表。关口站插补年份最大流量成果表（m3/s）由于关口水文站测流断面冲淤变化严重，水位流量关系曲线不稳定，故用缺测相邻年份的水位流量关系曲线插补。其插补流量的精度可能不高。采用比降法对缺测的洪峰流量进行插补，存在借用比降、糙率、断面代表性有局限的弊端，其插补精度也可能有限。但由于洪峰流量的量值较大，插补误差相对值较小，因此两法插补成果相差不大。同属鹿头山暴雨区的邻近流域石亭江水文站，集雨面积 629km2，与设计流域（关口以上）十分接近，其 19661987 年洪峰系列均值为 880m3/s，其中 1959、19611967 年段个别年份较小，多数年份约大于常年洪水位，剔出这部分资料后计算的洪峰

37、系列均值为 868 m3/s，与连续系列相差无几，因此，可认为关口站缺测部分洪峰流量比照站，其大小相当，不属特殊大水年份，同时插补年份仅 8 年，在 49 年洪水系列中仅占 16%，较小，因此，插补的洪水资料对设计成果基本不影响。1959年1961年1962年1963年1964年1965年1966年1967年备注2050203080120201180比降法插补31102650水位流量关系法插补考虑与办推流方法一致，及市水利电力勘测设计院在湔江（关口人民大桥）防洪整治工程科研中已采用比降法插补成果的现实，本次亦该成果，即把用比降法插补的 8 年洪峰流量成果加入到实测年最大系列，得到连续完整的洪峰

38、系列。建立关口站年最大流量与年 24h、3 日、7 日相关关系，据此以 1923 年历史洪峰、1959、19611967 年插补洪峰推求相应的，从而得到关口站 1923 年历史峰、量及 19562004 年共 49 年年最大流量、年最大 24h、3 日、7 日系列。4 设计洪水计算1）关口水文站设计洪水经过插补延长后，关口站具有 19562004 年共 49 年年最大流量、24h、3日、7 日系列，与 1923 年历史洪水共同组成不连序系列，历史洪水按公式长而递增，Cv 值随历时增长而递减，与本流域洪水特性相吻合。2.5 分期设计洪水工程河段无实测水文资料，本阶段选择关口水文站作为设计分期洪水

39、计算的依据站，采用水文比拟法移用至工程河段，其中，汛期 6-9 月采用上面的设计洪水成果。根据水位资料，采用年份综合水位流量关系曲线插补关口站 19611967年各月最大流量后，关口站有 19602007 年实测分期洪水系列，能够满足施工设计的要求。根据资料分析，洪水一般发生在 69 月，113 月为枯期，4、5、10 月为汛前汛后过渡期。因此，将关口站河段分期洪水分为 3 月、4 月、5 月、69 月、10 月、11 月及 122 月共七个时段。根据关口站洪水资料分期情况，汛期 69 月洪水直接采用设计洪水成果，其它各时段洪水按各分期最大流量独立选样，得到关口站各分期时段最大流量系列，按样本

40、法计算经验频率，用 P-型理频率曲线适线，求得关口站分期设计洪水的统计参数及设计值，成果见表 2.4-17。本工程分期设计洪水按面积比的n 次方（113 月采用n=1；4 月、5 月及 10 月采用n=0.8）修正移用关口站分期洪水成果，主汛期 69 月直接采用设计洪水成果，成果见表 2.4-17。考虑洪水特性，在使用分期洪水时，建议主汛期 69 月洪水使用期提前和错后 10 天；汛前过渡期分期洪水提前 5 天，讯后过渡期分期洪水错后 5 天。关口水文站及老楠木场工程河段分期设计洪水成果表2.6 水位流量关系根据工程河段河道特点布置计算断面，以工程段末端下游 50m制断面，工程建设前后水面线可

41、从该断面起往上游推算。处断面为控本次计算直接使用控制性断面的实测水位流量关系曲线。详见下表控制性断面水位流量关系表水位（m）流量（m3/s）水位（m）流量（m3/s）645.000.00649.502507.76646.0053.84650.003077.86646.50213.66650.503692.41647.00459.58651.004349.90647.42688.48651.505049.03648.001083.34652.005704.98648.531508.20652.506487.67649.001983.85位置分期(月)设计洪水Qm(m3/s)P=5%P=10%P=

42、20%P=50%关口水文站（626km2）1234026.415.37.3418911560.130.1526116591.1446937302870204011401011790.165.136.61134.128.62315.5老楠木场工程河段（652.6km2）12340.3826.6515.457.374195.81119.1062.6831.395210.80133.2773.5835.546939403120222012801094.5072.7752.5829.561134.4328.8723.2215.653地质3.1 地形地貌工程区位于川西平原西北部，区内地势平坦，地面高程

43、540740m，地面以711的坡降自西向东倾斜。湔江从关口出峡后，河谷开阔，坡降平缓，形成了以堆积作用为主的各种地貌形态，主要有以下几种地貌单元：1）河漫滩：沿河呈窄条弧形不对称分布，高出水面 03m，局部河心滩，宽度 20150m，易遭洪水淹没，其形态亦会因洪水而发生变化。组成物质为灰白色砂砾卵石层，表层偶有砂层。2）一级阶地沿河广泛分布，高出河水面 35m，阶面较宽且平坦，一般长数百米至数公里，阶面最高可达数公里，微向河心及下游倾斜，其组成物质具明显二元结构。区内排灌水渠交错，形成网络。3.2 地层岩性区内出露地层为第四系松散堆积物及侏罗系莲花口组下统基岩，现由新到老分述于下：1）第四系松

44、散堆积物（1）人工堆积（Q4r）第四系人工堆积主要为沿湔沿灌开挖的天然建筑材料，为素填土，主要由卵石组成，厚度 310m 不等。沿河（2）冲洪堆积（Q4al+pl）断续分布，多处被洪水冲毁。分布于湔江一级阶地及河。上部为黄色、灰色砂壤土，稍中密，厚 0.52m。下部为卵石层，卵石成分为石英岩、花岗岩、灰岩、变质岩、砂岩等，粒径一般 1020cm，少量大者可达 3050cm，卵石层分选中等，磨园度较好，颗粒排列一般无明显定向性。卵石含量 80%，粒间充填物为细中砂，含量约 20%。2）侏罗系莲花口组下段（J311）紫灰色中层岩屑砂岩，砾状砂岩与棕红色粉砂岩、砂质泥岩不等厚韵律互层,夹透镜状灰质砾

45、岩，岩层呈单斜构造，岩层产状 N50E/SE25。砂岩、砾岩，强度一般；泥岩岩性软弱，失水开裂崩解，遇水易软化。测区位于关口湔江堰大坝左岸出露有砂岩夹薄层泥岩，长度约 20m。3.3 地质构造工程区大地构造单元处于我国新华夏系第三沉降带盆地西南缘的凹陷盆地内。凹陷西边受龙门山断裂带的安县灌县断裂控制，龙门山断裂带长约 450km，北 3060东，倾北西，倾角 40-55，测区距安县灌县断裂带 3040km，东边紧靠龙泉山断裂带。测区西北部断裂较发育，断裂带以北东向为主，规模较大，主要有茂汶断裂、映秀断裂，其次为较小规模的断层。3.4 水文地质工程区内水文地质条件较为单一，含水层类型为第四系砂砾

46、卵石孔隙潜水含水层。水埋藏深度具从上游至下游逐渐变小的趋势。上游（关口一带）水埋藏一般大于 10m，下游水埋深一般 5m 左右。上游含水层组成物砾径粗大，渗透性强，但上游河流水量，降水量季节性变化大，一般平枯期河水量小，降雨少，影响了水的补给。因此上游段富水性差，钻孔出水量小于 5 吨/小时。下游含水层因水埋藏浅而变厚，钻孔出水量有所增加，达 520 吨/小时。本区水的补给来源为河水和大气降水，同时农灌输水的众多渠系，带来大量地表水，也是水补给的重要来源。区内，水水位变幅平均 12m。上游水位变幅较下游大。从地表水及水区域地质资料可知水类型为重碳酸钙镁型水，二者对砼均无侵蚀性。3.5 场地效应

47、根据中国动参数区划图（GB18306-2001）和 2008 年 6 月中国局发布的、陕西部分地区动峰值加速度区划图、动反应谱特征周期区划图，工程区动峰值加速度为 0.15g，动反应谱特征周期为 0.4s，对应地震基本烈度为 7 度。按区域构造稳定性评价标准，工区场地属“区域构造稳定性较差”的区域。3.6 地基土承载力的确定根据地区建筑地础设计规范（DB51/T5026-2001），综合确定各土层物理力学指标建议值如下表：地基土物理力学指标建议值表3.7 天然建筑材料本工程所需天然建筑材料为填筑用砂砾料、砼用粗、细骨料。本工程地质条件简单，天然建筑材料料源丰富，有用层分布稳定。根据，工区附近有

48、沙石公司料场，料场储量、品种及质量满足工程需要，可使用。岩土名称及地层代号天然密度允许承载力压缩模量变形模量抗剪强度允 许水力坡降开挖边坡（10m 以下）fkEsECJg/cm3MPaKPaQ ml 4填土1.900.094.211101410150.400.601:1.501:1.75alQ4稍密卵砾石2.000.172020.51800.251:1.251:1.50中密卵砾石2.150.492525.52200.151:0.751:1.00密实卵砾石2.250.603028.02500.101:0.501:0.754 工程任务及规模4.1 工程河段规划及建设情况1999 年市水利电力勘测设

49、计院编制了湔江（关口）防洪规划报告，该专题规划对沱江的支流湔江干流进行了防洪规划，提出在湔江彭州市平原河段进行防洪整治工程。2006 年 4 月市水利电力勘测设计院编制湔江彭州段（关口人民大桥）防洪整治工程可行性。工程河段现为砌卵石堤防，左岸修建于 2008 年，堤顶宽 4.0m，基础埋深 6.0m，迎水坡均设置马道，马道宽为 2.5m，马道设置在河床，堤迎水坡坡度为 1：1.5，采用 C15 砼砌卵石，迎水坡马道以下（包括马道）衬砌厚 0.5m。马道以上迎水坡坡度为 1：1.5，采用 0.3m 厚 C15 砼砌卵石至堤顶，马道以上垫层仍为 0.2m 厚的干砌卵石。堤背水坡坡度为 1：2，采用

50、植草护坡。4.2工程建设必要性省彭州市湔楠木场段堤防修复加固整治是对该处的居民、企业和农田进行保护，而本工程段堤防因山洪原因被冲毁，导致原有保护段堤防不能形成封闭的防洪体系，严重着该处人民的生命安全。本段堤防修复后工程能确保右岸形成封闭防洪的防洪体系，确保人民的安全。因此新建本工程是十分必要的。4.3工程规模根据湔江（关口）防洪规划以及工程水毁现状，确定本工程建设规模为：整治修复堤防 1006.2m，河道疏浚长度 950.6m。4.4防洪标准根据湔江（关口）防洪规划工程河段防洪标准左岸为 20 年一遇。4.5 设计洪水水面线根据工程河段河道特点布置计算断面，工程末端下游 50m 处断面为控制断

51、面，工程建设前后水面线可从该断面起往上游推算。按明渠稳定流中的公式即比降法近似推求；计算公式：Q=AR0.67I0.5/n式中：Q流量以 m3/s 计： A过水面积以 m2 计；R水力半径以 m计；I水面比降；n河床糙率；本次计算直接使用控制性断面的实测水位流量关系曲线。详见下表控制性断面水位流量关系表水位（m）流量（m3/s）水位（m）流量（m3/s）645.000.00649.502507.76646.0053.84650.003077.86646.50213.66650.503692.41647.00459.58651.004349.90647.42688.48651.505049.03

52、648.001083.34652.005704.98648.531508.20652.506487.67649.001983.855工程布置及建筑物5.1设计依据5.1.1 基本依据1、中民水法；2、中民防洪法；3、中民河道管理条例；4、防洪标准（GB50201-94）；5、水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）；6、堤防工程设计规范（GB50286-98）；7、堤防工程施工规范（SL260-98）；8、浆砌石坝施工技术规定（SD120-84）；9、水工混凝土施工规范（DL/T5144-2001）；10、堤防工程管理设计规范（SL171-96）。11、湔江（关口）防洪规划（19

53、99 年）市水利电力勘测设计院；12、湔江彭州段（关口人民大桥）防洪整治工程可行性（2006年 4 月）市水利电力勘测设计院；13、彭州市湔江（关口人民大桥）右岸堤防灾后重建工程实施方案设计报告（2009 年 8 月）市水利电力勘测设计院；5.1.2 防洪标准及堤防级别根据湔江（关口）防洪规划和工程工现状，工程河段防洪标准左岸为 20 年一遇。根据中民防洪标准（GB50201-94）和堤防工程设计规范（GB50286-98）规定，堤防为等工程，其主要建筑物按 4 级设计，次要建筑物按 5 级设计。5.1.3 建设内容整治修复堤防 1006.2m。5.1.4基本烈度根据中国动参数区划图（GB18

54、306-2001）和 2008 年 6 月中国局发布的、陕西部分地区动峰值加速度区划图、动反应谱特征周期区划图，工程区动峰值加速度为 0.15g，动反应谱特征周期为 0.4s，对应地震基本烈度为 7 度。按区域构造稳定性评价标准，工区场地属“区域构造稳定性较差”的区域。5.2工程总布置5.2.1 堤线布置基本原则根据堤防工程设计规范（GB50286-98），本工程布置遵循下列原则：1、从实际出发，统筹兼顾、正确处理上下游、左右岸的关系；2、保证足够宽的行洪断面，以利于渲泄洪水；3、堤线与河势流向相适应，并与大洪水的主流线大致平行。河段堤防的堤距在一定范围应大致相等，不宜突然放大或缩小；4、堤线

55、力求平顺，堤段间平缓衔接，上下游水面线应自然衔接，以减小对河床的冲刷或淤积；5、根据地形地质条件、堤距及河势，局部调整原有堤线减少折弯段，并使堤防工程置于较稳定的地基上；6、对已成堤段，凡未达到设计标准及设计要求、存在安全隐患的，进行加高加固处理。7、优选断面，尽量少占用耕地、少拆迁房屋及迁移；8、工程措施与非工程措施相结合。在流域内开展水土保持工作，涵养水源，建立防洪管理体系和水文，作好洪水预报。5.2.1 河段堤线布置根据湔江（关口）防洪规划和工程现状，根据本工程范围内河道的特点，按照原堤防堤线结合现有堤防的运行情况确定整治修复堤防总长1006.2m。5.2.3 堤型选择根据工程河段地形地

56、质条件及天然建筑材料情况，结合河势水流条件和彭州市治河历史经验，参照已成堤防工程的运行情况综合分析后。本着“因地制宜，就近取材”的原则，考虑到砂砾石堤工程造价低，施工经验丰富，回填堤身所需的砂砾石储量大且质量优，可就近取材，便于机械化施工，易于控制工程工期，而且有较成筑堤经验，设计采用 30cm 厚边坡比例 1:1.5 的 C15 砼面板。5.3横断面设计5.3.1 护坡结构根据工程河段地形地质条件及天然建筑材料情况，结合河势水流条件和彭州市治河历史经验，参照已成堤防工程的运行情况综合分析后。本着“因地制宜，就近取材”的原则，考虑到砂砾石堤工程造价低，施工经验丰富，回填堤身所需的砂砾石储量大且

57、质量优，可就近取材，便于机械化施工，易于控制工程工期，而且有较成筑堤经验，设计采用 C15 砼面板护坡碾压砂卵石堤型。基础埋深 6.5m，堤顶宽 4.0m（维持原状），迎水坡均设置马道，马道宽为2m，马道设置在枯水位以上，马道高程与设计河床面高，防洪堤迎水坡基础底宽 1.00m，基础高度为 0.8m，防洪堤基础为 C15 砼。堤身修复处：一级马道以上堤迎水坡坡度为 1：1.5，采用 C15 砼面板。基础加固处：马道以下（包括马道）衬砌厚 0.3m。堤背维持原状。砂卵石填筑就地开挖的河床砂卵石料，采用机械碾压、加水夯实（相对密度0.70，干容重21KN/m3）。5.3.2 冲刷深度计算堤基冲刷有

58、纵向冲刷和斜向冲刷两种情况，尤以斜向冲刷较甚，它与斜向流时局部冲刷流速、护岸边坡与护岸夹角，以及基础粒径有关。根据堤防工程设计规范(GB50286-98)，堤基冲刷深度由下式计算：6施工组织设计6.1 施工组织为了保质保量按期完成施工任务，由彭州市水务局组织实施，并抽调若干名技术，专职搞好技术及质检工作，确保工程质量。6.2 施工安排该工程安排在一年内的非汛期施工，并在汛前完成河堤护坡砼砌石。6.3 施工条件工程所在区域，有乡村道路，车辆通行便利，交通方便。施工用电可就近接线，施工用水可就地解决。6.4 堤身填筑堤身填筑前必须清除堤基的耕作层或其它软弱层，施工必须采用碾分层洒水碾压填筑，碾压后

59、干容重应达到 2.1 吨/立方米，相对密实度不小于 0.70，狭窄、边角部位辅以人工平整，蛙式打夯机夯实，并按施工规范要求和有关规定取样试验，做好。不能就近取砂堆堤，以防建堤后水流主流倒向河堤，形成横向水流加剧局部冲刷而影响河堤安全。6.5 施工导流1、导流标准按照水利水电工程施工组织设计规范（SL303-2004）规定，对于保护对象为、级的水工建筑物，导流建筑物的级别均为 5 级，相应土石结构围堰洪水重现期为 510 年，由于本工程规模较小，因此，本工程施工导流的洪水重现期取 5 年一遇。2、导流时段根据水文资料，施工洪水分为四期，即主汛期 69 月，枯水期为 11 月或12 月次年 3 月

60、，45 月为汛前过渡期，10 月或 1011 月为汛后过渡期。根据洪水分期，选择导流时段为施工期的 1 月4 月。根据工程河段地形及水文资料，枯期施工时，流量较小，河床开阔，临时挡水可利用基槽开挖料顺水流向填筑临时围堰挡水封闭施工区，但基坑开挖后，应对基坑进行抽排渗水，初期排水和经常性排水均选用水泵抽排。6.6 主体工程施工1、土方开挖本工程开挖采用机械化施工，选用 1.5m3反铲挖掘机开挖，配 5.0t 自卸汽车出渣。2、土方回填土方回填主要以开挖弃渣作为填筑料，部分再从料场开采。填筑量不大的，采用人工方法施工，由人工装料，人力胶轮车，分层铺料，分层厚度控制在 20cm 以内，选用蛙式打夯机