某堆渣场防护拦渣坝、泄洪渠、排水边沟、护坡工程设计方案

1、综合说明1.1工程概概述××弃渣场是×××高速公路水水土保持方案案中新增的弃弃渣场，该弃弃渣场座落在在××处（××隧道与××隧道间西侧侧沟谷）。是是××高速公路台台州段工程S10合同段××弃渣、土的的主要堆放场场所。弃渣场场的堆渣量约约105万m3。弃渣场位于高速速公路上游的的沟道内，主主要防护建筑筑物有：拦渣渣坝、泄洪渠渠、排水边沟沟、护坡等。本工程的等别为为Ⅴ等，主要建建筑物为5级建筑物，设设计洪水标准准为20年一遇，校校核洪水标准准为100年一遇。主要工程量为：：土石方开挖挖7813mm3，干砌块石3396mm3，浆砌块石2449mm3，砼4805mm3，片石砼8636mm3，碎石垫层581m3，钢筋25t。工程总投资为3399.088万元。1.2任务来来源××高速公路×××合同段负责××特大隧道××的施工任务务，石方开挖挖量十分可观观，由于要求求施工速度较较快，开采出出的大量弃渣渣需要集中堆堆放，并采取取必要的工程程措施进行防防护，以免产产生严重的水水土流失事故故，同时由于于主体工程对对××特大桥进行行了“桥改涵”设计，为本本方案的实施施提供了客观观条件。2、水文文2.1流域概概况该工程所在流域域位于××流域××支流上游。属属亚热带季风风气候区，气气候温和、四四季分明、雨雨量充沛，但但降水年内分分布不均，主主要集中在梅梅雨和台风两两个季节，此此段时期，高高温晴热，雨雨量充沛，冬冬季则为枯水水期，少雨干干旱。流域内内植被良好，山山势陡峻，河河道比降较大大，洪水暴涨涨暴落，为典典型山区性河河流。渣场位于山坳之之中，受水流流冲刷，易引引起破坏或水水土流失，为为此，需对××弃渣场进行行水文计算。2.2设计暴暴雨计算方法由于工程区附近近无实测水文文资料，工程程又相对简单单，故采用由由设计暴雨推推求设计洪水水的方法。设设计暴雨统计计参数直接查查暴雨图集，设设计暴雨历时时采用24小时，雨型型采用以衰减减指数为参数数的设计雨型型。计算成果查《××省短历历时暴雨图集集》(2003版)可知：工程程区所在地最最大24小时点雨量量为160mm，通过适线线，取用参数数Cv=0..55，Cs/Cvv=3.5，取暴雨衰衰减指数P<=1%时np=0.65、P<1%时np=0.633.各频率设计计暴雨值见表2-1。暴雨成果计算表表表2-1频率P（1%）0.330.501.002.005.0010.0020.0050.00模比系数Kp3.5483.3362.9612.5882.0961.7191.3440.838H24p（mmm）567.7533.8473.7414.1335.3275.1215.0134.0统计参数Cv=0.555，Cs=3.5CCv，H24=1600mm，np<=1%%=0.65，np>1%=00.632.3设计洪洪水弃渣场下游挡渣渣坝以上流域域面积2.56kkm2，主流长2.10kkm。上游段弃渣场集集雨面积1.6177km2，其中弃渣渣场以上集雨雨面积0.7888km2，3#支沟集雨面面积0.4611km2，左侧区间间来水0.1966km2，右侧区间间来水0.1722km2。弃渣场拦渣坝以以上集雨面积积2.56kkm2，其中1#支沟集雨面面积0.4333km2，2#支沟集雨面面积0.1988km2，上游段弃弃渣场来水1.6177km2，左侧区间间来水0.1277km2，右侧区间间来水0.1855km2。采用合理化公式式推求设计洪洪峰流量，计计算成果见表表2-2。表2-21#支沟设计洪洪水汇总表频率P（1%）0.330.501.002.005.0010.0020.0050.00洪峰模数(m33/s.kmm2)70.1365.1656.5152.6540.3431.6923.4413.05洪峰流量(m3/s)30.428.224.522.817.513.710.25.7洪水总量(万m3)20.8919.6517.4415.2412.3410.127.914.93表2-22#支沟设计洪洪水汇总表频率P（1%）0.330.501.002.005.0010.0020.0050.00洪峰模数(m33/s.kmm2)44.2141.0735.6032.5324.9419.5614.447.98洪峰流量(m3/s)8.78.17.06.44.93.82.81.6洪水总量(万m3)9.468.897.896.905.594.583.582.23表2-23#支沟设计洪洪水汇总表频率P（1%）0.330.501.002.005.0010.0020.0050.00洪峰模数(m33/s.kmm2)51.9348.2541.8338.4629.5023.1617.119.48洪峰流量(m3/s)23.922.219.317.713.610.77.94.4洪水总量(万m3)22.2420.9218.5616.2313.1410.788.425.25表2-2弃渣场上游游段设计洪水水汇总表频率P（1%）0.330.501.002.005.0010.0020.0050.00洪峰模数(m33/s.kmm2)65.7561.1052.9849.1637.7229.6321.9112.19洪峰流量(m3/s)106.398.885.779.561.047.935.419.7洪水总量(万m3)78.0273.3765.1156.9246.0937.8129.5518.42表2-2弃渣场下游游段设计洪水水汇总表频率P（1%）0.330.501.002.005.0010.0020.0050.00洪峰模数(m33/s.kmm2)71.6866.6157.7653.7741.2732.4323.9913.36洪峰流量(m3/s)183.5170.5147.9137.7105.783.061.434.2洪水总量(万m3)123.52116.15103.0890.1172.9759.8546.7829.173、工程布置及及主要建筑物物3.1工程等等级及洪水标标准本工程按《水利利水电工程等等级划分及洪洪水标准》(SL2552-20000)，根据保护护对象的重要要性，本工程程等别为=5\*ROMANV等，主要建建筑物级别为为5级。根据《防洪标准准》(GB500201-994)，本工程弃弃渣场洪水建建筑物设计标标准采用20年一遇洪水水，校核标准准采用100年一遇洪水水。主体工程程大桥改涵洞洞设计标准采采用100年一遇洪水水，校核标准准采用300年一遇洪水水。3.2工程总总体布置××弃渣场位于于××高速公路××合同段××隧道与××间的沟谷，弃弃渣场沿沟谷谷布设，设计计起始点位于于××左线××处左侧61m的沟道上，结结束于沟道上上游××村下游约75m。弃渣场穿穿过××高速主线，上上游边界位于于沟谷底高程程277.558m处，下游边边界位于沟谷谷底高程202.11m.处。因中间间有三条小支支沟，故设三三条弃渣支线线：1#支线位于K0+1554.97mm处，长123.991m，上游边界界位于沟谷底底高程227.772m；2#支线位于K0+6004.32mm处，长65m，上游边界界位于沟谷底底高程249.227m；3#支线位于K0+9660.75mm处，长123.559m，上游边界界位于沟谷底底高程273.778m。下游段堆堆渣顶高程由由高速公路路路基进行高程程控制，顶面面坡降为6%，上游段堆堆渣顶面坡降降为2%。弃渣段全全长约1530..74m，为防止冲冲刷，弃渣场场分两段进行行防护，除起起始段外，另另在K0+7668.64mm设置拦渣坝坝；同时分别别在两防护段段上端设置导导水墙，并开开设泄水、消消能建筑物，渣渣场两侧为山山坡所约束，为为使堆渣中尽尽量少积水，以以减少细渣流流失，弃渣场场外侧设置排排水沟，在渣渣顶沿山开挖挖泄水渠，将将水流导向下下游河道。弃渣场征地范围围及工程布置置图详见附图图01、附图02。3.3建筑物物结构设计主要建筑物有：：拦渣坝、导导水墙、泄水水渠、排水边边沟和护坡等等。拦渣坝起始段（下游段段）拦渣坝：：采用重力坝坝型，重力坝坝全长36.5m，坝体为C15片石砼，面面层为C15砼面板，非非溢流段坝顶顶高程为209.110m，最大坝高10m，坝顶长30.5m，坝顶宽3.5m，上游面直直立，下游面面坝坡1:0.7，溢流堰顶顶高程为207.66m，采用WES实用堰，顶顶部为溢流曲曲线，下接1：3的斜坡，下下部用反弧段段与消力池平平顺连接；消消力池采用C15素砼，长约15m，宽8m，底高程200.99m，底板厚0.8m，消力池底底部设排水孔孔。为了导流流和排水需要要，坝体内埋埋置Ф40cm的预制砼排排水管。重力力坝的结构图图见附图03。上游段拦渣坝：：采用重力坝坝型，重力坝坝全长28m，坝体为C15片石砼，面面层为C15砼面板，非非溢流段坝顶顶高程为266.332m，最大坝高13m，坝顶长24m，坝顶宽3.5m，上游面直直立，下游面面坝坡1:0.7，溢流堰顶顶高程为264.882m，采用WES实用堰，顶顶部为溢流曲曲线，下接1：3的斜坡，下下部用反弧段段与消力池平平顺连接；消消力池采用C15素砼，长约15m，宽5m，底高程255.112m，底板厚0.8m，消力池底底部设排水孔孔。为了导流流和排水需要要，坝体内埋埋置两排ф40cm的预制砼排排水管。重力力坝的结构图图见附图04。导水墙设计导水墙设在渣场场上游端，泄泄洪进口前。墙墙身采用C15砼结构，墙墙顶宽1m，迎水面直直立，背水面面边坡为1：0.3，墙高4m，其中基础础埋深1.5m。正面泄洪洪渠进口处设设缺口使其与与泄洪渠连接接，缺口宽10m。导水墙标标准断面图详详见附图05。拦渣坝及导水水墙结构稳定定及应力计算算.1稳定控制制指标抗滑稳定安全系系数(按抗剪强度度公式计算)：正常运用条件Kc≥1.05，非常运用用条件Kc≥1.00抗倾稳定安全系系数：正常运用条件Ko≥1.45，非常运用用条件Ko≥1.35基底应力控制::最大应力不大于于地基允许承承载力，基底底合力偏心距距e≤B/4。.2各工况水位位组合正常运用条件((工程完建期)：墙前无水水，墙后水位位为地表以上上2.0m；拦渣坝迎迎水侧无水，拦拦渣侧为正常常地下水位（地地表以上2.0m）。非常运用条件((洪水期)：墙前水位位为设计洪水水位骤降2.0m，墙后为设设计洪水位；；拦渣坝迎水水侧为设计洪洪水位，拦渣渣侧水位与溢溢流顶齐平。.3计算成果果拦渣坝及导水墙墙稳定计算及及基础应力计计算结果见表表3-1。稳定计算及基础础应力计算成成果表表3-1计算断面计算工况水位组合(m))抗滑稳定安全系系数抗倾稳定安全系系数基底最大应力（Kpa）墙前墙后下游段拦渣坝正常200.1204.14.205.52143.97非常202.1209.11.252.04111.14上游段拦渣坝正常254.32258.324.566.46181.07非常256.32266.321.081.90131.13导水墙正常2.823.9295非常1.082.18121泄洪渠、排水水边沟泄洪渠在渣场顶顶部左岸沿山山布置，渠基基建立在压实实的石渣上，排排水边沟沿渣渣场外侧山坡坡布置，泄洪洪渠及排水边边沟过流能力力按明渠均匀匀流公式计算算。下游段高速公路路路基以上部部分泄洪渠长长度为604.004m，底坡为6%，泄洪渠设设计断面为梯梯形，底宽3m，高2.5m，两侧边坡坡为1:1，设计下泄泄流量为137.662m3/s，校核下泄泄流量为211.553m3/s（集水面积积为2.56kkm2，P=5%时洪峰流量量为105.77m3/s，P=1%时洪峰流量量为147.99m3/s）；高速公公路涵洞以下下部分长度为为61m，泄洪渠渐渐变段底坡2.27%，设计渐变变段出口底宽宽6m，高2.5m，两侧边坡坡为1:1，设计下泄泄流量148.996m3/s，校核下泄泄流量221.446m3/s，陡槽段底底坡1:3，设计底宽6m，高2m，两侧边坡坡为1:1，设计下泄泄流量为345.772m3/s，校核下泄泄流量为570.446m3/s（集水面积积为2.56kkm2，高速公路路涵洞P=1%时洪峰流量量为147.99m3/s，P=0.333%时洪峰流量量为183.55m3/s）。上游段段长度为496m，底坡为2%，泄洪渠断断面为梯形，底底宽3m，高2.5m，两侧边坡坡为1:1，设计下泄泄流量为77.855m3/s，校核下泄泄流量为119.666m3/s（集水面积积为1.6177km2，P=5%时洪峰流量量为61.0mm3/s，P=1%时洪峰流量量为85.7mm3/s）。1#支线泄洪渠渠全长126.668m，底坡为6%，泄洪渠设设计断面为梯梯形，底宽1.5m，高1.5m，两侧边坡坡为1:1，设计下泄泄流量为21.677m3/s，校核下泄泄流量为47.811m3/s（集水面积积为0.4333km2，P=5%时洪峰流量量为17.5mm3/s，P=1%时洪峰流量量为24.5mm3/s）。2#支线泄洪渠渠全长65m，底坡为3%，泄洪渠设设计断面为梯梯形，底宽1.5m，高1.5m，两侧边坡坡为1:1，设计下泄泄流量为15.099m3/s，校核下泄泄流量为33.299m3/s（集水面积积为0.1988km2，P=5%时洪峰流量量为13.6mm3/s，P=1%时洪峰流量量为19.3mm3/s）。泄洪渠结构设计计：底板采用用C15钢筋砼，厚0.5m，宽度为3.7~88.2m；泄洪渠两两侧边坡为1:1，护坡采用C15片石砼，厚厚度为0.5m，高度为1.5~22.5m；渠顶采用0.2m厚的C15素砼压顶；；渠道每隔15m设一道沉降降伸缩缝，并并设0.3m宽的橡胶止止水带。各段段泄洪渠标准准断面图详见见附图06。3#支沟利用两两侧排水边沟沟进行泄洪，设设计两侧排水水边沟全长259.77m，底坡均为3%，排水边沟沟设计断面为为梯形，底宽宽1.5m，沟深1.5m，两侧边坡1:0.5，两侧排水水沟合计设计计下泄流量为为30.600m3/s、校核下泄泄流量为61.488m3/s（集水面积0.4611km2，P=5%时洪峰流量量为25.88m3/s，P=1%时洪峰流量量为36.5mm3/s）。排水边边沟采用C15片石砼结构构，沟壁顺坡坡衬砌0.3m，沟身每隔10m设一道结构构缝，缝宽2~3cm，并设橡胶胶止水带。为解决弃渣场的的区间来水，可可在弃渣场边边侧设置排水水边沟汇集和和排泄来水，排排水边沟底坡坡均为3%，断面、结结构均与3#支沟两侧边边坡排水边沟沟一样（由于于各区间集雨雨面积均小0.2kmm2，故上述断断面及底坡能能满足泄洪要要求）。排水边沟标准断断面图详见附附图05。护坡下游段拦渣坝上上侧设一宽10m平台，高程程为209.110m，上接10m高1：3的缓坡，再再与高速公路路路基相接，缓缓坡和平台段段用80cm厚的块石压压坡后，再在在外部进行覆覆土植草护坡坡，并用反滤滤层过渡。缓缓坡与平台间间设排水沟。护护坡结构设计计图详见附图图07。上游段拦渣坝的的缓坡坡面及及平台用80cm厚的块石压压坡，外部用用0.4cm厚的干砌块块石护面，并并用反滤层过过滤。覆土绿化弃渣场场待弃渣完成成后需进行场场地整平，并并覆土绿化。覆覆土采用新鲜鲜的培植土，覆覆培植土厚0.5m，然后撒播播草籽进行复复绿，也可进进行二次开发发。本渣场覆覆土后绿化后后可利用的土土地面积约为为63亩。4、施工组织设设计4.1建筑材材料及水电供供应本工程所需水泥泥、钢材、木木材、砂料等等建筑材料均均由市场供应应，碎石及块块石料可直接接取自渣场；；生产、生活活用水取用河河水，施工用用电由公路建建设主体工程程接入的附近近电网供给。4.2主要工工程量本工程主要工程程量有：土石石方开挖7813mm3，干砌块石3396mm3，浆砌块石2449mm3，砼4805mm3，片石砼8636mm3，碎石垫层581m3，钢筋25t。4.3主要建建筑物施工施工导流本工程主要解决决弃渣填埋期期间的有效排排水问题，在在弃渣场下段段可先在原河河道布设直径径800mm的素砼管排排水，上段则则可将原河床床改造成盲沟沟排水。盲沟沟的标准断面面图详见附图图05。拦渣坝施工拦渣坝施工时，块块石利用车运运倒入沟边，待待砌筑时，视视具体情况，由由双胶轮车或或人工抬运至至施工点，砼砼和砂浆由0.4m3拌和机拌制制。护坡施工：施工工时应先筑护护坡以下的渣渣料，堆料级级配要求良好好，方法及密密实度应严格格按照规范要要求进行施工工，在渣料与与压坡块石间间，设过滤层层，同时块石石堆筑要求均均匀密实，干干砌石护坡筑筑料选用质料料较了的石块块。泄洪渠施工因泄洪渠筑在弃弃渣体上，为为防止渠道基基础的不均匀匀沉降，施工工时在渠道中中心线两侧5m范围内的堆堆渣级配、压压实方法及密密实度应严格格按照规范要要求进行施工工，渠道每隔隔15m设一道沉降降伸缩缝，缝缝内设橡胶止止水带。4.4施工总总进度根据工程规模和和施工安排，工工程施工总进进度定为8个月。5、工程投资概概算5.1编制说说明编制依据(1)《××省省水利水电工工程费用定额额及概(预)算编制细则则》(19999)；(2)《××省省水利水电建建筑工程预算算定额》(19988)；(3)《××省省水利水电工工程施工机械械台班费定额额》(19988)；基础单价(1)人工工资资人工预算单价为为17.0元/工日。(2)施工用电电、风、水单单价电价：施工用电电按电网供电电考虑，综合合电价为0.9元/KWh。风价：根据电价价按公式计算算为0.16元/m3。水份：根据电价价按公式计算算综合水价为为0.82元/m3。(3)主要材料料预算价格水泥进入直接费费的预算价格格限价为300元/t，钢筋预算算价格限价为为4000元/t。超出限价价部分计取三三税税金，列列入相应的单单价内。木材、柴油、汽汽油、碎石、黄黄砂等其他材材料均为仙居居现行市场价价。费用标准(1)其他直接接费及间接费费：按三级企企业标准取费费。(2)其他有关关费用：按国国家或部门管管理相关规定定和要求计列列。临时工程按建筑筑工程与植物物措施合计的的5%计算。独立费用按一~三部分合合计的5%计。预备费基本预预备费按按一一~四部分合计计的5%计列，价差差预备费不计计。5.2工程投投资弃渣场防护工程程总投资为399.008万元。总概算表单位：万元元编号工程或费用名称称建安工程费植物措施费设备费独立费用合计一建筑工程302.93302.93二植物措施41.8141.81三临时工程17.2417.24四独立费用18.1018.10一至三部分合计计的5%18.1018.10一至四部分合计计320.1741.8118.10380.08预备费19.0019.00基本预备费19.0019.00价差预备费0建设期融资利息息总投资399.08工程概算表项目工程