常德市某某河隔堤综合治理工程初步设计说明

PAGEPAGE861.综合说明1.1工程现状XX河位于XX市城区东部，南临沅水，北至冲柳闸，全长约41.1km，本次治理范围为XX船闸至新河口闸河段西岸堤防，起止桩号为0+000～15+440，全长15.44km。隔堤现有堤顶高程为37.10～39.50m（56黄海高程，下同），面宽3～6m，内坡比1:2.5～1:3，外坡比1:1.5～1:2.5。XX河靠城区侧（从XX电排至新河口闸）大堤，属XX市江北城区防洪圈东线防洪大堤（全长19.14km）的一部分。该防洪圈保护面积180km2，还担负着保护城区内50多万人口的生命财产安全，对城区防洪保安起着重要的作用。该堤防既挡XX原XX河堤为五十年代末至六十年代陆续采取群众运动修筑而成，没有进行正规设计，基础处理不到位，施工质量较差，现有河堤近40年没有加修，防洪标准低。1.2设计原则（1）以实施XX防洪隔堤达标、河道整治、排灌设施改造工程为主，以环城公路修建及隔堤沿线景观配套建设为辅，并与城市防洪、生态保护、旅游开发和风景观光相结合，提高综合整体效益。（2）全面规划近期和远期工程建设项目，分期、分阶段实施，并为XX市城区东部后期开发建设创造条件。（3）功能分区明确，布局紧凑，交通组织合理，排灌设施配套，景观布置美观。（4）充分利用自然地形和物种资源，尽可能完善配套设施，为今后城区旅游综合开发创造良好条件。1.3可研阶段审查情况和工作过程XX隔堤综合整治工程可研阶段市政府领导多次组织召开会议，并组织相关部门进行方案讨论和论证。该设计已于2009年11月27日经市发改委、规划局、建设局、国土局、水利局等相关部门及专家审查通过，同意XX隔堤综合整治可研阶段的设计方案。报告通过隔堤现状分析，充分论述了该项目的作用和地位以及建设的必要性，同时也提出了该项目的推荐方案，建设规模和技术标准，并进一步分析了项目的可行性。根据市委和市政府《XX隔堤综合整治工程》专题会议精神，2010年7月XX市金禹水利投资有限公司委托XX市水利水电勘测设计院设计。我院接受委托后，组织设计人员研究了设计工作方案，并进行了现场踏勘，工程地质勘察，随后又收集了XX河综合治理的相关资料，并根据可研报告，9月底完成了初设阶段设计成果。1.4水文气象XX隔堤综合整治区域属季风湿润气候区，雨水丰富，年平均降雨量1337.8mm，年内降雨主要集中在4～9月，占全年雨量的63.2％，尤以5～6月最为突出，占全年降雨量的29.2％，且多以暴雨形式出现，往往形成洪涝灾害。历年平均气温16.7℃，极端最高气温40.1℃，极端最低气温零下13.2℃。无霜期271天，全年盛行风向为北北东，汛期最大风速19.8m/s。1.4根据该区域暴雨特性，选择1980年雨型作为设计雨型，按20年一遇15d暴雨15d末排至冲柳低水控制水位31.09m，通过排洪演算，得最高水位为33.19m，即冲柳低水堤防设计洪水位为33.19m，常年控制水位为31.09m，设计枯水位26.30m。1.4.2XXXX隔堤防洪设计水位，根据沅水流域雨情和水情，以100年一遇洪水为依据，沅水八官垸防洪堤标准只有50年一遇，如遇100年一遇洪水，八官垸上端溃口进洪，该垸东北面冲柳高水河堤平均高程只有36.59m。当垸内洪水上涨超过36.59m时，高水河堤将会全线漫水，洪水将进入鼎城冲柳垸、津市西毛里湖垸、汉寿西湖垸、鼎城民主阳城垸。根据上述情况推算，最高水位可能达37.09m，所以，即定为本次XX隔堤100年一遇防洪设计水位37.09m。1.5工程地质1.5XX隔堤位于江北防洪圈东端，沅水下游，堤垸属平原地类型，垸内地势低而平坦，沟港、湖泊、堰塘密布，地面高程29.00m～35.00m，在地貌上属沅江北岸I级阶地范畴。1.5区域内地层属第四系全新统(Q1)，各层土的特征分述如下：XX隔堤身地质为：素填土，淤泥质粉质粘土及粉土，呈可塑～硬塑状，局部堤段夹粉细砂、松散，成分较复杂。堤基础地质为：上部棕黄色粉质粘土和灰黑色粉质粘土，夹灰白色网纹带，含铁锰质，可塑～硬塑，厚3～8m；在堤基下广泛分布，下部为粉细砂，饱和，松散，厚1～3.5m，底部为砂砾石层，饱和，中密，厚度大于6m。1.6工程任务和规模本工程的主要任务是通过XX隔堤综合整治，提高城区堤防防洪能力，达到确保XX市防洪保安的目的，同时以适应XX市城市发展包括柳叶湖旅游事业发展的需要。XX隔堤综合整治工程，本次设计对现有15.44km堤防加高培厚与裁弯取直。通过裁弯取直后堤线长度缩短为12.93km。设计全线护坡，沿线建筑物整修加固、重建与新建等。1.7工程布置与建筑物（1）工程布置根据XX市城区东部规划方案（靠城区侧堤防进行除险加固和靳家湾与新河口堤段裁弯取直），XX隔堤综合整治工程，通过裁弯取直后堤线长度缩短为12.93km。并将整个堤段加高培厚，裁弯取直，临水面护坡，部分当风浪和垮坡堤段防滑阻脚，堤防沿线建筑物与排涝系统综合整治等。（2）建设项目该工程堤防加高培厚全长10.51km，牛耳堤至沅水防洪墙新筑堤长0.2km，靳家湾段裁弯取直（开河）新筑堤长3.5km（靠城区侧2.0km，靠八官垸侧1.5km）。新河口段裁湾取直0.22km。工程还包括护坡阻脚、机埠重建与新建、交通闸重建、排水闸新建、灌排涵新建、填塘固基、路面硬化、排涝系统改造、拆迁征地等项目。1.8水机、电气、金属结构（1）水力机械、机组布置皇木关、护城碈、张家堰、潘家湾电排机组为一列式布置，水泵选用1200ZLB-100，电机单机容量选用280kw。（2）电气①供电方系统新建护城昏、皇木关、张家堰和潘家湾泵站从附近电力系统引入独立10KV电源向泵站供电，线路能担负泵站的全部用电负荷。泵站照明及生活用电由泵站站用配电屏提供。②电气主结线的选定护城昏、皇木关、张家堰泵站工程设计选用3台280kw电机，潘家湾设计选用4台280kw，电机额定电压0.38kv。电源取自附近10KV线路。（3）金属结构电排站枢纽工程金属结构主要有出水钢管、拦污栅、检修闸门、防洪闸门；节制闸与交通闸工程主要有防洪闸门和行走设备。1.9施工组织设计XX隔堤综合整治工程位于城区东部，距城区1～15km，附近有国道经过，工程区内还有乡级公路贯穿，交通便利，通讯设备齐全，各种施工用料可用车直接运到施工地点。工程开工前，编制谨慎严密的网络计划，严格按网络计划组织安排施工。编制计划充分考虑施工现场可能对工期造成延误的各种因素，确定进度作业指标时留有余地，一旦发生延误迅速采取补救措施。施工总布置的方案遵循因地制宜，有利生产、方便生活，便于管理，安全经济的原则进行。本工程计划在3年时间内完成，施工以机械化为主，人工为辅。1.10工程永久占地及拆迁安置XX隔堤综合整治工程，将占地约950亩，工程涉及柳叶湖区及武陵区，居民住户203户，拆迁房屋面积为3.09万m2。该工程需拆迁的居民，将由市政府和柳叶湖及武陵区统一规划集中建造小区进行安置。1.11环境影响评价（1）环境概况项目区西临城区，东临八官垸，地貌属典型的冲湖积平原，水质污染小。（2）环境保护任务该工程环境保护规划的主要任务是：具体落实有关的环保措施，重点是施工区居民与安置区环境监测及保护。（3）环境保护设计工程施工期间，根据施工范围大，杂物较分散的特点，施工中的各种杂物宜处理在就近废弃的堰塘内填埋。集中收集生活垃圾，运至附近垃圾场集中处理。本工程是一项防洪保安和发展旅游事业的社会公益性工程，为搞好该工程的建设，保护周边环境，保护人群健康，更好地发挥工程的综合效益，有必要及时掌握施工各阶段的环境污染程度，为减免工程对环境的不利影响提供科学依据，因此，必须进行施工期的环境监测。1.12水土保持设计工程施工期间可能导致水土流失，必须采取措施，防止水土流失。工程施工完成后，尽快在堤防内外搞好护坡和铺种草皮，防止水土流失。取土场待施工完毕后，应尽快搞好场地平整，恢复植被覆盖水土保持面积。1.13工程管理XX隔堤属XX市江北城区防洪圈的组成部分，由XX市江北城区防洪工程建设管理处负责管理。管理单位的主要任务是：维护所建堤防工程设施，独立行使其应有的管理职能；有效维护工程的安全和正常运行，充分发挥工程的功能和效益；按有关规定征集防洪保安资金；不断提高管理水平，开展综合经营，增强管理单位的良性循环和自我维持能力。1.14工程投资概算本工程概算总投资71155.15万元，其中建筑工程费40802.67万元，机电设备与安装工程费1347.07万元，金属结构与安装工程费884.00万元，临时工程费1859.05万元，独立工程费用2432.70万元，征地与房屋拆迁及其它补偿费20265.00万元，基本预备费2366.27万元，水土保持与环境保护费1198.39万元。1.15经济评价本工程可行性研究阶段的经济评价以水利部1994年颁布的《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）为主要依据。工程费用包括工程概算投资和年运行费，工程效益仅计算直接经济效益，包括工程实施后减少的涝渍灾害损失和减少的防汛经费做为依据。经计算，其主要经济指标如下：经济内部收益率11.24%；经济净现值21135万元；社会折现率8%经济效益费用比：1.36三项主要经济指标均符合规范要求，经济效益良好，而且有广泛的社会效益，建议尽快实施，早日受益。1.14结论及今后工作意见该工程是一项防洪治涝的保安工程，工程的实施将较大的提高整个城市的防洪能力和治涝标准，对保护区内人民生命财产安全，促进区域经济发展具有十分重要的作用，其经济效益和社会效益均十分明显，因此，该工程应尽早全面实施，使工程效益得以全面发挥。该工程因涉及的工程项目点多面广，在下阶段的工作中应加强以下几个方面的工作：（1）、在技施设设阶段，根据工程项目具体要求，作好每个工程项目与实际相结合的具体工作。（2）、作好（XX隔堤以西）城区东部的排区规划，以及XX河沿线城区道路、外河洲滩休闲场地的布置方案。2.水文2.1流域概况2.1.1沅水（1）水系概况（2）沅水水位XX水文站历史最高水位：40.58m（XX市水文局控制站1996.7），XX船闸处历史最高水位：40.16m（1996.7），苏家潭历史最高水位：39.89m（1996.7），八官垸水文站历史最高水位：38.56m（芷湾控制站1996.7）。（2）洪量与流量1996年沅水百年一遇7日洪量约为140.9亿m3，最大下泄流量约26400m（3）洪水特征沅水是长江中游重要支流之一，也是洞庭湖水系中第二大支流。由于季风进慢退快，8月前后洪水特点有较大差别，6～7月份洪水一般峰高量大，历时长，洪水过程多呈复峰型，进入8月后的洪水，一般峰高量小，历时短，洪水过程多呈单峰型。由于暴雨分布不均，洪水的地区来源较为复杂，大致可分为全流域、上中游、中下游等洪水类型，中下游洪水次数最多，但上游清水江流域、支流酉水流域和沅陵～桃源干流区间是沅水流域洪水的主要来源区域。工程项目所在河段洪水主要来自上游，但由于其所处的地理位置，常常受到洞庭湖洪水顶托影响，水情复杂。该河流由于1996年洪水五强溪以上是个复峰，所以洪量大，3日入库洪量75.0亿m3，桃源7日洪量146.6亿m3，重现期超过百年一遇，比1954年最大7日洪量多35亿m3。五强溪水库位于沅水中下游，是沅水干流上的最大水库。经初步校核，这次洪水两个入库洪峰流量分别为32000m3/s和40000m3/s，接近五强溪五十年一遇的设计入库洪水流量（41500m3/s），为沅水流域建国以来最大洪水。这次过程入库洪水总量164.5亿m3，3日和7日洪量分别为75.0亿m3和140.9亿m3，在整个调度过程中，最大下泄量26400m3/s，削减入库洪峰流量13600m3/s，削峰率分别为37.5%和34%。水库最大拦蓄洪量20.6亿m3。2.1.2城区水系XX市江北城区防洪圈主要湖泊为柳叶湖和沾天湖，湖面宽阔，原与冲天湖连为一体，接纳渐水，为直接通江（沅、澧水）湖泊。1954年西洞庭湖进行整治，在澧水林家滩堵口、沅水的南昏和苏家吉建闸控制，形成了沅澧大圈，柳叶湖（含沾天湖）与冲天湖成为内湖。1958年兴建渐河撇洪工程，将渐水286km2山水从河伏闸挤排入沅水，同时在渐水河灵泉寺建一座倾倒门控制的泄洪闸（1998年改成电动启闭机控制闸，当其水位达42.09m时，泄洪入柳叶湖）。1972年在柳叶湖与冲天湖之间(XX河位置)兴建新河口闸，将柳叶湖与冲天湖分开。1973年～1976年兴建冲柳撇洪工程，在伍甲拐建控制闸，将冲柳水系分为高排区和低排区。1989年兴建牛鼻滩电排，1991年～1992年兴建南昏电排，2000年兴建苏家吉电排，2004年兴建XX电排，逐步形成了冲柳地区目前的水系状况。XX河位于XX市城区东部，南临沅水，北经冲天湖至冲柳闸，全长约41.1km。该河流经过XX船闸与沅水相通，经新河口闸与柳叶湖、沾天湖相通，经文家坪闸与土硝湖相通，经过五家拐闸与冲柳高水河相通。随着XX市城市防洪工程的建设，柳叶湖和沾天湖已成为XX市城区的旅游风光湖，现有总面积67.1km2（其中湖泊18.96km2，沟港面积1.95km2，未包括万金障、蚂蝗溶退垸还湖面积）。柳叶湖集雨面积305.1km2（其中山水面积67.1km2，堤垸区面积238km2）。沾、柳两湖有两个排水通道：一是经柳叶闸节制流入穿紫河，再由南昏自流或电排抽入沅水，另一条通道是经新河口闸节制流入XX河。2.1.3XX河（1）历史最高水位：33.45m(新河口闸)，（2）设计最高水位：33.19m（冲柳低水），（3）常年控制水位：31.09m，（4）历年平均枯水位：26.30m。2.1.4XX电排内河特征水位与外排（1）最高控制水位：32.59m，（2）设计运行水位：31.59m，（3）起蓄水位：31.09m。（4）电排设计外排流量为36.9m3/s，2.1.5XX隔堤防洪设计XX隔堤的设计水位，根据沅水流域雨情和水情按100年一遇洪水为依据，沅水八官垸防洪堤标准只有50年一遇，如遇100年一遇洪水，八官垸上端溃口进洪，该垸东北面冲柳高水河堤平均高程只有36.59m。当垸内洪水上涨超过36.59m时，高水河堤将会全线漫水，洪水将进入鼎城冲柳垸、津市西毛里湖垸、汉寿西湖垸、鼎城民主阳城垸。根据上述情况推算，最高水位可能达37.09m，所以，即定为XX隔堤100年一遇防洪设计水位37.09m。2.1该工程建筑物施工为枯水期施工，根据《水利水电工程施工组织设计规范》，导流建筑物级别为V级，结合工程特点和防护要求，确定工程洪水重现期为非汛期5年一遇洪水标准。通过推求施工期洪水，XX河枯水期施工洪水位约31.00m。2.1.7冲柳低水主要调蓄河湖水位～面积～容积表如下表冲柳低水主要调蓄河湖水位～面积～容积表面积水位库容(m)名称28.0929.0930.0931.8132.0933.0934.0935.09冲柳低水面积（km2）12.218.420.2621.6622.423.1323.5323.93容积(万m3)216838755794796510286126401500817517其中马家吉河面积（km2）3.786.537.138.138.669.339.7310.13容积

(万m3)13651958273035784521551665597642柳叶湖面积（km2）8.4211.8613.1313.5313.7313.813.8容积

(万m3)803191730644387574771248449冲天湖面积（km2）容积

(万m3)4748241224166121202578303834982.2气象XX市江北城区属季风湿润气候区，气候温和，四季分明，热量充足，雨水丰富，年平均降雨量1337.8mm，但降雨年际、年内变化都很大。最大年降雨量2020.4mm，年最小降雨量927mm。年内降雨主要集中雨4～9月，占全年雨量的63.2％，尤以5～6月最为突出，占全年降雨量的29.2％，且多以暴雨形式出现，往往形成洪涝灾害。历年平均气温16.7℃，极端最高气温40.1℃，极端最低气温零下13.2℃。年平均日照时数约1660小时，无霜期271天，全年盛行风向为北北东，平均风速1.9m/s，汛期最大风速22m/s。2.3暴雨洪水特性XX市江北城区暴雨强度大，出现的机率多，本区域内山丘、湖区降雨同步，大水年常常与沅江洪水遭遇，形成外洪内涝的被动局面。外河水位逐年抬高，主要原因是西洞庭湖和沅水洪道淤积加重。例如：当沅水桃源站流量15000m3/s时，XX站1969年水位为35.95m，1980年时水位为36.51m，1991年水位为37.51m；当桃源流量19700m3/s时，XX站1969年水位为36.12m，1980年水位为36.90m，1991年水位为38.01m。沾天湖和柳叶湖地区洪涝灾害是本区暴雨形成的，特别是最大24h暴雨，常造成冲柳撇洪渠水位高涨，垸内渍涝成灾。该区暴雨多出现在6～8月，暴雨洪水经常遭遇，3d暴雨与外江洪水遭遇机率为22.7%，15d暴雨遭遇外洪机率达34.6%，这使柳叶湖区自排能力降低，排涝负担很重。2.4冲柳地区防洪规划及其实施情况1996年省水利水电勘测设计研究总院又对冲柳撇洪排涝规划进行了复核，再次明确了防洪排涝方案：南昏电排站单独负担柳叶湖的排洪，而高水河与XX河联合，小河口排洪。排水演算的结果是：利用苏家吉电排排高水河洪水（控制高水河水位为36.00m），南昏电排站能控制柳叶湖水位32.15m，确保城区安全。XX河自身来水量与高水河泄洪水量2894.7万m3超额洪水，经XX、牛鼻滩电排排出，将XX水位控制31.95m，高低水均能控制在近期设计水位以内。复核报告给出了明确结论：利用南昏2.5沾天湖与柳叶湖排区的防洪排涝演算成果（引用万金障退田还湖工程初步设计归纳成果，该项目经省水利厅审查批准实施）（1）设计暴雨：采用XX站实测降水系列（1951～1994年）进行频率计算，设计成果为：十年一遇24h暴雨值159.1mm，十年一遇3d暴雨值214.6mm，十年一遇15d暴雨值351.9mm；二十年一遇24h暴雨值178.1mm，二十年一遇3d暴雨值248.2mm，二十年一遇15d暴雨值399.9mm。（2）设计雨型与代表年选择：根据柳叶湖区域暴雨特性，降雨年内分配极不均匀、暴雨量大且集中、暴雨洪水遭遇机率大，并分析冲柳地区水利设施布局特点，选择1980年雨型作为设计雨型，按十年一遇24h，3d及15d暴雨进行缩放的设计降雨过程与1998年外河水位组合进行排水演算。（3）柳叶湖区排水演算复核：联合调度南昏和XX电排，采用排湖方式，起调水位31.09m，按十年一遇15d暴雨15d末排至31.59m演算，结果柳叶湖的最高水位不超过32.39m。按二十年一遇15d暴雨15d末排至31.51m演算，结果柳叶湖区的最高水位不超过33.19m（以此作为柳叶湖与XX河防洪设计水位）。2.6基本结论（1）、XX河设计水位与柳叶湖设计水位33.19m一致（冲柳低水）。（2）、江北防洪圈XX隔堤防洪设计水位确定为37.09m。

3.工程地质3.1地形地貌XX隔堤位于江北防洪圈东端，沅水下游，属冲积平原，地势平坦开阔，地面高程28.50～35.20m。3.2堤防地质条件3.2.1隔堤概况堤身断面该隔堤现有堤顶高程37.10～39.50m，堤顶面宽3～6m，坡比一般为1:2～1:3。堤身填土组成堤身填筑土料，一般就近取土，多为粉质粘土，粉土，淤泥质粉质粘土及粉砂土，呈可塑～硬塑状，局部堤段夹粉细砂、松散，成分较复杂，根据现场注水试验成果：渗透系数为：1×10-6<K<1×10-4cm/s，为弱～微透水性。堤身质量及存在隐患堤身填筑土料大多来源于外河洲滩，垸内耕植土，经历了多次加高培厚，因而堤身施工界面多，部分堤段夯压不实，堤身质量较差。汛期时尚产生堤身渗漏现象。部分堤段存在坡比过陡，堤岸当冲，当风浪及两水夹堤，加之堤身质量较差，且局部夹有粉细砂层，因而堤身渗漏，堤岸坍塌是本工程区堤防的主要隐患。3.2.2堤基地质XX隔堤基础地质为：Q4aL：灰黑色粉质粘土，含铁锰质结核，可塑厚1～3.5m；灰黑色淤泥质粉质粘土，含有机质软塑，厚1～4m，分布于2+500～3+900及12+600～15+440堤段。Q3aL：上部棕黄色粉质粘土，夹灰白色网纹带，含铁锰质，可塑～硬塑，厚3～8m；在堤基下广泛分布，下部为粉细砂，饱和，松散，厚1～3.5m，分布于0+000～5+300及9+700～15+440堤段；底部为砂砾石层，饱和，中密，厚度大于6m。地下水位：随河水位变化。3.3地震根据国家地震局地震活动趋势分析，区内目前正处于地震活跃期中，按国家地震局1990年版1/400万《中国地震烈度区划图》确定区内地震基本烈度为VII度。按照《中国地震动参数区划图（GB18306-2001）》，项目区标准动峰值加速度为0.15g，反应谱特征周期为0.35s。3.4水文地质条件区内地下水有孔隙潜水和孔隙承压水两类，前者主要赋存于上部粉细砂层中，埋深1～5m，受大气降水及地表水补给，水位随季节而变化；后者主要赋存于更新统砂卵石层中，埋深大于5m，隔水顶板由粘土，粉质粘土构成，其补给迳流与沅水及其支流直接相关，水量丰富，水位随河水位季节性变化明显。水质分析表明：地下水为HCO3-Ca-Mg型，PH值6.5～7，铁离子含量较高，对砼无侵蚀性。3.5岩土工程分析评价3.5.1场地的稳定性和适宜性勘察结果表明，场地属沅水I级阶地范畴，地形地貌相对较简单，地层岩性条件稳定，场地范围内未发现明显活动性断裂带或次生构造，区域地质构造条件相对简单。场地和地基基本稳定，可进行本工程的建设。3.5.2地基岩土工程特性(1)、素填土①灰褐～灰色，场地内均有分布（湖、塘中除外），结构松散，土质不均匀，厚度变化较大，工程性状差。(2)、淤泥②灰黑色，流塑状，分布于湖、塘中，含有机质，具高压缩性，工程性状差。(3)、粉质粘土③黄褐色；硬塑状，场地均有分布，土质较均匀，厚度较稳定，压缩性中等，承载力较高，工程性状较好。(4)、粉土④黄褐色；湿；中密状；场地内均有分布，土质较均匀，其压缩性中等，承载力中等，工程性状次好。(5)、粉砂⑤灰黄色；稍密状；很湿；分布于整个场地，含泥质，承载力较低，7度地震时可产生液化，工程性状较差。(6)、圆砾⑥灰色；呈中密状；含水饱和；分布于整个场地，土质较均匀，承载力较高，层位稳定，工程性状较好。3.5.3不良地质作用及对工程危害程度的评价（1）淤泥拟建场地的湖、塘中有淤泥，含有机质，土质松软，具高压缩性，工程性状差。（2）可液化土粉砂⑤在7度地震时可能会产生轻微～中等液化，能造成场地地基土的失稳或失效，使构筑物发生倾斜或跨塌。（3）素填土堤防临水面垮坡的主要原因是素填土碾压不实，加上长期浸泡在水中，造成液化而垮坡。3.6结论和建议(1)勘察结果表明，场地地形地貌相对较简单，地层岩性条件较稳定，场地范围内未发现明显活动性断裂带或次生构造，区域地质构造条件相对简单。场地和地基基本稳定，可进行本工程的建设。(2)拟建场地土类型为中硬场地土，场地范围内未发现影响场地稳定的不良地质作用，适宜建筑。(3)拟建场地的抗震设防烈度为7度，设计地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱(4)拟建大堤可采用天然地基形式，以粉质粘土③为基础持力层，可采用斜坡式修筑方式。4.工程任务和规模4.1工程任务4.1.1XX市位于湖南省西北部，沅水下游，西洞庭湖滨。是一座历史悠久的古城，素有“湘西门户”之称。区域内含XX市区，武陵区、鼎城区和柳叶湖区。防洪保护面积180km2，保护人口50多万人，国民生产总值251亿元。保护区内还有319、207国道。该保护圈是XX市政治、经济、文化中心，也是湘西北重要的交通枢纽中心。4.1.2项目区XX隔堤综合整治工程位于武陵区护城垸东部，南临沅水，北至新河口闸，起止桩号0+000～15+440，全长15.44km，通过裁弯取直后堤线长度缩短为12.93km。该隔堤属XX市江北城区防洪圈东线防洪大堤（全长19.14km）的组成部分，担负着保护城区人民生命财产安全，4.1.3可研阶段治理任务和规模本工程的主要任务是通过XX隔堤综合整治，提高城区堤防防洪能力，达到确保XX市防洪保安的目的，同时以适应XX市城市发展包括柳叶湖旅游事业发展的需要。XX隔堤综合整治工程，本次设计对现有15.44km堤防加高培厚与裁弯取直，并全线护坡与局部阻脚，堤脚填塘固基，沿线建筑物整修加固、重建与新建，排涝工程建设等。4.1.4（1）XX隔堤属XX市江北防洪圈部分堤段，现只有该段堤防一直未加修达标，没有形成城区防洪封闭圈，不满足城区防洪规划标准要求。（2）整个江北防洪圈沅水堤防设计为100年一遇防洪标准，而八官垸堤防现只有50年一遇防洪标准，如遇沅水100年一遇洪水，八官垸溃垸，直接威胁到XX隔堤，并且将对江北城区人民生命财产的安全造成严重威胁。（3）城市建设和经济发展迅速，防洪治涝工程急需配套。近年来，项目区内城市建设和经济发展速度很快，由于城区防洪治涝工程不完善，每遇洪涝灾害相应损失也在加重，严重影响了项目区人民的生命财产安全和制约了开发区经济的进一步发展，地方政府和群众对该区防洪治涝工程非常重视，迫切要求搞好城市防洪排涝建设。（4）洞庭大道与二广高速公路连接线，由于XX河靳家湾段河流弯曲的原因，严重影响了XX市城区东部规划整体布局，必须进行靳家湾裁弯取直协调城区总体布置。4.1.5项目建设的有利条件（1）政府重视。地方各级政府深刻认识到兴建城市防洪工程的重要性和紧迫性，相应制定了一系列向水利倾斜的政策和措施，增加了水利建设的投入，积极筹措资金，进行防洪治涝工程建设，形成了良好的水利建设外部环境。（2）基础良好。项目区防洪工程体系和旅游事业的发展已初具规模，并逐步按照规划实施，工程建设条件良好。4.1.6XX市江北城区的防洪治涝工程经过多年的建设，至今已初步形成了以防洪堤、排水闸、内湖、电排站为主的防洪排涝体系。但目前工程状况普遍不良，XX隔堤是解放初期在原民垸基础上通过堵支并流，采取群众运动修筑起来的河堤，没有进行正规设计，基础处理不到位，施工质量较差，现有河堤近40年没有加修，该堤段现存在的主要问题如下：（1）重点不突出。城区还未完成独立封闭的防洪体系建设，一线防洪大堤长，隐患多，防御对象复杂，防守困难，只要一处出事，必将殃及中心城区。（2）防洪工程标准低。XX隔堤防洪能力仅20～30年一遇，堤身矮小，坡比不够，大部分堤段现有堤顶高程比设计堤顶高程（38.09m）低0.5～1.0m，堤段内外坡较陡，并且未设内平台,全线没有防汛公路。（3）工程质量差。由于堤基地质条件复杂，基础处理不彻底或根本未作基础处理，隐患甚多，填土混杂，层面处理不严格、界沟结合不良，加上堤身填土碾压不实，在河内水位较高时，堤身渗漏较严重。（4）部分堤段有当冲、当浪及两水夹堤现象，加上堤身质量较差，且局部夹有粉细砂层，造成堤身滑坡、堤脚坍塌。（5）建筑物老化失修，设施不配套。涵闸破旧，新坡交通闸口无挡洪设施，如遇到高洪，无法抵挡。（6）治涝能力不够。现有隔堤沿线排区治涝标准较低，排涝渠系及建筑物不配套，渠道淤塞，过流能力不够，排涝设施严重老化，排水功能下降。在现状条件下，即使只遇50年一遇洪水，据测算市区受淹面积将达135km2，占总面积的75%，其中城建面积35km2，占城建面积的92%。淹没范围内有人口约40万人，拥有财产总值约150亿元，以淹水时间4～15d计算，直接经济损失将达80亿元左右。4.2工程规模4.2.1防洪（1）防洪隔堤工程总体布置XX防洪隔堤属XX市江北城区防洪圈东线防洪大堤（全长19.14km）的一部分，设计综合整治范围为XX电排至新河口闸河段西岸堤防，隔堤全长15.44km，通过裁弯取直后堤线长度缩短为12.93km（包括牛耳堤至沅水防洪墙200m长度在内）。整个堤段加高培厚，裁弯取直，堤坡护砌，部分当风浪和垮坡堤段防滑（2）防洪设计标准XX市江北城区防洪圈是该市的政治、经济、文化中心，依据《防洪标准》（GB50201-94），XX市属Ⅲ等城市，其防洪标准为100年一遇。堤防工程级别为1级，相应的主要建筑物为1级。该防洪圈XX河(XX电排至新河口闸)靠城区侧堤防属江北城区防洪圈东线防洪隔堤，该堤防既挡XX河的洪水，又挡八官垸沅水大堤溃决后的溃垸洪水，其功能十分特殊，因此防洪设计标准应为100年一遇。4.2.2治涝（1）治涝总体方案XX防洪隔堤沿线排区，靳家湾裁弯段罗湾和靳家湾电排拆除后新建张家堰电排拆除隔堤沿线剩下的5处电排（皇木关、陈家昏、护城昏、赵家昏、鲢鱼尾电排），（2）治涝设计标准4.2.3综合整治主要工程项目XX隔堤综合整治工程，起点XX电排，止点新河口闸，原堤桩号0+000～15+440，现有堤防全长15.44km，裁弯取直后长度为12.93km（包括牛耳堤至沅水防洪墙200m长度在内），该工程主要治理项目如下：（1）堤防工程①隔堤沿线加高培厚，裁弯取直。堤防加高培厚全长10.51km，牛耳堤至沅水防洪墙新筑堤长0.2km，靳家湾裁弯取直（开河）新筑堤长3.5km，（靠城区侧2.0km，靠八官垸侧1.5km），新河口堤段裁弯取直新筑堤长0.22km。②靳家湾裁弯段新开河长1.3km。两岸降老堤全长8.688km（靠城区侧4.438km，靠八官垸侧4.25km）。③整个堤段全部内外护坡，部分堤段防滑阻脚；护坡总长14.43km（其中城区侧防洪隔堤12.93km，八官垸侧新开河段1.5km），护脚总长1.69km。④垸内堤脚沿线低洼和堰塘处填塘固基2.69km。⑤路面硬化长度12.93km（堤面）。⑥公路坡脚新建排水沟10.21km。（2）建筑物工程①电排工程近期对隔堤沿线（皇木关、赵家昏、陈家昏、护城昏、鲢鱼尾）5处电排加固更新改造；鲢鱼尾电灌机埠出水管接长；位于靳家湾裁弯取直堤段的罗湾、靳家湾2处电排拆除，裁弯取直新筑堤段上游新建张家堰电排，并建好远期电排穿堤涵管。远期新建皇木关、护城昏、潘家湾、张家堰电排。②交通闸工程新坡交通闸拆除重建。③排水闸工程新建台家铺排水闸一处。④排水涵管工程新建排灌涵管2处，其中罗湾一处，靳家湾一处。⑤新河口闸加固改造。⑥拦河节制闸（船闸）新建。（3）排涝渠系改造工程XX隔堤沿线排区改造的主要内容是：疏通渠系，连通沟港、湖泊及靳家湾段河流，使该排区水流相通，排涝互助。该排区本次规划排涝系统建筑物全面加固与配套，渠系衬砌改造40km。（4）拆迁征地工程XX隔堤综合整治拆迁征地工程，涉及沿堤线占地约950亩，拆迁房屋203栋，总面积3.09万m2，其中靳家湾裁弯段拆迁面积1.21万m2。

5.工程布置及建筑物5.1设计依据5.1.1依据文件(1)《XX市水利局关于江北防洪圈XX河综合治理规划会议纪要》（2009年6月10日）；(2)《XX市江北防洪圈XX隔堤综合整工程可行性研究报告》（市水电设计院2009年9月）；(3)《XX市江北防洪圈XX隔堤综合整治工程可行性研究报告》专家评估意见（2009年11月27日）；(4)《XX市发展和改革委员会关于XX隔堤项目可行性研究报告的批复》（市发改委2010年1(5)《XX市发展和改革委员会关于核准XX隔堤综合整治建设项目设计招标事项的批复》（市发改委2010年6月7日）；(6)《湖南省XX市城市防洪规划报告》（1995年4月）；(7)《湖南省洞庭湖区XX市城市防洪工程初步设计报告》（省水电设计院1999年10月）；(8)《湖南省洞庭湖区重点垸堤防加固工程（二期）初步设计报告》。(9)《湖南省洞庭湖区城市防洪工程利用外资可行性研究报告（XX市）》省水电设计院1998.08(10)《湖南省XX市城市冲柳叶湖撇洪排涝工程规划复核及八官垸电排布局分析报告》省水电设计院1996.05(11)《XX市洞庭大道与二广连接线两厢控规土地利用规划方案三》（湖南建筑规划设计院2009年5月）；(12)《西洞庭冲柳地区高低水洪涝灾害问题研究》（2002年5月）；(13)《关于湖南省XX市鼎城区XX河治理工程初步设计的批复》（省水利厅2010年3月8日）。5.1.2依据（1）《防洪标准》（GB50201-94）（2）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL250-2000）（3）《城市防洪工程设计规范》（CJJ-50-92）（4）《堤防工程设计规范》（GB50286-98）（5）《堤防工程施工规范》（SL260-98）（6）《水闸设计规范》（SL265-2001）（7）《堤防工程管理设计规范》（SL171-96）（8）《水工混凝土结构设计规范》（SL191-2008）（9）《碾压式土石坝设计规范》（DL/T5395-2007）（10）《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）（11）《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）（12）《泵站设计规范》（GB/T50265-97）（13）《水土保持规划编制规程》（SL335-2006）（14）《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）（15）《环境影响评价技术导则》（水利水电工程HJ/T88-2003）（16）《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）（17）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）（18）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）（19）《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》（IB-10113-96）（20）《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）（21）《堤防工程地质勘察规程》（SL188--2005）；（22）《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55--2005）；（23）《水利水电工程钻探规程》（DL5013--92）；（24）《岩土工程勘察规范》（GB50021--2001）；5.2设计标准及工程等级江北城区防洪圈是XX市的政治、经济、文化中心，依据《防洪标准》（GB50201-94），XX市属Ⅲ等城市，其防洪标准为100年一遇。堤防工程级别为1级，相应的主要建筑物为1级。该防洪圈XX河(XX电排至新河口闸)靠城区侧堤防属江北城区防洪圈东线防洪隔堤，其防洪设计标准应与江北城区沅水防洪堤标准相同，堤防工程等级为3级。（1）XX防洪隔堤根据实际情况，结合江北城区防洪堤标准，土堤正常运用条件和非正常条件抗滑稳定安全系数分别确定为：土边坡正常情况下K0≥1.20，非正常情况下K0≥1.10。（2）根据《堤防工程设计规范》和《湖南省洞庭湖区重点垸堤加固工程（二期）初步设计报告》规定，结合XX防洪隔堤实际情况，设计加安全超高1.0m。5.3设计水位5.3.1XX防洪隔堤（1）八官垸基本情况XX防洪隔堤位于城区与鼎城区八官垸交界处，八官垸总面积为211km2（其中芦山乡46.5km2，八官垸164.5km2），总人口约13万人，垸内地面高程一般为28.59m左右，东北面冲柳高水河堤高程为36.09～37.09m。（2）设计水位确定XX隔堤设计水位，根据沅水流域雨情和水情按100年一遇洪水为依据，沅水3日和7日洪量分别为75.0亿m3和140.9亿m3。八官垸沅水防洪堤标准只有50年一遇，如遇100年一遇洪水，八官垸上端溃口进洪，该垸东北面冲柳高水河堤平均高程只有36.59m。当垸内洪水上涨至37.09m时，高水堤全线漫水0.5m，洪水将进入鼎城冲柳垸、津市西毛里湖垸、汉寿西湖垸、鼎城民主阳城垸。通过上述情况分析得知，八官垸上端溃口进洪的同时，沅水3日可下泄洪量为75亿m3，八官垸最多进洪量为18亿m3，推算最高水位可达37.09m，即定为XX隔堤防洪设计水位。5.3.2内湖设计水位按照XX和南昏电排先排城区渍水，再排洪水的原则，以柳叶湖地区按二十年一遇15日暴雨15日末排至湖泊控制水深为标准，并以1980年的雨型及外河水情为典型年，进行排洪演算，得柳叶湖最高水位为33.19m，即为堤防设计水位。常年控制水位根据柳叶湖实际情况和旅游要求，控制水位确定为31.09m。设计枯水位则以柳叶湖的实际运行控制枯水位为依据，即枯水位为27.59m。本次确定XX河(正常)设计水位与柳叶湖设计设计水位一致（33.19m）。5.4工程布置及设计5.45.4.1.1堤线布置原则XX隔堤堤线布置除靳家湾堤段大裁弯（开新河）外，其余的堤防只适当裁弯取直，本着堤防以外帮和外移为主，尽量做到少拆迁、少征地的原则。5.4.1.2堤线总体布置与长度确定XX隔堤综合整治工程，结合XX市城区东部建设、洞庭大道与二广连接线两箱控规土地利用规划方案、XX市城市总体规划（2009～2030）等，本次设计对隔堤沿线裁弯取直（靳家湾堤段大裁弯）。现有堤线牛耳堤至新河口闸全长为15.44km，通过裁弯取直后，堤线长度为12.93km（包括牛耳堤至沅水防洪墙200m和新河口长度在内）。现有老堤线（起点XX电排牛耳堤）桩号0+000～7+620和桩号12+480～15+068堤段适当裁弯取直，只有靳家湾与新河口堤段处大裁弯；具体布置如下：靳家湾堤段裁弯位置为现有老堤段桩号7+620～12+480，两桩号点基本上连成一条直线，该堤段裁弯前堤长约4.438km，裁弯后堤长约2.0km，缩短长度2.438km。新河口堤段裁弯位置为现有老堤段桩号15+068～15+377，该堤段裁弯前堤长309m，裁弯后堤长220m，缩短长度89m。该方案堤线加高培厚和裁弯取直，只有靳家湾裁弯取直堤段（八官垸侧）开新河，河床断面设计为复试断面，底宽40m，两边边坡为1：2.5，底部开挖高程为25.79m，高程29.09m处两边设平台，面宽3m，并与所开新河八官垸侧平行另修一条防洪堤，堤顶高程和断面标准与现有堤防相同（堤顶高程36.59m）。该河段裁弯取直后，考虑与垸内沟港水位一致，现有老河槽段堤防高程可降低，堤顶高程降低到高出地面平均高程1.5m，设计高程为33.00m。原因是裁弯段河流两边的内渍水今后不需提排，雨水可自流入老河槽。在规划堤段桩号8+830位置新建张家堰排涝机埠一处，初拟装机为3×280kw，设计流量11.40m3/s，解决裁弯区和原罗湾与靳家湾机埠排区内的排涝任务。5.4.1.3XX电排起点段与靳家湾裁弯取直段堤线方案比选（1）XX电排起点段堤线方案XX电排起点段堤线布置拟定了2个方案进行比选，具体线路方案布置见图，比选表如下：XX电排起点段堤线布置方案比选表项目单位方案一（电排管理房后）方案二（船闸西边墙旁）1、堤线长度km5866122、筑堤土方万m31.16.6造价万元1.1×42=46.26.6×42=277.24、征地面积亩8.538.2造价万元8.5×15=127.538.2×15=5735、拆房面积m2正房2230正房8762、破房1700、砼地面3764造价万元0.223×600=133.80.8762×1200=1051.50.17×200=340.3764×50=18.86、建筑物水闸座1造价万元2500（包括XX电排前池工程）合计万元307.54455优点筑堤土方量小，征地、拆迁少，造价低。可节约18亩商业用地缺点筑堤土方量大，征地、拆迁大，造价高。XX电排起点段堤线布置，通过上述2个方案的比选，方案一比方案二优点多，并且方案二还多方案一4147万元，设计推荐方案一。（2）靳家湾裁弯取直段堤线方案靳家湾裁弯取直新修堤（新开河）段堤线布置拟定了2个方案进行比选，具体线路方案布置见图，比较表如下：靳家湾裁弯取直段堤线布置方案比选表项目单位方案一(可研推荐方案）方案二裁

弯

段

筑

堤

、

开

河1、堤线长度城区侧km2.02.08八官垸侧km1.51.562、筑堤土方万m380.2+30.6=11183.4+31.8=126造价万元111×42=4662126×42=52923、开河土方万m32023造价万元20×10.29=205.823×10.29=236.74、清基面积万m23.23.5造价万元3.2×12.07=38.63.5×12.07=42.25、征地面积万亩379421造价万元379×15=580563156、拆房面积万m212104×1.2=145258378×1.2=10048造价万元14525×1200=174310048×1200=12067、台家铺机埠转建台kw4×155=620造价万元620×1.5=930合计万元1245514022优点堤防工程量小，投资小。拆迁较小缺点拆迁较大工程量和征地面积较大，投资较大。XX隔堤靳家湾裁弯取直新修堤（新开河）堤线布置，通过上述2个方案的比选，方案一比方案二优点多。虽然方案一拆迁面积适当大一点，但总造价比方案二少1567万元，设计推荐方案一。5.4.1.4堤顶高程确定依据湖南省洞庭湖区堤防工程设计工作手册，按设计水位37.09m加安全超高1.0m，确定XX隔堤堤顶高程为38.09m。5.4.1.5堤防加固断面标准设计防洪隔堤加修工程为XX电排至新河口堤段，主要对堤身加高培厚与裁弯取直，堤身断面设计拟定了以下二个方案进行比选。方案一：堤顶高程为38.09m，堤顶面宽10m，临水坡比1:2.5，常年蓄水位以上0.5m（高程31.59m）设亲水平台，面宽3m，背水坡比1:5，堤脚处设环城公路兼作防汛公路（该公路未纳入本次设计，属城建部门设计），面宽50m，路面高程在31.59～34.00m之间。优点：近期完全满足防洪要求。缺点：占地多一点。方案二：堤顶高程为37.59m，堤顶面宽10m，堤顶外肩设1m高栏杆，底部0.5m为防浪墙，上部0.5m透明栏杆。临水坡比1:2.5，常年蓄水位以上0.5m（高程31.59m）设亲水平台，面宽3m，背水坡比1:5，堤脚处设环城公路（兼作防汛公路），面宽50m，路面高程在31.59～34.00m之间。优点：少占地约60亩。缺点：防浪墙年久造成不均匀沉陷，会变形裂缝。上述2个堤身断面设计方案，推荐方案一，方案具体详见设计图。5.4.1.6堤防渗流及稳定计算分析（1）计算条件说明根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）第8·1·2条规定，渗流计算应考虑下列水位组合。①.上游设计洪水位与下游相应的水位。②.上游河水位降落时，对上游坝坡稳定最不利情况。根据XX河设计洪水位为37.09m，上游不利水位取大约三分之一坝高处水位，下游无水，水位取地面高程，即31.00m。（2）加固后土坝渗流及稳定复核采用北京理正渗流稳定分析程序进行土坝渗流计算和坝坡稳定复核。本次坝坡抗滑稳定分析的控制稳定时期只考虑稳定渗流期和河水位降落期，强度计算方法为：稳定渗流期下游坝坡稳定计算只采用有效应力法，河水位降落期上游坝坡稳定计算则分别用有效应力法和总应力法两种方法计算。①大堤稳定计算本工程为堤防加高配厚、裁弯取直、新建土堤。现有堤防堤身高度一般为6～9m。根据现状坡比、地质勘探成果，结合堤身高度、险情、地形等因素，按照堤身高度、堤基土层等，选取3个代表性剖面进行稳定计算。主要进行渗流及抗滑稳定分析。物理力学指标土坝渗流和稳定分析计算断面取XX电排至新河口闸堤段标准断面，根据《碾压式土石坝设计规范》，按简化Bishop计算的坝坡抗滑稳定最小安全系数应不小于下列数值：正常运用情况K1=1.30，非常运用情况Ⅰ时K2=1.20。土坝计算断面分区力学指标及渗透系数工程分区土类重度(kN/m3)饱和重度(kN/m3)渗透系数(Kv)固结快剪固结慢剪垂直(cm/s)水平(cm/s)Φ(°)C(kPa)Φ(°)C(kPa)I堤身填土19.019.64.90×10-51.15×10-411.244.214.3319.93Ⅱ粉土18.519.05.84×10-51.26×10-415.321.915.3820.66Ⅲ粉质粘土19.520.37.54×10-52.03×10-42270.02860.0土堤边坡稳定分析计算①计算工况根据XX河堤防的运行情况和本设计阶段的要求，稳定分析主要考虑以下两种工况：临水侧（外坡）为设计水位，背水侧（内坡）为无水时内坡的抗滑稳定；临水侧（外坡）水位降落时（属电排排洪，水位降落较缓慢），外坡的抗滑稳定。②计算方法及原理采用瑞典圆弧法，应用北京理工岩土地系列软件进行计算。计算简图及计算公式如下：稳定渗流期按有效应力法，计算公式为：水位降落期抗滑稳定安全系数按总应力法，计算公式为：式中：b——条块宽度（m）；w——条块应力(kN)；；w1——堤坡外水位以上的条块重力(kN)；w2——堤坡外水位以下的条块重力(kN)；z——堤坡外水位高出条块底面中点的距离(m)；Ccu——稳定渗流期堤身或堤基的孔隙水压力（Kpa）；ui——水位降落前堤身的孔隙水压力（Kpa）；——条块的重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角（度）；——水的重度（kN/m3）；，，，，——土的抗剪强度指标。堤身渗流计算稳定渗流有限元分析基本方程为：式中：［Ｋ］——透水系数矩阵；｛Ｈ｝——总水头向量；［Ｍ］——单元储水量矩阵；｛Ｑ｝——流量向量。非稳定渗流有限元分析基本方程为：式中：——时间增量；——时间增量结束时的水头值；——时间增量开始时的水头值；——时间增量结束时的流量值；——时间增量开始时的流量值；其它符号的意义同前。计算结果见下表XX隔堤渗流分析及抗滑稳定安全系数计算成果表断面桩号最小抗滑稳定安全系数K逸出段最大渗透比降j逸出点高(m)备注堤外坡堤内坡3+0001.341.560.351.868+5001.301.480.382.8710+5001.351.520.372.10从计算结果看，堤防在各种工况下，上下游坝坡处于稳定状态，各种安全系数均满足规范要求。5.4.1.7堤面与堤脚公路硬化工程近期：XX隔堤整个堤段堤面与堤脚公路路面硬化采用泥结碎，堤面硬化宽度为10m。远期：XX电排至新河口闸堤顶为行人休闲游道，10m堤面全部贴地面砖，堤面局部布置艺术建筑、小型绿化坛、盆景、休闲亭、休闲凳、观景台与休闲场所等。远期堤脚为城市道路，公路面宽50m，采用沥青砼或砼硬化路面（属城建部门设计）。5.4.1.8堤坡台阶工程（1）总体布置：隔堤沿线内外设置上、下台阶，每300m设置一处，共计43处。（2）结构布置：临水面上至堤顶，下至亲水平台;背水面上至堤顶，下至堤脚公路。台阶宽3m，结构采用C20素砼，边墙为预制块和浆砌石，面宽0.3m，整个台阶为大理石贴面。5.4.1.9亲水平台工程隔堤临水面（高程31.59m）设亲水平台，平台宽度为3m。面层铺设彩色渗水砖。5.4.1.10堤防护坡阻脚工程整个堤段设计内外全部护坡，对部分堤段滑坡垮脚处采取浆砌石阻滑墙和抛石阻脚；护坡总长度14.43km（其中城区侧防洪隔堤12.93km，八官垸侧新开河段1.5km），护脚总长1.69km。临水面护坡①总体布置隔堤护坡高程为：XX河常年蓄水位31.09m以上0.5m（亲水平台）至堤顶采用框格植草砖护坡（全线护坡）。枯水位以上0.5m至亲水平台（高程31.59m）护坡，采用3个方案比选：一是雷诺护垫护坡，二是水工砖护坡，三是生态袋护坡。亲水平台以下护坡堤段及推荐方案见下表。亲水平台以下护坡工程表堤段位置桩号长度（m)推荐方案芦山乡园艺队至赵家昏村三组堤段0+510～3+4252915雷诺护垫护坡市德高成职校至潘家湾堤段6+150～7+5501400水工砖护坡靳家湾新开河段7+731～9+1501419驮古堤村一组至新河口堤段9+554～12+7403189合计8923隔堤沿线部分水下需阻脚堤段共四段，阻脚长共计4875m，阻脚堤段段见下表。水下阻脚工程表堤段位置桩号长度（m)备注市德高成职校至潘家湾堤段6+150～7+5501400潘家湾河口段7+731～7+836105靳家湾新开河段8+966～9+150184驮古堤村一组至新河口堤段9+554～12+7403189四段阻脚4875新开河段八官垸侧新修堤防采用草坡护坡。②结构设计护坡防滑齿墙：护坡底部设一道阻滑墙，顶宽0.5m，底宽0.9m，高0.8m，埋入深度0.5m，采用M7.5浆砌石结构，阻滑墙每15m分缝一条，缝宽20mm，缝中嵌沥青杉板。护坡与封顶板连接：护坡与封顶板连接处顶部设宽0.6m，厚0.1m的C15现浇砼板封顶。护脚阻滑墙：护脚底部设一道阻滑墙，顶宽0.5m，高1.5～2.5m（根据地形实际情况，但不得超过2.5m），墙体埋入深度1.0m，临水面坡比1：0.2，背水面坡比1：0.4，采用M7.5浆砌石结构，阻滑墙每15m分缝一条，缝宽20mm，缝中嵌沥青杉板。背水面护坡近期：整个隔堤与靳家湾裁弯新开河段和八官侧堤防近期采用草坡护坡。远期：城区侧隔堤背水坡面绿化（种植花草树木），布置休闲场所。5.4.1.11排水沟工程XX隔堤垸内公路坡脚处沿线设排水沟，设计断面尺寸为：沟深0.8m，底宽0.8m，两边坡比分别为1：1，排水沟全长12.84km。采用现浇C15砼衬砌，衬砌厚度为80mm。5.4.2填塘固基工程5.4.3新坡交通闸工程新坡交通闸年久失修，结构为浆砌石，有闸墩无闸门，无法抵挡八官垸溃垸洪水。5.4.3.1总体布置交通闸5.4.3.3防渗设计（1）闸底板底板既是闸室的基础，又兼有防渗的作用。它既满足上部结构布置的要求，又要满足稳定及本身的结构强度等要求。（2）铺盖铺盖采用素砼结构，临水面铺盖长10m，宽15.8m,背水面铺盖长28.5m，宽14m,两边铺盖与公路路面连接。（3）闸底部防渗闸底部防渗，深入砂卵石0.5m，并向闸底板左右延伸2m。（4）侧向防渗侧向防渗主要是，一是闸墩两边回填土与闸墩结合部采用0.3m厚三合泥衔接，二是闸室两边填土部分除碾压夯实外，还在，墙高6.0m，宽2m，厚0.5m。5.4.3.4闸室稳定计算闸室具体结构布置详见设计图。（1）完建期完建期的荷载主要包括闸底板重力、闸墩重力、闸门重力、工作桥重力、启闭台和房屋及设备重力、车荷载重力等。地震工况（特殊组合），设计工况遭遇地震。竖向力总荷载为27124kN力矩217651(kN.m)（2）闸室基底压力计算（3）地基承载力验算由上可知：现有闸底地属素填土和粉土，承载力[R]只有80～100kPa，地基承载力不满足要求，需进行地基处理。（4）设计洪水情况设计洪水位37.09m，闸底板高程为34.00m，下游无水。该闸设计洪水情况荷载、力矩计算。竖向力总荷载为20892（kN）水平力为2354（kN）力矩152062(kN.m)（5）闸室基底压力计算（6）地基承载力验算由上可知：地基承载力基本满足要求，不需作地基处理。（7）闸室抗滑稳定分析。闸室抗滑稳定性满足要求。（8）完建期(通车)闸室底板基础处理闸室底板最大地基反力为121.18kPa，由地勘资料所知，该闸底部地基允许承载力为80～100kPa，不满足设计要求，需进行基础处理。本工程采用水泥土喷搅法桩基加固软弱土层的措施，对地基进行处理。单桩承载力计算：式中：单桩承载力，桩身强度，取=3000桩身强度折减系数，取=0.30桩的截面积，直径为0.5m，=0.196桩的周长，=1.57桩周第层土的容许摩阻力，素填土取8，粉质粘土取12桩周围第层土的厚度-桩尖天然折减系数，取=0.4-桩尖天然土的承载力，取=120将以上各值代入上式得：拟定桩长为8m单桩承载力为桩的根数确定：取根复合地基校核：式中：复合地基允许承载力桩间土地基允许承载力，=120桩身允许承载力，桩的置换率，桩间土承载力折减系数，=0.4满足设计要求。5.4.4赵家碈电排出水管与自排涵重建设计5.4.4XX隔堤赵家碈电排出水管与自排涵穿堤管为日字管，底部自排涵为条石结构，上部电排出水管为钢筋砼结构。由于建造年代久远，管身现已沉陷，多处断裂，需拆除重建。5.4.4（1）XX河靠城区侧防洪隔堤加高培厚，现有涵管长度不够；（2）、穿堤涵管年久失修，管身沉陷和多处断裂。5.4.4本次设计结构型式为钢筋砼日字箱涵，上、下涵管净空断面尺寸为1.5×1.6m,总长度为85.5m(包括压力水箱段和闸室段),自排涵底板高程29.00m,电排出水管底板高程28.99m,管身壁厚均为0.3m，外设防洪闸门，内翻修压力水箱。总体布置具体尺寸详见设计图。5.4.4（1）涵管结构计算计算资料：回填土为粉质粘土，湿容重r土=18.8KN/m3，内摩擦角30°，Ⅰ级钢筋抗拉设计强度fy=210N/mm2，Ⅱ级钢筋抗拉设计强度fy=310N/mm2，C25砼受压强度fc=12.5N/mm2，结构系数为rd=1.2。主要承受土压力、自重、车辆碾压荷载等，永久荷载的分项系数rG=1.05，可变荷载的分项系数rQ=1.2，对结构安全级别为Ⅱ级的建筑物其结构重要系数r0=1.0。（2）初拟涵管壁厚尺寸管壁厚度，按《涵洞》公式（8-1）计算取管壁厚度t=30cm计算跨度计算高度上、下孔高度（3）荷载计算①、土压力计算垂直土压力计算：管顶最大覆土厚度为Hmax=7.2米垂直土压力合力：G土=Ck.r.D2式中：CK—填埋式涵管垂直土压力系数，根据突出比а0=1，沉降比rsd=0.3,得a0*rsd=0.3,又根据H/D=7.2/2.1=3.43,查《涵洞》图4—7得CK=4.5。r土—填土容重，取r土=18.8KN/m3D—涵管外径，D=2.则G土=373.1KN垂直土压力强度：侧向土压力计算：填埋式箱涵的侧向土压力由矩形荷载和三角形荷载两部分组成。矩形荷载：式中：r土—回填土的容重18.8kN/m3H1—堤顶至板顶的距离H1=Hmax=7.2mφ—回填土的内摩擦角,取30°②、车辆碾压荷载：按履带50拖拉机考虑，由于拖拉机履带较长，在计算中只考虑拖拉机横轴方向的压力分布：由小于Hmax=7.2m可知两履带分布相交于一点，则：式中：po—履带单位长度上的压力，po=54.9kN/m③、结构自重顶板、隔板自重侧墙自重作用于涵管顶上的总均布荷载（包括自重）④、地基反力地基允许承载力小于120.00kN/m2,故需进行地基处理。5.4.4.5基础处理管底处最大地基反力为278.33kPa，由地勘资料所知，地基允许承载力为120kPa，由此可知，该处地基需进行基础处理。本工程采用水泥土喷搅法桩基加固软弱土层的措施，对地基进行处理。单桩承载力计算：式中：单桩承载力，桩身强度，取=3000桩身强度折减系数，取=0.35桩的截面积，直径为0.5m，=0.196桩的周长，=1.57桩周第层土的容许摩阻力，泥质粉质粘土取8，粉质粘土取12桩周围第层土的厚度-桩尖天然折减系数，取=0.4-0.6-桩尖天然土的承载力，取=120将以上各值代入上式得：拟定桩长为8m取其小值，单桩承载力为=134.22桩的根数确定：取根复合地基校核：式中：复合地基允许承载力桩间土地基允许承载力，=120桩身允许承载力，桩的置换率，桩间土承载力折减系数，=0.75满足设计要求。5.4.5罗湾、靳家湾排水涵管新建工程靳家湾段新建排水涵管2处，其中现有罗湾、靳家湾电排拆除位置各建一处，涵身全长52m，涵管断面净空尺寸为3.5×3.5m。进出口八字采用浆砌石护砌。罗湾与靳家湾排水涵管进出口八字采用M7.5浆砌石结构，进口为扭面八字，出口为直墙八字，并设消力池。5.4.6台家铺排水闸工程顶面高程30.50出水管道：全长110m，断面型式为单孔方涵，净空尺寸为2.5×2.5m，设0.2×0.2m倒角，壁厚0.40m，每10m设一道伸缩缝，每节箱涵中间设一截水环，高0.5m，宽0.3m，箱涵底板高程为26.09m。边墙5.4.7排涝工程该堤段沿线建筑物由于年久失修，部分已成为病险建筑物。近几年已将皇木关、陈家昏、护城昏、罗湾、靳家湾等电排涵管进行了接长改造。重建皇木关、陈家昏、赵家昏、护城昏、罗湾、靳家湾、鲢鱼尾）和皇木关、陈家昏、赵家昏、护城昏、罗湾、靳家湾、鲢鱼尾电排电排电排流量为49.23m3/s。（4）泵站规划位置与总装机容量根据项目区远期规划装，规划位置及每处电排分别装规划装机容量表机埠位置台数装机容量设计流量(排涝面积(亩)备注皇木关84011.410669护城昏84011.4106694112015.21422784011.410669合计13364049.4462345.4.8（1）设计排涝泵站原则：一是按照XX隔堤综合整治原则，以隔堤新轴线中心为准，向垸内位移约110m；二是根据现有电排所建位置和水系选择适当的位置合建电排；三是远期泵站在隔堤综合整治时建好穿堤涵管，主泵房及其他设施按城市发展逐步建设。（2）规划位置与装机方案根据项目区远期规划装，规划位置及每处电排分别装装远期皇木关装护城昏装装装（3）设计依据①枢纽工程等别及建筑物级别本工程属Ⅲ等中型泵站，厂房及出水流道按3级建筑物设计，其它项目按4级建筑物设计。②采用的主要技术规范《泵站设计规范》（GB/T50265-97）《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）《工业与民用10千伏变电所设计规范》（GBJ59-83）《工业与民用35千伏以下架空电力线路设计规范》（GBJ61-83）③主要技术指标抗滑稳定安全系数取值基本荷载组合K=1.25特殊荷载组织K=1.10抗浮稳定安全系数取值基本荷载组合K=1.10特殊荷载组织K=1.05土壤摩擦系数取值见下表。土壤名称粘土粘壤土砂壤土砂土摩擦系数0.300.300.350.45④各种材料容重取值见下表材料名称土壤浆砌石砼钢筋砼容重(t/m3)1.82.12.42.5（4）特征水位XX河:历史最高水位：33.54m正常设计水位：33.19m常年控制水位：31.09mXX隔堤:防洪设计水位：37.09m（5）皇木关、护城昏电排设计XX隔堤皇木关位于桩号1+880处、护城昏位于桩号5+693处、位于桩号8+830处，3处电排设计相同，每处电排安装机组3台，装机容量为840kw（3×280kw），设计流量分别为11.4m3/s。站址选择在该排水单元地势较低的排水主干渠、河流、沟港位置。交通、通信条件均较好。检修闸检修闸引水渠上泵站采用堤后式布置型式，采用正向进水和出水，皇木关和护城昏引水渠：皇木关和护城昏引水渠长各100m,底板高程为26.00m；引水渠长150m,底板高程为25.00m。3处电排引水渠宽15.0m，边坡为1:2，引水渠上设3孔拦污栅和检修闸，每孔净宽3.5m，检修闸距泵房40m，拦污栅与底面夹角为75°，拦污栅与检修闸工作桥顶部高于最高内水位1.0m。进水前池：池长度40.0m，池底宽度由10.8m渐变至15.0m，皇木关和护城昏池底板高程为26.00～25.00m，池底板高程为25.00～24.00m。底部及两侧岸坡均采用C20砼护砌，扭曲八字为浆砌石衬护。泵房进水池：进水池为流道式进水，长6.5m，单孔净宽2.5m，包括流道隔墩总宽与前池相接处相同（10.8m），皇木关和护城昏底板高程为25.00m，底板高程为24.00m。泵房：机组为一列式布置，机组间距3.6m，皇木关和护城昏水泵安装高程27.46m，电机层地面高程33.10m，泵房屋顶高程41.90m；水泵安装高程26.46m，电机层地面高程31.60m，泵房屋顶高程40.40m；泵站平面尺寸为10.7m×7.4m（长×宽）。户外开关站设在泵房后压力水箱部位，长10.7m，宽5.0m。出水管道：全长114m，断面型式为单孔方涵，净空尺寸为2.9×2.9m，设0.2×0.2m倒角，壁厚0.45m，每10～11m设一道伸缩缝，每节箱涵中间设一截水环，高0.5m，宽0.3m，皇木关和护城昏箱涵底板高程为28.34m，张家堰箱涵底板高程为27.34m皇木关和护城昏皇木关和护城昏边墙边墙电排设计XX隔堤电排桩号7+660处，电排安装机组4台，装机容量为1120kw（4×280kw），设计流量为15.2m3/s。站址选择在该排水单元地势较低的河流位置。交通、通信条件均较好。检修闸检修闸引水渠上泵站采用堤后式布置型式，采用正向进水和出水，引水渠：引水渠长150m,渠底宽18.6m，底板高程为25.00m，边坡为1:2，引水渠上设4孔拦污栅和检修闸，每孔净宽3.5m，检修闸距泵房40m，拦污栅与底面夹角为75°，拦污栅与检修闸工作桥顶部高于最高内水位1.0m。进水前池：池长度40.0m，池底宽度由14.4m渐变至18.6m，池底板高程为25.00～24.00m。底部及两侧岸坡均采用C20砼护砌，扭曲八字为浆砌石衬护。泵房进水池：进水池为流道式进水，长6.5m，单孔净宽2.5m，包括流道隔墩总宽与前池相接处相同（14.4m），底板高程为24.00m。泵房：机组为一列式布置，机组间距3.6m，水泵安装高程26.46m，电机层地面高程31.60m，泵房屋顶高程40.40m；泵站平面尺寸为15.3m×7.4m（长×宽）。户外开关站设在泵房后压力水箱部位，长15.3m，宽5.0m。边墙（7）泵站主要计算XX隔堤沿线新建电排4处（皇木关、护城昏，各电排结构型式根据泵型（立式轴流泵）进行泵房稳定及基底应力计算。①计算工况泵房稳定及基底应力分两种工况进行计算：基本组合（设计内水位工况）：荷载包括自重、静水压力、扬压力、土压力、风压力、活荷载。泵站稳定及基底应力均采用《泵站技术规范》计算公式进行计算，公式如下：①泵房抗滑稳定计算公式≥式中：Kc——抗滑稳定安全系数，其允许值为[Kc]，据建筑物等级确定；——所有垂直力的总和（KN），包括基底扬压力；——所有水平力的总和（KN）；——，为地基土的内摩擦角；C——地基土的凝聚力；A——滑动面的剪切面积（m2）。②泵房的抗浮稳定计算公式≥[]式中：——抗滑安全系数，其允许值[]；——所有向下垂直力之和（KN）；——扬压力（KN）。③泵房底板基底应力计算公式式中：——基底的最大或最小压应力；——铅直荷载（KN）；——底板面积（m2）；——荷载对底板形心轴的力矩（N.m）；——底板的截面系数（m2）。根据上述公式计算得，皇木关、护城昏处电排泵房稳定及基底应力计算结果见下表。由表可知泵房稳定及基底应力均满足要求。泵站稳定及基底应力计算成果表泵站名称计算工况抗滑安全系数抗浮安全系数基底应力(Kpa)备注计算值允许值计算值允许值最大最小皇木关基本组合1.371.251.481.101201003级建筑物特殊组合1.261.101.411.05134110护城昏基本组合1.371.251.481.10120100特殊组合1.261.101.411.05134110基本组合1.511.251.591.10128102特殊组合1.381.101.361.05139118基本组合1.351.251.421.10130104特殊组合1.241.101.381.051361105.4.9新河口闸加固改造XX隔堤综合整治工程中，对5.4.10XX河新河口拦河节制闸（船闸）新建工程XX隔堤综合整治工程时，在XX河上新建一座拦河节制闸（船闸），闸止位于新河口闸上游150m处（马巷子村7组）。建闸的目的是为了减少柳叶湖排区的排水面积（柳叶湖排区总排水面积为34.93km2，其中包括XX河排水面积6.17km2、冲天湖排水面积2.99km2），减轻XX电排的排涝负担，达到快速降低柳叶湖区的防洪（1）设计依据《内河通航标准》（GB50139-2004）《堤防工程设计规范》（GB50286-98）《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）《水利水电工程启闭机设计规范》（SL41-93）《关于XX河综合治理工程规划设计有关通航问题的函》，XX市交通局，2009.06（2）工程等级及标准XX河流干道属马凌航线，根据湘政办函【1998】8号文批复其航道技术等级为VI级。依据《内河通航标准》，VI级航道对应的船舶吨级为100t，相应的驳船与货船代表船型尺寸分别为32.0×7.0×1.0、45.0×5.5×1.0（总长×型宽×设计吃水），通航净空尺度为6.0m。结合XX市交通局来函的要求，确定新河口船闸设计尺寸为100m×16m×7.7m。（3）特征水位XX河新河口闸处历史最高水位为33.45m，汛期柳叶湖与XX河防洪设计水位为33.19m，因此，拦河节制闸（船闸）防洪水位为33.19m。船闸上游设计水位为3