XX市XX沟防洪治理工程初步设计报告_第1页
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文档简介

设计阶段:施工设计阶段设计单位:XX市水利水电勘测设计咨询有限公司资质等级:水利行业乙级;水利行业(灌溉排涝、河道整治、城市防洪)专业甲级。1综合说明 61.1工程概况及项目背景 61.2水文 71.3工程地质 1.4工程任务和规模 1.5工程布置及主要建筑物 1.6施工组织设计 1.7工程管理 1.8工程占地 1.9环境影保护及水土保持 1.10工程投资概算 1.11国民经济评价 1.12项目招投标 2水文 222.1流域概况 2.2气象 2.3水文基本资料 2.4设计洪水 2.5分期洪水 2.6泥沙 2.7水位流量关系曲线 333工程地质 3.1前言 3.2地质概况 3.3堤基工程地质特征 3.4主要工程地质问题及评价 23.5堤防工程地质条件及评价 3.7天然建筑材料 3.8结论 4工程任务和规模 4.1工程建设依据 4.2工程建设必要性 4.3工程任务及标准 4.4工程建设规模 4.5堤线布置及堤距选择 4.6设计洪水水面线及冲刷计算 5工程布置及主要建筑物 5.1工程等级与标准 5.2设计基本资料收集 5.3堤防工程总体布置 5.4堤防结构设计 5.5排涝设计 5.6疏浚设计 5.7原挡墙砂浆抹面 5.8观测设计 5.8项目工程量 6施工组织设计 6.1施工条件 6.2施工导流 6.3料源选择 6.5施工交通设施 6.6施工工厂设施 36.8施工总布置 6.10施工总进度计划 6.11主要技术供应 7工程管理 7.1管理机构和人员编制 7.2工程管理范围和保护范围 7.3管理机构的任务和职责 7.4管理设施 7.5工程观测及其他设施 7.6工程管理费和维护费用 8工程占地 8.1工程建设征地范围及实物指标 8.2移民安置规划 8.3工程占地处理 8.4补偿投资概算 9环境保护及水土保持 9.1环境保护评价 9.2水土保持 9.3水土保持概算 9.4综合评价结论 10工程概算 10.1编制说明 9510.2编制原则及依据 10.3投资概算主要指标 10.4投资概算成果表 11国民经济评价 9911.3综合评价 412项目招标初步方案 12.1招标依据 12.3招标组织形式 12.4招标方式 12.5招标初步方案 12.6资质要求 51综合说明XX市XX乡XX防洪治理工程位于XX市XX镇XX乡XX村境内XX左岸,地理位置在北纬30°10′50"~30°10′55”,东经102°10'30"~30°10'置介于北纬29°08′~30°46’,东经101°02′~102°30′之间。XX位于XX本工程堤防全长263.3m,防洪标准为10年一遇洪水,堤防工程级别为5级,主程区紧邻省道,距离XX市区约50公里,距成都316.6km,交通较为便利。XX市XX乡XX防洪治理工程共3段,总长263.3m,均是重建堤防,总工期3个施工临时工程16.97万元,独立费用11.59元,基本预备费5.46万元,水土保持费61.06万元,环境保护费0.8万元。1.2水文XX系XX河中游右岸的一级小支流,位于XX省XX州XX市XX乡境内。XX发源于XX市东部的背筑山东麓,地理位置介于东经102°10'00”~102°0′48”和北纬30°34′00”~30°36′52”之间。流域呈西南向东北条带状,地势西高东低,源近流短。XX流域集水面积18km²,天然落差为1507m,河道全长5.6km,平均比降260‰。XX流域属中、高山地形,流域分水岭海拔高程多在2500m以上。北面与干沟相毗邻;南面与羊厂沟相毗邻;源头为绵延的大雪山,雪山西侧为雅拉河左岸支流发源地。XX为高山峡谷地貌,发源处冰蚀地貌和冰碛地貌分布广。XX河流泥沙含量不大,但沟内及岸坡的第四系松散固体物质较丰富,加之坡降大,不仅洪水期推移质较XX流域内无水文观测站点,与其相邻的瓦斯沟(亦名XX河)设立有XX水文站,集水面积1354km²。本工程水文分析计算以XX水文站作为设计依据站。工程区位于XX水文站邻近流域的XX上,该站控制集雨面积1354km2,采用水文比拟法移用XX水文站设计洪水成果。根据XX水文站1952~2009年共58年最大洪峰流量系列组成的连序系列进行频率计算。各系列经验频率按公式计算,根据矩法计算统计参数,选用P-Ⅲ曲线进行将XX水文站设计成果按面积比的2/3次方移动至工程河段,成果见表1-1。P7工程区集水面积为18km2。设计洪水成果采用XX水文站的设计成果按面积比P(1)XX水文站分期设计洪水从XX水文站历年各月最大流量散布图(见图2-3)上看,瓦斯河流域每年4月随着气温回升,冰川融雪水的补给量和降水量逐渐增加,径流开始回升。5月降水量明显增多,洪水量级也明显增大,5月为汛前过渡期。历年最大流量最早出现在6月17日,最晚发生在9月18日,6~9月为主汛期。10月随着降水量明显减少,洪水量级也明显较主汛期小,10月、11月为汛后过渡期。12月~翌年3月主要为地下径流补给,为稳定退水期。根据流域洪水特性及年内分布规律,结合施工要求,将全年划分为4、5、6~9、10、11、12~翌年3月6个分期。除6~9月采用年最大洪峰流量设计成果外,其余各分期根据XX水文站1952~2009年历年各月最大流量资料,按年最大值选样,并分别进行频率计算。XX水文站分期设计洪水成果见表1-3。分期使用期4月6~9月10月10.11~11月12月~3月(2)工程河段分期设计洪水工程河段分期洪水成果依据XX水文站设计成果11月~次年4月按面积比计算,5、10、6~9月按面积比2/3次方计算。由于瓦斯河5月末、10月初的流量较大,故将6~9月份的设计成果分别提前、延后10天使用,其余各分期成果按分期使用。工程河段分期设计洪水成果见表1-4。8分期使用期4月6~9月10月11月12月~3月将上述分期洪水成果点绘在同一频率曲线纸上,各频率曲线在使用范围内不相交,成果合理,可供本阶段使用。考虑洪水出现的偶然性,建议在使用时,将过渡期及主汛期洪水成果分别提前和延后10d使用。该流域为XX河上游一级支流,属川西高原区,流域植被覆盖较完整,流域内植被主要是高山草甸,河源地带为灌木丛,间有少量杉木,植被较好。但流域暴雨集中且强度较大,风力强,干湿季节明显,昼夜温差大。1、悬移质泥沙统计XX水文站22年实测资料,多年平均悬移质年输沙量为7.96万t,汛期6-10月多年平均输沙量为7.35万t,占年输沙量的92.3%。用流域平均输沙模数计算的工程堤段的悬移质输沙量,XX站控制流域面积为1354km²,该站具有1960、1964-1966、1970-1974、1976年至今的实测泥沙资料,据统计该站多年平均含沙量0.063kg/m',多年平均输沙率0.239kg/s,多年平均侵蚀模数为69.3t/km²。年平均悬疑质输沙量为0.13万t。工程河段无实测推移质资料,推移质按照悬移质的β倍估算,β在山区河流可采用10%~30%,根据地质、地貌,结合流域河流河床组成情况,水流条件,本工程的β值取15%。工程区河段推移质年输沙量为0.02万t。9地理位置在北纬30°10′50"~30°10′55”,东经102°10′30”~30°10'45”。拟建工程主要续接已建的浆砌石堤防,总长263.3m。XX属XX河右岸支沟,全长约53.4km,发源于其背后的贡嘎余脉,当地称大力沟山尖,河道蜿蜒曲折,坡降较陡,沿线山高谷深,河谷深切,为深切峡谷,支沟源头区冰川及冰蚀地貌较为发工程区属藏东南,川西等山地冰缘地貌微弱发育区,位于青藏高原东部,横断山脉大雪山中段,工程区以东隔XX河观邛崃山脉,其西仰视高大的贡嘎余脉浸水山,地势西、北面高,中间河谷槽地低,区内山势雄厚,沟谷相错,区域内最高海拔为雅拉雪山5820米,工程区海拔2000~2200m左右,望西的雅拉山脉以及折多山海拔5000以上山岭终年积雪。XX属XX河右岸支沟,河道蜿蜒曲折,坡降较陡,沿线山高谷深,河谷深切,为深切峡谷,支沟源头区冰川及冰蚀地貌较为发育,多冰碛湖。XX乡饮水工程位于XX乡背后的大力沟山尖,工程区属于山麓坡地,地势较陡,海拔工程区出露地层扬子地层区(IV4)XX分区分区(IV4-2)。工程区内出露以石炭系最发育,分布最广。工程区沿河出露主要地层有:石炭系角砾状灰岩、泥灰岩。第四系整个流域均有分布,沿河以冲积堆积为主,两岸缓坡地带以坡、残积堆积为主,洪积堆积零星堆积于各支沟口。工程区地层特征见表1-5。界系统组(群)层(段)地层代号厚度新生界第四系全系统积层两岸坡麓及冲积层卵砾石夹砂表层为粉土,下部为卵砾石突砂1级阶地冲积层元古代λ650~片麻状花岗岩分布在整个工程区工程区位于青藏高原东缘,在构造部位上属于“青藏滇缅印尼歹字形”构造体系中部东缘,大地构造单元属于上扬子古陆块龙门山前陆逆冲带之龙门后山基底推覆据区域地质资料,该区域历史地震活动较强,地震记录历史久远,区内主要断裂构造1)鲜水河断裂带23工程区距离鲜水河北段最近约28km,其北段亦称为XX-玉树断裂带,向南东经炉霍、道孚、乾宁、XX、泸定磨西,至石棉新民以南活动形迹逐渐减弱,最终消失于石棉公益海附近。断裂走向在XX木格措以西为N40~50°W,过木格措后断裂走向向南逐渐偏转呈N20~30°W,全长约400km。晚新生代以来,鲜水烈的左旋走滑运动,是松潘—XX造山带内部一条大型走滑断裂,横切了松潘—XX造山带的主体,系造山运动后期陆内变形的产物,晚新生左右。综合研究结果表明,鲜水河断裂全新世以来的活动以惠远寺拉分盆地为界可分为两段:北西段长约200km,由一条单一的主干断裂组成,平均水平滑动速率在10~15mm/a之间;南东段结构比较复杂,乾宁—XX段由三条次级断层近于平行展布而成,单条断裂的滑动速率<10mma,但三条断层滑动速率之和在10mm/a左右,XX以南断层又呈一条单一的主干断层延伸,滑动速率值亦在9~10mm/a左右。有史料记载以来,鲜水河断裂共发生过8次7级以上地震和多次6.0~6.9级地震,显示出强烈的近代活动性。2)龙门山断裂带龙门山后山断裂带:该断裂属龙门山断裂带三大主断裂之一。龙门山断裂带位于XX盆地北西缘的龙门山区,起于XX州沪定县,止于广元市青川县,北东端经广元后隐约穿切东西向秦岭构造带,西端在泸定遭受北西向鲜水河断裂带东南段切接。总体走向北东40°~45°,长约500公里。断裂带在印支运动基础上新生代以来新构造龙门山构造带由一系列的大致平行的叠瓦状冲断带构成,具典型的逆冲推覆构造特相当约为1mm每年。工程区距该断裂约23km。3)昌昌断裂带4)金汤弧构此,对本工程区影响较小。1.4工程任务和规模(2)是促进当地居民农业发展的需要。(3)是维护民族地区团结和社会稳定的需要体系,提高保护区的防洪能力,保护赤吉西村村和沿河两岸居民生命财产安全免受XX市XX乡XX防洪治理工程的保护范围防护区,工程级别为V等,相应防洪标准为10年一遇,其主要建筑物为5级建筑物,临时建筑物也为5级。XX市XX乡XX防洪治理工程共3段(桩号:左0+000-左0+136.733,左0+136.734-左0+177.049,左0+177.050-0+左0+263.338),总长263.3m。XX市XX乡XX防洪治理工程位于XX乡,堤轴线基本沿着原河道两岸顺岸布根据现场踏勘情况,本工程区内有3座桥梁(净跨最小为4.8m),各堤段的稳根据工程河段各断面设计洪水流量(P=10%),在各重点控制断面天然河道水位流量关系曲线上,查出相应频率的设计洪水位,在1:10000航测图上以河道中泓线的垂直投影,量算各控制代表断面间的间距,绘制河道纵剖面图,以重点控制代表断面同频率的设计洪水位做控制,选取明渠恒定非均匀渐变流基本方程,用有限差分法电算求解工程河段水面线,计算全河段各断面水位。根据工程实践经验,堤防稳定的关键是堤脚的结构型式和埋置深度,经计算本工程冲刷深度为1.05m。1.5工程布置及主要建筑物-2014)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),结合工程区的实际情况及其保护对象,本次堤防工程的保护范围为保护赤吉西村村,工程级别为V等,相应防洪标准为10年一遇,其主要建筑物为5级建筑物,临时建筑物也为5XX市XX乡XX防洪治理工程位于XX乡,拟重建堤防工程总长度合计263.3m,堤防基本沿着原河道两岸布置。堤距根据稳定河宽进行合理选择,即要求建堤后的堤距大于或者等于这个宽度。稳定河宽采用阿尔图宁公式计算,根据计算成果所示,设计最小河宽为4.5m,均大于稳定河宽要求,且桥梁的净跨(4.8m)距离均大于稳定河宽,满足河道和桥梁XX市XX乡XX防洪治理工程位于XX乡内,工程共3段,总长263.3m。堤防左岸XX村民取水口,终点位于XX大桥。线基本沿着河道走势布置,流冲击下容易被损坏,施工技术要求高,难度大,堤高4m,背边坡垂直,迎水面坡比为1:0.25,采用台阶基础,基础宽度为2.15m,高1m,采用C20埋石砼(抗冻等级F200)浇筑,堤身高度3m,采用C20砼浇注,根据水文专业推算的河道设计洪水水面线为依据,加上安全超高值,确定堤顶高(1)冲刷深度根据工程实践经验,堤防稳定的关键是堤脚的结构型式和埋置深度,本工程按不同堤段的冲刷情况,计算最大冲刷深度为1.05m。(2)基础埋深及处理设计根据堤基冲刷计算成果,最大冲刷深度为1.05m,防洪堤基础埋深不小于1.5m,基础为F200C20埋石砼,基础宽2.15m,高1m,基础以上1m采用原土回填,基础以上1m1.5m采用大卵石回填夯实(大卵石直径D≥60cm)。为适应不均匀沉降变形要求,防洪堤沿轴线方向每10m设置一道伸缩缝,缝宽2cm,缝内采用沥青衫木板填充,采用沥青衫木布进行分缝,堤基局部如遇不良地质情况(如粉细砂层)可根据实际开挖情况作深挖并换填处理。为确保堤脚基础的稳定,避免遭受水流的淘刷,在堤防迎水面前的开挖部位采用大卵石回填并碾压夯实(D≥60cm),工程区无多年冻土,冻土的最大深度为0.8-1.2m,基础埋深大于冻土深度,满足规范要为保证堤防工程的安全运行及管理规范化的需要,堤防设置以下观测项目,观测为检测、了解堤防及附属工程运行安全状况及防洪抢险的需要,每段堤顶设置一个固定测量标点(共计2个点,分别左0+010.000、左0+260.000),对工程位移、沉降、潮期水位进行观测,判定堤防的工作情况是否正常,检验工程设计的正确性和合理性,为堤防工程科学技术开发积累资料。为观测堤防在左右两岸上下游水位下的工作情况,以及便于堤防水位资料的收集及整理,在防洪堤末端处(左0+260.000)设置观测点,安装水标尺观测水位。包括堤身、堤基范围内的裂缝、洞穴、滑动、隆起及翻砂涌水等渗透变形的观1.6施工组织设计本工程堤全长263.3m,防洪标准为10年一遇洪水,堤防工程级别为5级,主要建筑物级别为5级,堤身采用重力式堤防。本阶段设计堤线基本沿河岸布置,工程区紧邻省道S211,距离XX市区约50km,距成都316.6km,交通较为便利,有乡村本工程位于XX市XX乡XX村,堤防主要布置于XX左岸,XX沿河有乡村公路贯通,场内比较方便,施工时只需兴修下河临时通道,即可满足场内交通运输要求。工程区水源充足,施工用水可就近抽取,生活用水可使用自来水。附近有输电线经过工程区,另配备20kW移动式柴油发电机组作备用电源,施工生产用水可直接抽取河水,生活用水可利用当地居民生活用水,水源有保证。本工程各堤防段主要工程在一个枯水期内完成,为确保基坑安全,选定围堰挡水导流标准为5年一遇洪水。本堤防工程围堰总长280m。本工程采用重力式堤型,所需天然建筑材料为混凝土粗骨料、细骨料、浆砌块石等。各类天然建材设计需用量与调查储量(见表1-6)。建材类型察级别需用量调查储量与设计需用量倍比备注初物—大于3一人于3回填料本工程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60天。其中准备工期5天,主体工程施工期50天,完建期5天。1.7工程管理根据XX市城市规划的布局和功能要求,本着“科技化、信息化、高效率”的管理原则,以XX乡人民政府为主管单位,实施系统化管理,对该河道的管理、维修、养护,做到具体管理。根基本工程的实际情况,初步确定管理人员为1人,并防洪堤地范围根据工程级别,结合当地自然条件、历史习惯和土地资源开发利用等情况进行综合分析确定。本工程属于5级堤防,按规范划定,堤防管理范围在堤脚外10m内为管理范围,其背水侧10m宽度作为保护范围。年运行费包括堤防维护费、管理费、防汛费、其它费用等,参考同类工程,经工程管理章节计算,则本工程年运行费用为3.59万元。1.8工程占地乡XX村内,工程总占地面积6.7亩,其中永久占地3.33亩,均为河滩地;工程临时占地3.37亩,零星林木5株,因此本工程无占地费用补偿。1.9环境影保护及水土保持XX市XX乡XX防洪治理工程有防洪、保护牧场、防止水土流失、改善生态环该项工程为重建防洪堤,工程施工区未见有大的环境敏感点。施工中出现的“三废”污染及水土流失问题,采取必要的监控和保护措施后,可以得到有效防治。因此,在环境方面,无制约工程兴建的重大环境问题,工程建设方案可行。本工程环境保护工程投资为0.8万元,其中环境保护措施投资0.45万元,独立费用0.02万元,基本预备费0.02万元。本工程水土保持方案静态总投资1,.06万元。本工程经济内部收益率为13%,IS=7为76.45万元,经济效益费用比为1.5228。序号单位数量备注水文流域面积1总集雨面积(二)利用的水文系列年限A1952~2009年(三)1设计洪水标准及流量2导流洪水标准及流量5年一遇导流标准(四)泥沙1多年平均悬移质年输沙量万t2多年平均推移质输沙量万t按悬移质的20%计二工程效益序号单位数量备注防洪保护面积亩(二)防洪标准(三)防洪堤长度m三工程永久占地及拆迁工程永久占地南(二)工程临时占地南四主要建筑物1堤型大卵石墙顶宽度m最大堤高m堤线长度m迎水面坡比五施工主体工程数量1土方开挖(自然方)2砂砾石开挖3原土填筑(压实方)4混凝土浇筑5大块石回填(二)1水泥t2柴油t(三)所需劳动力1总工日万工日(四)国家电网(五)临时工程1围堰填方2导流方式沿河床导流3围堰型式土工膜防渗序号单位数量备注4导流标准(七)施工期限1总工期天2主体工程工期天六经济指标工程总投资万元(二)工程静态总投资万元1建筑工程万元2临时工程万元3独立费用万元4基本预备费万元5水保环保投资万元(三)综合利用经济指标1经济净现值万元2经济内部收益率%3经济效益费用比2水文地势西高东低,源近流短。XX流域集水面积18km²,天然落差为1507m,河道全长5.6km,平均比降260‰。流域内由于地势较高,冬季受西北寒流影响较为瓦斯河XX气象站(海拔高程2600m),有1952年至今的气象资料。由于XX站实测资料统计,多年平均风速3.1m/s.最大风速20.均气温7.1℃,极限最高温度28.9℃,极限最低气温-14.7℃,多年平均年降水量月月月月月月月8月月11年资料统计年限气温(℃)多年平均1952-1991年1952-1991年1952-1991年1952-1991年一日最大1952-1991年降水日数1952-1991年劳动桥一日最人降水日数多年平均蒸发量(mm)1952-1991年相对混度(%)平均1952-1991年最小00008950001952-1991年1952-1991年1952-1991年相应风向eennnne1952-1991年1952-1991年1952-1991年1952-1991年XX流域内无水文观测站点,与其相邻的瓦斯沟(亦名XX河)设立有XX水文站,集水面积1354km²。本工程水文分析计算以XX水文站作为设计依据站。工程附近流域各水文(位)站及资料观测情况见表2-2河名站名集雨面积资料年限(年)瓦斯河1952~今1998~今田湾河田湾大泥口1986~今1986~今松林河安顺场1960~今1966~今XX河泸定1952~今1980~今XX水文站位于雅拉河和折多河汇口以下265m,集水面积1354km²。1952年3月28日由前西康省水利局在雅拉河与折多河汇口以下50m处设立水尺观测水位,称XX站;1956年底改归成都水电设计院领导,并将基本水尺下移215m,设为水文站,开始施测流量;1959年1月移交XX省水文总站领导。1975年在水文资料的复审汇编工作中,对1975年以前刊布的测站沿革有遗误地方进行了补正,并根据基本水尺断面的变迁和历史资料情况,将XX站站名更正为XX(四)站。本站1957年开始水位观测、流量、悬移质测验。1995年大洪水后,因整治河道及修护两岸堤坎,于1996年1月~1998年5月停测流量,只观测水位,1998年6月恢复流量测验。该站测验河段顺直长约200m,两岸为人工砌堤,比较整齐。河床为卵石夹沙组成。下游70m处有一急滩,对中、低水有控制作用,再往下130m弯道处有一石桥,高水有一定的控制作用。XX水文站水位高程系统为吴凇基面,历年使用高程一致,水尺埋设牢固,校测及时。水位观测按照规范进行,枯期每日8、20时观测2次,汛期每日2、8、14、20时观测4次,洪水时增加观测次数,能控制洪水涨落过程,据了解历年水位过程完整,未发现漏测现象。XX水文站断面比较稳定,控制较好,大断面测量多数年份为每年汛前、汛后共测两次,仅少数年份为一次,基本能反映断面变化情况。流量测验1957年全部为浮标测流,浮标系数假定为0.85,1959年以后以流速仪测流为主,仅个别年份有少量浮标测点,浮标系数为0.73~0.80。该站的流速仪测流用缆道进行,1995年及其以前铅鱼重30~50kg,1998年6月恢复测流后铅鱼重100kg。测速垂线一般9~10根,多用0.6水深一点法,兼有少量三点法。大部分年份流速仪法能测到水位变幅的100%,最少的能测到93%以上。1952年4月~1956年12月水位观测资料质量较好,各年日平均水位已由原“长江流域规划办公室”整编刊印。1957年至今,水位观测整编均按规范规定进行,由XX省水文水资源局分年刊印。本站有1957、1959~1967年、1970~1995年、1998~2005年共44年实测流量资料,其中1958年因测流次数太少未刊印,1968~1969、1996~1997年四年停测流量。经复核,XX站1952年3月28日以后,水位观测资料连续无缺,无明显不合理现象,质量良好,可供推流量和工程水文分析计算使用。XX水文站水位观测、流量测验和资料整编均满足规范要求,整编资料精度较好,可应用于工程设计。2.4设计洪水2.4.1暴雨特性本流域径流主要来源于降水,其次是冰雪融水和地下水。每年4月气温逐渐回升,冰雪融水和降水量逐渐增大,径流亦逐渐增加,6月至9月为汛期,径流主要由降雨补给,12月至翌年4月,径流基本上由冰雪融水和地下水补给。由于该流域内植被良好,对径流的调蓄能力较大,暴雨季节减小了地表径流的汇流速度,致径流的年内分配趋于平坦化。根据XX站径流计算成果分析:流域内径流丰沛,多年平均流量42.4m²/s(水文年),多年平均年径流量13.37亿m³,多年平均年径流模数31.3L(s.km²),多年平均年径流深987.4mm;径流年内分配不均,丰水期(6~10月)水量占年水量75.7%,枯水期(11月~翌年5月)水量占年水量24.3%,2月、3月最枯,分别占年水量的2.99%和3.14%;由于流域内植被较好,又有冰雪融水,致使流域调蓄能力大,故径流丰沛而稳定,年际变化小。XX站最丰水年(1993年6月~1994年5月)年平均流量57.9m²/s,最枯水年(1973年6月~1974年5月)年平均流量31.3m³/s,分别为多年平均流量42.4m²/s的1.35和0.73倍。可见径流年际变化据XX水文站1957~2008年共57年实测资料统计,年最大流量发生在6~9月,其中以6、7两月发生次数最多,占78.2%,见表3-5-1,年最大流量最早发生在6月17日,最晚出现在9月18日。实测最大流量418m3/s(1995年7月工程区位于XX水文站邻近流域的XX上,该站控制集雨面积1354km2,采根据XX水文站1952~2009年共58年最大洪峰流量系列组成的连序系列进行频率计算。各系列经验频率按公式计算,根据矩法计算统计参数,选用P-Ⅲ将XX水文站设计成果按面积比的2/3次方移动至工程河段,成果见表2-3P计算,见表2-4。表2-4工程段设计洪水成果表P暴雨公式指数n按下式计算:y---洪峰径流系数;r---流域汇流时间,小时;t₀---当ψ=1时的流域汇流时间,小时;m——流域汇流参数2、流域特征参数集雨面积、主河道长、河道平均坡降等流域特征参数,根据1/50000航测图量算,流域特征参数见表2-5断面3、设计暴雨本次设计采用《XX省暴雨手册》中暴雨等值线图查算流域各时段降水量,以确定本流域设计暴雨。本次暴雨计算采用《XX省暴雨手册》查算,设计流域布置XX省分区综合暴雨时面深关系图分区图中,参照邻近分区,采用V1(雅砻江干流)面折减系数进行力丘河面雨量折算(a6=0.788,a24=0.772)。时段7③产流参数μ值根据手册,本流域属川西南山地,按手册查得产流参数计算公式:④汇流参数m值根据手册,本流域属川西南山地,按手册查得汇流参数计算公式:θ---流域特征系数数,L---J---出口断面沿主河道至分水岭的河流长度,Km;沿L的河道平均坡度。⑤设计洪峰流量成果据推理公式计算得出各工程河段洪峰流量成果如下表2-7工程断面流城面积各频率设计洪水成果Qp(m²/s)(三)设计洪水合理选用将两种方法推求的设计洪水成果列入表2-8,经对比分析,两种方法计算成果在设计标准(P=10%)下基本一致,起到了相互验证的作用,本次推荐推理公式法作为设计成果。各频率设计洪水成果Qp(m³/s)水文比拟法法(1)XX水文站分期设计洪水从XX水文站历年各月最大流量散布图(见图2-3)上看,瓦斯河流域每年4月随着气温回升,冰川融雪水的补给量和降水量逐渐增加,径流开始回升。5月降水量明显增多,洪水量级也明显增大,5月为汛前过渡期。历年最大流量最早出现在6月17日,最晚发生在9月18日,6~9月为主汛期。10月随着降水量明显减少,洪水量级也明显较主汛期小,10月、11月为汛后过渡期。12月~翌年3月主要为地下径流补给,为稳定退水期。根据流域洪水特性及年内分布规律,结合施工要求,将全年划分为4、5、6~9、10、11、12~翌年3月6个分期。除6~9月采用年最大洪峰流量设计成果外,其余各分期根据XX水文站1952~2009年历年各月最大流量资料,按年最大值选样,并分别进行频率计算。XX水文站分期设计洪水成果见表2-9。分期使用期4月10月11月12月~3月(2)工程河段分期设计洪水工程河段分期洪水成果依据XX水文站设计成果11月~次年4月按面积比计算,5、10、6~9月按面积比2/3次方计算。由于瓦斯河5月末、10月初的流量较大,故将6~9月份的设计成果分别提前、延后10天使用,其余各分期成果按分期使用。工程河段分期设计洪水成果见表2-10。表2-10工程河段分期设计洪水成果表分期使用期Op(m3s)6~9月10月11月12月~3月将上述分期洪水成果点绘在同一频率曲线纸上,各频率曲线在使用范围内不相交,成果合理,可供本阶段使用。考虑洪水出现的偶然性,建议在使用时,将过渡期及主汛期洪水成果分别提前和延后10d使用。该流域为XX河上游一级支流,属川西高原区,流域植被覆盖较完整,流域内植被主要是高山草甸,河源地带为灌木丛,间有少量杉木,植被较好。但流域暴雨集中且强度较大,风力强,干湿季节明显,昼夜温差大。统计XX水文站22年实测资料,多年平均悬移质年输沙量为7.96万t,汛期6-10月多年平均输沙量为7.35万t,占年输沙量的92.3%。用流域平均输沙1960、1964-1966、1970-1974、1976年至今的实测泥沙资料,据统计该站多年平均含沙量0.063kg/m³,多年平均输沙率0.239kg/s,多年平均侵蚀模数为本工程河段泥沙成果直接采用XX水文站输沙模数成果,经计段多年平均悬疑质输沙量为0.13万t。可采用10%~30%,根据地质、地貌,结合流域河流河床组成情况,水流条件,本工程的β值取15%。工程区河段推移质年输沙量为0.02万t。2.7水位流量关系曲线断面CS1断面的水位流量关系曲线,工程河段无实测水位流量关系,本阶段工A—过水面积(m²);I—比降(%);水力要素由实测大断面计算,水面比降参照现实水面比降分析,工程河段采用5.5‰,根据河道形态、河床组成、岸壁特征等在《天然河流河道糙率表》中选用,本次工程河段在0.038~0.042之间选取。本次选取0.04。CS1断面水位流量关系曲线见附图2-5。0CS1断面水位流量关系曲线见附图2-1。流量流量瓦斯河重定水文站年量大流量须率曲战图3工程地质3.1前言XX市XX乡XX防洪治理工程位于XX市XX镇XX乡XX村境内XX左岸,地理位置在北纬30°10′50”~30°10′55”,东经102°10′30”~30°10′45”。XX市位于中国XX省XX岸。北邻丹巴县、小金县,南连九龙县,东与雅安市隔XX河而治,西与雅江县接壤,地理位置介于北纬29°08′~30°46′,东经101°02’~102°30′之间。XX位于XX市东北部,有S211线通过,工程区紧邻省道,距离XX市区约50公里,距成都316.6km,交通较为便利。XX属XX河右岸支沟,全长约53.4km,发源于其背后的贡嘎余脉,当地称支沟源头区冰川及冰蚀地貌较为发育,多冰碛湖。XX属于历史泥石流沟,在工程区河道,形成河道相对较缓的洪积扇堆积坡地。拟建工程主要保护对象为XX村民聚居区,当前工程河段河堤大部份为河流下切形成的天然河堤,部分段受地震影响防洪堤出现损毁,堤脚冲刷严重,加上XX属历史泥石流沟,因此本工程建设迫在眉睫。堤防建设工程的主要任务是通过对不达标的河道进行改造,确保河道防洪安全,兼顾疏浚和拓宽河道。拟建工程位于XX村民聚居区,工程规模为综合治理河道263.3m,均为重建堤防,长263.3米。防洪标准为10年一遇洪水,堤防工程级别为5级,堤身采用斜坡式堤防。本阶段设计堤线基本沿河道两岸布置,工区有公路经过,交通(一)勘察任务1)查明新建堤防沿线的水文地质、工程地质条件,并进行分段评价,预测堤防挡水后可能出现的环境地质问题。2)查明涵闸地基的水文地质、工程地质条件,对存在的主要工程地质问题进行评价。3)查明堤岸防护段的水文地质、工程地质条件,结合护坡方案评价堤岸的4)进一步进行天然建筑材料勘察。(二)勘察技术要求根据现行国家标准、行业标准、地方标准等有关规程规范,本次勘察的主要(三)勘察方法(1)工程地质测绘程地质特性;查明透水层及相对隔水层的分布特征及埋藏条件,应特别注意细粒土层中砂土夹层的类型、厚度、性状等。(2)勘探①钻探河床覆盖层采用GX-100型回转钻机钻进取芯,采用植物胶、套管护壁,双②原位测试选择具有代表性位置对卵砾石夹砂进行超重型(Nzn)动力触探试验,评价块卵砾石夹砂层的均匀性和物理性质、变形参数、地基承载力等。③岩土、水试验对河床砂卵砾石进行天然含水量、天然容重的测定,并测其级配以及物理力(四)完成工作量受业主委托,由我院承担了XX乡XX村防洪治理工程项目的初设(代可研)勘察工作。对拟建堤防工程区进行了平面地质与剖面地质测绘工作,并布置了适量的GX-100型回转钻探、N120超重型动力触探及取样试验工作。本阶段完成的主要地勘、试验实物工作量见表3-1。比例尺地质区域地质编图1::20万区城构造编图65力工程地质纵、横剖面图建筑材料复查曲探2组2组13.2地质概况断山脉大雪山中段,工程区以东隔XX河观邛崃山脉,其西仰视高大的贡嘎余脉浸水山,地势西、北面高,中间河谷槽地低,区内山势雄厚,沟谷相错,区域内最高海拔为雅拉雪山5820米,工程区海拔2000~2200m左右,望西的雅拉山脉以及折多山海拔5000以上山岭终年积雪。XX属XX河右岸支沟,河道蜿蜓曲折,坡降较陡,沿线山高谷深,河谷深切,为深切峡谷,支沟源头区冰川及冰蚀地貌较为发育,多冰碛湖。XX乡饮水工程位于XX乡背后的大力沟山尖,工程区属于山麓坡地,地势较陡,海拔1700~1800m,总体地势西高东低。工程区出露地层扬子地层区(IV4)XX分区分区(IV4-2)。工程区内出露以石炭系最发育,分布最广。工程区沿河出露主要地层有;石炭系角砾状灰岩、泥灰岩。第四系整个流域均有分布,沿河以冲积堆积为主,两岸缓坡地带以坡、残积堆积为主,洪积堆积零星堆积于各支沟口。工程区地层特征见表3-2。界系统组(群)地层代号厚度新生界第四系全系统积层两岸坡菇及冲积层卵砾石夹砂冲积层表层为粉上,下部为卵砾石夹砂1级阶地元古代A650~片麻状花岗岩工程区工程区位于青藏高原东缘,在构造部位上属于“青藏滇缅印尼歹字形”构造体系中部东缘,大地构造单元属于上扬子古陆块龙门底推覆带。望北接近川滇南北构造与金汤弧形构造的重接复合部位,工程区受南北构造控制,并叠加了北西向弧形控制,受鲜水河断裂带、昌昌断裂带与龙门山断裂带所挟区域内。据区域地质资料,该区域历史地震活动较强,地震记录历史图3-1工程区与主要活动断裂及历史地震分布位置略图1)鲜水河断裂带工程区距离鲜水河北段最近约28km,其北段亦称为XX-玉树断裂带,向南东经炉霍、道孚、乾宁、XX、泸定磨西,至石棉新民以南活动形迹逐渐减弱,最终消失于石棉公益海附近。断裂走向在XX木格措以西为N40~50°W,过木格措后断裂走向向南逐渐偏转呈N20~30°W,全长约400km。晚新生代以来,鲜水河断裂表现出强烈的左旋走滑运动,是松潘—XX造山带内部一条大型走滑断裂,横切了松潘—XX造山带的主体,系造山运动后期陆内变形的产物,晚新生代以来的位移总规模在60km左右。综合研究结果表明,鲜水河断裂全新世以来的活动以惠远寺拉分盆地为界可分为两段:北西段长约200km,由一条单一的主干断裂组成,平均水平滑动速率在10~15mm/a之间;南东段结构比较复杂,乾宁—XX段由三条次级断层近于平行展布而成,单条断裂的滑动速率<10mm/a,层延伸,滑动速率值亦在9~10mm/a左右。有史料记载以来,鲜水河断裂共发生过8次7级以上地震和多次6.0~6.9级地震,显示出强烈的近代活动性。沿XX—玉树断裂带自1738年以来,XX境内部分共发生Ms≥4.7级地震17次,其中Ms≥6级地震3次,Ms=7级地震1次。地震集中于XX拉分盆地和邓柯段,而断裂中段有记载以来未发生过Ms≥4.7级地震,显示出明显的空间分2)龙门山断裂带龙门山后山断裂带:该断裂属龙门山断裂带三大主断裂之一。龙门山断裂带位于XX盆地北西缘的龙门山区,起于XX州泸定县,止于广元市青川县,北东端经广元后隐约穿切东西向秦岭构造带,西端在泸定遭受北西向鲜水河断裂带东南段切接。总体走向北东40°~45°,长约500公里。断裂带在印支运动基础上新生代以来新构造活动强烈发展。龙门山构造带由一系列的大致平行的叠瓦状冲断带构成,具典型的逆冲推覆构造特征,具有前展式发育模式,自西向东发育为汶川-茂汶断裂、映秀-北川断裂和彭县-灌县断裂。龙门山构造带主要的几条主断裂带自晚第四纪以来均显示由北西向南东的逆冲运动并伴有显著的右行走滑分量。单条断层的平均水平位错量与垂直位错量大致相当约为1mm每年。工程区距该断裂约23km。3)昌昌断裂带4)金汤弧构其中,鲜水河断裂带是XX省最活跃的一条地震带。在1700年-2010年的300多年间,以鲜水河断裂带为发震构造的鲜水河地震带发生5级以上地震50余次,其中7级以上8次,6.9~6.0级17次,频度和强度均冠于全川,震源深以来,共发生破坏性地震25次,其中里氏6级以上地震20次。1657年4月21超过6级的强震。2008年5月12日中央断层活动在震中映秀发生8级烈震;根据(GB18306—2001)1/400万《中国地震动参数区划图》以及2008年国家标准第1号修改单,工程区地震动峰值加速度为0.3g,地震动反应普特周期为0.4s,相应地震基本烈度为Ⅲ度,按《水电水利工程区域构造稳定性勘察技术规程》DL/T5335—2006的评定标准,经过综合比较,工程区区域稳定性较差。工程区地震动峰值加速度地震烈度活断层5km以内有长度小于10km的活断层,震级<5级地带>10km有5≤M<7级地震活动或不多于1次M≥7级强度区域性重磁异常不明昱不明显结论区内不良物理地质现象主要为冻融、岩体风化、卸荷、崩塌,滑坡和泥石流(1)冻融沿瓦斯沟流域两岸山体,分布有永久冻土与季节性冻土,其中永久冻土一般发育于高程5000m以上地区,高程4000~5000m一般仅有季节性冻土。工程区海拔3685~3700米,受季节性冻土影响,冻深0.8~1.2m。(2)岩体风化岩体受构造因素及地形的影响,风化、卸荷分带较明显。强风化岩体结构部分遭破坏,岩体颜色多为浅黄色,裂隙发育,间距0.1~0.3m,裂面普遍锈染,锤击声哑,岩体为层状碎裂结构。弱风化岩体裂隙较发育,裂隙间距0.3~0大部分裂面有轻微铁锈渲染,锤击声略哑,岩体为层状镶嵌状结构。岩体的卸荷作用主要表现为裂隙数量的增加和裂隙开度的增大,并沿主要的结构面卸荷松弛。(4)崩塌崩塌堆积主要分布于山脊坡脚一带,边坡岩体受裂隙的切割,在地表水、地下水和自重等各种地质营力作用下,崩落于坡脚,形成崩塌堆积体,厚度一般5~10m。瓦斯沟左岸山体坡度较陡,边坡岩体裂隙较发育,对工程区有一定影响。(5)泥石流工程区所在的瓦斯沟流域支沟密布,区内降雨突发性强、暴雨强度大,地势差异大,流域内地表松散,汛期常有滑坡、坍塌和泥石流发生,通过历史资料调查,工程区上下游支沟近年来均有泥石流发生。为轻度易发泥石流沟,对工程区(6)滑坡贡嘎山及其余脉山体高耸,坡脚受河道切割,边坡受人为、暴雨、地震等因区域内主要地下水类型基岩裂隙水和第四系松散堆积层的孔隙潜水两类。各第四系松散堆积层孔隙潜水:主要埋藏于河床两岸、I级阶地卵砾石层以及冲沟冲洪积堆积层中。地下水主要受大气降水与河水补给控制,与河水、沟水联系密切,受季节变化较明显。基岩裂隙水:主要埋藏于基岩裂隙及断层破碎带中,其埋藏及补给、运移、排泄条件复杂,含水裂隙(带)之间水力联系差,主要接受大气降水的补给,以据取样分析(见表3-4)的水质简分析成果表明;该河段河水水质类型属低矿化度的Ca²*—HCO₃型水,呈弱碱性,对水工混凝土均具微腐蚀性。表3-4水质分析实验成果汇总表取水阴离子含量(mg/L阳离子含量(mg/L)值水质类型a游离303.3堤基工程地质特征类)和工程地质条件差(D类)。堆积层厚度7~11m,局部地面表层有厚度1.2~1.5m的人工堆积层。下部为漂卵石层,粒径一般5~10cm,大者20~60cm,成分为主要为花岗岩、石英等,为查明地基土物理特性,本阶段取2组堤基土进行成果见表3-5和表3-6。样号试编各粒径组颗粒含量(粒径单位:mm)不均匀系数曲率系数卵石砾(角砾)粒巨粒粒卵石砂5>5>2~品~品导~导~~55-222<<>~222\222222222222222222222222222表3-6堤基漂卵砾石夹砂物理性质指标试验成果汇总表编号天然天然密度天然最小干密度最大干密度密度天然2222222表3-5和表3-6试验成果表明:折多河漂卵砾石夹砂的天然密度2.26g'cm3,相对密度0.65,颗粒组份中粒径大于60mm的含量为48.36%,粒径2~60mm的含量为40.50%,小于2mm细粒含量为5.85%,不均匀系数51.92,曲率系数7.65,属不良级配土。2、基本力学特性为确定拟建防洪堤地基的承载力,对漂卵砾石夹砂进行了N120超重型动力触探测试。根据N120超重型动力触探资料,堤基漂卵砾石夹砂层自上而下可分为松散层、漂卵石夹砂层上部为松散层,N120击数为1~4击/10cm,平均击数fm=2.67击/10cm,厚约2.5~3.5m。漂卵砾石夹砂层下部为稍密~中密层,厚约3.5~7m,N120击数一般为4~11.0击/10cm,平均击数fm=6.76击/10cm,承载力标准值fo=489KPa,变形模量标准值Eo=31.0MPa。3、堤基岩(土)体渗透特性根据据邻近工程注水试验成果,卵砾石夹砂层的渗透系数K=3.18~5.76×10²cms,平均4.25×10²cms,属强透水层。4、土体物理力学参数建议值根据上述工程区覆盖层的物理力学特性和动探试验成果,并参考类似工程的经验,经综合分析,拟定各类土体的物理力学参数建议值如表3-7。表3-7工程区覆盖层各土层物理力学参数建议值表名称度3比重抗剪强度允许允载力临时开凝聚力砂卵砾石散散松层00 1.25~水上取小值,水下取水上取小值,水下取大值密密稍层-325~0一一-中密60~ 3.4主要工程地质问题及评价根据《堤防工程地质勘察规程》对堤基土的地质结构分类可知,工程区堤基地质结构主要为单层结构(I)。堤基表层为冲积含漂卵砾石夹砂,下伏晋宁~澄江期花4击/10cm之间,平均2.67击/10cm,承载力特征值187.5Kpa,建议对表层松散卵砾石夹砂层进行适当的碾压等处理后作为堤身基础;局部地面分布有1.2~1.5m的人工填土层,其厚度不均,变化较大,承载力和抗剪强度均低,建议清除之。如局部地段不能清除,可作换填、加密处理后,可作为堤基的持力层。下部稍密~中密卵砾石夹砂层可直接做堤基持力层。防洪堤齿槽地基持力层,防冲齿墙应置于河流冲刷深度以下一定深度,且承载力较高的稍密~中密砂砾卵石夹砂层中。堤防工程主要在第四系冲洪积卵砾石夹砂层中,属强~中等透水层,局部河段堤内地面高程低于堤顶高程1.0~2.0m,汛期河水位将可能高于堤内地面高程,故低于设计洪水位地段存在堤基渗漏问题。堤防两侧均为渗透性较大的冲积层,地下水排泄存在局部内涝可能。建议设计采取排水沟等相应的防渗处理措施,并加强堤内侧排水建议设计根据堤防内外的水力比降进行校核,如超过允许水力比降时,应采取必要的防渗处理措施,延长渗径,防止产生渗透变形问题;迎水堤坡进行防冲刷衬护,背水3.4.3抗滑稳定问题由于堤线地基主要为稍密层砾卵石夹砂层,其抗剪强度指标较高,且堤防高度不大,因此不存堤基沿地基的抗滑稳定问题。3.4.4地震液化问题根据现场勘探揭示,堤基下部未发现连续砂层分布,因此,堤基土体不存在地震液化问题。同时,依据《水力发电工程地质勘察规范》GB50287-2006附录M中土的振动液化判别初判标准“土的粒径大于5mm含量的质量百分率大于或等于70%时,可判为不液化”,因而本工程河段内不存在地震液化的影响。3.4.5堤防修建后对堤内环境的影响修建堤防后可能在汛期会产生短暂的水位上升,但该段河谷开阔,洪水一般较为平缓,且堤防沿线卵砾石层厚度大,透水性强,因此,修建堤防后堤内的地下水水文地质条件不会产生大的改变,对地下水水环境影响不大。但洪水期间河水位突然升高后,短时间内可能会使堤内地下水位壅高,存在局部内涝可能。建议设计采取相应的防渗处理措施,并加强堤内侧排水系统,提高堤内排水能力。较差,本工程处于立曲河冲刷严重段,汛期水流湍急,流水裹挟砂卵石冲击堤坝,通建议设计根据冲刷计算后,确定堤防的基础埋置深度,顶冲段应适当深埋。砂卵石层堤岸为宽阔、平坦的I级阶地,地面高程和河道高差小,堤岸地层主要为卵砾石夹砂层,无不利于稳定的结构面。综合分析,堤岸为稳定岸坡。由于堤基漂卵砾石夹砂层不均匀系数较大,颗粒级配及含砂量不均一,地基存在不均匀沉陷变形问题,建议设计采取相应工程处理措施。堤基为漂卵砾石夹砂层,属强透水层。齿墙基坑开挖后涌水较严重,建议施工中堤线一带覆盖层厚度约7~11m,上部为结构松散漂卵砾石夹砂层,由于其结构和级配不均一,堤基开挖后边坡稳定性差,存在堤基开挖边坡稳定问题,建议及时采取支护衬砌等工程处理措施。3.5堤防工程地质条件及评价本工程堤防布置于瓦斯沟右岸,全长263.3m。现将各堤段工程地质条件及评价1、左岸堤防工程地质条件及评价①桩号左0+000~0+137m:该段为原防洪堤开挖重建,段长137m,位于XX左岸,起点为XX村民取水口,止于铁皮小桥,原堤轴线河岸线山体坡脚崩坡堆积前缘布置,堤线地面高程1527~1547m。堤基基础为冲洪积堆积层,具单一结构,为漂卵砾石夹砂层,厚约7~11m。原堤防清除了其表层2.0~3.0m结构松散层,置于下部稍密~密实的卵砾石夹砂层,该层承载力高,变形较小,可作为持力层,由于瓦斯沟流水湍急,原堤防基础经长期冲刷和侧蚀,多处堤脚被掏空,危及堤防的基础,急需整治。卵砾石层具强透水性,基坑开挖后存在涌水问题,施工中应加强排水处理,同本段堤防基础处由漂卵砾石夹砂组成,堤基地质结构为单层结构(I)。堤基存在渗漏、渗透变形及基坑涌水等工程地质问题,依据SL188-2005《堤防工程地质勘察规程》中分类标准,堤基工程地质条件分类为C类。②桩号左0+137~0+263.3m:该段为原防洪堤开挖重建,段长113.7m,位于XX具单一结构,厚约7~llm。其表层2.0~3.0m为卵砾石结构松散层,其承载力低,变形量大,不宜直接作为堤基持力层。下部结构中密~密实的卵砾石夹砂层,承载力高,变形较小,可作为持力层,防冲齿墙应置于承载力较高的卵砾石夹砂层中,并置于河流冲刷深度以下一定深度。卵砾石层具强透水性,基坑开挖后存在涌水问题,施工中应加强排水处理,同时应对基坑边坡采取衬护措施。本段堤防基础处由漂卵砾石夹砂组成,堤基地质结构为单层结构(I)。堤基存在渗漏、渗透变形及基坑涌水等工程地质问题,依据SL188-2005《堤防工程地质勘察规程》中分类标准,堤基工程地质条件分类为C类。3.7天然建筑材料本工程所需天然建筑材料为混凝土粗骨料、细骨料、砂卵石回填料等。表3-8天然建筑材料设计需用量与调查储量表建材类型察级别需用量调查储量与设计需用量倍比初勘大于3大于3回填料本工程所需砼细骨料为170m²,砼粗骨料为345.7m³。本次工程砼粗、细骨料料场主要调查了XX河沿岸料场,XX河沿岸天然砂砾石料储量丰富,储存有大量天然砂卵砾石料,开阔的河谷平原心滩、漫滩密布,分布广阔,且多为荒滩,开采条件较好。作为砼粗、细骨料,骨料主要试验指标均符合质量技术要求,未发现料场有碱活性岩石成份存在,沿河有十余处商品料场,每天采量合计达数万立方米。该河道砂砾据现场实地调查,XX河XX砂石料场位于瓦斯沟沟口,为当地最大砂场,料场为商品料场,均产中砂,砂成分主要为石英,满足设计要求,距工程区约13.3km。按设计,本工程所需回填料约3018.2m3。根据调查,堤基和部分河道开挖出来的砂卵砾石料,开挖量约3372m3,其中可利用料约为2680m3,可满足本工程填筑料的部分设计用量,堤基开挖及河道清淤的砂卵砾石料试验指标符合质量技术要求,故部分河段堤身回填料可采用开挖料中指标较好的,经分层碾压密实进行回填,碾压后密实度不低于0.93。不足部分,可直接在河道中拣选,该段河道上游,距工程区50m故不足部分可以到工程区沿线河道中进行拣选,做为填筑用料,其储量与质量可满足本工程砌石料设计用量849.2m²,除利用部分开挖料拣选外,XX上游约50处有一块石料场,该料场长约150,宽约20~30m,有用层3~4m,总储量约1.3×10*m³,主要为漂卵砾石和当地修建公路开山形成的渣料以及崩坡堆积层,其岩性主要为花岗岩,可作为工程建设所需块石料,也可用于轧制混凝土人工骨料。因此,本工程所需砌石料可利用该料场料源,其储量、质量可满足设计需求。工程区附近粘性土土料料源缺乏。建议采取土工膜等工程防渗措施替代粘土防3.8结论(1)工程区位于青藏高原东缘,在构造部位上属于“青藏滇缅印尼歹字形”构造体系中部东缘,大地构造单元属于松潘~XX地槽褶皱系之巴颜咯拉冒地褶皱带南东部。工程场区的地震效应主要鲜水河断裂带中强地震波及的影响。据(GB18306—2001)1/400万《中国地震动参数区划图》及其2008年国家标准第1号修改单,工程区地震动峰值加速度为0.3g,地震动反应普特周期为0.40s,相应地震基本烈度为(2)堤线主要布置于现代河床上,堤防沿线基础表层为新近沉积冲洪积物,其(4)由于砂卵砾石属中等透水性,基坑开挖后存在涌水问题,施工中应加强排(5)调查在XX河干流储存有大量的砂砾卵石,根据现场实地调查,XX河XX砂石料场位于瓦斯沟沟口,为当地最大砂场,满足设计要求,距工程区约13.3km。性土土料料源缺乏。建议采取土工膜等工程防渗措施替代粘土防(6)工区地下水和地表水对任何水泥拌制的砼微腐蚀性。(7)建议加强施工地质工作。4工程任务和规模地理位置在北纬30°10′50”~30°10′55”,东经102°10′30”~30°10′置介于北纬29°08′~30°46′,东经101°02'~102°30′之间。XX位于XXXX村居民区的安全。当前工程河段河堤大部份为河流下切形成的天然河堤,部分段受地震影响防洪堤出现损毁,堤脚冲刷严重,加上XX防洪安全,兼顾疏浚和拓宽河道。本工程堤防全长263.3m,防洪标准为10年一遇洪水,堤防工程级别为5级,主要建筑物级别为5级,堤身采用重力式堤防。本阶段设计堤线基本沿河岸布置,工程区紧邻省道,距离XX市区约50公里,距成都316.6km,交通较为便利。2014年11月22日16时55分,XX省XXXXXX州XX市(北纬30.3度,东经101.7度)发生6.3级地震,震源深度18千米,成都、德阳、乐山等地有明显震感。截止2014年11月23日11时30分,XX“11.22”重大地震已造成4人死亡,54人受伤(其中病危6人,病重5人,轻伤43人),79500多人受灾,2.5万多户房屋受损。当地村民出行安全受到极大的安全威胁。本次整治工程位于XX2014年8月,在项目业主的委托下,XX市水利水电勘测设计咨询有限公司(以下简称“XX水利院”)承担了XX市XX乡XX防洪治理工程(初步设计阶段)的勘察设计工作,XX水利院接到任务后立刻组织各专业人员(包括水文、地质、水工及测量等)进行现场踏勘、测量并收集当地受灾情况和图像资料,于2014年9月底完成了《XX市XX乡XX防洪治理工程初步设计报告(送审稿)》,在本初设报告编制过程中,得到了XX市政府,县水务局等相关部门和有关专家的大力支持,在此一并表示感谢!(1)自然地理概况XX市XX乡XX防洪治理工程位于XX市XX镇XX乡XX村境内XX左岸,地理位置在北纬30°10′50”~30°10′55”,东经102°10′30”~30°10′45",工程区紧邻省道S211,距离XX市区约50公里,距成都316.6km,交通较为(2)社会经济概况XX市XX乡XX乡位于县境东北部,距县城43公里。面积243平方公里,人口0.2万。康(定)丹(巴)公路过境。辖江咀、干沟、野坝、牛棚子、XX、勒树6XX为自然河岸,从现场踏勘来看,因地震造成两岸岸坡塌岸严重,流域内没有形成有效的防洪保护体系,防洪能力较低,大部分保护区受到洪水的侵蚀和冲刷,(1)XX“11.22”重大地震灾后重建的需要河等主要河流上,震前已经基本形成以水库和堤防为主的防洪减灾体系。XX“11.22”重大地震发生后,大量堤防出险,水情、雨情监测等水文设施严重受(2)是促进当地居民农业发展的需要XX河道走势弯曲,汛期流量较大,来水在非顺直的河道中对有牧场草地的岸坡业减产,牧场草地缩小,收入减少,严重制约了当地畜牧业的发展和社会的稳定。(3)是维护民族地区团结和社会稳定的需要XXXXXX州是我国藏羌民族重要的聚居区,而XX市是全州维稳工作重点县之XX市XX乡XX防洪治理工程的任务是依照防洪法和防洪标准,结合XX河洪水特点和保护区的具体情况,因地制宜地重建建堤防,完善XX河的防洪体系和环境体系,堤高保护区的防洪能力,保护XX村居民生命财产安全免受洪水威胁。本工程防洪治理范围位于人口较为集中的XX河段,防洪治理范围主要保护XX村房屋6座,人口25人,村道0.3km。XX市城区及各保护区人口都很少,按照中华人民共和国国家标准《防洪标准》 XX市XX乡XX防洪治理工程的防洪治理范围位于人口较为集中的XX河段,工程级别为V等,相应防洪标准为10年一遇,其主要建筑物为5级建筑物,临时建筑物也为5级。XX市XX乡XX防洪治理工程共3段,总长263.3m,其工程建设规模详见表序号堤段名称新建堤防长度防洪标准堤顶超高堤顶宽度1左岸堤防10年一遇2左岸堤防10年一遇3左岸堤防10年一遇合计XX系XX河中游右岸的一级小支流,位于XX省XX州XX市XX乡境内。XX发源于XX市东部的背筑山东麓,地理位置介于东经102°10′00”~102°0′48和北纬30°34′00”~30°36′52n之间。流域呈西南向东北条带状,地势西高东低,源近流短。XX流域集水面积18km²,天然落差为1507m,河道全长5.6km,平均比降260%。1、从实际出发,统筹兼顾、正确处理上下游、左右岸、城镇与乡村,当前与长防的间距或一岸高地一岸堤防之间的距离应大致相4、堤线应力求平顺,各堤段之间应平缓衔接,上下游水面线应自然衔接,以减5、根据地形地质条件,堤距及河势,为减少冲刷,堤线基本沿原河岸布置,不6、尽量与已成专项工程设施相协调,少占用耕地、少拆迁房屋及迁移人口。7、针对XX流域洪水陡涨陡落、峰高量较大、水位变幅较大,流域重点段现状防洪能力低下的特点,沿岸重要防护对象修建堤防保护沿河居民的生命财产安全及大片牧场草地,堤高XX流域的抗洪能力。4.5.3稳定河宽计算堤防工程的堤距是否造成河道水流不稳定和对河势改变较大,从而造成河道再造床过程,与河道的稳定河宽有密切的联系。若堤防工程的堤距过小,会造成水流坡陡流急,加大河道主流的不稳定性,威胁两岸堤防工程的安全。反之,若堤防工程的堤距太大,虽然对行洪有利,但是,由于河道过宽后,水流主流容易摆动,形成弯曲、分汉或漫滩等不同河型;在不同洪水下,河型的转化将对两岸堤防工程产生不确定的冲刷部位,给堤防工程防冲带来不利和不确定因素。因而,堤防工程的堤距应根据稳定河宽进行合理选择,即要求建堤后的堤距大于或者等于这个宽度。稳定河宽采用阿尔图宁公式计算:A——稳定河宽系数;J——河道比降,以%计。考虑到流域暴雨的多发性和工程河段的特点,稳定河宽的计算参数及计算成果见表4-2.河段名长度(m)堤距(m)XX河段根据现场踏勘情况,本工程区内有3座交通桥,根据上表所示,各堤段的稳定河宽均小于最小交通桥净跨4.8m,即满足行洪要求。4.6设计洪水水面线及冲刷计算4.6.1设计洪水水面线计算一、计算方法根据堤防河段的河道特点,工程河段水面线推求,选取明渠恒定非均匀渐变流基本方程,用有限差分法电算求解。基本方程式如下:式中:△Z—上、下游断面水位差(m)Q—流量(m³/s)Au、Aa—上、下游断面过水面积(m²)Ku、K₄—上、下游断面流量模数(m²/s),K=1/n·AR²/3(n为区间糙率)ζ—断面扩散或收缩系数二、计算条件(1)纵、横断面资料为满足水面线计算要求,各个工程河段均实测了纵、横断面及河道带状地形图,横断面的布置根据河段长短灵活掌握,平均间距约为100~200m。(2)各河段的设计洪峰流量成果。(3)代表性断面的水位流量关系曲线。(4)起始断面为工程下游的天然河道断面。三、计算糙率参考工程河段平面形态、水流流态、河床组成、床面特性和岸壁特性等所查的糙率,经综合分析糙率取n=0.04。工程河段设计洪峰流量成果见表4-3及建堤前、后的设计洪水水面线计算成果表工程断面流域面积各频率设计洪水成果Qp(m³/s)断面编堤段名称里程断面流量P=10%建堤前P=10%建设后差值原河底高程水位面积水位面积河底高1堤防起点2堤防终点根据工程实践经验,堤防稳定的关键是堤脚的结构型式和埋置深度,本工程按不同堤段的冲刷情况,计算各自的冲刷深度,并根据该计算成果和地勘资料综合分析确定堤防基础断面尺寸。按照《堤防工程设计规范(GB50286-2013)》附录D.2.2-1、D.2.2-2公式计算堤段的冲刷深度。H₀—冲刷处水深(m);Ucp—近岸垂线平均流速(m/s);Uc—泥沙起动流速,对于黏性与砂质河床可采用张瑞瑾公式(D.2.1-5)计算,对于卵石的起动流速,采用长江科学院的起动公式(D.2.1-6)计算。n—与防护岸坡在平面上的形状有关,取n=1/4~1/6。各堤段冲刷深度(从河底算起)见表4-5。建设河段设计频率冲刷深度(m)河道名称XX河5工程布置及主要建筑物护区,工程级别为V等,相应防洪标准为10年一遇,其主要建筑物为5级建筑物,临时建筑物也为5级。(1)测量资料实测工程区平面地形图(1/1000)、实测堤线纵、横断面和水文大断面图。(2)工程地质桩号左0+000~0+137段堤防基础处由漂卵砾石夹砂组成,堤基地质结构为单层《堤防工程地质勘察规程》中分类标准,堤基工程地质条件分类为C类。桩号左0+137~0+263.3段堤防基础处由漂卵砾石夹砂组成,堤基地质结构为单《堤防工程地质勘察规程》中分类标准,堤基工程地质条件分类为C类。(3)地震参数构造格架特征及地震分布来看,工程区近场30km范围内分布有鲜水河断裂带、龙门2008年国家标准第1号修改单,工程区地震动峰值加速度为0.3g,地震动反应普特规程》DL/T5335—2006的评定标准,经过综合比较,工程区区域稳定性较差。2、《水利水电工程初步设计报告编制规程》SL618-2013;15、《土工合成材料应用技术规范》GB50290-2014;5.3堤防工程总体布置根据第四章的稳定河宽计算,各堤段的堤距均大于稳定河宽计算值,根据现场踏勘情况,本工程区内有3座交通桥,交通桥跨度4.8m。桥的净跨均大于稳定河宽4.5m,各堤段的稳定河宽均小于桥梁净跨,即满足桥梁行洪要求。XX市XX乡XX防洪治理工程位于XX市XX镇XX乡XX村境内XX左岸,工程共分3段,总长263.3m。重建长度263.3m(桩号:左0+000.000~0+136.733,左0+136.734~0+177.049,左0+177.050~0+263.338),堤线基本沿着河道走势布置。左上岸,长度136.7m(桩号:左下0+000.000~0+136.733),堤防起点在XX村民取水口,堤防终点位于第一铁皮小桥上游约1m处结束,基本沿着原有河岸天然走左中岸,长度40.8m(桩号:左0+136.734~0+177.049),堤防起点在第一铁皮小桥下游约1m,堤防终点位于第二座桥上游1m处结束,堤线随岸坡的转弯而转左下岸,长度86.25m(桩号:左0+177.050~0+263.338),堤防起点在第二座桥下游约1m,堤防终点位于下游XX大桥,并与原提防衔接,基本沿着原有河岸天然本工程处于低海拔地区(接近1550m海拔),无须考虑抗冻因素,堤身结构采用C15砌石混凝土,基础采用C20埋石砼,且经现场踏勘,工程区域周边有较优的浆砌石及埋石材料,综合施工方便、经济和工程质量上考虑,堤身材料采用C15砌根据工程区域实际地理、水文地质条件和其他因素,结合已成工程的经验,本工程堤防总高度为4m,现拟斜坡式和重力式防洪堤进行比较。防洪堤总高4m,堤身内坡比为1:1,外坡比为1:1.2,堤身设直径50mm的PVC排水管,沿高程和水平方向间距为2m×2m,梅花形布置,基础采用1.0×1.1mC20砼齿槽防冲;堤顶设置1.6m宽通道,泥结石路面,堤后设砼排水沟。结构斜坡式挡墙图5.1斜坡式挡墙防洪堤堤高4m,堤身建筑材料为C15砌石混凝土,基础为C20埋石砼的重力式防洪墙形式,墙顶宽为0.7m。迎水面坡比为1:0.2,背坡垂直,基础埋深1.5m,基础厚1m,底宽2.15m,背台宽0.7m,材料为C20埋石砼。基坑开挖边坡为1:1,堤防设中50PVC排水管,间距2m,呈梅花型布设,排水管进水口端段设砂砾石反滤包,堤轴线根据行洪要求确定,为适应不均匀沉降变形要求,防洪堤沿轴线方向每10m设置一道伸缩缝,缝宽2cm,缝内采用沥青衫木板填充。为确保堤脚基础的稳定,避免遭受水流的淘刷,在堤防迎水面前的开挖部位采用大卵石回填并碾压夯实重力式挡墙表5-1堤型投资比较表一(堤高:4.5m)单位重力式斜坡式砂砾石开挖原土回填大卵石(D≥60cm)C20砼中50PVC排水管C15砌石混凝土工程投资总投资工程占地面积m²/每延米5从工程占地,施工技术及安全可靠性角度分析,斜坡式挡墙占地较大,墙身单薄,容易损坏,且施工复杂,墙后填土不易压实;重力式挡墙结构坚固,抗冲刷能力强,自身抗滑抗倾稳定性好,占地面积小,且不易被损坏,对河岸边土地保护有利。从工程投资角度分析,斜坡式挡墙与重力式挡墙投资基本相当,斜坡式挡墙

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