护岸改造设计说明

护岸改造设计说明1.1现状护岸型式滨河路南段西侧梁滩河河道整治于2012年完工，该段设计标准为程措施防洪标准为50年一遇，城市防洪标准为100年一遇，设计洪水位为284.44m～285.57m，设计洪水流量573m3/s。已建防洪护岸结构型式为镇脚+斜坡+马道+斜坡，镇脚采用C20埋石砼砌筑，马道以下护坡采用干起块石，马道采用浆砌条石砌筑，马道以下护坡坡比为1:2.0，马道宽2.0m，马道以上护坡采用格宾网植草护坡，局部基岩开挖后采用干砌块石护面，马道以上边坡坡比为1:2.5～4.0。1.2本次改造内容概况根据2016年重庆市市政府、市水利局防洪规划修编，《重庆市防洪规划（2016-2030）》和《关于做好提升重庆中心城区防洪能力有关工作的通知》（渝府办发【2021】139号）的相关要求，主城区梁滩河河道防洪标准由之前的50年提升至100年一遇洪水。提档升级后该段河道100年一遇的设计洪水水位为285.28～285.82m，新建堤顶高程为286.58～287.12m。护岸改造后，梁滩河东侧滨河路南段、三安光电地块需最新梁滩河道100年一遇洪水位标高进行设计，保证建设区生产和生活的安全。西永综合保税区梁滩河护岸改造与滨河路南段项目紧邻，为更有利于工程项目建设和三安光电地块开发，该段1.2km梁滩河护岸改造与滨河路南段同步实施。本次护岸改造设计内容：对现状河道上级坡比为1:3～1:4.的石笼护垫护岸重新开挖、填筑加高，新坡比统一为1:2.5。恢复坡面C25混凝土框格植草进行防护等固土放冲措施。改造上级护岸（河道单侧）约1280m。现状河道马道和下级护坡、河底等设施均保留现状，严禁破坏，尤其马道浆砌石主体结构需作为新建上级护岸的坡脚镇脚，不得损坏；若局部马道缺损，还需按原设计恢复后再进行上级护岸改造。1.3主要设计依据及设计标准1.3.1技术标准及规程规范1）《城市防洪工程设计规范》（GB/T50805-2012）；2）《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）；3）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；4）《水工建筑物荷载设计规范》（SL744-2016）；5）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2020）；1.3.2上阶段或前期成果1）重庆市水利电力建筑勘测设计研究院《滨河路南段（梁滩河区域）工程洪水影响评价报告》2）重庆高新区生态环境局《关于滨河路南段工程洪水影响评价报告批复》1.3.3工程等别、主要建筑级别本工程等别为Ⅲ等，主要建筑物等级为3级，次要建筑物等级为4级，防洪标准为工程措施100年一遇（P=1%）洪水设防，梁滩河河段相应洪峰流量为573m3/s。1.4主要建筑物设计1.4.1堤顶宽度的确定本工程防洪护岸为3级工程，河道工程措施防洪标准为100年一遇洪水，考虑到护岸管理及防洪抢险的需要，按照《堤防工程设计规范》（GB50286-98）的规定，结合本工程的实际情况，确定本工程护岸顶宽度为5.0m，并结合景观设计布置人行道和绿化景观带，本工程堤顶护面由道路景观设计考虑完善，本次设计不考虑支护及绿化。1.4.2护岸工程结构型式本工程防洪护岸结构型式为镇脚+斜坡+马道+斜坡，镇脚采用C20埋石砼砌筑，马道以下护坡采用干起块石，马道采用浆砌条石砌筑，马道以下护坡坡比为1:2.0，马道宽2.0m，马道以上护坡坡率1:2.5，坡面采用C25混凝土框格植草进行防护，在堤顶外侧设计栏杆，堤体回填增加1.0～2.5m，采用土石混合料回填。马道以上护坡为本次建设内容。1.4.3结构材料1)堤体填筑堤体填筑为防护堤的主体结构，其材料的选用和施工质量直接关系到堤体的稳定和沉降量的大小。本工程堤体填筑料为防洪护岸工程开挖利用料。堤体填筑前应挖除松散覆盖层，堤体应坐落在基岩和较密实的土层上。填筑分层厚度小于1m，碾压石碴料最大粒径小于层厚2/3（即667mm），采用16t振动碾分层碾压填筑密实，振动过程中适量洒水碾压。土石混合料要求压实干密度大于2.00g/cm3，设计C=10kPa，φ=30°；粒径5mm以下含量不大于20%，粒径0.075mm以下含量不大于5%，最大粒径300mm，渗透系数不小于7×10-2cm/s。2)下河梯道为了便于护岸检修、防洪抢险和市民休闲，并结合景观规划和工程亲水性要求，在河道岸沿线每隔一定距离设置一处人行斜坡下河梯道，梯道宽5m，梯道采用M7.5浆砌MU25条石砌筑，下设碎石垫层。本次设计共恢复4处。1.5相关设计计算根据规范要求，本次设计计算的主要内容包括：防冲计算、稳定计算。1.4.1防冲计算堤基冲刷有纵向冲刷和斜向冲刷两种情况，根据《堤防工程设计规范》(GB50286-2013)，冲刷深度计算方法如下：式中：hs—局部冲刷深度(m)；H0—冲刷处的水深(m)，本工程冲刷处水深为6.0m；Ucp—近岸垂线平均流速（m/s）；Uc—泥沙起动流速（m/s）；n—与防护岸坡在平面的形状有关，取1/4~1/6；QUOTE—水流流速不均匀系数，根据水流流向与岸坡交角查《堤防工程设计规范》(GB50286-2013)表D.2.2采用；d50—床沙的中值粒径（m）；γs、γ—泥沙与水的容重（KN/m3）；冲刷深度计算成果表表3.3-2河段冲刷方向α冲刷处水深H0（m）行进流速

U（m/s）n流速不均匀系数η冲刷深度Hs（m）梁滩河段顺冲河段≤156.02.10.211.01斜冲河段80°6.02.10.22.751.29根据上表，挡墙的埋置深度应置于河道冲刷线以下。对于非基岩堤基础，各河段埋置深度取大于1.3m，镇脚外侧采用混凝土护面，用以避免坡脚被河水冲淘。由于本次是护岸改造工程，改造部分为护岸上部结构，受冲刷影响较小，仅在护面采用C25混凝土框格植草进行防护。1.4.2边坡抗滑稳定计算（1）计算参数材料的物理力学计算参数参照地质建议值，并结合同类工程确定。本工程主要计算参数见表设计参数表材料名称重度(kN/m3)饱和重度(kN/m3)天然抗剪强度饱和抗剪强度基底摩擦系数地基承载力特征值(Kpa)内摩擦角粘聚力内摩擦角粘聚力φ(°)C(kPa)φ(°)C(kPa)土石混合料填筑2021302251————原堤体土体2021302251粉质粘土19.020.0920818————碾压块石回填22.523.03303300.4400弱风化泥岩25.325.428300262000.4700本次改造工程护岸主要采用土石混合料进行回填，堤身为堤防工程的主体结构，其材料的选用和施工质量直接关系到堤体的稳定和沉降量的大小。工程堤身填筑土石料要求级配良好，碾压设计干密度为2.02g/cm³，16t振动碾分层碾压填筑密实，最大粒径600mm，粒径5mm以下含量不大于25%，渗透系数不小于7×10-3cm/s。填筑时应分层碾压，土石回填体设计要求天然状态下C=2kpa，φ=30°。（2）计算工况根据《堤防工程设计规范(GB50286—2013)》9.2.2规定，堤防抗滑稳定计算可分为正常运用条件和非常运用条件计算。正常运用情况：工况1：设计洪水位下的稳定渗流期或不稳定渗流期的背水侧堤坡，由于背水侧后为市政回填区及陆域回填区，可不计算其稳定；工况2：设计洪水位骤降期的临水侧堤坡。非常运用情况:工况3：施工期(含竣工期)的临水、背水侧堤坡，根据施工计划安排，堤后陆域回填区与堤防工程同步进行，因此可不计算背水侧坡，只计算临水侧坡。（3）计算模型根据堤后不同的土层性质，选择最不利的断面进行边坡稳定分析。（4）计算成果本次设计采用河海大学和黄河勘测规划设计有限公司(原水利部黄委勘测规划设计研究院)联合开发的土石坝稳定及渗流分析系统AUTOBANK6.1，稳定计算采用不计及条块间作用力的瑞典圆弧法。经过计算，计算结果表明标准断面设计合理，护岸堤坡在各种工况下稳定满足规范要求。1.6对已建构筑物的结构影响复核说明根据工程河段的实际情况，本次梁滩河中柱村河段右岸护岸改造工程涉及到的第三方已建涉河建筑物主要为排水箱涵。在跨河人行桥上游约200m、护岸右岸处有一排水箱涵，现状2-3×3.5m双孔箱涵，该箱涵为道路东侧富士康地块排水通道，箱涵下穿道路处道路设计标高287.015m，原地面高程为286.994m，箱涵顶标高约283.4m，覆土约3.6m，根据该处道路高程，该处的道路路面设计高程与原地面高程仅差0.021m，相当于该处新增土体回填高度为0.021m，经过对该箱涵结构进行复核，该处护岸改造对箱涵结构基本无影响。1.7工程观测设计按规范要求本工程设置观测设施对堤顶沉降、水平位移以及水位进行观测。在堤顶（人行道）沿堤纵向每100m设置1个沉降观测点，沿堤纵向每500m设置1个横向观测断面，每一断面沿横向设置3个水平位移观测点，共设沉降观测点19个，位移观测点11个。工程运行中应经常和定期进行一般外表观测，如裂缝、滑坡、坍陷、隆起、渗透变形及表面侵蚀破坏等。所有观测资料及检查结果应及时整理分析，若有异常应及时采取措施。在人行梯道边缘设水位观测尺共6处。1.8施工组织设计1.8.1工程场地特点本工程涉及河段场地具有以下特点：（1）场区河岸地势平缓高程较低，可布置施工临时设施和临时堆料场，施工道路布置条件较好。并且堤防后侧地势平坦，可作为施工营地和仓库租用，施工场地条件较好，对外交通十分方便，建设条件优越。（2）本工程任何建筑不能兴建在铁路保护线内。1.8.2施工导流1、导流标准和度汛标准根据《水利水电施工组织设计规范》(SL303-2017)的有关规定，根据导流建筑物的保护对象，本工程导流建筑物为4级建筑物。导流工程围堰为土石结构，围堰挡水的洪水标准为20～10年一遇洪水。根据本工程建筑物布置情况及施工导流特点，选择枯期导流标准为10年一遇洪水，同时选择度汛标准为全年20年一遇。施工中若发生超标准洪水，采取临时处理措施。2、导流时段根据本工程施工安排和流域洪水特点，结合本工程施工实际，考虑到既满足施工强度要求，又最大限度降低施工导流工程投资，本工程基础施工选择在12～次年3月进行，该时段内10年一遇洪水流量为6.11m3/s。3、导流方式根据工程布置特点，工程主要在枯水期进行施工。同时工程措施也比较简单，主要内容是对现状堤防进行加高和边坡改造处理，以C25砼框格植草护坡工程为主，枯水施工期河道流量较小，因此本工程基础施工无需修建围堰，原河道过流。4、施工度汛根据施工进度安排，本工程主体工程在枯期内均已完工，度汛时利用已建工程挡水过流。施工中若发生超标准洪水，采取临时处理措施。洪水来临时，停止所有施工，所有人员、机具全部撤离至安全地带，洪水退后对淹没体进行处理后继续施工，未施工部分采用彩条布覆盖，条石压顶度汛，并做好端头的保护。采取派专人负责了解气象、水文情况。在工程区设置水位标尺观测洪水水位，便于观察、预警。在此期间的监测人员应密切观测河道水位上涨情况、工程区岸坡和施工机械的安全情况。当流域发生洪水标准大于10年一遇洪水时，抢险队伍人员迅速到位，全力投入抗洪抢险，并按确定的撤离路线和地点，紧急疏散人员、机具，在情况允许的条件下尽量抢救物资。1.8.3基坑排水1.9主体工程施工1、施工程序施工前应完成场内三通、生产生活及临时设施搭建等准备工作。由于任务重、工期紧，施工安排力求紧凑，不同工种之间进行平行施工和流水施工，对主体工程和对工程进度起控制性作用的项目应集中力量施工。工程所在地施工现场场地开阔，施工点之间干扰较小，有利于加快施工进度和提高工程质量。由于水位受河道洪枯影响较大，施工队伍应根据水位特性、工程特点和当地实际情况，详细安排施工计划。工程施工程序为：土石方明挖→土石混合料回填→砼框格护坡→堤顶及栏杆。质量检查、评定与验收贯穿整个施工过程，并严格控制材料，不符合规范和设计指标的材料不得用于本工程。1、施工方法1）基础开挖 基础开挖项目包括：清基、脚槽开挖及护坡段削坡等。土方及砂卵石开挖：采用1.6m3挖掘机开挖，15t自卸汽车运输，直接利用运距0.1km，间接利用运距0.5km，其余运至商业弃渣场堆放。石方开挖：本工程位于城区，严禁爆破施工，石方开挖采用1.6m3挖掘机带破碎头开挖，15t自卸汽车运输，直接利用运距0.1km，间接利用运距0.5km。基础开挖需严格按照《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》SL47-2020的有关要求进行施工。开挖过程中，应做好建基面排(截)水工作，以防雨日积水与地基渗水。开挖时应保护已有建筑物。2）填筑工程本工程施工所采用的填筑料质量，应符合设计要求。本工程填筑工程必须保证回填质量。开挖利用料在临时堆料场回采，采用1.0m3挖掘机装车，5t自卸汽车运输(综合运距1.0km)至填筑点卸料；料场购买料采用5t自卸汽车运至施工区，转运5t自卸汽车运输至填筑点卸料；用0.2m3挖掘机铺料，小型轮式碾压机反复碾压，边缘及转角处采用人工或蛙式打夯机补夯密实，铺料厚度和碾压遍数等施工参数应在填筑开始前，对填料进行碾压试验确定。3)砼框格植草护坡施工砼框格植草护坡施工工艺程序:施工测量→边坡修整→砼固脚施工→砼框格及平台施工→养护→填土植草a、施工放样：用全占仪放出路线桩号，主要为边桩及坡角线，再用钢尺根据框格设计图进行细部拉线，并进行修坡、到位。b、挖基槽：根据测量放样，采用人工在边坡及坡角处开挖基槽，基槽宽度及深度要达到设计要求，并经验收后进行砼浇筑。c、立模和砼浇筑：为了保证线条的美观，砼浇筑必须采用立模施工，立模尺寸应符合设计，并保证模板有足够的强度和刚度。砼拌制应严格按配合比进行