后海垦区防汛路方案设计文件Word格式.docx

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13、公路圬工桥涵设计规范JTGD61-2005

14、公路路基施工技术规范JTGF10-2006

15、公路工程质量检验评定标准JTGF80/1-2004

16、道路交通标志和标线GB5768-2009

（二）项目的背景

莆田市位于福建省沿海地区中部，台湾海峡西岸，东北依省会福州市，西南与泉州市接壤，东南濒海，与台湾省隔海相望，是沿海经济开放区之一。

后海围垦位于莆田市东南端的兴化湾内，海堤堤线西起北高镇冲沁村的龟山，东至青屿头连接埭头镇潘宅村的尾厝山，海堤全长2537m，朝向为NE27°

/NW10.7°

，海堤保护面积3.03万亩，保护人口6.5万人，保护区内工农业总产值3.2亿元，是我市重要的万亩堤之一。

后海垦内西防洪设施道路改造工程位于后海垦区内，是连接垦区防汛备料场与海堤的重要防汛道路，该道路的建设，对提高垦区防灾减灾效果、完善垦区内交通状况、改善垦区内养殖条件、促进垦区经济发展具有重要的作用。

（三）测设情况

我院成立了由院副总工程作为项目技术指导的强有力设计小组，组织技术人员到现场进行勘察，对道路现状以及沿线的地形、地貌和水系进行了深入的了解，获得了较为详实的基础资料；

并组织勘测人员进入工地，对沿线影响范围内的地形进行勘测，在此基础上结合我院广泛收集的资料，拟定设计工作大纲，院副总工程署组织各专业负责人进行方案协调，经过全院上下的一致努力，完成了设计方案的编制工作。

本次设计内容包括：

防汛道路工程、交通工程、排水工程等的设计。

（四）新技术采用及设备的运用情况

本项目时间紧，设计周期短，为了确保设计质量，减少工程量，降低工程造价，不断利用新技术进行优化，对防汛路路面结构、路基等重要工程进行论证。

本项目路线部分采用海地公路软件设计。

（五）方案设计主要结论

1、防汛路线路方案。

2、防汛路横断面方案。

3、防汛路路面结构推荐水泥混凝土路面方案。

二、现状评价及沿线自然地理概况

（一）防汛路现状评价

后海垦内西防洪设施道路改造工程位于后海垦区内，是连接垦区防汛备料场与海堤的重要防汛道路，现状路面为泥结石路面，路面凹凸不平，水毁严重，严重影响区内交通。

该道路的建设，对提高垦区防灾减灾效果、完善垦区内交通状况、改善垦区内养殖条件、促进垦区经济发展具有重要的作用。

改造后的路线全长3681.404米，路基宽度4.5米。

（二）沿线（控制性）建筑及地上、地下管线等情况

沿线道路左侧为垦区养殖及正在施工的福煤（后海）风力发电有限公司的风机建设工程，右侧为排水沟。

（三）水文地质、气象等自然条件：

如河流设计水位、流速、地下水位、气温、降雨、日照、主导风向、风速等。

1、地形地貌

本工程地形起伏和缓，地势平坦，为滨海海积平原，地面高程一般小于5m。

2、水文气象

（1）降水

本地区属亚热带海洋性季风气候，常年气候温和，干湿两季分明，多年平均降雨量为1177mm，其年际间降雨量变化较大，1967年年降雨量仅为762.6mm，年内降雨时段分布不均，3～9月份的雨量占全年雨量的82.4%，其主要降雨类型有春雨、梅雨、台风雨三类。

春雨出现在2～4月，面广势均，雨量占全年的24.4%；

梅雨出现在5～6月，强度大，雨量占全年的34.9%；

7～9月为台风雨季，历时虽短，但带来台风暴雨，来势猛，强度大，降雨量占全年31.6%。

（2）风

受东亚季风区的影响，主导风向随季节的转换而变化。

风向主要以东北、东北偏北为主。

一般1～5月份常出现东北风，风力5～6级；

6～8月份多南风、西南风，风力7～9级；

9～12月份多东北风，风力8～10级；

台风出现在7～9月，风力10～11级，最大12级以上，最大风速达40米/秒以上，风向东北。

本工程位于莆田市沿海岸边，根据莆田市现有气象站的分布位置以及围垦工程所处的位置，拟采用秀屿区东峤镇前沁盐场气象站1955～2007年历年定时2分钟最大风速序列实测资料，进行频率分析，并统一换算为水面以上10m高程处自记10分钟的平均风速。

经计算本工程30年一遇的设计风速25.03m/s。

（3）气温

多年平均气温19.4～19.9°

C，年最低气温为0.7°

C。

月平均气温分布其特点从1月份开始温度逐步升高，到7月份达最高，随后逐月下降。

1月份月平均气温最低，为11.1°

C，最7月份月平均气温最高，为28.1°

C，气温年较差17°

（4）潮位

莆田沿海属规则半日潮型，即每日有两次高潮和两次低潮，年高潮位一般出现在农历八月或九月，月高潮位有两次，出现在农历每月初三和十八。

每当台风登陆或影响本地沿海时，潮位将随着风力的增大而显著增高。

后海垦区位于兴化湾内，设计潮位拟采用东甲站潮位资料进行计算。

东甲站有1957年观测至今的历年最高潮位资料，据规范采用极值I型分布分析各频率设计高潮位，获得后海海堤工程潮位特征值如下：

历年最高潮位均值：

4.74m；

三十年一遇高潮位：

5.43m。

（四）工程地质资料

因本工程为旧路改造项目，现有的泥结石路面已运行多年，经勘察，未发现地基塌方、洞穴、临空面及软弱地基等不良地质现象。

（五）地震基本烈度及对大型工程构筑物区域地震分析评价

据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）和《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）及福建省建设厅、福建省地震局的闽建设[2002]37号文件的有关规定，工程区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第二组。

本工程所处的堤防等级为5级，所以可不进行抗震设计，即可不考虑砂土的液化问题和软土的震陷问题。

三、工程设计

（一）工程地点、范围、规模

后海垦内西防洪设施道路改造工程位于后海垦区内，是连接垦区防汛备料场与海堤的重要防汛道路，改造后的路线全长3681.404米，路基宽度4.5米。

1、设计标准与工程级别

根据国家标准《防洪标准》（GB50201-94）、《海堤工程设计规范》（SL-435-2008）规定，防护区万亩以上定为3级，防洪标准为30年一遇，比较重要的堤可提高至50年一遇；

万亩以下按20年一遇。

本工程所处防护区面积3.03万亩，防护区人口6.50万人，后海海堤设计防潮标准采用30年一遇。

本次后海垦区防汛路为垦区内交通通道，防汛路右侧为排涝渠，左侧为养殖场，考虑到该防汛路位于垦区内，其垦区外海侧为后海海堤，海堤现状堤身质量好，对垦区能起到良好的保护作用，因此本防汛路不考虑潮水破坏的可能性，只考虑是否满足右侧排涝渠的防洪要求，根据后海垦区设计资料，后海垦区内的排涝标准按5年一遇24小时排干设计，因此本防汛路的排涝标准也按5年一遇24小时排干设计。

因此防汛路所处堤防工程等别为Ⅴ级，主要建筑物的级别为5级。

2、堤顶高程（路面高程）

根据《堤防工程设计规范》（GB50286～98），本工程设计堤顶高程按5年一遇（P=20%）设计洪水位加上风浪爬高和安全超高确定。

其风浪爬高、风壅水面高按规范中提供的有关公式进行计算，经计算波浪爬高及风壅水面高总和均在0.3m以下，本设计拟统一采用0.3m。

根据《堤防工程设计规范》（GB50286～98）的规定，安全超高可取为0.3m。

本工程的堤顶高程即为计算水面线高程加0.6m。

根据后海垦区设计资料，后海排涝闸闸址位于青屿头，共10孔，闸孔总净宽54m，闸底高程为-3.0m（黄零高程，下同），后海纳潮闸的闸底高程为-1.0m，垦内地形近堤线2.5公里（即白面屿以下）范围内高程在-3.0m以下，滩地较低，汛期调洪起调水位为-1.0m，可蓄水1260万m3。

调洪计算：

水闸泄洪能力计算公式

淹没流：

自由流：

式中：

——收缩系数=0.9——流速系数=0.9

——闸孔宽度54米——落差

——上游闸前水深——下游闸前水深

——流量系数=0.34

根据24小时暴雨，P=20%时，洪水总量689万m3，内滩最高淹没水位达黄零-0.04米，因此计算堤顶高程为0.56m。

而本防汛路路面高程都在2.60m以上，能满足计算堤顶高程的要求。

（二）防汛路主要技术指标

公路等级：

四级公路；

设计荷载：

公路公路-Ⅱ级

设计速度：

20公里/小时；

平曲线一般最小半径30米,极限最小半径15米；

最大纵坡9%；

路基宽度4.5米。

其中行车道宽3.5米，路肩2×

0.5米。

路面结构：

行车道为水泥混凝土；

桥涵设计荷载：

公路-Ⅱ级；

桥梁宽度5米（4米+2X0.5米），涵洞宽度与路基同宽。

（三）、防汛路设计原则

（1）、本项目为旧路改造工程，在保证使用任务和经济合理的前提下，设计尽可能保持较高的安全性和舒适性；

为方便工程施工，设计对公路平、纵、横三方面进行综合比选，使各要素间保持一致，做到平面顺适、纵坡均衡、横面合理；

在线形设计中，着重考虑线性的连续流畅和立体线性设计，并与地形、地物和环境协调一致，在满足线形技术指标的前提下，充分利用旧路，在旧路线形极差且又受地形地物限制无法调整时，考虑公路改线方案。

路线定线时，设计以旧路为主要控制物，充分利用旧路，同时以大型建筑物、大河、桥梁涵洞为控制点。

（2）、在纵断面设计中，对平面交叉的道路要顺适衔接，路线穿越城镇时应尽量和地形、地物相一致；

在纵断面拉坡时，设计尽量拟合旧路，避免大挖大填，在旧路路面情况较好时，应充分利用旧路，尽量不去挖除旧路，降低工程造价。

（四）、横断面设计

本次改造公路为连接后海垦区海堤和备料场的防汛公路，按四级公路标准设计，横断面为0.5米浆砌石路肩+3.5米的行车道+0.5米的浆砌石路肩。

（五）、路基设计

全段路基宽度均按4.5m设计。

路基设计高为路基边缘高度。

路拱坡度1.5%，路肩坡度2.5%。

1、填方路基

（1）、填料选择：

应优先选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土做填料。

泥炭、淤泥、强膨胀土、有机质土等，不得直接用于填筑路基。

当采用细粒土填筑时，路堤填料最小强度应符合JTGD30-2004表3.3.1的规定。

液限大于50%、塑性指数大于26的细粒土不得直接作为路堤填料。

桥涵台背和挡土墙背应选用渗水性良好的填料进行夯填。

用不同填料填筑路堤时，每一水平分层均应采用同类填料。

（2）、压实与压实度：

路基应分层铺筑，均匀压实。

填土路基压实度（重型）要求，路床（路面底基层底面以下0~80cm）≥95%，上路堤（路面底基层底面以下80~150cm）≥94%，下路堤（路面底基层底面以下150cm以下）≥92%，零填及路堑路床（路面底基层底面以下0~80cm）≥95%；

填石路基的填筑层厚和压实控制标准应符合JTGD30-2004表3.8.3-1～3.8.3-3的要求。

（3）、路床要求：

路床土质应均匀、密实并应符合JTGD30-2004表3.2.1要求，填料最大粒径应小于100mm；

路床顶面横坡应与路拱坡度一致；

挖方路段路床为岩石或土基良好时，经平整、碾压密实后，可直接作为路床。

（4）、填方路基的基底处理：

稳定斜坡上地基，地面横坡缓于1：

5时，在清除地表草皮或腐植土后，路堤可直接填筑在天然地面上