批准骆朝选文档格式.docx
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1.3初步设计方案
初步设计批复的主要内容包括：
焦作市济河武陟段治理工程除涝标准为5年一遇。
工程等别为Ⅳ等，主要建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5级。
本工程治理范围为武陟与温县交界处（桩号55+414）开始，至济河入蟒河口（桩号63+500）止，治理长度为8.086km。
主要工程建设内容包括：
河道疏浚8.086km；
穿村段、弯道凹岸防护总长度3.65km，其中穿保安庄段（桩号57+350~桩号57+950）、大屯庄段（桩号59+700~桩号60+700）、董宋庄和赵庄段（桩号61+600~桩号63+200）左岸坡进行护砌，对弯道凹岸段（左岸桩号56+900～57+150、右岸桩号62+250～62+450右岸）进行护砌。
拆除4座生产桥，重建3座；
新建周村涝河排涝闸1座；
修建堤顶防汛路长度7746m。
1.4施工图设计内容
本次施工图严格按照初步设计批复的主要工程内容设计，其主要内容与初设批复一致，并在此基础上细化。
焦作市济河武陟段段治理工程初设、施工图对比分析表
项目
对比修改情况
备注
河道部分
1、桩号K55+414-56+000C20混凝土防汛道路右右岸该至右岸
修改原则：
在满足河道5年一遇设计要求的原则下，河道纵坡及主要过流断面不变，施工图通过改变外边坡坡比及上游55+414-58+400段堤顶高度，尽量不占用两岸耕地；
占地面积右30.82亩减少为不占地；
土方清表减少4万方，回填减少11万方，土方外运量增加11万方。
2、桩号55+414-58+400左右两岸堤顶降低1m
3、桩号55+414-63+500外边坡由1:
2改为1:
1
4、河道主河槽护砌由联锁植草砖修改为10cm厚C20混凝土
5、去除联锁植草砖下设的无纺土工布
生产桥部分
1、补充完善生产桥的桩、柱、台帽、盖梁等结构下部结构配筋图
主要结构与初设保持一致，补充完善相关细节部分
2、补充完善生产桥桥面系及空心板等上部结构的结构配筋图
排涝涵闸
补充完善箱涵以及管理房板梁柱等相关构件的配筋图
2基本资料
工程等别及建筑物级别
根据中小河流防洪保护区的重要性，根据《防洪标准》（GB50201-2014）、《水利水电工程等级划分》（SL252-2017），并按照堤防保护区内耕地、人口等因素综合考虑，确定济河武陟段河道治理工程除涝标准采用5年一遇，排涝涵闸设计标准为5年一遇。
工程等别为Ⅳ等，主要建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5级，临时建筑物5级。
2.1.1设计洪水
济河河道处于中纬度区，属北温带大陆性季风气候，四季分明，冬季在蒙古高压控制下，盛行西北风，气候干燥，天气寒冷，夏季西太平洋副热带高压增强，暖湿海洋气团从西南、东南方向侵入，冷暖空气交替频繁，降雨年内分配不均，暴雨多集中在7～8月。
历次暴雨降雨强度大，历时长。
流域区属沁河冲积平原区，济河的洪水特点是源短流急，洪水暴涨暴落。
历史上的洪水根据文献记载及洪水调查，1982年和1998年受灾情况最为严重。
河南济河武陟段桩号为55+414～63+500两侧为乡镇和基本农田，依据《防洪标准》要求，确定济河武陟段治理标准为5年一遇。
由于本流域内及邻近地区无实测水位、流量资料，也没有雨量资料，依据“73图集”中的规定，应采用平原地区排涝洪峰流量公式法。
根据济河流域基本情况，4号跌水以上所分洪流量为36.2m³
/s，故只计算区间及支流控制面积的洪峰流量，再与4号跌水分洪流量叠加，即可计算出各控制断面的洪峰流量。
计算成果见下表：
表2.1-1济河各控制断面流量设计成果表
序号
位置
桩号
区间、支流面积
集水面积
设计流量（m³
/s）
（km2）
5年一遇
10年一遇
20年一遇
4号跌水
29+200
118.08
36.2（4号跌水分洪流量）
2
起点55+414以上
55+414
90.51
208.59
80.87
105.16
119.43
3
周村涝河上口
58+200
95.71
213.79
82.79
108.11
123.00
4
周村涝河下口
58+400
136.21
254.29
96.90
129.89
149.29
5
终点63+500以上
63+500
143.67
261.75
99.38
133.72
153.90
2.1.2排涝涵闸设计流量
本次排涝涵闸仅涉及周村涝河闸，设计流量根周村涝河排涝涵闸控制排涝面积采用排水模数公式法计算设计洪水，排涝涵闸设计标准均为5年一遇，排涝面积为40.5km2，推求排涝流量为24.44m3/s。
2.1.3施工期洪水
由于河道无实测流量资料，根据已经批复实施的《河南省焦作市沁阳市济河龙涧段治理工程初步设计报告》，济河龙涧段治理工程区间控制流域面积66.11km2，非汛期3年一遇最大来水量为1.03m³
/s。
以济河龙涧段治理工程为参照，按照面积倍比公式计算济河武陟段治理工程施工期洪峰流量，非汛期3年一遇最大洪峰流量为1.65m³
地质
2.2.1地质概况
2.1.1.1地形地貌
工程区在地貌单元上属于黄（河）沁（河）冲积平原，地势平坦、开阔，河道全长6.539km，呈西北向东南走向“S”弯河道，河道属平原河道，河道平均比降1/1000。
本治理段现状河势河槽宽度上下不一，河道为U型河槽，主河槽宽6m～60m，滩地宽度不一，两岸多为土质岸坡。
2.1.1.2地层岩性
勘探范围内工程区内地层为第四系全新统冲洪积成因及第四系中更新统坡洪积成因，岩性主要为重粉质壤土及细砂。
岩性主要为人工填土Q4ml、重粉质壤土Q41al+pl，重粉质壤土Q42al+pl，细砂（Q4alpl）、重粉质壤土Q43al+pl。
2.1.1.3地质构造及地震
工程区位于华北准地台（Ⅰ）黄淮海坳陷（Ⅰ2）的西南部，北与山西台背斜（Ⅰ3）相邻。
场区未发现第四纪全新活动断裂构造。
工程区地震基本烈度为Ⅶ度，地震动峰值加速度值为0.15g。
2.1.1.4水文地质条件
工程区地下水以第四系松散土类孔隙水为主，主要含水层为第③层重粉质壤土及之下土层。
勘察期间，水位高程88.97-90.97m，埋深10.40-14.20m。
地下水主要接受河水、大气降水及地下水侧向径流补给，以侧向径流形式向下游排泄。
地下水动态类型为大气降水入渗-径流型。
场区地下水对混凝土无腐蚀性，对钢结构和钢筋混凝土结构中钢筋均具弱腐蚀性；
地表水污染较为严重，对混凝土具硫酸盐型弱腐蚀性，对钢结构和钢筋混凝土结构中钢筋均具弱腐蚀性。
根据室内试验和现场注水试验成果，除细砂层强透水层外，其它各层属弱透水层。
水在非汛期主要分布在河槽内，汛期洪水大时，常淹没漫滩。
堤防工程地质条件及评价
济河本次河道治理大部分均有堤防，局部不连续，堤防类型为均质土堤。
堤防断面形式呈梯形，堤坡较陡，堤顶宽度一般1~3m，堤高一般1~3m，堤顶高程一般100～106m，岩性以重粉质壤土为主，局部夹有砂壤土透镜体。
济河堤身填土为素填土，多为就近取土，其岩性与附近地表土层相似。
土质主要为重粉质壤土组成，局部夹有砂壤土透镜体，堤身填土土质不均匀，根据实验结果堤身为若透水性，满足堤身对防渗的要求。
堤防填土填筑质量多半为差级，堤防填筑质量差。
2.1.1.5堤基地质条件及评价
根据本次钻孔揭露情况，堤基地质结构为粘性土均一结构，地层岩性主要为第四系全新统和全新统重粉质壤土。
根据河谷现状和历次险情分析，济河河道多顺直，局部河段弯曲。
岸坡粉质壤土土质松散，抗冲刷能力较差。
河水位较高时，受水流冲刷，易造成河岸坍塌破坏，在无漫滩或漫滩较窄处，危及堤防安全。
因此地基局部存在岸坡稳定问题。
根据《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008附录P，场区地震基本烈度Ⅶ度，第④层细砂初判属可液化地层，应对其进行复判。
但考虑到该层细砂埋深一般大于15m，可不考虑地震液化的影响。
根据济河治理段现状，两岸地质结构属粘性土均一结构，堤基岩性为重粉质壤土，一般具弱渗透性，堤基工程地质条件较好，按照《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）附录E判别，堤基工程地质条件较好，为B类。
2.1.1.6河道工程地质条件及评价
据地质钻探结合标贯和土工试验成果，勘探深度范围内按岩性、地质时代、物理力学性质差异划分为5个土体单元，属粘砂多层结构，地质结构自上而下分别描述如下：
①层两岸堤填土厚0.80-3.00m，层底高程100.31-103.61m；
②重粉质壤土Q4al+pl，层厚4.40-7.00m，层底高程94.28-96.83m；
③重粉质壤土Q4al+pl，层厚7.50-12.10m，层底高程84.12-87.06m；
④细砂Q4al+pl，层厚2.30-7.10m，层底高程77.02-84.76m；
⑤重粉质壤土Q4al+pl，未揭穿，揭露最大厚度12.20m。
现状河势较平稳，岸坡较稳定，未见大规模塌岸现象，且开挖所涉及的土性均为粘性土，土性较好，建议河岸边坡采用1：
2.0。
2.1.2护岸工程地质条件及评价
本次治理段岸坡岩性主要为重粉质壤土，属粘性土均一结构。
济河局部河道弯曲，迎流顶冲的凹岸在河水的冲刷及环（旋）流作用下，河槽逐渐加深，使深泓向凹岸偏移。
凹岸段及无滩地段岸坡稳定性差，另外穿越村庄段，人为因素对岸坡影响较大，需要修建护岸工程。
从地质方面的因素及河道现状综合考虑，目前济河需要修建护岸工程的河段有：
①弯道凹岸段（56+900～57+150左岸、62+250～62+450右岸）；
桩号57+350~57+950附近穿越保安庄村；
两岸桩号59+700~60+700附近穿越大屯庄，
两岸桩号61+600~63+200附近穿越董宋庄和赵庄。
以上河段洪水期易产生坍岸，对临河的村镇也应采取护岸措施，以保护两岸人民的生命财产。
2.1.3天然建筑材料
土料：
土料可就地取材，根据本次勘察成果，济河两岸各50m范围内分布有第②层重粉质壤土，且连续分布，储量丰富，可作为回填土料使用。
工程区两岸的第②层重粉质壤土除含水量偏大外，其它指标均满足填筑土料质量要求，建议施工时复核含水量，采取必要的处理措施。
砂石料：
砂石料可以从距工程区约15km的温县南张羌镇杨沟村的杨沟石料场采购，该料场分布相对集中，为正在使用的料场，其中砂多为中粗砂，初步判定其不具有碱活性成分，砂质较纯净，未发现泥块分布，质量较好。
该料场交通便利，储量和质量可满足工程的需要。
3工程设计
设计依据及规范
3.1.1.1设计依据
（1）财政部、水利部关于印发《全国重点地区中小河流治理项目管理暂行办法》的通知（财建【2009】819号）；
（2）《河南省中小河流治理项目建设管理实施办法》（豫财建【2010】513号）；
（3）“焦作市水利局准予行政许可决定书”（焦水许准字[2017]第23号）2017年8月16日;
（4）《河南省中小河流治理项目建设管理实施办法》（豫财建【2010】513号）
（5）《焦作市济河武陟段治理工程地质勘察报告》2017年7月，河南省水利勘测设计研究有限公司；
（6）《焦作市济河武陟段治理工程初步设计报告》2017年7月，河南省水利勘测设计研究有限公司。
3.1.1.2规范
（1）《工程建设标准强制性条文（2016版）》（水利工程部分）；
（2）《水利水电工程初步设计报告编制规程》（SL619-2013）；
（3）《防洪标准》（GB50201-2014）；
（4）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）；
（5）《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）；
（6）《堤防工程管理设计规范》（SL171-96）；
（7）《水利水电工程水文计算规范》（SL278-2002）；
（8）《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）；
（9）《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-2006）；
（10）《水工建筑物荷载设计规范》（SL744-2016）；
（11）《水工建筑物抗震设计规范》（SL207-97）；
（12）《水工混凝土结构设计规范》（DL/T5057-2009）；
（13）《水利水电工程设计工程量计算规定》（SL328-2005）；
（14）《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）；
（15）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）；
（16）《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000；
（17）其它有关水利水电工程规程、规范及文献资料等。
水工设计
3.1.1.3工程等别及建筑物级别
3.1.1.4工程主要设计内容
治理段主要建设任务：
穿村段、弯道凹岸防护总长度3.65km，其中穿保安庄段（桩号57+350~桩号57+950）、大屯庄段（桩号59+700~桩号60+700）、董宋庄和赵庄段（桩号61+600~桩号63+200）左岸坡进行护砌，对弯道凹岸段（左岸桩号56+900～57+150、右岸桩号62+250～62+450）进行护砌。
3.1.1.5河道工程设计
3.1.1.6河道平面布置原则
根据本项目区河道现状行洪能力分析成果和现状河道走向，本段河道工程布置原则如下：
（1）河道走向基本维持现状，局部河段根据地形、地物和排水沟情况适当调整，以使河道水流顺畅；
（2）根据现状河道及行洪能力要求适当调整纵坡，对局部高滩高坎或阻水建筑物进行清除，保持河道纵坡平顺；
（3）本项目区现状河道，断面窄小，需进行扩挖，以满足排涝要求；
（4）尽量降低河道设计水面线，以利于两岸涝水自排。
（5）河道疏浚与填筑协调进行，尽量做到挖填平衡，以免造成过多的弃渣与土方外运。
3.1.1.7除涝水位推算
济河武陟段防护区主要是乡村，两岸多为乡村及农田。
根据设计确定的治理标准，治理标准采用5年一遇，济河为平原区河道，主要以排涝为主，河道下切，现状河道大部分设有堤防，按照治理标准扩挖主河槽，使其满足排涝要求。
本次对治理段河道按5年一遇除涝标准全线疏浚，长8.086km。
根据设计洪水计算成果，桩号55+414~58+200除涝流量为82.79m³
/s、58+200~58+400段除涝流量为96.90m³
/s、58+400~63+500段除涝流量为99.38m³
济河设计治理后，采用棱柱体明渠进行过流能力计算。
根据济河实际情况，采用从下游向上游推算水面线的方法计算河道水面线。
选取治理末端处过流断面为控制断面，根据该断面的过流能力，推算设计治理段排涝水位。
根据推算的水位100.41~102.45m，河道桩号57+400~57+700段约300m左岸地面高程低于除涝水位线0.40~1.02m，桩号56+600~56+800段约200m左岸地面高程低于除涝水位线0.68m左右，其余河段两岸滩地高程均高于5年一遇除涝水位。
当遭遇5年一遇标准时约有1.5km2除涝面积出现缓排，占整个治理段区间流域面积的2.8%。
3.1.1.8河道工程设计
本次治理段依据实测河道纵横断面图，按照少占地，少拆迁、河道满足设计行洪为原则，治理以清淤扩挖主河槽为主，基本维持现状河道纵坡，并予以适当调整，以此确定河道设计河底纵坡和设计河底高程。
因下游河道尚未治理，本次清淤下切较深，为保证治理后与下游的平顺连接，在治理末端桩号63+500开始向下游开挖疏浚顺延100m。
河道纵断面设计中设计开挖河底比降根据现状河底比降进行合理调整，桩号55+414-58+400设计河底纵坡采用1/2500，桩号58+400-61+700设计河底纵坡采用1/3500，桩号61+700~63+500设计河底纵坡采用1/4000。
河道横断面确定结合河道特性及治理标准，同时考虑占地迁赔等因素对本次治理段采用梯形断面和复式断面二种型式结合的形式。
经方案比较，择优选取，确定断面型式如下：
表3.2-1设计横断面参数
起点
终点
主槽底宽（m）
主槽深度（m）
一级边坡m1
平台宽度（m）
二级边坡m2
二级边坡深度（m）
总深度（m）
断面型式
56+900
13
5.2
2.00
梯形
58+000
3.7
1.8
5.5
复式
5.7
61+200
15
3.8
3.2
7
62+200
6.5
6
63+200
4.1
4.2
8.3
3.1.1.9岸坡防护设计
3.1.1.10岸坡防护段设计原则
（1）顺直段河道迎水坡
顺直河段洪水流速较小，根据投资控制，本次设计迎水坡只修正边坡，统一河道断面。
（2）结合河道现状在河道弯道段、河岸邻村段，河道迎水坡由于河道弯道凹岸受水流顶冲，易坍塌，建筑物需进行护砌。
（3）护砌形式坚持因地制宜，经比较采用经济、生态等形式。
3.1.1.11岸坡防护设计
本次河道治理岸坡防护对穿保安庄段（57+350~57+950）、大屯庄段（59+700~60+700）、董宋庄和赵庄段（61+600~63+200）左岸坡进行护砌，护砌长度为3.2km。
对弯道凹岸段（56+900～57+150左岸、62+250～62+450右岸）进行护砌，长0.45km，总计3.65km。
具体护砌方案为主河槽边坡采用10cm厚C20混凝土护砌；
平台及二级边坡均采用10cm厚联锁护坡砌块护砌，砌块内植草，每隔20m设C20混凝土带，带宽20cm×
20cm。
为防止水流淘刷岸脚，护坡坡脚设C20现浇砼斜齿墙，深度为0.8m，厚度0.5m，齿墙伸缩缝5m设置一道，缝宽2cm，缝内设聚乙烯闭孔低发板。
穿村段踏步每隔500m布置一处，共计布置9处。
3.1.2排涝涵闸工程设计
在桩号58+400周村涝河入济河口处设置排涝涵闸，防止超标准排涝时济河倒灌。
根据其排涝面积计算排涝流量确定涵闸结构尺寸，设计标准采用5年一遇除涝标准，涵闸由上游连接段、箱涵段、闸室段和下游连接段组成。
a、上游连接段
本次设计上游连接段主要包括混凝土护坡段和混凝土扭曲面。
护坡段长2.0m，底宽7.0m。
护坡和护底均为C25混凝土，厚0.3m，前端设齿墙，齿墙深0.3m，两岸护坡高度为2.5m，坡比为1:
1.5，护坡厚0.3m，顶部设0.3m宽压顶。
扭曲面长5.0m，C25混凝土，底厚0.3m，底宽7.0m。
b、箱涵段
箱涵尺寸根据闸孔尺寸确定，长11.8m，两端各设一道齿墙，齿墙深0.4m，底宽0.3m，箱涵为C30钢筋混凝土结构，底板厚0.4m，下铺0.1m的C15素混凝土，侧墙厚0.5m，盖板厚0.4m。
孔口尺寸宽×
高为3.0×
2.5m。
c、闸室段
闸室段闸底板和闸墩均采用钢筋混凝土结构，底板前后各设一道齿墙，墩顶设检修平台及胸墙，墩顶设钢筋混凝土排架，及启闭机柱，启闭平台梁板为现浇梁板结构，平台上建启闭机室。
闸室段长4.0m，宽8.0m，闸为双孔，净宽6m，闸底板高程99.40m。
闸室底板厚0.8m，下设C15混凝土垫层厚0.10m，底板前后各设一道齿墙，齿墙深0.5m，底宽0.50m。
闸墩高2.9m，边墩厚度0.7m，中墩厚度1m，闸门槽尺寸0.60m×
0.20m。
闸室底板、墩墙、胸墙及检修平台均采用C25钢筋混凝土结构，闸门采用铸铁闸门，手摇螺杆启闭机QL-10t。
d、下游连接段
由于闸底板高程距离设计河底高程、堤内外水头差较小，故本次设计不再设置消力池。
尾部设梯形抛石防冲槽，长15m，宽20m，边坡1:
2，深1.5m。
e、金属结构
焦作市济河武陟段治理工程新建周村涝河排涝闸（2孔）一座，闸门均为铸铁闸门，闸门尺寸3.0*2.5m。
螺杆启闭机QL-10t。
为防止水流对济河两岸的冲刷，对闸中心线上下游护砌30m，主河槽边坡采用现浇10cm厚C20砼护砌，衬砌段每隔5m设一伸缩缝，缝宽2cm，填闭孔低发泡沫塑料；
平台及二级边坡采用10cm厚预制C20联锁生态砼护坡。
周村排涝涵闸结构尺寸详见表3.2-2。
表3.2-2排涝涵闸主要结构尺寸表单位：
m
孔数
闸门尺寸（b×
h）
涵洞断面尺寸
排架高度
闸室长度
右
3*2.5
2.5
4.0
3.1.3生产桥工程设计
本次治理安排拆除重建桩号60+145、62+810、62+593处3座生产桥，拆除
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