后海垦区防汛路方案设计文件.docx

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后海垦区防汛路方案设计文件

总说明书

一、概述

（一）设计依据及采用的规范和标准

1、莆田市后海围垦管理局与莆田市水利水电勘测设计院签订的设计合同；

2、《防洪标准》（GB50201-94）；

3、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）；

4、《堤防工程设计规范》（GB50286-98）；

5、《福建省围垦工程设计技术规程（试行）》（1992.12）。

6、《海堤工程设计规范》（SL435-2008）

7.、公路工程技术标准JTGB01-2003

8、公路路线设计规范JTGD20-2006

9、公路水泥混凝土路面设计规范JTGD40-2002

10、公路路基设计规范JTGD30-2004.

11、公路排水设计规范JTJ018-97

12、公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004

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°C。

（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