堤岸应急加固工程实施方案.docx

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堤岸应急加固工程实施方案

******

***堤岸应急加固***工程

（报批稿）

实

施

方

案

编制单位：

***

**年7月

附图：

1、地理位置图01

2、平面布置示意图02

3、加固堤岸断面图（1/2）03

4、加固堤岸断面图（2/2）04

5、围堰典型断面图05

1综合说明

1.1社会经济

1.2水文

1.2.1流域概况

本次工程所在地处***流域，该流域无实测水文资料，根据1:

10000地形图量算，此次堤防所在位置距上游***电站水库约7.2km。

河道坡降18‰。

集雨面积13.78km²。

1.2.2气象

***流域地处亚热带季风气候区，全年气候温和，雨量充沛。

据***气象资料统计分析，多年平均气温在20℃。

***多年平均年降雨量1640mm，降雨量年内分布不均，主要集中在3～9月，其中3月～6月雨量约占年降雨量的60%，7月～9月台风雨季，降雨量占全年的20%，10月～次年2月为干燥少雨季，约占年降雨量20%。

受季风影响，风向随季节转换，10月至次年4月受北方冷空气影响盛吹西北风、北风，5～9月以偏南风为主，但各月风向频率有所区别。

多年平均风速为1.5m/s，多年平均最大风速为15m/s。

***霜期变化较大，最长309天（1973年），最短222天（1962年），平均无霜期260天。

多年平均相对湿度为80%，年日照时数1905h。

1.3工程地质

根据GB18306-2001《中国地震动参数区划图》和***省建设厅、地震局的闽建设[2002]37号文件:

场地类型属中软，地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度为Ⅵ，地震动反应谱特征周期为0.45s。

本工程地层：

上为砂质粘土，河床下层为砂卵石层；本工程建议防洪堤的基础持力层选择力学强度较高的砂砾卵石层上。

1.4工程任务和规模

1.4.1项目建设的必要性

******村位于***下游，有多条溪流在此村交汇，两岸地势低洼，河床淤积严重，山洪频发，防洪工程标准低，建设滞后，流域内洪涝灾害发生频繁，沿岸村民、房屋、良田容易受淹，严重影响当地居民生产生活。

应急加固堤防所在河道左岸为凹岸，受河流冲刷比较严重，左岸边坡有少量崩塌，危及附近民房，右岸为农田及道路，堤防加固工程对保护附近民居及周边农田道路是极为有利的。

1.4.2任务、规模

本工程主要建设任务为加固堤防125m，河道清淤450m，清除沿岸生活垃圾。

1.5工程布置与主要建筑物

1.5.1岸线布置

防洪岸线根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）规定，结合项目区1：

10000地形图和实测地形图，综合考虑现有河段的实际情况，因害设防，因势利导，进行防洪岸线布置。

1.5.2主要建筑物

本工程主要建筑物为加固堤防125m，左岸桩号K0+000—0+035段，右岸桩号K0+000—090段，堤身均为M7.5浆砌块石，基础为C15埋石砼。

1.6施工条件

本工程位于***村道旁，交通便利，材料运输便捷。

施工用电可以从附近电网中就近接用，施工用水尽可能利用河水，生活用水利用当地自来水网供给。

工程所需块石、砂、水泥等材料均可从***集镇购买，运距约为3km。

本工程工期为2个月。

1.7工程管理

本工程由***人民政府水利工作站组织***村委会或水利协会进行实施管理。

建后管理由***村水利协会组织人员负责。

1.8投资预算

本工程预算编制依据为***省水利厅闽水（2011）计财98号文颁发的《***省水利水电工程设计概（估）算编制办法》。

本项目预算总投资***万元。

资金筹措：

除中央专项资金补助40万元外，其余由地方自筹。

2项目建设的必要性和任务

2.1地区社会经济情况

2.2项目建设的必要性

******村位于***下游，有多条溪流在此村交汇，两岸地势低洼，河床淤积严重，山洪频发，防洪工程标准低，建设滞后，流域内洪涝灾害发生频繁，沿岸村民、房屋、良田容易受淹，严重影响当地居民生产生活。

应急加固堤防所在河道左岸为凹岸，受河流冲刷比较严重，左岸边坡有少量崩塌，危及附近民房，右岸为农田及道路，堤防加固工程对保护附近民居及周边农田道路是极为有利的。

2.3现有工程情况

拟建工程所在点上游左岸有部分护堤，本次加固堤防拟与原有堤岸连接。

2.4项目建设的任务

本工程主要建设任务为加固堤防125m。

全长450m河道清障及清理河道生活垃圾。

3工程地质及建筑材料

3.1工程地质

根据GB18306-2001《中国地震动参数区划图》和***省建设厅、地震局的闽建设[2002]37号文件:

场地类型属中软，地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度为Ⅵ，地震动反应谱特征周期为0.45s。

根据现场勘察，本工程地层：

上为砂质粘土，河床下层为砂卵石层；本工程建议防洪堤的基础持力层选择力学强度较高的砂砾卵石层上。

3.2天然建筑材料

本次设计的需要建材天然建筑材料为：

块石、条石、碎石、砂、粘土。

块石、条石、砂建议在就近***集镇市场采购，运距约3km。

4水文

4.1流域概况

项目点所在小流域为***支流，项目所在地位于******村庵前片。

该流域无实测水文资料，根据1:

10000地形图量算，距上游***电站水库约7.2km。

河道坡降18‰。

集雨面积13.78km²。

4.2水文、气象

***流域地处亚热带季风气候区，全年气候温和，雨量充沛。

据***气象资料统计分析，多年平均气温在20℃。

***多年平均年降雨量1640mm，降雨量年内分布不均，主要集中在3～9月，其中3月～6月雨量约占年降雨量的60%，7月～9月台风雨季，降雨量占全年的20%，10月～次年2月为干燥少雨季，约占年降雨量20%。

受季风影响，风向随季节转换，10月至次年4月受北方冷空气影响盛吹西北风、北风，5～9月以偏南风为主，但各月风向频率有所区别。

多年平均风速为1.5m/s，多年平均最大风速为15m/s。

***霜期变化较大，最长309天（1973年），最短222天（1962年），平均无霜期260天。

多年平均相对湿度为80%，年日照时数1905h。

4.3设计洪水

4.3.1设计洪水计算

工程所在流域设计洪峰流量采用推理公式、华东特小流域暴雨公式、地区综合法三种公式计算。

1、推理公式

Qm=0.278A

τ=0.278

式中：

A—为流域集雨积（km2），

y—流域总净雨深（mm），

τ—为流域汇流时间（h），

m—为汇流系数（经验性的）

L—流域内最远流程长度（km），

J—沿最远流程的平均坡降（‰），

Qm-洪峰流量（m3/s），

2、华东特小流域暴雨公式

华东地区特小流域公式与推理公式原理完全相同，只是在参数取值上略有不同。

经分析，本流域下垫面条件相对较好，洪水参数属于华东地区特小流域洪水参数表中的Ⅱ类，汇流参数公式为m=0.305θ0.118，其中

θ=L/J1/3，m=0.45。

3、地区综合法

Qm=100.842F0.696,Cv=10-0.092F-0.037,Cs=3.5Cv

式中：

F-为流域集雨积，km2。

设计洪水成果对比表

计算方法

Qm³/s

P%

20

33.3

10

推理公式

45.44

39.3

56.80

华东特小流域公式

46.08

38.1

61.25

地区综合法

59.10

43.14

82.39

由上表可知，华东特小流域计算公式的计算结果与推理公式计算结果相差较小，地区综合法与其他两种方法计算结果相差较大，考虑上游有大部分耕地，遇大暴雨时有一定的雨水积蓄能力，汇流时的洪峰流量会较少，因此采用华东特小流域计算公式计算的洪峰流量作为水文计算的计算结果，即十年一遇洪峰流量为61.25m³/s；五年一遇时洪峰流量为46.08m³/s；三年一遇时洪峰流量为38.1m³/s。

4.3水面线计算

根据项目地实际情况，综合现有堤防工程，此次加固堤防左岸与上游段民房段的浆砌石护堤连接，堤顶与之齐平，因此整段高度为3.5m。

河道糙率参照天然河道糙率表，最后确定推算现状水面线河道糙率采用0.029～0.040，工程实施后河道糙率略有减小，采用0.029～0.032，考虑建成运行后河道水生植物的生长，糙率取0.032。

本工程起始断面为桩号0+000，水位流量关系根据大断面数据采用曼宁公式计算求得，河道行洪宽度按6m控制。

因本段堤防较短，桩号0+035段至0+090段左岸部分均为砂砾石河滩，右岸0+000段至0+090段河底距地面农田高差仅为2.2—2.5m。

因此此次水面线计算采用曼宁公式计算典型断面水深。

计算结果如下：

水深计算成果表

水深h（m）

底宽（m）

边坡

过水面积（m²）

湿周

水力半径

糙率

舍齐系数

底坡比降

流速（m/s）

流量

设计频率

2.20

6.00

0.10

13.68

10.42

1.31

0.032

32.70

0.009

3.55

48.64

五年一遇

1.90

6.00

0.10

11.76

9.82

1.20

0.032

32.20

0.009

3.34

39.32

三年一遇

2.60

6.00

0.10

16.28

11.23

1.45

0.03

33.25

0.009

3.80

61.81

十年一遇

由上表可知，五年一遇时，水深2.2m；三年一遇时，水深1.90m，十年一遇设计洪水时，水深2.6m。

拟建堤防高3.5m，满足十年一遇设计洪水要求。

5主要建筑物型式和工程布置

5.1工程总体布置

本工程主要建筑物为加固堤防125m，堤型根据堤线所处地形地质情况，同时结合当地建设发展规划以及当地建筑材料的分布进行选择，选取的堤型为M7.5浆砌石重力式断面石堤。

防洪堤段主要建筑物如下：

左岸K0+000至0+035段，右岸K0+000至0+090段。

河道清障范围主要是石拱桥至桐溪桥段全长450m河道清障及清理河道生活垃圾。

并沿人口居住河段沿岸设置宣传牌，堤段建设点设置水利标识牌。

5.2岸线布置方案选择

5.2.1布置原则

（a）根据河流的水文、地形、地质条件及现有河岸的稳定情况，确定河槽宽度和平面形态既能满足行洪要求、符合河床演变规律，又能节省工程投资的最佳防洪岸线。

（b）选取的岸线应顺从河岸，力求平顺，使堤岸走向尽量符合洪水主流向，保留适当宽度的滩地，又能兼顾中、枯水的流向，以减少冲刷和淤积。

（c）防洪岸线尽量选择布置在地势较高、地质条件较好、比较稳定的岸滩上，尽可能利用有利地形和现有堤防，做到路堤结合。

对规划中沿河修建的建筑群则协调处理，与岸线保持间隔，达到单行车道宽度，以便管理维护和抗洪抢险。

（d）结合现场实际踏勘，本工程范围内岸线布置以兼顾河道行洪、河道整治与工程土石方平衡等各方面要求为原则。

5.2.2岸线布置

根据现场实际情况，庵前防洪堤岸线按照现有岸线进行布置，加固堤防不占用原有河道，行洪宽度按6m控制。

5.3护堤设计

庵前防洪堤堤身采用M7.5浆砌石砌筑，基础为C15埋石砼现浇（埋石率20%）。

断面形式：

堤顶宽度0.6m，迎水坡坡度1：

0.1，左岸背水坡坡比为1：

0.35，右岸背水坡坡比为1:

0.3，基础埋深1.5m，前趾和后踵宽0.5m，堤后回填砂卵石。

为降低堤后填土地下水位，堤身内按梅花形设排水孔（孔间距2m），采用φ110mmPVC管排水。

堤顶采用10cm厚C20砼压顶，每隔10m设沥青木板伸缩缝，堤后按1:

1.5进行削坡或回填。

护堤迎水面进行勾缝。

左岸堤身高度根据现有堤防工程高度定为3.5m，且满足十年一遇设计洪水的设计要求；右岸农田与河底高差仅为2.2—2.5m之间，因此该段护堤仅作为防冲措施，因此堤身高度定为1.2m，基础埋深1.0m。

护堤迎水面进行勾缝。

5.4护堤稳定计算

按照《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）的规定，防洪墙设计的荷载组合可分为正常情况和非正常情况两类。

正常情况由基本荷载组合；非常情况由基本荷载和一种或几种特殊荷载组合。

根据各种荷载同时出现的可能性，选择不利的情况进行计算。

本工程计算工况及荷载为：

1）工况

（一）：

自重+枯水位水压力+土压力+渗压力+其他荷载

2）工况

（二）：

自重+水位在设计水位时水位骤降内外水压力+土压力+渗压力+其他荷载

根据《堤防工程设计规范》GB50286-98表2.2.5及2.2.6规定，防洪堤的安全系数取值如下：

（1）正常运用条件下：

抗倾稳定安全系数K0=1.40

抗滑稳定安全系数Kc=1.15

（2）非常运用条件下：

抗倾稳定安全系数K0=1.30

抗滑稳定安全系数Kc=1.05

本次项目加固堤防的稳定、应力采用理正程序中的《理正挡土墙计算软件》进行计算，所需参数取值如下：

1）左岸桩号K0+000—015段典型断面计算（工况一）

重力式挡土墙验算[执行标准：

水利]

计算项目：

重力式挡土墙

原始条件:

墙身尺寸:

墙身高:

7.100（m）墙顶宽:

0.600（m）

面坡倾斜坡度:

1:

0.100背坡倾斜坡度:

1:

0.350

采用1个扩展墙址台阶:

墙趾台阶b1:

0.500（m）

墙趾台阶h1:

2.000（m）墙趾台阶面坡坡度为:

1:

0.000

墙踵台阶b3:

0.500（m）墙踵台阶h3:

2.000（m）

墙底倾斜坡率:

0.000:

1

物理参数:

圬工砌体容重:

23.000（kN/m3）

圬工之间摩擦系数:

0.400

地基土摩擦系数:

0.500

墙身砌体容许压应力:

2100.000（kPa）

墙身砌体容许剪应力:

110.000（kPa）

墙身砌体容许拉应力:

150.000（kPa）

墙身砌体容许弯曲拉应力:

280.000（kPa）

挡土墙类型:

浸水地区挡土墙

墙后填土内摩擦角:

35.000（度）

墙后填土粘聚力:

0.000（kPa）

墙后填土容重:

19.000（kN/m3）

墙背与墙后填土摩擦角:

17.500（度）

地基土容重:

18.000（kN/m3）

修正后地基土容许承载力:

500.000（kPa）

地基土容许承载力提高系数:

墙趾值提高系数:

1.200

墙踵值提高系数:

1.300

平均值提高系数:

1.000

墙底摩擦系数:

0.500

地基土类型:

土质地基

地基土内摩擦角:

30.000（度）

墙后填土浮容重:

9.000（kN/m3）

地基浮力系数:

0.700

土压力计算方法:

库仑

坡线土柱:

坡面线段数:

2

折线序号水平投影长（m）竖向投影长（m）换算土柱数

16.0004.0000

25.0000.0000

坡面起始距离:

0.000（m）

地面横坡角度:

20.000（度）

墙顶标高:

7.1.000（m）

挡墙内侧常年水位标高:

6.200（m）

挡墙外侧常年水位标高:

6.200（m）

浮力矩是否作为倾覆力矩加项:

是

工况二基本参数与工况一相同，区别在于挡墙内外水位。

左岸桩号K0+000—015段典型断面计算（工况二）

墙顶标高:

7.1.000（m）

挡墙内侧常年水位标高:

3.500（m）

挡墙外侧常年水位标高:

3.500（m）

浮力矩是否作为倾覆力矩加项:

是

2）左岸桩号K0+015—035段典型断面计算（工况一）

重力式挡土墙验算[执行标准：

水利]

计算项目：

重力式挡土墙

原始条件:

墙身尺寸:

墙身高:

5.100（m）墙顶宽:

0.600（m）

面坡倾斜坡度:

1:

0.100背坡倾斜坡度:

1:

0.350

采用1个扩展墙址台阶:

墙趾台阶b1:

0.500（m）

墙趾台阶h1:

1.500（m）墙趾台阶面坡坡度为:

1:

0.000

墙踵台阶b3:

0.500（m）墙踵台阶h3:

1.500（m）

墙底倾斜坡率:

0.000:

1

物理参数:

圬工砌体容重:

23.000（kN/m3）

圬工之间摩擦系数:

0.400

地基土摩擦系数:

0.500

墙身砌体容许压应力:

2100.000（kPa）

墙身砌体容许剪应力:

110.000（kPa）

墙身砌体容许拉应力:

150.000（kPa）

墙身砌体容许弯曲拉应力:

280.000（kPa）

挡土墙类型:

浸水地区挡土墙

墙后填土内摩擦角:

35.000（度）

墙后填土粘聚力:

0.000（kPa）

墙后填土容重:

19.000（kN/m3）

墙背与墙后填土摩擦角:

17.500（度）

地基土容重:

18.000（kN/m3）

修正后地基土容许承载力:

500.000（kPa）

地基土容许承载力提高系数:

墙趾值提高系数:

1.200

墙踵值提高系数:

1.300

平均值提高系数:

1.000

墙底摩擦系数:

0.500

地基土类型:

土质地基

地基土内摩擦角:

30.000（度）

墙后填土浮容重:

9.000（kN/m3）

地基浮力系数:

0.700

土压力计算方法:

库仑

坡线土柱:

坡面线段数:

2

折线序号水平投影长（m）竖向投影长（m）换算土柱数

16.0004.0000

25.0000.0000

坡面起始距离:

0.000（m）

地面横坡角度:

20.000（度）

墙顶标高:

5.100（m）

挡墙内侧常年水位标高:

4.100（m）

挡墙外侧常年水位标高:

4.100（m）

浮力矩是否作为倾覆力矩加项:

是

工况二基本参数与工况一相同，差别在于挡墙内外水位。

左岸桩号K0+015—035段典型断面计算（工况二）

墙顶标高:

5.100（m）

挡墙内侧常年水位标高:

2.000（m）

挡墙外侧常年水位标高:

1.500（m）

浮力矩是否作为倾覆力矩加项:

是

计算成果如下

抗滑、抗倾稳定计算成果表

河段名称

正常运用

正常运用标准值

非常运用

非常运用标准值

基底最大压应力KPa

抗倾K0

抗滑KS

抗倾K0

抗滑KS

抗倾K0

抗滑KS

抗倾K0

抗滑K0

左岸桩号K0+000—015段

2.19

1.48

1.40

1.15

2.11

1.30

1.30

1.05

133.09

左岸桩号K0+015—035段

2.35

1.42

2.51

1.32

111.99

右岸桩号K0+000—090段

2.48

2.02

1.88

1.35

38.98

上述计算结果表明，各段防洪堤抗滑、抗倾稳定及基础压应力均能满足规范规定或设计值的要求。

5.5河道清障

经现场踏勘，本工程河道流经***村长约3km，沿岸均有居民居住，部分地段泥沙淤积比较严重，且部分河段有生活垃圾，影响河道过水及整体外观，因此拟石拱桥至下游桐溪桥段河道清淤及清理生活垃圾。

河道清淤长度450m，清淤土石方少量就近进行回填，无法就近回填的运往由村委会指定土石方堆放场地进行堆放，运距2km。

生活垃圾集中进行处理。

6工程施工

6.1施工条件

本工程位于***村村道旁，交通便利，材料运输便捷。

施工用电可以从附近电网中就近接用，施工用水尽可能利用河水，生活用水利用当地自来水网供给。

6.2施工工艺及方法

本工程主要施工内容为加固堤防。

堤防加固施工工艺为先进行施工放样测量，再开始围堰导流，而后进行基础开挖、主体结构施工、外观施工（含勾缝、抹面等），回填夯实，施工完成后及时清理现场，上报建设单位组织验收。

在施工中要严格按照设计图纸定位定线，满足设计要求。

（1）导流围堰

本工程防洪堤基础开挖土石方量大，为充分利用土石方，因此围堰采用土石围堰。

根据施工进度安排，防洪堤的水下部分安排在枯水期施工，以加快工程的施工进度。

围堰的布置跟堤线平行布置，堰顶宽度1m，堰高1～1.5m，两侧边坡1：

1。

围堰跟防洪堤堤线平行布置，采用防洪堤基础开挖土石方作为堰体堆筑材料。

土石方采用1.0m3反铲挖掘机开挖，由74kW推土机推平，由压路机压实。

工程完工后，围堰全部清除。

（2）埋石混凝土工程

施工顺序：

施工准备→测量放样→基面清理→模板安装→埋石砼浇筑→伸缩缝处理→砼拆模养护。

1施工准备

在施工区周围设置挡水围堰和开挖周边排水沟以及采取集水坑抽水等措施，阻止场外水流进入场地，并有效排除积水。

2测量放样

测量放样必须用经纬仪、水准仪、钢尺进行，按砼伸缩缝间距设放样桩。

测量人员必须具有相应的专业知识和相应工作经验，并要持证上岗。

施工过程中，对测量的基准点、基准线和水准点设置防护设施，以免被破坏。

③基面清理

基面验收合格后，将岩基上的杂物、泥土及松动岩石清除，处理完毕再浇筑砼。

基岩面浇筑仓，在浇筑第一层砼前，必须先铺一层2-3cm厚的水泥砂浆，砂浆水灰比应与砼的浇筑强度相适应，铺设施工工艺保证砼与基岩石结合良好。

④模板制安

河道进行围堰围挡及基坑开挖后，在模板安装之前应将基坑内积水排干，保持基坑干燥，确保模板安装时不会变形。

模板制作：

用标准木板拼接，局部曲线面根据平面展开图用木板加工制作。

模板安装：

安装模板前，按结构物外形设计尺寸测量放样，多方向设立控制点，以便校正。

架模时，将模板钉固在木支撑上，再将木支撑支承到坚固的地面上。

⑤砼浇筑

砼浇筑前应保持基坑干燥，确保砼的强度及相关指标能达到标号要求。

砼浇筑的主要施工工艺：

拌和→运输→振捣→养护。

砼料拌和集中在拌和场搅拌，拌和时间t=2~3分钟，出口采取相应的砼缓溜设置。

砼和石料水平运输用1T机动翻斗车运抵工作仓面。

严禁直接从高处往下倾倒砼，入口与仓面垂直距离控制在1.5m以内，若垂直距离过大，必须设溜槽或溜筒缓置。

埋石砼埋石率为20%。

施工时，应先铺一层砼放一层块石，再振捣密实至块石沉入砼中，不得先摆石，再灌砼。

埋石用块石尺寸不得大于一次浇筑砼块体最小尺寸的1/3。

要求质地坚硬新鲜，无风化或裂缝，饱和抗压强度大于300kg/cm2，清洗干净。

浇筑时，先铺一层100~150mm厚的砼打底，再铺上石料。

石料铺放要均匀排列，使大头向下，小头朝上，且石料的纹理与受力方向垂直。

石料间距一般不小于100mm，石料与模板或槽壁的间距不应小于150mm，以确保每块石料均被砼包裹。

块石应分布均匀，石块间距不小于10cm，离开模板距离应大于15cm。

石料铺放后，继续浇筑砼，每层厚约200~250mm，用振捣棒进行振捣，振捣时避免接触模板和石料。

如此逐层铺石料以及浇筑砼，直至最终层面，保持石料顶面有不少于100mm厚的砼覆盖层，所掺用的石料数量为基础体积的20%。

振捣器插入平面布点和振捣时间要达到规范的要求，确保振捣充分。

埋石砼浇筑时分缝，继续浇筑时要将施工缝清洗干净，铺上一层与砼万分相同的水泥砂浆，再继续浇筑砼及铺放石料。

（3）浆砌石工程

①浆砌石护岸应采用分层坐浆砌筑，先铺砂浆2～5cm，每层砌高约30～50cm，各砌层应先砌面石，后砌腹石。

面石与腹石应交错成一体。

②浆砌石体要求做到平整、稳定、密实、错缝。

平整：

同一砌层的石块