某工程水库湖心筑岛工程可行性研究报告.docx
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某工程水库湖心筑岛工程可行性研究报告
目录
1概述1
2气象水文1
2.1气温、降雨1
3工程地质2
3.1场地工程地质条件2
3.2场地土类别和地震液化判别4
3.3地基基础分析评价4
4.工程任务和规模5
5.湖心岛设计6
5.1设计依据6
5.2设计原则7
5.3工程等级及设计标准7
5.4边坡稳定计算7
5.5护岸方案8
6工程估算10
6.1编制说明10
6.2工程估算表11
7.结论与建议13
1概述
天鹅湖原名广南水库，位于东营市东营区东部广利河南岸滨海地带，距东营市东城和西城分别为15公里和40公里。
天鹅湖原状为超挖取土坑，经过整治，已逐渐成为一片兼具地区水体调蓄、景观、旅游为一体的多功能综合性水体。
随着金海湖湖区护砌工程和景观工程的不断实施，将为提高调蓄洪涝水，保护水环境，以及海洋高新区的开发建设提供可靠的保证。
天鹅湖湖区内已筑有小岛，为就地取土堆砌而成，未经碾压密实。
受建设单位委托，我院承接筑岛边坡安全复核、水岸景观及护岸设计的任务。
2气象水文
2.1气温、降雨
天鹅湖属于东营市辖区，位于东营东部。
东临渤海，地跨海河两岸，总面积近40平方公里，是杭州西湖面积的8倍；堤坝总长71公里，设计库容1.14亿立方米，年吞吐量2.2亿立方米，是全国最大的滨海平原水库，属于暖温带季风型大陆气候，四季变化明显。
1982年～2000年平均气温是12.5℃，年极端最高气温41.9℃（出现在2000年），年极端最低气温在-19.7℃（出现在1966年）。
无霜期234天。
年降水量基本在276.3mm（出现在1982年）到1037.2mm（出现在2000年）之间，变化幅度较大，达3.8倍，18年年降水量平均值为571.1mm。
大于或者等于0.1mm年降水次数在20次（出现在1985年）到30次（出现在1985年、1990年）之间波动，均值为43次；大于或等于5.0mm年降水次数在13次（出现在1985年）到43次（出现在1989年）之间波动，均值为23次；大于或者等于10.0mm年降水次数在7次（出现在1983年、1985年）到33次（出现在1988年）之间波动，均值为15次。
降水量和三个量级的年降水次数变化基本上是一致的，年降水量增大时，降水次数也增大，反之亦然。
年蒸发量在1562.2mm（出现在1984年）到2459.4mm（出现在1989年）之间，5年年平均值为2000.4mm，呈现波动变化，且到80年代后期，90年代呈现波动变化小、年蒸发量减少的趋势。
与其它沿海地区相比，具有日照充足、蒸发量大、降水集中且变率大、春季气温回升快等特点，海河、潮白河、永定新河、蓟运河、独流减河，在塘沽境内注入渤海，海河自西向东横贯全区东营海岸带属季风气候地区，风向随季节变化。
冬春季多为西伯利亚冷高压控制，夏秋季为西北太平洋气旋控制。
年平均风速4.5m/s，最大风速26.5m/s，风向E～ENE。
3工程地质
3.1场地工程地质条件
3.1.1地形地貌
根据《天鹅湖人工岛护岸工程》中的钻孔位置、数量及孔深等数据，现状小岛工程区域中心最高点高程6.5m，湖区内湖底平坦，小岛周围湖底高程呈北低南高的趋势，北侧湖底高程约1.980m。
3.1.2地层分布规律及土质特征
据勘察，所揭示地层属第四纪全新统，按成因主要分为以下三层：
第一层：
人工填土层（Qml）
本场地地表分布素填土层，层厚在5.40m左右。
①-1层粉质粘土、粘土：
黄褐色，可塑～软塑，含铁质、云母，高压缩性。
①-2层粉土、粉砂：
黄褐～暗褐色，饱和、松散，质匀。
第二层：
第Ⅰ海相层（Q42m）
本层土为浅海相沉积，层厚10.10m左右，可分为以下三个亚层：
②-1层粉质粘土：
灰色，软塑，含云母、有机质，高压缩性，其中夹有厚度不一的粘土夹层。
②-2层粉土：
灰色，饱和、稍密，含云母、有机质，中压缩性。
②-3层粉质粘土：
灰色，软塑，含云母、有机质，高压缩性。
第三层：
第Ⅱ陆相层（Q41al）
本层土为河床～河漫滩相沉积，揭示厚度4.50m左右。
③-1层粘土：
灰褐色，可塑，含云母、有机质、铁质，中偏高压缩性。
③-2层粉土：
灰黄色，饱和、密实，含云母、有机质、铁质。
③-3层粉质粘土：
灰黄色，可塑，含云母、有机质、铁质，中压缩性。
3.1.3场区地下水水位
场地环境类型判为Ⅲ类。
场区浅层地下水类型主要为第四系潜水，地下水主要受大气降水及岛周边人工湖补给并以蒸发方式排泄。
3.1.4地下水腐蚀性评价
利用场地北侧南二路两侧景观渠道（天鹅湖）水分析资料，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001），地下水对钢筋混凝土结构的腐蚀性评价如下：
地下水对混凝土结构无腐蚀性；在干湿交替部位，地下水对钢筋混凝土结构中钢筋表现为Cl-强腐蚀性，长期浸水部位表现为弱腐蚀性；地下水对钢结构为中腐蚀性。
3.1.5冻土深度
本场区季节性冻土标准深度为0.6m。
3.2场地土类别和地震液化判别
3.2.1地震烈度
根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001附录A中“我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组”的规定，拟建场区为第一组，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g。
3.2.2场地土类别划分
根据《岩土工程技术规范》（DB29-20-2000）第14.2.7条款，划分该场地类别为Ⅳ类，土的类型为软弱土。
3.2.2地震液化
根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001判定本场地为不液化场地，按不液化考虑。
3.3地基基础分析评价
3.5.1地基土分析评价
根据东营市工程建设标准《岩土工程技术规范》（DB29-20-2000）给出地基土层承载力f0：
成因
工程地质分层
岩土类别
f0（kPa）物性查表
Qml
①-1
粉质粘土、粘土
85
①-2
粉土、粉砂
100
Q42m
②-1
粉质粘土、粘土
95
②-2
粉土
110
②-3
粉质粘土
120
Q41al
③-1
粘土
140
③-2
粉土
150
③-3
粉质粘土
150
3.5.2地层岩土参数建议值
根据各土层设计所需的主要岩土参数根据统计给出建议值如下表：
成因
工程地质分层
岩土类别
固结粘聚力
固快内摩擦角
快剪粘聚力
快剪内摩擦角
压缩模量
Qml
①-1
粉质粘土、粘土
12.6
13.0
3.43
①-2
粉土、粉砂
8.0
24.0
11.16
Q42m
②-1
粉质粘土、粘土
14.2
14.9
13.6
24.0
2.81
②-2
粉土
12.5
29.3
8.5
27.0
7.96
②-3
粉质粘土
18.0
23.4
14.5
20.0
3.95
Q41al
③-1
粘土
22.0
19.4
3.88
③-2
粉土
13.0
26.8
③-3
粉质粘土
14.3
25.5
5.08
4.工程任务和规模
本项工程的主要任务为解决随着天鹅湖自身和周边地区市政配套设施的完善及房地产的开发，对水体景观的要求进一步提高的问题，特别是湖区周边地区房地产业迅猛发展，对水体景观的要求相应大幅度提高，湖心岛的修建能在一定程度上能提高水体环境的品位。
本项工程规模：
护岸顶高程为3.50m，岛前湖底高程0.10m，建成后湖心岛应具备游船停靠的功能。
5.湖心岛护岸设计
5.1设计依据
5.1.1设计基本资料
（1）地形资料
设计采用的主要地形资料包括：
工程区1:
1000局部规划平面图。
（2）地质资料
采用的主要地质资料包括：
《天鹅湖人工岛护岸工程（钻孔资料）》。
（3）气象资料
东营市的气象资料。
（4）水文资料
相关水文资料来源于《东营市水系动态循环问题的研究（技术报告）》。
5.1.2设计依据
（1）主要依据的文件和报告
主要依据的文件和报告如下：
1）东营市关于“天鹅湖人工岛”的委托书。
2）《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）
3）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2001）
4）《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）
4）《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-97）
5）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）
6）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）
5.2设计原则
应满足结构安全、可靠、经济，游船停靠方便，耐久性好，使用寿命长，同时应保证与整体规划景观协调一致。
5.3工程等级及设计标准
5.3.1工程等级
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）中相关规定，天鹅湖护岸结构失事后影响范围小，工程安全等级为三级。
5.3.2抗震设计要求
护岸结构按地震烈度7度作抗震设计。
5.4边坡稳定计算
湖心岛边坡稳定计算分析采用理正岩土软件5.11版中边坡稳定模块计算。
计算模型采用瑞典圆弧滑动法。
计算工况：
Ⅰ：
施工完建期；Ⅱ：
正常使用期；Ⅲ：
7度地震+正常水位。
稳定计算强度取自《天鹅湖人工岛护岸工程（钻孔资料）》
计算结果见下表。
稳定计算结果表
边坡
系数
计算工况
滑弧位置
安全系数
规范规定安全系数
Ds
R
（m）
坐标
x
（m）
坐标
y
（m）
1：
3.0
工况Ⅰ
15.203
22.013
18.552
1.361
1.2
工况Ⅱ
12.613
23.258
15.810
1.520
1.3
工况Ⅲ
22.353
23.764
25.555
1.451
1.2
5.5护岸方案
5.5.1工程方案比较
方案Ⅰ（单排灌注桩护岸）
护岸采用钢筋混凝土灌注桩+悬臂式挡墙的结构型式。
其中灌注桩桩径为Φ600，桩长8.4m，桩间距为1.4m，悬臂式挡墙高2.2m，底板宽1.20m。
墙顶高程1.60m，墙前趾脚顶高程0.00m。
高程1.60m以上设三步台阶到高程2.20m，台阶采用景观条石。
墙前采用30cm厚干砌石护底以增加护岸结构的被动土压力。
干砌石护底与金海湖现状湖底采用1：
3.0缓坡连接。
墙体迎水面挂装饰石材进行装修。
该方案干场施工方便，淤
方案Ⅱ（预制板桩护岸）
护岸采用预制钢筋混凝土板桩+帽梁的结构型式。
其中预制板桩径尺寸为400×500，桩间设子母口连接。
地面以上桩长1.2m，地面以下长9m，后浇帽梁宽0.6m，高0.4m。
高程1.60m以上设三步台阶到高程2.20m，台阶采用景观条石。
墙前采用30cm厚干砌石护底以增加护岸结构的被动土压力。
干砌石护底与金海湖现状湖底采用1：
3.0缓坡连接。
该方案干场施工方便，施工速度快，也可在湖内高水位条件下施工。
迎水面的景观处理也较容易。
但在淤泥地质条件下，汽锤法打桩施工精度较差。
方案Ⅲ（悬臂式挡墙护岸）
护岸采用悬臂式挡墙+双排水泥搅拌桩的结构型式。
其中墙高2.0m，墙宽2.0m，墙顶高程1.60m，墙前趾脚顶高程0.00m。
高程1.60m以上设三步台阶到高程2.20m，台阶采用景观条石。
地基处理采用双排Φ600水泥搅拌桩，桩长8.60m，桩间距1m。
墙前采用30cm厚干砌石护底以增加护岸结构的被动土压力。
挡墙迎水面可挂装饰石材或仿木桩进行装饰。
干砌石护底与金海湖现状湖底采用1：
3.0缓坡连接。
该方案干场施工方便，迎水面处理简单，墙顶
综合比较三种护岸型式，皆具有可行性。
根据造价比较，方案Ⅲ造价最低，设计推荐此方案为施工方案。
5.5.2
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