堤防工程施工组织设计级别为4级.docx
《堤防工程施工组织设计级别为4级.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《堤防工程施工组织设计级别为4级.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
堤防工程施工组织设计级别为4级
第一章设计提要
1.1 设计依据
（一） 1996年10月，省水利厅水勘字［1996］40号文关于《市大河防洪治理工程初步设计》的批复。
（二） 1996年8月，市水利勘测设计研究院、市大河管理处编《市大河防洪治理工程初步设计》。
（三） 1995年9月至11月、年11月，市水利勘测设计研究院、市大河管理处实测的大河堤防建筑物、险工、挑流坝等测量成果。
（四） 2001年3月20日，省水利厅水规计字［2001］26号文《省水利厅关于下达2001年省预算内水利基本建设项目投资计划（第一批）的通知》中关于《市大河防洪治理工程》投资计划的安排意见。
（五） 部颁有关规范：
1、《堤防工程设计规范》（GB50286－98）；
2、《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）；
3、《水工建筑物抗震设计规范》（SL203－97）；
4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023－85）；
（六） 水利部颁布的有关其他规范、标准、规定等。
1.2 工程等级及设计标准
1.2.1 工程等级
根据省水利厅（）水勘字号规定，大河属大
（二）型防洪除涝河道。
按照《堤防工程设计规范》（GB50286－98）有关堤防工程级别的规定，大河堤防工程的级别为4级。
1.2.2 设计标准
堤防按二十年一遇洪水标准设计；
1.2.3 抗震设计标准
根据《省地震烈度区划图》，大河干、支流区域地震基本烈度为6度，设计烈度6度，按部颁《水工建筑物抗震设计规范》（SL203－97），不进行抗震核算。
1.3 工程主要内容
险工护砌200米。
1.4 施工计划
按照省水利厅二OO一年度投资计划安排意见，结合县的实际情况，在征求多方面意见的基础上确定：
险工护砌于二OO二年三月一日开工，二OO二年五月底前竣工验收。
1.5 工程投资预算
县大河岁修工程投资预算27.81万元。
1.6 混凝土、砂浆及砌体强度等级
（一） 混凝土、砂浆及砌体强度等级见表1.6.1；
（二）混凝土的设计强度及弹性模量见表1.6.2。
表1.6.1 混凝土、砂浆及砌体强度等级表
工程部位
混凝土
砂浆
砌体
险工护砌
M7.5
MU40
素砼压顶
C15
表1.6.2 混凝土的设计强度及弹性模量表 单位：
N/mm2
强度种类
符号
混凝土标号
C15
轴心抗压
fc
7.5
弯曲抗压
fcm
8.5
轴心抗拉
fc
0.9
弹性模量
Ec
2.2×0104
1.7 工程地质条件
1.7.1 地形地貌
区域地形东高西低，北高南低，主要地貌类型有：
山地、丘陵、平原、洼地和河谷等。
河干流河谷宽浅，纵向比降0.3‰－2‰，受区域构造和两岸地形控制，河流侧蚀作用较为显著，两岸谷坡不对称，阶地发育也不够完整。
河滩发育很好，微向河床倾斜，呈明显的二元相结构。
河床多由分选良好的砂所覆盖，砂的主要成份为石英和长石，其厚度不均，一般为6－9m，在河道弯窄处水流垂向侵蚀作用加剧，出露基岩。
1.7.2 地质构造与地震
本区断裂构造受区域应力场控制，多为东西向弧形延伸，经分析研究，本区晚近期新构造运动相对较弱，地震基本烈度为6度，对工程影响较弱。
1.7.3 地层岩性
本区地层出露较全，主要地层由老到新分别为太古界泰山群、下古生界寒武系和奥陶系、上古生界碳系和二迭系、中生界白垩系、新生代的第三系和第四系地层。
1.8 主要工程技术经济特性指标
1.8.1 工程技术特性指标
险工护砌工程技术特性指标见表1.8.1
表1.8.1 险工护砌技术特性指标表
岸别
名称
起止桩号
长度（m）
备注
干北
障城
49＋900－
50＋100
200
险工护坡：
坡顶高程为20年一遇设计洪水位＋0.5米的安全超高：
险工护岸：
岸顶高程与岸顶齐平。
1.8.2 工程经济特性指标
工程经济特性指标见表1.8.2
表1.8.2 工程经济特性指标表
工程名称
工程数量
工日（个）
主要建筑材料
投资（万元）
土方（100m3）
砌石（10m3）
混凝土（m3）
水泥（t）
木材（m3）
钢筋（t）
险工护砌
14.8
165.3
40
3361
125.00
1.02
24.49
（二）工程总预算表见表1.8.3
表1.8.3 工程总预算表
序
号
工程或
费用名称
建筑工
程费
（万元）
安装工
程费
（万元）
设备购
置费
（万元）
其他
费用
（万元）
合计
（万元）
占一至五部分投资（%）
一
建筑工程
24.491
24.491
88.95
二
临时工程
0.37
0.367
1.33
三
水库淹没处理补偿费
四
其他费用
2.68
2.675
9.72
一至五部分投资
27.53
基本预备费
0.2753
工程静态投资
27.8088
第二章 险工护砌工程设计
2.1 水文水利计算
2.1.1 设计洪峰流量计算
采用1986年市《大河流域防洪除涝规划》计算成果，即选用临站为代表站，取1954－1984年计31年实测洪峰流量资料系列，经扣除上游历年已建水库的影响，还原计算成现状流量系列，推算各设计标准洪峰流量。
采用还原公式：
式中：
Qi现、Qi实－－i年现状及实测洪峰流量（m3/s）；
Fi现、Fi实－－i现状及实测控制流域面积（km2）
通过列表计算得：
Q＝1800m3/s，CV＝1.4。
经计算采用：
CS＝2.5Cv，查皮尔逊III型曲线得不同设计频率的洪峰流量。
计算成果见表2.1.1。
表2.1.1 不同设计频率的洪峰流量表
P（%）
0.1
1
2
3.3
5
10
20
50
Фp
7.72
4.22
3.23
2.45
1.97
1.09
0.32
-0.41
Kp
11.81
6.91
5.52
4.43
3.76
2.53
1.45
0.43
Qp
21258
13438
9936
7974
6768
4554
2610
774
综合考虑各方面的因素，拟定大河干、支流各设计频率的洪峰流量值分别采用：
主干流：
二十年一遇洪水：
Q＝7000m3/s；
三十年一遇洪水：
Q＝8000m3/s；
五十年一遇洪水：
Q＝10000m3/s。
牟河：
二十年一遇洪水：
Q＝5500m3/s；
三十年一遇洪水：
Q＝6000m3/s。
柴河：
二十年一遇洪水：
Q＝3500m3/s；
三十年一遇洪水：
Q＝4000m3/s。
根据省计委计农（基）字［1995］972号文《关于大河防洪治理工程可行性研究报告的批复》，确定大河按防洪标准二十年一遇治理，因而本次治理设计标准洪峰流量值为：
主干流二十年一遇洪水：
Q＝7000m3/s
牟河二十年一遇洪水：
Q＝5500m3/s
柴河二十年一遇洪水：
Q＝35000m3/s
2.1.2 设计洪水位
采用1992年大河洪水水面线推算成果，并根据详细的洪水调查，参照1957年、1964年水位进行了必要的补充和修正。
2.2 工程设计
2.2.1 工程建设内容
险工护砌200米，该险工为大河重点险工，大部分位于弯道的凹岸，河床狭窄，水流速度大，冲刷能力强。
多年来，由于洪水冲刷，堤防和滩地发生严重的坍塌、滑坡，危及堤防安全。
虽部分险工段进行过治理，但大部分为五、六十年代的干砌石工程，设计标准低，施工质量差，运行三十多年来，老化、退化、损毁严重。
因此，根据工程现状及存在问题，对堤防和滩地边坡采取浆砌石加固。
2.2.2 护砌工程设计超高
（一）护坡工程设计超高
为满足防风浪、冰盖、动植物破坏及防渗要求，护坡从堤脚开始，护砌的坡顶高程为设计防洪水位加0.5m超高。
设计洪水位采用市水利勘测设计研究院、市大河管理处编制的《大河防洪治理工程初步设计》设计洪水水面线计算成果。
（二）护岸工程顶高程
护岸工程顶高程与滩地顶面齐平。
险工护砌工程护砌坡顶、坡脚高程见表2.2.1
表2.2.1 险工护砌工程护砌坡顶、脚高程表
险工
名称
岸别
断面桩号
护砌坡顶高程（m）
护砌坡脚高程（m）
备注
鄣
城
险
工
干
北
49＋900
59.80
55.18
护
岸
49＋950
59.62
55.40
50＋000
59.15
55.32
50＋050
59.14
54.83
50＋100
59.16
55.18
2.2.3 护坡块石粒径
采用《碾压式土石坝设计规范》（SDJ218－84）计算方法，块石在最大局部波浪压力作用下所需直径D为：
式中：
rk---块石容重，石灰岩取2.2t/m3;
rw---水的容重，取1.0t/m3；
m----护坡率，取2.5（1：
2.5边坡）；
K----随坡率变化的系数，取1.3；
H----设计波浪高度（m）。
设计波浪高度按安德烈扬诺夫公式计算：
h＝0.0208V5/4Do1/3
式中：
V---风速，参照《国际风速分级表》、《水文图集》及《水力计算手册》确定，大河流域风力等级为6级强风，V＝12.3m/s；
Do----吹程，由大河万分之一局部地形图及大河1991年实测大断面图量取。
障城险工吹程：
Do2＝5.0km。
代入上述计算公式，计算得出护坡块石粒径：
障城险工：
D2＝0.22m，取D2＝0.30m（h2=0.819m）。
2.2.4 护坡砌石厚度
采用下式计算：
式中：
t---护坡厚度（m）；
k---系数，取k＝1.3。
经计算得，t=0.39m
结合浆砌石护砌工程的实际情况，确定护砌厚度取t＝0.45m。
2.2.5 护坡结构设计
（一）边坡设计
险工治理工程的原有堤防边坡在1：
2.5左右，由于洪水冲刷，部分堤防和滩地出现坍塌、滑坡等现象，结原原堤防和滩地工程实际情况，确定设计护砌边坡为1：
2.5，对有些堤防和滩地断面边坡，虽达不到1：
2.5但已满足稳定要求的，不再进行培厚加固。
（二）坡面设计
坡面采用M7.5水泥砂浆砌块石结构，厚0.45m，双层护砌，上层块石平均粒径为0.30m，下层为0.15－0.20m，护坡下铺设0.15m厚粗砂、碎石垫层，碎石粒径5－20mm。
坡面横向设2－3排排水孔，距坡顶斜距为1.5－2.0m，纵向孔距2.5m，呈梅花形布置，排水管采用内径50mm的硬塑料管，内部填土工织物，两端用土工布绑扎。
护坡每隔15m设一条横缝，缝宽20mm，采用柏油木板填缝。
（三）基础设计
坡脚深入坡基内缘，以增加护坡的整体稳定性。
基础深1.5m，宽1.0m，采用M7.5水泥砂浆砌乱石。
（四）封顶设计
坡顶采用现浇C15混凝土与坡面相衔接，封顶尺寸为高0.4m，宽0.6m。
2.3 稳定计算
2.3.1 计算参数
险工段堤防和滩地均为均质砂壤土，其干容重r=16.5KN/m
升级会员 