目录1 综合说明 11.1 工程概况 . 11.2 水文 21.3 地质 31.4 工程任务 . 51.5 工程布置及设计 . 51.6 施工组织设计 . 71.7 环境保护设计 . 71.8 工程管理 . 81.9 工程招标 . 81.10 工程投资概算 . 92水 文 122.1 流域概况 . 122.2 气 象 122.3 基本资料 142.4 洪 水 143 工程地质 173.1 区域地质概况 . 173.2 堤防的工程地质条件与评价 203.3 天然建筑材料 . 213.4 结论与建议 234 工程任务及规模 . 244.1 自然及社会经济情况和防洪要求 . 244.2 工程建设内容 265 工程布置及设计 . 275.1 设计依据 275.2 堤防布置原则 285.3 河相关系分析及已建和拟建建筑物情况 295.4 稳定河宽计算 305.5 治理段堤线布置 . 305.6 河槽断面设计 335.7 堤防工程设计 395.8 稳定计算 . 405.9 排洪涵管设计 436 施工组织设计 . 446.1 施工条件 446.2 建筑材料 . 456.3 施工导流 . 476.4 主体工程施工 . 476.5 主要施工指标 . 487 环境保护设计 497.1 防洪工程对环境影响预测评价 497.2 环境保护措施设计 507.3 综合评价 . 517.4 结论 528 工程管理 538.1 管理依据 . 538.2 管理机构 . 538.3 工程管理范围和保护范围 539 工程招标 559.1 招标依据 . 559.2 招标范围及标段划分 559.3 招标形式 . 559.4 招标组织形式 . 5510 工程投资概算 5810.1 编制原则和依据 5810.2 工程概算指标 611 综合说明1.1 工程概况1.1.1 工程背景《XX县XX镇XX沟河河堤工程》为2017年XX省土地治理项目, 工程位于XX镇关上村至XX沟村段,距XX县县城25km,我院组织技 术人员,于 2017 年 4月进行了外业勘测及地质勘探,设计治理河道 长为3.68 km,共完成河道4.0km范围1/2000地形图和2.621 km (其 中:左岸2.205km,右岸0.416km)纵断面测量。
治理区起始于 XX县 与临潭边界交汇处废旧沙场,终止于 XX沟村工程主要保护对象为XX镇关上村、XX沟村2个村民小组350户 1467 人免受洪水的侵害,保护沿岸 960 亩耕地安全1.1.2 地理位置XX县位于XX省南部、XX市西南部,XX河中游,地处青藏高原东 麓与西秦岭陇南山地接壤区,地处 XX XX XX XX几何中心,享有陇 原“旱码头”和“千年药乡”的美誉,境内海拔为 2200 -3872 米之间 境内山峦环抱,洮水绕城东流,草场广阔,资源丰富,山川秀美,是 甘肃南部亟待开发的一块宝地地理位置: 距省府兰州市 267 公里 , 距陇海铁路陇西火车站 120公里 ,自古就有“西控青海,南通巴蜀, 东去三秦”之说,是通往兰州 陇西 陇南 甘南和四川的必经之地, 国道212线、省道306线的交叉连接使XX县处在一个经济相互促进、 文化相互渗透 观念相互影响的“四区八县”经济增长带中心位置, 是甘肃南部重要的商品集散地,享有陇上“旱码头”的美称XX县XX镇XX沟河河堤工程位于 XX省XX县县城西部XX镇关上103° 47’ 12〃村至XX沟村段地理坐标东径 103° 47’ 21〃北纬 34° 30’ 35〃—— 34° 32’ 24〃。
1.1.3 社会经济情况XX县辖18个乡(镇),310个村民委员会,2133个村民小组,全 县常住人口 45.18 万人, 其中农业人口 39.29 万人,人口密度 123 人 /诟总耕地面积62.42万亩,其中山地36万亩,台地15万亩,川 地 11 万亩, 人均耕地 1.5 亩, 年产粮食 0.7 亿 kg, 人均 163kg 2011 年 全县国内生产总值 19.4 亿元,完成大口径财政收入 15540 万元,一 般预算收入 8135 万元,城镇居民人均可支配收入 11220 元,农民人 均纯收入达到 2870 元本次设计治理河段为起始于 XX县与临潭交汇处废旧沙场,终止于XX沟村3.68km范围,设计治理段河长 3.68km工程新建堤防长度为 2.621 km (其中:左岸 2.205km,右岸0.416km),排洪涵管1座1.2 水文1.2.1 自然概况XX县XX镇XX沟河河堤工程位于XX河一级支流XX河末端发 源于蛾儿岭山梁,防洪XX沟段以上控制流域面积78.4km2,主河道长 14km,河道平均坡降23.47 %XX县境内地貌主要属于高原形态,古地理环境为秦岭海槽,地 下岩浆活动强烈,褶皱断裂构造相当发育。
地质构造属西秦岭北支 褶皱带,次级构造为弧形构造境内山峦起伏,沟壑纵横全县山 地占 88.8%,南有长江、黄河分水的岷峨山、大拉梁;北有 XX河、渭河分水的木寨岭、岭罗山全境山岭起伏,河流纵横,气势壮观其中XX县、迭部交界处的达拉梁海拔为 3754米,属XX县 最高峰马坞油坊庄为 2040米,为最低点,相对高差 1707米境内 大部分地区海拔在 2300-3000 米之间地表切割较小, 河谷大多宽浅1.2.2 水文XX 县地处青藏高原边缘,是甘南高原向黄土高原、陇南山地 的过渡地带境内大部分地方海拔高,受大陆性气团、副热带暖 湿气团的交替影响和地形对大气抬升的作用,形成高寒阴湿这一 气候特点降雨量多,气温低,无霜期短,多冰雹等自然灾害XX 县气候属于高原性大陆气候,总体气候高寒湿润,从东至 西由半湿润气候过渡到高寒湿润气候根据 XX 县气象站资料统计,年平均气温5.7 C,平均最高气温13.2 C,平均最低气温0C,极端 最高气温31.8 C,极端最低气温-26.3 C,年降水量588.2mm蒸发 量1192.2mm年主导风向为西北风,最大风速 24m/s,最大冻土深度 75cmXX河的洪水主要由暴雨形成,经复核:工程区 XX村段五十年一 遇洪峰流量 296.15m3/s ,二十年一遇洪峰流量 218m3/s ,十年一遇洪 峰量 158.34m3/s 。
采用 2 年一遇洪水设计洪峰流量 53.37 m 3/s 作为防洪河段造床 流量采用阿尔图宁公式计算防洪段稳定河宽为 20.0m1.3 地质1.3.1 区域地质概况工程区位于XX河支流XX河,海拔高程为2460〜2370m,河谷呈开阔的“U'形,谷底开阔、平坦,主要由冲洪积堆积的I、 □级阶地、 河漫滩、现代河床组成两岸□级阶地比较发育,阶面宽阔、平坦, I级阶地在两岸呈不连续状分布, 河流呈蛇曲状游荡,侧蚀比较严重工程区处于西秦岭复杂褶皱带 XX河复式向斜中段北翼的次级褶 皱一三岔〜十里铺复式背斜核部附近南侧, 区内构造较发育,其走向与主构造方向基本一致出露的主要地层有:志留系( S)区域变质板岩夹片岩,上第三系(N)红色砂质泥岩,第四系晚更新统( Q) 黄土状土、全新统 (Q4) 冲洪积成因的松散堆积物工程区地下水主要赋存于第四系松散地层中,含水层为河漫滩、 阶地砂卵砾石层, 地下水的类型为孔隙潜水, 地下水位一般埋深 0.8 〜 1.5m,主要受大气降水、地表水、基岩裂隙水补给,向下游及河床排 泄河水、地下水水化学类型为 HCO — CaT型,矿化度0.21〜0.22g/l , 为淡水;PH值8.2〜8.34,呈弱碱性,水质良好,对普通混凝土无腐 蚀性。
根据《中国地震动参数区划图》 (GB1830— 2015),本工程区地 震动峰值加速度为0.15g ,(相应地震基本烈度为叫度),地震动反映 谱特征周期为 0.45s ;根据《堤防工程设计规范》 (GB50286-2013) 规定,堤防工程为W等小(1)型工程,主要建筑物级别为 4级,工 程建筑物建议按叫度设防1.3.2 堤防及河道整治工程地质条件根据工程堤线所处地貌部位不同可将堤线分为: 河床及漫滩河堤 线段、I级阶地前缘堤线段各段堤基主要地层岩性基本一致,堤基 分为砂卵砾石堤基、岩石堤基(板岩夹片岩)上部主要为 al-plQ 4 冲洪积含漂石砂卵砾石层, 厚度 1.0 〜4.0m, 下伏基岩为志留系 (S)灰色板岩夹片岩堤基砂砾卵石层中无粉细砂等不良夹层存在, 即在叫度地震条件下不存在地基土地震液化问题;堤基存在洪水冲刷及施工过程中存在基坑涌水问题; 工程地质条件相对简单, 不存在影响堤防工程建设的工程地质问 题1.3.3 天然建筑材料在XX河两岸河漫滩及河床中广泛分布有砂砾石,可作为砼粗细 骨料使用,目前均有料场分布,砂砾石料储量丰富,可满足本工程使 用要求碾压河堤的砂砾石料可就近在河床、河漫滩中采取,进行碾压,其质量满足碾压料要求。
建议对堤体的碾压质量应按相对密度大于0.60 g/cm 3 控制1.4 工程任务工程起始于 XX 县临潭边界交汇处废旧沙场,结束于 XX 沟村,设计治理段河长 3.68km,流域内植被覆盖较差,水土流失严重,治 理区域内沿岸村社较为集中、人口稠密工程主要保护对象为 XX镇关上村、XX沟村2个村民小组350户1467人免受洪水的侵害,保护 沿岸 960 亩耕地安全工程新建堤防长度为 2.621 km (其中:左岸 2.205km,右岸0.416km),排洪涵管1座1.5 工程布置及设计1.5.1 工程等别及设计标准XX县XX镇XX沟河河堤工程保护对象为 2个村民小组350户1467 人及沿岸960亩耕地安全根据《防洪标准》(GB50201-2014)规定, 确定保护对象等级为W等;按《堤防工程设计规范》 (GB50286-2013)规定,该段设计堤防工程主要建筑物级别为 4 级,防洪标准按 10 年 一遇洪水设计,洪峰流量: 158.34m3/s 根据《中国地震动参数区划图》 (GB1830— 2015),本工程区地 震动峰值加速度为0.15g ,(相应地震基本烈度为叫度),地震动反映 谱特征周期为 0.45s 。
1.5.2 工程总体布置工程布置根据拟定的工程布置原则 , 结合具体地理位置、地形条 件、以及防洪区内的各种建筑物位置等综合因素 , 在满足设计稳定河 宽的条件下在XX河两岸布设新修河堤 2.621km,堤边线基本顺河势 沿现河道边缘布置 , 个别地段适当裁直,在左岸桩号 0+945 处布置排 洪涵管 1 座对防洪河段结合筑堤开挖河床砂砾石进行疏浚整治1.5.3 堤防工程设计根据因地制宜 , 就地取材 , 经济合理的原则 , 结合堤段所处地理位 置、工程现状、堤基地质、建筑材料、施工条件、工程造价等因素 , 综合比较确定; 布置在河床、 高漫滩上的防洪堤选择碾压砂砾石均质 土堤堤顶宽取3m,堤咼2.05m (深泓线以上),基础埋深1.8m (深 泓线以下),水深1.2m迎水面采用C15砼护坡,护坡厚度顶部0.15m 渐变至底部0.20m,齿槽基础深0.3m,宽0.5m,堤防纵向每隔5m设 设聚乙烯闭孔泡沫板伸缩缝一道,在护坡地面0.3m以上每间隔3m呈 梅花形布设DN50PVC1冰管1.5.4 排洪涵管设计在左岸桩号0+945处布设排洪涵管1座,采用DNIOOOm钢筋管, 承插口处采用 热沥青历练麻油包裹 ,进水管高程根据现场实际地形 确定,出水管高程高于设计河床 0.5m。
排洪涵管管身坡比1/10〜1/20, 涵管扭面、挡土墙及支墩均采用 M10 水泥砂浆砌石,为了防止主河槽 泄洪时河道洪水沿涵管倒流至堤后,涵管出口端焊接厚 10mm钢板合叶式拍门,当主河道水位回落时,使堤后积水及时排入主河槽详见 排洪涵管设计图1.6 施工组织设计工程所在区域中心距 XX县县城30km区域内有省道徐合公路及 简易乡村道路,道路通畅,车辆通行便利,交通方便工程施工用水 从XX河抽取、生活用水接取当地自来水或开采地下水,水质均满足 饮用、生产、生活用水要求10KV及以下农村电网覆盖工程区,施 工用电可直接就近“ T”接至施工场地本工程施工点多, 可以多工作面平行施工, 施工安排有很大的灵 活性,总工期设计为 3 个月工程施工期选择在枯水期,主体工程施工为导流、砂砾石开挖、 砼现浇、砂砾石填筑砂砾石以挖掘机开控为主,辅以人工开挖,就 近堆放,以备填筑所用主要工程量:土石方开挖1.89万m、土石方填筑2.05万卅、砼 3771吊、浆砌石8用主要材料量:水泥1049t、砂子2058吊、石子3146用、块石11卅主要劳动力量: 总劳力 0.98 万工日1.7 环境保护设计工程实施过程中, 砂石料开采过程将对河滩原地貌和植被有所影 响,但其范围有限;新建防洪堤基础开挖时,泥沙将直接进入河流, 增加河流的泥沙含量;施工噪声对周边居民产生一定影响。
针对上述不利影响, 工程实施过程中一方面通过合理调配, 尽量 地做到挖填平衡,减少对植被的破坏;同时,加强施工组织及管理, 减少噪声污染; 在施工过程中对原料场和原地貌的破坏, 必须进行恢 复,岸边营造防护林进行绿化,美化环境1.8 工程管理本工程在建设过程中由 XX县XX镇政府负责筹建专门的工程管理 机构,负责工程实施,建成后由 XX县水利水保局防汛办负责管理工程管理范围主要包括流域河道,堤身和护堤地、路等根据《XX省水利工程用地划界标准》(DB62/446-1995)规定, 管理范围自河堤背水面坡脚起算 10m管理范围外10m划定为保护范 围1.9 工程招标工程的招标范围为工程监理、 工程施工等两种类型, 工程建设内 容为新建防洪堤防2.621km,排洪涵管1座工程的招标范围为工程建设的全部施工任务施工监理等, 施工任 务治理河长3.68km,新建堤防2621(其中:左岸2205m右岸416m), 排洪涵管 1 座监理任务为治理河长 3.68km 全河道范围工程批复 后, 甲方组织或委托具有招标代理资质的专门机构进行招标通过招 标择优选择监理、施工队伍,项目法人应按照招标的有关规定,通过 招标的方式选择监理和施工单位, 不得不经过招标使施工和监理单位在同一个直接主管部门下自成一体封闭运行。
1.10 工程投资概算1.10.1 投资概算工程部分总投资 280.00 万元,其中:建筑工程 230.79 万元,占 一至三部分投资的 86.55%;施工临时工程 11.47 万元,占一至三部 分投资的 4.30%;独立费用 24.40 万元, 占一至三部分投资的 9.15%; 基本预备费 13.33 万元1.10.2 工程量指标主要工程量:土石方开挖1.89万m、土石方填筑2.05万卅、砼3771m、浆砌石8m主要材料量:水泥1049t、砂子2058吊、石子3146m、块石11卅主要劳动力量: 总劳力 0.98 万工日工程特性表表1-1编号项目名称单位数量备注一一一水文、气象特征1工程位置以上面积kmi78.42多年平均流量ml/s71.863设计洪水标准及流量m/s158.34十年一遇4多年平均降雨量mm588.25多年平均蒸发量mm1192.26多年平均气温C5.77最大风速m/s24 二地震动峰值加速度g0.15 k地质1防洪堤地基岩性砂卵砾石或板岩2最大冻土深度cm75四工程特性1堤防级别级42修建堤防总长度km2.621⑴左岸堤防长度km2.205⑵右岸堤防长度km0.4163新建河床稳定河宽m204护坡形式现浇C15砼5防洪堤高度m2.05m深泓线以上6河堤基础埋深m1.80m深泓线以下工程特性表续表1-1编号项目名称单位数量备注五主要工程量1开挖砂砾石万m1.892夯填砂砾碎石土万m2.053现浇砼3 m37714浆砌石3 m8六主要材料1水泥t10492砂子3 m20583石子3 m31464块石3 m11七劳动力万工日0.98八工程投资概算万元280.002.1流域概况XX县XX镇XX沟河河堤工程位于XX河一级支流XX河末端。
发 源于蛾儿岭山梁,防洪XX沟段以上控制流域面积78.4km2,主河道长 14km,河道平均坡降23.47 %流域特征参数表表2-1流域名称断面名称流域 面积(乔)主沟 长L1(km)沟底比 降I 1 (%)山坡平 均长度L2 (km)山坡平 均坡度 I 2 (%)XX河支流XX村断面78.414 23.471.51662.2气象XX县地处甘南高原东缘与陇中黄土高原及陇南山地的接壤区本县由东到西从温带半湿润气候向高寒气候过渡, 高寒阴湿,夏秋变化剧烈,自然灾害频繁,四季不甚明显根据 XX县气象站资料统计,年平均气温5.7 C,平均最高气温13.2 C,平均最低气温0C,极端 最高气温31.8 C,极端最低气温-26.3 C,年降水量588.2mm蒸发量1192.2mm 最大风速24m/s,最大冻土深度 75cmXX县气象站各月气象要素统计见表 2-2XX县气象站气象要素统计表表2-2项目单位月 份年一一一二二二-三四五六七八九十十一十二平均气温-6.9-3.627.210.813.616.115.711.66.60.4-5.15.7平均最高气温C2.14.69.915.117.720.522.822.517.713.38.13.913.2平均最低气温C-13.7-9.7-3.51.14.97.410.410.37.32-4.6-11.40极端最咼气温C16.420.427.127.927.731.530.230.82822.619.714.131.5极端最低气温C-26.3-25.1-16.1-13.5-3.2-1.22.12.4-2.3-10.1-18.1-24.7-26.3降水量mm2.94.617.944.483.471.2110.110791.746.471.6588.2蒸发量mm40.554.397.8140151.9144.3148.7146.998.878.352.238.51192.2日照时数h191.4176.8184.6190.3200.1201.2197.6200.5147.2165.3181.1203.32239.5相对湿度%60616465697378777876696369最大风速m/s14181817211724141317171724平均风速m/s0.81.21.51.51.31.00.91.01.00.91.00.71.1最大冻土深度cm6875667000006195375最大积雪深度cm1287118000398712备注|蒸发皿①为20cm蒸发量资料。
2.3基本资料XX河流域没有实测水文资料,其下游有 XX河XX县水文站,集 水面积78.4km2,是本次水文分析计算的依据站XX县水文站始设于 1957年,资料观测有水位、流量、泥沙 XX河李家村站1947年建站 至今,是XX河流域实测系列最长的站, 本次收集到1947〜2001年共 55年资料2.4洪水本工程上阳坡断面集水面积为 78.4km2,所以用小流域铁一院公式计算其洪峰流量铁道部第一勘测设计院、中国科学院地理研究所及铁道部科学院 西南研究所三个单位通过对渭河流域等河流洪水实测和调查资料进 行分析,得出了地区洪峰流量计算公式:1多年平均洪峰流量:Q=[空斗]帀(XPJn式中:q——暴雨洪峰流量(m/s)k1――产流因子,按下式求的k 1 = 0.278SF其中S 面平均暴雨参数(mm/s)f ――流域面积(《吊)C――径流系数,按已知的 R「1、F、n、S等值查径流系数值表 而得n 暴雨衰减指数,当t w小时则n取0.55 , t > 1小时n取0.7X――山坡与主河槽综合汇流因子,为山坡汇流因子 K2与河槽汇流因子Ki之和即X=K+0.95K20 5 0 50.278Li0.35Ai 110.278L; FA2I;33其中Li——主河槽长度(KmA 1——主河槽流速系数,由流速系数表查得a 0――断面扩散系数,可在出口断面附近选取有代表性的断面,量取其一米水深时相应河宽之半( mm 1 ――主河槽沿程平均糙率系数I i――主河槽平均坡度(%0)l 2――流域坡面长度(KmI 2――山坡平均坡度(%0)A 2――坡面流速系数,由坡面流速系数值表查得y 反应流域汇流特性的指数Pi ――为形成洪峰流量的同时汇流的时间系数,与流域的汇流形状指数Y和随暴雨衰减指数 n而变的指数n'有关。
P――形成洪峰流量的同时汇流面积指数计算结果见表 2-3洪水计算结果表2-3流域 名称断面 名称计算 方法Q不同频率洪峰流量(m/s)1%2%5%10%20%50%XX河支流XX村铁一 院71.86 ■£5.29 29)6.15 218.00 158.34 112.85 53.37XX河的洪水主要由暴雨形成,经复核:工程区 XX村段五十年一遇洪峰流量296.15m3/s ,二十年一遇洪峰流量 218.00m3/s ,十年一遇 洪峰量 158.34m3/s 根据拟建防洪工程和治理区域的特点,本次工 程采用十年一遇洪峰流量,可满足设计要求3 工程地质XX县XX镇XX沟河河堤工程位于 XX省XX县县城西部XX镇关上 村至XX沟村段地理坐标东径 103° 47’ 21〃 —— 103° 47’ 12〃, 北纬34° 30’ 35〃 —— 34° 32’ 24〃上游自XX县与临潭交界处开 始,至下游XX村结束,治理河道范围 3.68m,新建堤防长2.621km, 其中左岸规划堤防长 2205m,右岸规划堤防长416n本堤防工程的工 程地质勘察工作以本工程区的地质测绘及踏勘为主导 , 在借鉴已建堤 防工程及现行河道内天然建筑材料的开采情况, 阐明本堤防工程的基 本工程地质条件。
本次勘察工作依据并执行的主要规程规范有:⑴《堤防工程地质勘察规程》 (SL188-2005)⑵《水利水电工程水文地质勘察规范》 (SL373- 2007)⑶《中小型水利水电工程地质勘察规范》 (SL55- 2005)⑷《水利水电工程地质测绘规程》 (DL/T5185 - 2004)⑸《堤防工程设计规范》(GB50286- 2013)⑹《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》 (SL251 - 2015)以及其他相关规程规范3.1 区域地质概况3.1.1 地形地貌工程区地处西秦岭山地西段, 属构造剥蚀中山地貌,XX河两岸山 峦起伏,沟壑纵横,其中 XX 县、迭部交界处的达拉梁海拔高程为 3754m,属于XX县的最高峰,XX河为工程区内最低侵蚀基准面,海 拔高程2040m,相对高差1700m.工程区位于XX河左岸支流XX河上, 海拔高程为2460〜2370m,河谷呈开阔的“ U ,谷底开阔、平坦,一 般宽度80〜180m主要由冲洪积堆积的I、H级阶地、河漫滩、现 代河床组成两岸□级阶地比较发育,阶面宽阔、平坦,为当地主要 农田;而I级阶地在两岸呈不连续状分布,河流呈蛇曲状游荡,侧蚀 比较严重, 为了有效的保护两岸农田不受洪水侵害, 同时与城市建设 的人文景观、提高城市品位相结合的目的而进行河堤防护。
3.1.2 地层岩性工程区出露的主要地层有:志留系( S)区域变质板岩夹片岩, 上第三系(N)红色砂质泥岩,第四系晚更新统( Q)黄土状土、全 新统 (Q4) 冲洪积成因的松散堆积物现有老到新分述如下:1 )志留系 (S) 岩性为青灰色板岩夹片岩, 常见有棕红色热液呈岩脉状侵染,板状构造,板理及其发育,尤其是风化后板理密集,由于 板理、节理、层面相互组合切割,岩石呈长条状、片状剥落,一般单 层厚度1〜3cm 岩体产状:NW30〜315° NEZ 75〜85° ,主要出露于 迭藏河右岸河床堤线起始段,与工程关系密切2)第四系晚更新统(Q)黄土状土,分布于迭藏河两岸基岩山 坡表层,厚度2〜6m最厚20m远离河流,与工程关系不大3)第四系全新统 (Q4) 冲洪积成因的松散堆积物,岩性主要有:冲 洪积成因的I、H级阶地表层堆积的砂壤土、砂卵砾石;河床及河漫 滩堆积的砂卵砾石,该层直接为防洪堤堤基,与工程关系十分密切3.1.3 地质构造与地震工程区处于西秦岭复杂褶皱带 XX河复式向斜中段北翼的次级褶 皱—三岔〜十里铺复式背斜核部附近南侧, 区内构造较发育, 其走向 与主构造方向基本一致 本区所在的西秦岭近东西向构造带, 历经了 长期复杂的演变与多次构造运动, 区内虽未发现近晚期断裂构造的运 动形迹,但从河谷两侧山坡上的m、w、V级残留阶地的相对高差来 看,本区地壳在下更新世晚期之前, 一直处于强烈的间歇性上升阶段, 从全新世早期开始, 地壳上升运动趋于稳定, 从而形成了今天所看到 的宽阔的阶地川台地景观。
根据《中国地震动参数区划图》 (GB18306— 2015),本工程区地 震动峰值加速度为0.15g ,(相应地震基本烈度为叫度),地震动反映 谱特征周期为 0.45s ;根据《堤防工程设计规范》 (GB50286-2013) 规定,堤防工程为W等小(1)型工程,主要建筑物级别为 4级,工 程建筑物建议按叫度设防3.1.4 水文地质条件 工程区地下水主要赋存于第四系松散地层中,含水层为河漫滩、阶地砂卵砾石层,地下水的类型为孔隙潜水,地下水位一般埋深0.8〜1.5m,主要受大气降水、地表水、基岩裂隙水补给,向下游及河床排 泄经过采取水样分析,河水、地下水水化学类型为 HCO - CaT型,矿化度0.21〜0.22g/l,为淡水;PH值8.2〜8.34,呈弱碱性,水质 良好,对普通砼无腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性3.1.5 物理地质现象本区是长江流域与黄河流域的分水岭地带, 从区域地质来说, 该 区是泥石流、 滑坡等地质灾害的高发区, 工程区植被稀少, 岩土裸露, 暴雨频发,为滑坡、泥石流等地质灾害的引发提供了物质基础岩体风化也是本区的主要物理地质现象, 一般基岩强风化的层的 厚度1〜2m个别地段可达3〜5m,使地表岩体呈现极其破碎的现象。
3.2 堤防的工程地质条件与评价3.2.1 堤线工程地质条件拟建的堤防工程始于 XX县与临潭交界处至于 XX村其中:左岸 堤线长2205m右岸堤线长416n本着堤线为了少占用耕地,尽量沿 河床及河漫滩布置, 局部段对原河道进行截弯取直, 根据堤线所处地 貌部位不同可将堤线分为:河床及漫滩河堤线段、I级阶地前缘堤线 段1 )左岸堤线工程地质条件左岸河堤自废旧沙场I级阶地开始至下游 XX沟村结束,新建河堤长2205m现将左岸工程地质条件分段描述如下:左岸桩号0+000〜2+205段,其中桩号0+000〜0+525段沿河床河 漫滩布置I级阶地布置;0+525〜2+205段开始于关上村下游阶地, 沿河道岸坎布置,其两段堤基地层岩性为:地表分布有薄层( 0.1 〜 0.4m)结构松散的砂壤土、粉细砂,局部地形高起处为农田地埂的砾 石人工堆积物中部为结构稍密的砂卵砾石,卵、砾石岩性为砂岩、 变质砂岩及少量砾岩,厚度2.0〜4.0m,无粉细砂等不良夹层存在 建议清除上部松散的砂壤土、 砂卵砾石, 将堤基置于下部结构稍密的 砂卵砾石层中,其允许承载力 0.4MPa,变形模量35〜40MPa砼/砂卵砾石摩擦系数 0.5 ;堤基允许水力坡降 0.10 〜0.12 ;将迎水面护坡基 础置于洪水最大冲刷深度以下, 施工过程中堤基开挖需要采取排水措 施;设计迎水面 1:1.5, 背水面 1:1.25 ;堤后采用砂卵砾石夯填,要 求相对密度大于 0.60 ;砂卵砾石临时开挖坡比:水上 1:1 ,水下1:1.25 〜 1:1.52)右岸堤线工程地质条件右岸河堤自关上村村头开始, 至关上村文化广场结束, 与已建一 事一议项目堤防工程连接,构成一个完整的防洪体系,新建河堤长 416m现将右岸工程地质条件分段描述如下:右岸桩号0+000〜0+416段,地势较开阔、平坦,地层具二元结 构:上部为薄层砂壤土,结构疏松,厚 0.2〜0.5m ;中部为结构稍密的砂卵砾石,厚度 2.0〜4.0 m ,属透水性强,无粉细砂等不良夹层 存在;基底为志留系 (S) 褐灰色板岩夹片岩,泥质结构,板状构造, 板理、节理裂隙发育, 表现为岩石较破碎, 强风化层厚度 1.0〜2.0m。
建议:清除上部松散的砂壤土、砂卵砾石,将堤基置于下部结构稍密 的砂卵砾石层中,其允许承载力 0.4MPa,变形模量35〜40MPa砼/砂卵砾石摩擦系数 0.5;堤基允许水力坡降 0.10〜0.12;将迎水面护坡 基础置于洪水最大冲刷深度以下, 施工过程中堤基开挖需要采取排水 措施;堤坡:迎水面 1:1.5, 背水面 1:1.25 ;堤后采用砂卵砾石夯填, 要求相对密度大于 0.60;砂卵砾石临时开挖坡比:水上 1:1 ,水下 1:1.25 〜 1:1.5 3.3 天然建筑材料天然建筑材料勘察为详勘, 天然建筑材料的勘察工作依据 《水利 水电工程天然建筑材料勘察规程》 (SL251-2015)按详查进行,按设计用量的 2 倍进行勘察, 根据堤防工程的特点, 对天然建筑材料本着 就地取材,分布合理、保证质量、采用便利、不占用或少占用耕地的 原则进行筛选3.3.1 砂砾石料场工程区 XX 河防洪堤段砂砾石料储量丰富,河床、漫滩砂砾石料沿河床连续分布,该段河床、漫滩宽 80〜220m不等,长度大于5km可就地取材筛分、冲洗使用料场内岩性为冲洪积砂卵砾石,据勘探厚度大于 3.0〜4.0m,局部漫滩表面有薄层砂土覆盖,须清除后开采,地下水埋深较浅,约 0.8〜2.0m,并随河水的涨落而变化,变化幅度较大。
砂砾石层松散, 无不良夹层,砾石成分为砂岩、变质砂岩及少量的砾岩,石质坚硬, 磨圆度差,砾石多呈次圆状、板片状,中等分选,级配不良,砂为中 粗砂根据取样实验卵石占 11.5〜22.6%,砾石占65.3〜75.3%,砂占9.0〜 11.5%砾石中针片状含量 35.26%,软弱颗粒含量 3.8〜4.4%,含泥量 1.0〜1.3%,粒度模数 7.37〜7.76;砾石针片状颗粒含量、软弱颗粒含 量指标不满足规范质量技术要求 砂细度模数 2.30〜2.73,砂的含泥量 14.0〜22.7%,砂的平均粒径0.38〜0.41mm砂的含泥量偏大,其余各 项指标均满足规范质量技术要求由于砂的含泥量偏大,须多遍冲洗后 才能使用,平均运距 15km3.3.2 堤身填筑料依据《堤防工程设计规范》(GB5028— 2013),碾压河堤的砂砾 石料可就近在河床、河漫滩中采取,进行碾压该料经试验分析,卵 砾石含量为79.3%,紧密密度为2.05g/cm 3,含泥量为0.5%,内摩擦角 为 32°,其质量满足碾压料要求建议对堤体的碾压质量应按相对 密度大于0.60 g/cm3控制筑堤砂砾及土料中不得含植物根茎、砖瓦 垃圾等杂质。
3.3.3 施工用水工程施工用水水源可选择 XX河地表水或地下潜水,其水质良好, 符合施工用水标准要求生活用水可开采利用地下水或接取当地自来水,地下水水质好, 可满足生活用水要求3.4 结论与建议⑴ 工程区处于西秦岭复杂褶皱带 XX 河复式向斜中段北翼的次 级褶皱一三岔〜十里铺复式背斜核部附近南侧, 区内构造较发育,其走向与主构造方向基本一致新构造运动以强烈的间歇性上升为主, 地震基本烈度为 7 度⑵ 工程区位于XX县城西部的XX河河谷,区内不良物理地质现 象主要有滑坡、泥石流,对工程影响较大,建议在后续建设工作中加 大防护力度,确保当地群众的生命与财产的安全⑶ 拟建堤防工程堤身采用砂卵砾石填筑,混凝土护坡堤基为 砂卵砾石、 基岩,存在洪水冲刷问题, 施工过程中存在基坑涌水问题 建议:以砂卵砾石为堤基,其允许承载力 0.4MPa;堤基允许水力坡降 0.10〜0.12,可通过加宽堤坝宽度防止堤基产生渗透破坏;施工 过程中需采取排水措施;填筑堤身砂卵砾石时应分层碾压至密实状 态,要求相对密度大于 0.60 若以岩石为堤基,必须置于下部弱风 化基岩上,其允许承载力 0.8MPa4 工程任务及规模4.1 自然及社会经济情况和防洪要求4.1.1 自然及社会经济情况甘肃XX县位于XX省南部、XX市西南部,XX河中游,地处青藏 高原东麓与西秦岭陇南山地接壤区,境内海拔为 2200 -3872 米之间。
全县辖 18 个乡镇,境内聚居着多个民族,总人口 45 万余人;境内山 峦环抱, XX 河水绕城东流,草场广阔,资源丰富,山川秀美,是甘 肃南部亟待开发的一块地区XX县总面积为3578km,其中,耕地面积62.75万亩,草原面积290.3 万亩,水域面积 22.6 万亩,林地 72万亩,牧草地 217 万亩 现辖 18 个乡镇, 152 个村委会, 633 个村民小组,有自然村 621 个 此外有 2 个国营牧场和 1 个牧业小区 2007 年全县共有 81725 户, 45.12 万人其中城镇人口 11029 户, 3.94 万人农村人口 70696户, 41.18 万人全县人口密度为 126.06 人/ km 2015 年全县粮食总产 10.16 万 t 其中:小麦总产 7.9 万 t ,青 稞 1.8 万 t ,玉米,洋芋,黄豆 0.46 万 t ;其它谷物产量为 2833 t ; 豆类产量 3062 t ,油料产量 420 t ,药材产量 4.6 万 t ,蔬菜产量 8650 t ,其它农业产量 50130 t ,水果产量为 484.78 t 2015 年全县工农业总产值 7.95 亿元。
其中:工业产值 4.37 亿元; 农业产值 1.83 亿元在农业产值中,种植业为 1.15 亿元,牧业为 6714 万元,林业为 167.83 万元4.1.2 工程建设的必要性该工程治理段为XX沟末尾地段,河道主河槽不明显,河床I级阶地高出河漫滩仅为0.3〜0.8m,河漫滩与I级阶地无明显界限(详 见照片),致使洪水历年泛滥成灾,由于上游无防洪河堤,每遇洪水, 就会淹没农田和冲毁耕地, 造成大片良田绝收, 甚至造成人畜的伤亡 每年不可避免的洪水灾害已经成为当地农民面临的最为严重的自然 灾害,严重威胁着沿岸村民生命财产安全和当地农业生产的发展 因 此,对该河段进行堤防建设,对保护村民安全,提高当地农业经济效 益是非常迫切的,也是非常必要的工程区现状详见图片 1〜 44.1.3 工程的建设是社会发展的需要该工程为小流域治理项目,工程建设的必要性一是保护村庄及 耕地,项目区由降水引发的地表洪水多年冲刷而形成 由于缺乏统一 规划治理,资金缺乏,洪水季节沟谷两岸农田淹没受冲刷侵蚀严重, 使耕地面积不断减少, 该段多年来一直未进行有效治理, 常年遭受季 节性洪水的侵蚀, 严重影响和制约了当地经济的持续。
近年来在麻子 川乡政府及水利部门的共同努力下, 对局部沟道进行了规划治理 工 程的建设可新减少水土流失,保护环境,发展农村经济,保障当地群 众的正常生产和生活, 利于促进当地小城镇建设, 有利于进一步打破 城乡二元结构不合理的格局,缩小城乡差别,加快城镇化进程,带动 农村经济的发展; 河堤的建设主要目的是护村护田, 并在河堤两岸植 树造林、美化环境,具有较好的环境生态效益当地基础设施薄弱, 治理段是当地主要农业基地, 发展科技农业 的潜力较大, 该工程的建设能够保护村民生命财产及耕地的安全, 促 进地方经济发展 因此在保证河道行洪宽度的前提下, 兴建堤防工程 是十分迫切和必要的4.2 工程建设内容工程起始于 XX 县临潭边界交汇处废旧沙场,结束于 XX 沟村, 设计治理段河长 3.68km,流域内植被覆盖较差,水土流失严重,治 理区域内沿岸村社较为集中、人口稠密工程主要保护对象为 XX 镇关上村、XX沟村2个村民小组350户1467人免受洪水的侵害,保护 沿岸 960 亩耕地安全工程新建堤防长度为 2.621 km (其中:左岸 2.205km,右岸0.416km),排洪涵管1座5 工程布置及设计5.1 设计依据5.1.1 工程及建筑物级别XX县XX镇XX沟河河堤工程保护对象为 2个村民小组350户1467 人及沿岸960亩耕地安全。
根据《防洪标准》(GB50201-2014)规定, 确定保护对象等级为W等;按《堤防工程设计规范》 (GB50286-2013)规定,该段设计堤防工程主要建筑物级别为 4 级,防洪标准按 10 年 一遇洪水设计,洪峰流量: 158.34m3/s 根据《中国地震动参数区划图》 (GB1830— 2015),本工程区地 震动峰值加速度为0.15g ,(相应地震基本烈度为叫度),地震动反映 谱特征周期为 0.45s 5.1.2 设计基本资料1 )气象 :极端最高气温31.5 °C;极端最低气温-26.3 C;年降水量 588.2mm;最大风速 24m/s ;最大冻土深度 75cm2) 水文多年平均流量 71.86m3/s 最大冻土深度 75cm3) 堤防地质特性砂砾石基础允许承载力 0.4Mpa;砼/ 砂卵砾石摩擦系数 0.5 ;堤基允许水力坡降0.10〜0.12 ;稳定堤坡迎水面 1:1.5, 背水面 1:1.25 ; 堤身砂卵砾石夯填要求相对密度大于 0.60 ;4) 地震设防烈度叫度5.1.3 依据的主要规程、规范和资料(1) 《水利水电工程初步设计报告编制规程》 (SL 619-2013 );(2) 《防洪标准》(GB 50201 -2014);(3) 《堤防工程设计规范》 (GB 50286-2013);(4) 《城市防洪工程设计规范》 (GB/T 50805-2012 );(5) 《水利水电工程建设征地移民设计规范》 (SL 290-2009);( 6)《水利水电工程设计洪水计算规范》 ( SL 44-2006 );(7) 《水利水电工程等级划分及洪水标准》 (SL 252-2000);(8) 《水工挡土墙设计规范》 (SL 379-2007);( 9)《水工建筑物抗冰冻设计规范》 ( GB/T50662-2011 );(10) 《水工建筑物抗震设计规范》 (SL 203-1997);(11) 《水利水电工程设计工程量计算规定》 (SL328-2005);( 12)《 水利水 电工程合理使用年限和耐久性设计规范》( SL654-2014);( 13)《水利工程建设标准强制性条文》 ( 2016 年版);( 14)相关施工规范和概算定额;( 15 )其他有关的技术、规范规程。
5.2 堤防布置原则根据《堤防工程设计规范》 (GB50286-2013),堤线布置应遵循 以下基本原则:① 结合现状河道布置河堤线,尽可能避开主洪的顶冲点,堤线 应与河势流向相适应,并与大洪水的主流向大致平行;② 堤线应力求平顺,各堤段平缓连接,不得采用折线或急弯;③ 堤距布置要能满足河道一定过水断面要求,保证设计洪峰流 量安全通过;④ 应考虑工程施工、工程维修、防汛抢险等的交通运输条件;⑥ 充分考虑已有防护工程及桥梁等天然节点过流能力的影响;⑥ 因地制宜,就地取材,因势利导,重点治理;⑦ 尽量避免工程对周围环境带来不利影响, 对难以避免的影响, 要采取有效措施加以保护⑧ 堤线的布置尽可能利用有利地形,布置在土质较好、比较稳 定的滩岸上,同时尽可能避免大挖方或大填方⑨ 堤线的布置尽可能避免与河争地,满足安全、通畅泄洪的要 求并力求少占耕地,避免房屋等建筑物的拆迁5.3 河相关系分析及已建和拟建建筑物情况 防洪河段总体河势具有蜿蜒型河道的特点, 由正反相间的曲率达 到一定程度的弯道和长短不等的过渡段连接而成 由于河道宽浅, 河 床质为薄层砂壤土,结构疏松,抗冲刷能力较差,造成河道主流左右 偏移,河床冲淤规律受河道形态和河床质所控制, 在中断出现鹅头型 河湾,有叉形河道的明显特征,分主叉和次叉;过渡段显现出游荡河 道的特点;工程段河势总体上是稳定的,不会发生大的河槽变迁;在 总体稳定的前提下, 河床局部失稳现象是存在的, 河道的蜿蜒特性使 河道凸岸淤积, 凹岸冲刷; 河道的局部分叉型使该段河道主次叉交替 变化;游荡型河段主流摆动。
5.4 稳定河宽计算按阿尔图宁公式复核稳定河宽,计算如下式:B AQ1/2 /J1/5上式中,b——直河段整治宽度(m ;Q造床流量,取2年一遇洪峰流量53.37m3/s ;A――河宽系数,取1.3 ;J 河床比降计算结果为20m与现有河道宽度基本吻合5.5 治理段堤线布置设计针对治理段现状和防护范围,根据河道的地形、地质条件, 水文泥沙特性,河床演变特点,冲刷变化规律等自然因素,和两岸的 居民区、村庄、农田等社会因素进行综合分析,上下游、左右岸统筹 兼顾整体布置河堤设计治理段以防护村庄、耕地为主,河道两岸均 进行全线防护,确定治理河道长 3.68 km,新建堤防2.621 km (其中: 左岸 2.205km,右岸 0.416km)新建堤防基本沿河道两侧耕地边缘、 原有河道岸坎线布置, 治导 线布置特性详见河堤各堤段线型规划表 5-1河堤各堤段线型特性表表5-1流域名称河岸桩号堤段长 度(m)线型半径(m)圆心角(° --,)备注XX河支流左岸0+000堤首段0+000:0+07979直线0+0790+14667圆弧18021° 21'0+1460+22882直线0+228:0+24315圆弧:909° 44'0+2430+33693直线0+3360+35721圆弧10012° 08'0+3570+41053直线0+4100+42919圆弧4026° 51'0+4290+52596直线未布置XX河支流左岸0+5250+54217直线0+5420+58341圆弧3861° 22'0+583:0+62946直线0+6290+64920圆弧8013° 57'0+6490+69849直线0+698:0+71113圆弧P 809° 06'0+7110+77665直线0+7760+78913圆弧809° 21'0+789:0+83041直线0+8301 0+8399圆弧:2024° 28'0+8390+86627直线0+866:0+91852圆弧[6049° 18'0+9181 0+96446圆弧r 4263° 17'0+9640+99329直线0+993[1+00613圆弧:3024° 49'1+006r1+02317直线XX河支流左岸1+0231+03714圆弧2928° 00'1+037I 1+06932直线1+069r1+11950圆弧r 4564° 06'1+1191+13314。