堤防整治工程的布置及設(shè)計

師曉東

(集安桓集工程管理有限公司，吉林 通化134200)

女兒河綜合治理工程，上游起點位于實測地形圖K3+700斷面處，終點位于實測地形圖K8+800斷面處。整治項目包括新建外堤防洪墻5 233 m；防洪內(nèi)堤7 950 m；疏通河道5 100 m。

1 工程的布置及建筑物

堤防工程分為內(nèi)外兩堤，局部內(nèi)外堤重合，形成復(fù)式斷面。內(nèi)堤采用漿砌石擋土墻護腳，護腳基礎(chǔ)為毛石混凝土，高1.4 m，寬1.5 m；漿砌石擋墻高1.0 m，底寬1.0 m，頂寬0.6 m。砂堤高1.5 m，坡比為1∶5，堤型為砂礫石均質(zhì)堤，設(shè)計相對密度為0.65，蜂巢塊石護坡。外堤為漿砌石防洪墻，高2.5 m，局部高4.0 m。

2 設(shè)計的依據(jù)

根據(jù)規(guī)范GB50201-94《防洪標準》中“鄉(xiāng)村防護區(qū)的等級和防洪標準表”見表1，表2。

表1 鄉(xiāng)村防護區(qū)的等級

女兒河南票區(qū)萬屯橋上、下游段綜合治理工程防護區(qū)人口1.4萬人，防護區(qū)耕地面積0.1萬hm2，區(qū)域內(nèi)工礦企業(yè)、商業(yè)網(wǎng)點眾多。另根據(jù)南票區(qū)政治、經(jīng)濟中心，向女兒河沿岸靠攏的整體發(fā)展思路，確定防洪標準為20年一遇，確定堤防工程的級別為4級。

表2 鄉(xiāng)村防護區(qū)防洪標準

3 工程建筑物的布置

根據(jù)左右岸堤防縱斷圖，1∶1000實測地形圖和實測橫斷面圖確定，堤防工程布置如下：

3.1 左 岸

1）內(nèi)堤。斷面K3+700—斷面K6+075（新沙河）之間，堤防長度2 400 m；斷面（新沙河）K6+225-斷面K8+200（萬屯橋）之間，堤防長度1 930 m；斷面號K8+330-K8+800之間（萬屯橋下游），堤防長度535 m，左岸內(nèi)堤長度小計為4 865 m。堤防形式為毛石混凝土基礎(chǔ)；漿砌石防洪墻高1.0 m；以上砂堤高 1.5 m，坡比 1∶5。

2）外堤。斷面K5+125—斷面K6+075（新沙河）之間，堤防長度975 m；斷面（新沙河）K6+138-斷面K8+315（萬屯橋）堤防長度1 930 m；斷面號K8+330-K8+800之間（萬屯橋下游），堤防長度535 m；左岸外堤長度小計為3 583 m。斷面形式為高2.5 m漿砌石重力壩式結(jié)構(gòu)。

3）丁壩。斷面號K3+700-K4+000之間與斷面號K8+330-K8+800之間（新沙河下游）為沖刷段，河底高程和設(shè)計堤頂高程相差較大，為防止內(nèi)堤基礎(chǔ)沖刷，于K3+750——K3+950間修4座丁壩，K8+330——K8+800間修10道丁壩。

3.2 右 岸

1）內(nèi)堤。斷面號K5+200-K8+230（萬屯橋）之間，樁號YN0+000-YN3+085，堤長3 085 m。堤防形式為毛石混凝土基礎(chǔ)；漿砌石防洪墻高1.0 m；以上砂堤高1.5 m，坡比1∶5。

2）外堤。斷面號K7+150-K8+800之間，樁號YW0+000—YW1+650，外堤長1650 m。其中斷面號K7+150-K7+700之間，樁號YW0+000—YW0+550，堤長550 m為高4.0 m漿砌石防洪墻護岸壩；斷面號K7+700-K8+800之間，樁號YW0+550—YW1+650，堤長1 100 m為高2.5 m漿砌石防洪墻護岸壩。

3）丁壩。斷面號K7+150-K7+700之間，河底高程和設(shè)計堤頂高程相差較大，為防止堤壩基礎(chǔ)沖刷，在此處設(shè)置6道丁壩。

4 堤防工程設(shè)計

4.1 內(nèi) 堤

1）堤岸沖刷計算。沖刷深度計算應(yīng)采用《堤防工程設(shè)計規(guī)范》附錄D所列公式計算：

式中：hB——局部沖刷深度，m；hp——沖刷處的水深，m，以近似設(shè)計水位最大深度代替，取4.32 m；Vp——設(shè)計水位時主河槽平均流速3.432，m/s；根據(jù)水面線計算成果，治理段平均水力坡度i取0.141%。V允——河床允許的不沖流速。

土料的允許不沖流速的計算方法很多，GB50286-98《堤防工程設(shè)計規(guī)范》中未做具體的規(guī)定。根據(jù)遼寧工程勘察院提供的地質(zhì)資料《土工試驗成果總表》河床表層土的平均粒徑為3.682 mm，查《鐵路工程地質(zhì)人員手冊》表206，V允范圍為0.9～1.5 m/s，由于是山區(qū)河流取上限，則V允=1.2 m/s。n——岸坡形狀系數(shù)

經(jīng)計算hB=1.252 m，設(shè)計要滿足沖刷要求。

2）設(shè)計毛石混凝土基礎(chǔ)深1.4 m，超過最大沖刷深度1.252 m，寬1.5 m；漿砌石擋土墻護腳高1.0 m，上底寬0.6 m，下底寬1.0 m。砂堤高1.5 m，坡比1∶5，堤型為砂礫石均質(zhì)堤，設(shè)計相對密度為0.65，蜂巢塊石護坡。

4.2 外 堤

根據(jù)河道現(xiàn)狀，缺少筑堤材料，同時也為了減少筑堤占地，外堤考慮采用漿砌石防洪墻。根據(jù)水面線計算結(jié)果及堤線處自然地面高程，右岸外堤斷面號K7+150-K7+700之間，壩長為550 m的防洪墻高為4.0 m，為防止沖刷，此處需設(shè)置丁壩。其余均為2.5 m高漿砌石防洪墻。2.5 m高漿砌石防洪墻基礎(chǔ)為毛石混凝土，經(jīng)過穩(wěn)定計算，基礎(chǔ)高1.4 m，寬2.0 m；漿砌石防洪墻下底寬1.5 m，上底寬0.6 m，上覆0.2 m厚C20混凝土壓頂；4.0 m高漿砌石防洪墻基礎(chǔ)為毛石混凝土，經(jīng)過穩(wěn)定計算，基礎(chǔ)高1.4 m，寬3.1 m；漿砌石防洪墻下底寬2.5 m，上底寬0.6 m，上覆0.2 m厚C20混凝土壓頂。

4.3 丁 壩

如上所述，修建20道蜂巢塊石丁壩，每道丁壩長40 m，高2.5 m，上底寬2.0 m，下底寬5.0 m。

5 結(jié)語

女兒河南票區(qū)萬屯橋上、下游段綜合治理工程是以提高防洪標準，提高和改善城市人民的生活質(zhì)量為目的的水利工程。它對推動該地區(qū)的經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展，涵養(yǎng)地下水，對環(huán)境的改善是有利的；工程施工期“三廢”排放及噪聲均會對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定不利影響，采取相應(yīng)環(huán)保措施得到一定程度減免和改善。該工程自完成以來，歷經(jīng)幾次洪水考驗，工程安然無恙。徹底根治了該段的水患，得到了兩岸人民的認可，具有顯著的社會效益。