唐河堤防上屯白云莊險工除險工程設計計劃書

- 1 - 唐河堤防上屯白云莊險工除險工程設計計劃書 第一章 基本情況 一、自然地理 唐河為長江流域漢江一級支流，發(fā)源于伏牛山的七峰山，沿途流經(jīng)方城、社旗、唐河、新野縣至湖北兩河口與白河匯流。 唐河流域位于東經(jīng) 112113北緯 31 33間，包括南陽市的宛城區(qū)、方城、社旗、唐河、桐柏、新野和駐馬店泌陽縣，以及湖北省的隨州市、棗陽市、襄陽縣等，除社旗和唐河兩縣為全部外，其余各市縣（區(qū)）均為一部分。 二、水系 唐河發(fā)源于伏牛山系七峰山南麓，北部和東部以伏牛山桐柏山與淮河流域分水，西部 以平緩丘陵與白河流域相鄰，流域水系呈扇形分布，至湖北省在兩河口與白河匯流，稱唐白河， 為長江流域漢江一級支流， 屬長江流域唐白河水系 。省內(nèi)干流長 137 公里，流域面積 7720 平方公里，縣內(nèi)干流長 里，流域面積 2512 平方公里，干流河床比降 1/2000 1/3600，流域水系呈扇形分布 。 三、地貌地質(zhì) 唐河河道切割較深，上游洪水河床較寬，一般為 1000 2000m，唐河縣城、郭灘至鄢埠口段較窄，一般為 550 1100m，形成上寬下窄的形勢。工程所在地屬河谷地貌，河道斷面為不對稱型式，主河槽偏于右岸，水流方 向自北向南，河道順直。主河槽寬約 160m，以漫灘狀向外，右岸無臺地為自然岸坡。 四、水文氣象 唐河流域地處北亞熱帶的邊緣，屬亞熱帶季風型大陸氣候，受季風進退影響，一年四季分明。流域暴雨一般發(fā)生在 6 9 月份，主要集中在 7、 8 兩月，約占全年降雨量 38%，多年平均暴雨日在兩天以上，暴雨歷時一般 1 3 天，遇特殊天氣形勢，暴雨連續(xù)歷時可達 5 天。流域洪水由暴雨形成，發(fā)生時間與暴雨相應。洪水漲落快，峰型較尖瘦，洪水年際變化大，據(jù)調(diào)查唐河站年最大洪 - 2 - 峰流量最大的為 1975 年，為 13100m3/s，最小為 1997 年，年最大洪峰 流量僅186m3/s。流域內(nèi)支流坡降陡，暴雨集中，洪峰漲落迅速，極易造成洪勞災害。 五、河道現(xiàn)狀及水毀情況 唐河河道歷史上洪澇災害頻繁，僅“ 大洪水決口 432處，受災人口達 河堤防是 1975年特大洪水后修筑，防洪主要依靠堤防，設計防洪標準十年一遇，由于近年來，河道淤積，河床抬高，行洪能力降低，河床彎道處不斷向堤腳逼近，危及堤防安全，其防洪標準已不足十年一遇。 本工程治理的唐河上屯段白云莊險工段，位于唐河右岸，險工段總長 1500米，上游部分段已進行了護岸治理。該段河岸受水流頂沖，中水淘 刷坍塌嚴重逼近堤防，每年汛期潰岸寬達 3 5米，河床距堤腳最近處只有 10余米，堤外緊靠村莊，位置險要，急需進行工程處理。 第二章 工程設計 一、設計依據(jù) 1、工程等級及建設標準 根據(jù)國家防洪標準（ 94）及堤防工程設計規(guī)范（ 98）規(guī)定，唐河上屯段白云莊險工段和紅星莊險工段防洪標準按二十年一遇設計。 根據(jù)水利水電樞紐工程等級劃分和設計標準（ 87），防洪對象是一般城市及保護農(nóng)田面積小于 30萬畝，工程等級為四等，工程規(guī)模為小（ I）型，險工段堤防工程建筑 的級別為 4級，相應次要建筑物及臨時建筑物為 5級。 2、設計依據(jù)的規(guī)范文件 防洪標準（ 94） 水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準（ 87） 堤防工程設計規(guī)范（ 98） 3、采用技術資料 - 3 - 技術資料：給排水設計手冊 7城市防洪（中國建筑工業(yè)出版社）水工建筑物（天津大學）。 基礎資料： 實測唐河白云莊險工段平面圖（ 1/2000）及縱橫斷面圖。 二、工程布置 1、護岸形式：唐河上屯段白云莊險工段位于唐河凹岸，以沖切河岸形式破壞。為使水流平順，本次選 定為平順護岸，即中下層坡式護岸，下層為減緩河床沖切，節(jié)約工程投資，具體選用木樁鉛絲籠拋石護基，上層采用生物護坡。 2、護岸長度及治理導線確定：本工程護岸總長 135米 。唐河是以防洪為主的大型河道，為穩(wěn)定河勢，控制河床惡性演變，使之向有利方面轉(zhuǎn)化，以中水為主，洪水位與枯水位兼顧整治該段險工。同時考慮少挖方，局部沖溝處少填方，砼護坡座于河岸原狀土上，又合理削坡的原則，沿河岸趨勢，平順護岸，使之符合天然狀態(tài)下水流結(jié)構(gòu)特點與演變規(guī)律。險工治理導線見平面布置示意圖。 3、護岸高程確定：白云莊段河岸高程在 黃海高程 )之間，枯水位于 年中水位在 二十年一遇洪水機遇少且歷時短，因此，從經(jīng)濟安全角度出發(fā)，使護岸座于河岸原狀土上，合理削坡。砼坡腳高程為白云莊段 腳以下拋石護腳，木樁鉛絲籠定位，砼護坡坡頂高程確定為白云莊段 護坡頂以上按 1： 2削坡至岸頂，植物措施護坡。 三、穩(wěn)定計算 整體穩(wěn)定計算包括護岸及岸坡基礎上的滑動和沿護坡底面通過的滑動兩種。前者可采用瑞典圓弧滑動法計算，后者可簡化成沿護坡底面通過堤基的折線整體滑動，計算時，先假定不 同的滑動深度，按極限平衡法求出滑動安全系數(shù)，從而找出最危險的滑動面。土體穩(wěn)定安全系數(shù)可按下式計算 + + 2+ 3） K 2+ 3） P - + 1） - - 4 - 式中： ）； KN/ m）； 計算得： k 于規(guī)范規(guī)定的允許抗滑安全系數(shù) 四、沖刷計算 白云莊段堤防工程堤防較為平順，水流對岸坡沖刷為平行于岸坡沖刷。因此，參照堤防工程設計規(guī)范，當水流平行于岸坡時沖刷深度為： （ 允 ） 式中： m），以水面算起； m/s）； m/s； 以計算， m，河床以下沖刷深度為 m。 五、 砼護破厚度計算 唐河白云莊險工除險護岸形式為木樁鉛絲籠拋石固基，干砌石護腳，砼護坡工程和生物措施相結(jié)合。 砼護破厚度由堤防工程設計規(guī)范中下式計算： t= H m（ 式中 ： m）； 開縫板可取 上部開縫板， - 5 - m），取 m） 直于水邊線）的護面板長度（ m）； m 為斜坡坡度角（度）。 計算得護坡厚度為 12厘米，最后確定選取砼護坡厚度為 15厘米。 六、護坡斷面設計 本次工程護坡采用工程措施與植物 措施相結(jié)合的方法。 1、木樁鉛絲籠拋石固基、干砌石護腳：本處破壞為凹岸沖淘切割破壞，由沖刷計算知，河床的沖刷深度為 工程采用木樁鉛絲籠拋石固基，干砌石護腳。護腳工程常年潛沒于水中，采用鉛絲籠拋石固基，能夠抗御水流的沖擊，且富有彈性、可塑性、易變形，能補充和減緩河床沖切淘深破壞，適應河床變移。同時，基礎地質(zhì)為層砂，不易開挖，比較適宜木樁鉛絲籠拋石。鉛絲籠采用直徑 80厘米圓形斷面，網(wǎng)眼尺寸 15 15厘米，使用 8#鉛絲編結(jié)。木樁直徑最小為 16厘米，結(jié)合沖刷深度確定木樁打入河底 絲籠拋入河底，外緣采用 8#鉛絲與木樁定位后，拋石 1 石粒徑選用不小于 35厘米，上部為 80厘米高于砌石平臺，與漿砌石基礎相銜接。 2、漿砌石基礎：基礎為 部與多年平均枯水位齊平，斷面采用直角梯形，頂寬 60厘米，底寬 100厘米，深 100厘米，每隔 30米設縱向伸縮縫一道，縫寬 2厘米，縫內(nèi)填三氈四油。 3、砼中層護坡，砼護坡自漿砌石基礎頂開始，護坡為 15厘米，坡度 1 2，在頂部設 護坡下鋪設 10厘米厚粗砂墊層，護坡每隔 5米設縱向伸縮縫，護坡中間設橫向伸縮縫一道， 縫寬均為 2厘米，縫內(nèi)填三氈四油。砼護坡在距基礎頂 排水孔，間距 防止護坡下土粒在波浪或滲流作用下被水流帶走或淘空邊坡，在分縫處砼護坡下面鋪設50厘米寬反濾土工布，排水孔后鋪 - 6 - 4、高層植物護防：砼護坡頂高程在 1 2坡度削至河岸，植芭茅草皮進行生物護坡。 5、下游裹頭：在深水處仍以木樁鉛絲籠拐至淺水處，然后用 6、為方便管理和人們下河取水，順水流方向在距老護岸下游 20米處設一道踏步，凈寬 2米，步高 15長 30用 第三章 工程預算 （一）預算依據(jù) 河南省水利廳豫水建 2006 52 號文頒發(fā)的河南省水利水電工程概預算定額及設計概 (估 )算編制規(guī)定，以下簡稱規(guī)定。 （二）基礎單價 1、人工預算：按規(guī)定計算取工長 工時，高級工 /工時，中級工 /工時，初級工 工時。 2、主要材料價格：唐河縣近期市場價。施工用風、水、電價為：風 立方米，水 立方米，電 /度。 3、機械使用費：根據(jù)河南省水利水電工程施工機械臺時費定 額計算。 （三）費用標準 1、其它直接費：建筑工程按直接費其他直接費費率計。 2、現(xiàn)場經(jīng)費：按直接費現(xiàn)場經(jīng)費費率計。 3、間接費：依規(guī)定，按直接工程費間接費費率。 4、企業(yè)利潤：取直接工程費和間接費之和的 7%計。 5、稅金：取 (直接工程費 +間接費 +企業(yè)利潤 ) 。 6、其它費用：勘測設計費按建筑工程的 ，。 （四）投資與工程量 通過預算，完成該項目工程建設任務，需要投資 中建筑工程 - 7 - 元，獨立費 元。完成土方開挖 方回填 35 立方米，砼 方米，漿砌石 方米，干砌石 方米，方米，粗砂墊層 工程共需材料量為：水泥 方米，碎石 石 第四章 施工組織設計 工程計劃于 工程于 2007 年 10 月開工， 2007 年 12 月完工。 一、施工條件 本工程所需填筑材料水泥、塊石、碎石均可從黑龍鎮(zhèn)采運，砂可以就近采運，其他材料均可從唐河縣城就近采購。工程用水可直接用唐河水源抽取；工 程用電可在就近電網(wǎng)中拉接。 二、主體工程施工 （一）土方開挖 土方開挖采用人工開挖和機械開挖相結(jié)合，開挖邊坡以設計邊坡控制，土方量小時，采用人工開挖，工程量大者采用機械開挖。開挖后對原狀土進行夯實加固，填方段進行分層夯實。 1、開挖過程中，應經(jīng)常校核測量開挖平面位置、水平標高、控制樁號、水準點和邊坡坡度等是否符合施工圖紙的要求。 2、土方明挖應從上至下分層分段依次進行，嚴禁自下而上或采取倒懸的開挖方法，施工中隨時作成一定的坡勢，以利排水，開挖過程中應避免邊坡穩(wěn)定范圍形成積水。 3、溝肩岸坡的坡積物、殘積物應 開挖清理，并應在填筑前完成，禁止邊填筑邊開挖。清除出的廢料，應全部運出規(guī)定范圍以外指定的場地。 4、土方開挖必須嚴格按照設計斷面及高程要求進行，超挖應符合規(guī)范要求，不得欠挖。 - 8 - 5、放樣測量必須按提供的平面控制點和高程控制點進行。定線放樣必須采用符合精度要求的儀器。 6、基坑開挖時，必須考慮地基土的特性，選用合適的開挖機械、開挖方式和開挖順序，以防止對地基的擾動。 7、土方開挖時，應結(jié)合開挖出土，規(guī)劃和修筑基坑內(nèi)的臨時道路，使其利于后續(xù)工程的施工。 8、土方開挖應與土方填筑工程相結(jié)合，如不能及時填筑時，應將回 填土和棄土分別堆放，不得混淆，棄土堆置在指定的場地。 9、機械開挖的邊坡修整 使用機械開挖土方時，實際施工的邊坡坡度應適當留有修坡余量，再用人工修整，應滿足施工圖紙要求的坡度和平整度。 10、 邊坡面滲水排除 在開挖邊坡上遇有地下水滲流時，應在邊坡修整和加固前，采取有效的疏導和保護措施。 （二）土方回填 1、土料開采 土料開采應在料場嚴格控制填筑土料的含水量。當料場土料的天然含水量大于或小于施工填筑含水量時，應根據(jù)土料開挖方式、裝運卸流程以及氣象等條件對料場土料含水量進行調(diào)整，調(diào)整方法以翻曬或灑水為主。土料 翻曬不得在填筑部位進行。一般情況下，料場土料含水量約大于填筑含水量的 2 3為宜，具體應通過現(xiàn)場試驗確定。 2、土料運輸 運輸土料使用的車輛應相對固定，并經(jīng)常保持車廂、輪胎的清潔。 土料運輸應與料場開采、裝料和卸料、鋪料等工序持續(xù)和連貫進行，以免周轉(zhuǎn)過多而導致含水量的過大變化。 3、填筑平整 - 9 - 壩體填筑部位的全部基礎處理工作，應按施工圖紙要求施工。填筑一般要求： 土地平整后，要預留一定量的沉降量。 土方填筑的鋪土厚度及施工方法應根據(jù)碾壓試驗確定。每層壓實后，經(jīng)驗收合格后方可鋪筑上層土料。 由于氣候、施工等原 因停工的回填工作面應加以保護，復工時必須仔細清理，經(jīng)驗收合格后，方可填土，并作記錄備查。 4、填筑質(zhì)量控制 在施工過程中，針對每一質(zhì)量問題，應現(xiàn)場做出處理決定作為施工質(zhì)量控制的原始記錄?，F(xiàn)場土料含水量根據(jù)試驗測定，以此來校正干密度。測定密度時應取至壓實層的底部，并測量壓實層的厚度。 （三）砌石工程 1、漿砌石工程 砌筑前，應在砌代開外將石料上的泥污沖洗干凈，砌筑時保持砌石表面濕潤； 應采用座漿法分層砌筑，鋪漿厚宜 3鋪漿隨砌石，砌縫需用砂漿填充飽滿，不得無漿直接巾靠，砌縫內(nèi)砂漿采用扁鐵插搗密實 ；嚴禁先堆砌石塊再用砂漿灌縫；上下層砌石應錯縫砌筑；砌體外露應平整美觀，外露面上的砌縫應預留約 4的孔隙，以備勾縫處理；水平縫寬度應大于 縫寬應不大于 4 砌筑因故停頓，砂漿已超過初凝時間，應待砂漿強度達到 繼續(xù)砌筑前，就其將原砌體表面的浮渣清除；砌筑時應避免振動下層砌體； 勾縫前必須清縫，用水沖凈并保持縫槽內(nèi)濕潤，砂漿應分次向縫內(nèi)填塞密實；色縫砂漿標號應高于砌體砂漿；應按實有砌縫勾平縫，嚴禁勾假縫、凸縫；砌筑完畢后應保持砌體表面濕潤做好養(yǎng)護； - 10 - 砂漿配合比、工 作性能等，應按設計標號通過試驗確定，施工中應在砌筑現(xiàn)場隨機制取試件。 2、干砌石工程 不得使用有尖角或薄邊的石料砌筑；石料最小邊尺寸不宜小于 20 砌石應墊穩(wěn)填實，與周邊砌石緊靠，嚴禁架空； 嚴禁出現(xiàn)通縫、疊砌和浮塞；不得在外露面用塊石砌筑，而中間以小石填心；不得在砌筑層面以小石、片石找平；堤頂應以大石塊或砼預制塊壓頂； 砌體外露面，在砌筑后 12 18 小時之間應及時養(yǎng)護，經(jīng)常保持外露面的濕潤。養(yǎng)護時間：水泥砂漿砌體不少于 14天。 （四）拋石護腳工程 石料尺寸和質(zhì)量應符合設計要求； 拋投時機宜在枯水時期內(nèi) 選擇； 拋石前，應測量拋投區(qū)水窗框、流速、斷面形狀等基本情況； 必要時應通過試驗掌握拋石位移的規(guī)律； 拋石應從最能控制險情的部位拋起，依次展開； 船上拋石應準確定位，自下而上逐層拋投，并及時探測水下拋石坡度、厚度； 水流深急時，應先用較大石塊在護鄶部位下游側(cè)拋一石硬，然后再逐次向上游側(cè)拋投。 （五）拋石籠護腳 石籠大小視需要和拋投手段而定，石籠體積以 應先從最能控制險情的部位拋起，依次擴展，并適時進行水下探測，韌度和厚度應符合設計要求； 拋完后，須用大石塊將籠與籠這間不嚴密處拋填 補齊。 （ 六 ）混凝土工程 1、模板 - 11 - 鋼模板在每次使用前應清洗干凈，為防銹和拆模方便，鋼模面板應涂刷礦物油類的防銹保護涂料，不得采用污染混凝土的油劑，不得影響混凝土或鋼筋混凝土的質(zhì)量。若檢查發(fā)現(xiàn)在已澆的混凝土面沾染污跡，承包人應采取有效措施予以清除。 木模板面應采用烤涂石蠟或其它保護涂料。 2、普通混凝土 （ 1）水泥 品種：應根據(jù)施工進度計劃和施工圖紙，配置混凝土所需的水泥品種，各種水泥均應符合國家和行業(yè)的現(xiàn)行標準。 運輸：水泥運輸過程中應注意其品種和標號不得混雜，應采取有效措施防止水泥受潮。 貯存：水泥應按 不同品種、標號、出廠批號、袋裝或散裝以及是否經(jīng)復驗等，分別貯放在專用的倉庫或儲罐中，防止因貯存不當引起水泥變質(zhì)。袋裝水泥的出廠日期不應超過 3個月，散裝水泥不應超過 6個月，快硬水泥不應超過 1個月，袋裝水泥的堆放高度不得超過 15 袋。 （ 2） 施工用水 凡適宜飲用的水均可使用，未經(jīng)處理的工業(yè)廢水不得使用。 拌和用水所含物質(zhì)不應影響混凝土和易性和混凝土強度的增長，以及引起鋼筋和混凝土的腐蝕。 水的 溶物、可溶物、氯化物、磷酸鹽、硫化物的含量應符合下表規(guī)定。 物 質(zhì) 含 量 極 限 項 目 鋼筋混凝土 素混凝土 4 4 不溶物（ ） 2000 5000 可溶物（ ） 5000 10000 氯化物（ ） 1200 3500 硫酸鹽（ ） 2700 2700 硫化物（ ） - 12 - （ 2）骨料 混凝土骨料：對含有活性成分的骨料必須進行專門試驗論證；不同粒徑的骨料應分別堆存，嚴禁相互混雜和混入泥土；裝卸時，粒徑大于 40m，應避免造成骨料的嚴重破碎。 細骨料的質(zhì)量技術要求規(guī)定如 下： 細骨料的細度模數(shù)，應在 圍內(nèi)； 砂料應質(zhì)地堅硬、清潔、級配良好，使用山砂、特細砂應經(jīng)過試驗論證； 天然砂料按粒徑分為兩級，人工砂可不分級； 砂料中有活性骨料時，必須進行專門試驗論證； 其它砂的質(zhì)量技術要求應符合 3 中的規(guī)定。 粗骨料的質(zhì)量要求應符合以下規(guī)定：粗骨料的最大粒徑，不應超過鋼筋最小凈間距的 2/3及構(gòu)件斷面最小邊長的 l/4，素混凝土板厚的 l/2，對少筋或無筋結(jié)構(gòu)，應選用較大的粗骨料粒徑。 施工中宜將粗骨料按粒徑分成下列兩種級配：當最大粒徑為 40分成5 200 40 含有活性骨料、黃銹等的粗骨料，必須進行專門試驗論證后，才能使用； 其它粗骨料的質(zhì)量要求應符合 4 中的規(guī)定。 （ 3）外加劑 用于混凝土中的外加劑，其質(zhì)量應符合 的規(guī)定。 根據(jù)混凝土的性能要求，結(jié)合混凝土配合比的選擇，通過試驗確定外加劑的摻量。 - 13 - 不同品種外加劑應分別儲存，在運輸與儲存中不得相互混裝，以避免交叉污染。 （ 4） 配合比 各種不同類型結(jié)構(gòu)物的混凝土配合比必須通過試驗選定，其 試驗方法應按 水工混凝土水灰比的最大允許值應符合 規(guī)定。 混凝土的坍落度，應根據(jù)建筑物的性質(zhì)、鋼筋含量、混凝土運輸、澆筑方法和氣候條件決定，盡量采用小的坍落度，一般混凝土在澆筑地點的坍落度可按下表選定。 混凝土在澆筑地點的坍落度 （使用振搗器） 建筑物的性質(zhì) 標準圓坍落度（ 水工素混凝土或少筋混凝土 3 5 配筋率不超過 1%的鋼筋混凝土 7 9 （ 5） 砼拌和 拌制現(xiàn)場澆筑混凝土時，必須嚴格按現(xiàn)場試驗室提供并混凝土配料單進行配料 ，嚴禁擅自更改配料單。 （ 6）運輸 混凝土出拌和機后，應迅速運達澆筑地點，運輸中不應有分離、漏漿和嚴重泌水現(xiàn)象。 混凝土入倉時，應防止離析，混凝土自由垂直落距不應大于 2m，否則應采取緩降措施。 （ 7）澆筑 基礎面混凝土澆筑 建筑物建基面必須驗收合格后，方可進行混凝土澆筑。 - 14 - 已澆筑混凝土面的澆筑倉，在澆筑混凝土前，必須先鋪一層 2 3漿水灰比應與混凝土的澆筑強度相適應，鋪設施工工藝應保證新澆混凝土與已澆混凝土結(jié)合良好。 澆筑的間歇時間 混凝土澆筑應保持連續(xù)性，澆筑混凝土允許間歇時間應按試 驗確定，或按 定執(zhí)行。若超過允許間歇時間，則應按工作縫處理。 （ 8） 混凝土面的修整 有模板的混凝土結(jié)構(gòu)表面修整 混凝土表面蜂窩凹陷或其它損壞的混凝土缺陷應示進行修補，修補前必須用鋼絲刷或加壓水沖刷清除缺陷部分，或鑿去薄弱的混凝土表面，