防洪堤断面设计.doc

5.4 防洪堤断面设计 5.4.1 河道横断面设计的主要原则 a、控制投资：根据常山县目前的经济实力和社会发展状况，防洪堤在满足防洪要求，保证坚固耐久的前提下，尽量控制工程投资。 b、就地取材：河道天然砂石料丰富，级配较好，河道清淤疏浚将产生大量的砂石料方，是防洪堤筑堤材料的主要来源。 c、外型美观：护岸断面设计中要与绿化工程同时设计，达到视觉协调，美观环境的效果。 d、生态环保：护岸设计尽量结合水土保持、生态环境及亲水文化的需要。 5.4.2 防洪堤断面设计方案 结合本工程特点，河道防洪堤断面设计了3种比选方案： 方案A：在非居民区，采用复合式堤防结构，为重力式挡墙与斜坡式护坡的相结合。台阶以下采用灌砌石重力式挡墙形式，挡墙高1.0m，基础深1.5m，为梯形结构，墙顶宽1.0m，墙顶以上采用斜坡式干砌石护坡，护坡厚0.30m，迎水坡坡度为1：2。考虑生态要求，坡面按一定间距布置砼预制三角格箱，内装种植土种植灌木和攀岩植物。间距为横向为2m，纵向为1.5m。堤项宽为3m，其中设0.44m砼压顶兼路沿，1.5m人行路或2.5m交通路面(根据不同位置具体情况定)，路面采用0.20m厚砼浇筑，外侧设1.0m 方案B：在河道两岸属居民区的位置，两岸房屋距河岸较近的地段，为避免房屋拆迁过多，河道两岸均采用挡墙护岸的型式，挡墙采用浆砌石结构，高1.5至2m，迎水坡为1：0.10，背水坡为1：0.3，在原有干砌石挡墙的位置，墙背直立与原墙面衔接。墙顶宽0.50m，设20cm厚砼压顶，挡墙基础前齿深1.5m；堤顶设计同方案A。 方案C：断面结构与方案A基本相同，只是堤顶布置不同，考虑到部分河道两岸不需要交通道路，堤顶只设人行道路，用干砌石铺设，顶宽3米 各方案技术经济综合比较表 表5-1 项目 方案A 下低挡墙上护坡形式（有交通要求） 方案B 原有挡墙加固的形式 方案C 下挡墙上护坡形式（无交通要求） 主要优点 1、过水断面积大； 2、生态效果好； 3、工程量少，投资小。 4、防冲性能好。 1、投资少； 2、占地面积少； 3、防冲性能好。 1、过水断面积大； 2、生态效果好； 3、工程量少，投资小。 4、防冲性能好。 主要缺点 1、占地较多； 1、过水断面积较少。 2、生态效果差； 1、占地较多； 适用性 非居民区，有交通要求的位置。 居民区较密集且原有干砌石挡墙的位置 非居民区，无交通要求的位置。 5.4.3 各河段设计横断面的确定 根据各河段现状及沿河农村生产生活的实际需求，推荐各堤段适用断面，见表5-2。 各堤段适用断面汇总表 表5-2 编号 防洪堤名称 位置 适用断面 备注 1 东鲁溪 夏村段（断面21至27） 方案A 上宅段（断面2至8） 方案B 2 棚桥溪 山底村右岸（上游山脚至下游山脚） 方案B 宋畈乡政府（37至41断面） 右岸方案B， 左岸方案C 下棚桥村（41至46） 右岸方案B， 左岸方案C 石岩村（断面49至51） 右岸方案 A 5.4.4 挡墙稳定计算 （1）抗滑稳定计算 根据《堤防工程设计规范》（GB 50286－98），挡墙抗滑稳定计算公式如下： 式中： Kc——抗滑稳定安全系数； f——基底与地基之间的摩擦系数，f=0.3； ΣG——作用在挡墙上的所有垂直荷载之和，kN； ΣH——作用在挡墙上的所有水平荷载之和，kN。 计算采用以下2种工况： 正常运用条件（运行期）：即挡墙临水侧为设计洪水位骤降到最低水位背水位取相应高水位。 非常运用条件（完建期）：挡墙临水侧无水，背水侧考虑施工机械荷载。 堤坡稳定计算物理力学指标取值表 表5-3 项 目 湿容重（kN/m3） 饱和容重（kN/m3） 摩擦角（°） 凝聚力C(kPa) 堤身含砂砾石 18.0 20.0 水下30，水上34 0 素填土、杂填土 19.0 20.5 16 15 粉质粘土 18.9 20.0 16 14 中细砂 19.0 20.0 水下10，水上18 0 堤基圆砾石层和强风化岩层 19.0 20.0 32 0 灌砌石 22 23 54 210 挡墙抗滑稳定分析计算成果见表5-4。 挡墙抗滑稳定安全系数计算成果 表5-4 断面 正常运行 非常运行 #41 1.315 1.672 [kc]≥1.15 [kc]≥1.05 表5-4中可见，各计算工况抗滑稳定安全系数均能满足规范要求。 （2）抗倾覆稳定计算 挡墙抗倾覆稳定安全系数计算成果 表5-5 断面 正常运行 非常运行 #41 1.82 3.06 [kc]≥1.5 [kc]≥1.4 （2）基底应力计算 根据《堤防工程设计规范》（GB50286－98），挡墙基底应力计算公式如下： 式中： 、——基底最大最小应力，kPa； A——基底面积，m2； ΣM——作用在挡墙上所有力矩之和，kN·m； W——基