袁 培
(阿克蘇地區(qū)水利局 新疆 阿克蘇 843000)
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紅旗北干渠渠首
—307省道間防洪工程堤防橫斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計及方案比選
袁培
(阿克蘇地區(qū)水利局新疆阿克蘇843000)
摘要堤防設(shè)計是防洪工程體系的重要組成部分,在防洪工程設(shè)計過程中,必須根據(jù)實(shí)際情況在地形、地質(zhì)或者水文條件變化較大處設(shè)置相應(yīng)的堤防橫斷面,筆者從紅旗北干渠渠首—307省道間防洪工程建設(shè)的需求出發(fā),對其堤防橫斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行了科學(xué)合理的分析并進(jìn)行了斷面方案的比選。
關(guān)鍵詞堤防;橫斷面;結(jié)構(gòu)設(shè)計;方案
拜城縣喀普斯浪河紅旗北干渠渠首—307省道間防洪工程位于拜城縣喀普斯浪河西大橋已建砼護(hù)坡防洪堤上游5.7km處范圍內(nèi),左岸防洪堤上段自西大橋已建砼護(hù)坡防洪堤上游左岸5.7km處的已建漿砌石防洪堤開始向下游延伸1.3km,左岸防洪堤下段自西大橋上游左岸已建砼襯砌防洪堤向上游延伸2.0km,右岸防洪堤自西大橋上游河道5.6km處開始,向下游延伸3.0km,防洪堤總長6.3km。其主要目的是明確河道邊界,防止洪水滿溢,確保左岸拜城縣城西重化工業(yè)園區(qū)、交通道路及拜城縣城,右岸米吉克鄉(xiāng)灌區(qū)、拜城縣工業(yè)園生活區(qū)、良種場及周邊灌區(qū)的防洪安全。
本次拜城縣中小河流域治理工程項(xiàng)目的選擇依據(jù)《新疆阿克蘇地區(qū)中小河流近期治理建設(shè)規(guī)劃》(后簡稱《規(guī)劃》)所列項(xiàng)目,結(jié)合喀普斯浪河近期較為緊迫的防洪任務(wù),綜合考慮投資因素,并征詢縣水利局及水管總站的意見,選擇表1中第6項(xiàng)的部分堤線作為本次上報項(xiàng)目,項(xiàng)目命名為喀普斯浪河紅旗北干渠渠首—307省道間防洪工程。
2.1堤線布置方案
根據(jù)本工程所處河段的地形、地貌、河道特征、水勢、地質(zhì)條件,結(jié)合防洪規(guī)劃和已有的防洪設(shè)施狀況,根據(jù)堤線布置原則,提出以下兩個堤線方案。
2.1.1方案一:在河道兩岸均布置防洪堤,左岸防洪堤分段布置
該方案主要是考慮處理目前最為緊迫的防洪點(diǎn),充分利用有限資金防護(hù)最大范圍。
其次是盡量照顧現(xiàn)狀,因?yàn)樵诒敬畏篮楹佣巫蟀队兴募疑笆虾Y分廠,如果將左岸全部封閉,則需要關(guān)閉現(xiàn)有四家砂石料篩分廠。
鑒于上述考慮,防洪堤共布置三段,左岸兩段,右岸一段。
左岸上段與已建漿砌卵石防洪堤銜接向下游延伸1.3km,左岸下段自西大橋上游已建防洪堤向上游延伸2km,兩段防洪堤之間保留2.4km的缺口,該缺口主要考慮是為現(xiàn)有四家砂石料篩分廠留出采砂石通道。
右岸防洪堤自西大橋上游河道5.6km處開始,向下游延伸3.0km。
左右岸防洪堤總長6.3km。
表1 喀普斯浪河防洪規(guī)劃河道堤防工程一覽表
表2 方案一的優(yōu)缺點(diǎn)
2.1.2方案二:在河道兩岸均布置防洪堤,左岸防洪堤封閉布置
表3 方案二的優(yōu)缺點(diǎn)
表4 堤防橫斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案比較表
該方案堤線對左岸已建漿砌石防洪堤及現(xiàn)澆砼護(hù)坡防洪堤進(jìn)行連接,使左岸防洪堤封閉起來。左岸防洪堤長5.7km。
右岸防洪堤自西大橋上游河道5.6km處開始,向下游延伸0.6km。
左右岸防洪堤總長6.3km。
上述兩個堤線布置方案,從水流條件、施工條件、及占地上來講基本沒有差異,只是在保護(hù)范圍上,方案一由于保護(hù)范圍較大,能更好解決拜城縣急需解決的工業(yè)園生活區(qū)防洪問題,且單位長度造價較小,相對來講更具優(yōu)勢。
2.1.3堤線布置方案
通過上述比選,推薦方案一作為主報方案,即左岸上段與已建漿砌卵石防洪堤銜接向下游延伸1.3km,左岸下段自西大橋上游已建防洪堤向上游延伸2km,右岸防洪堤自西大橋上游河道5.6km處開始,向下游延伸3.0km。左右岸防洪堤總長6.3km。
2.2堤防橫斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
鑒于本防洪工程實(shí)際考慮,堤防橫斷面設(shè)計主要堅持控制投資、外形美觀及生態(tài)保護(hù)等原則,即根據(jù)拜城縣喀普斯浪河流域目前的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,防洪堤在滿足防洪要求且堅固耐久的基礎(chǔ)上,盡可能控制工程投資,護(hù)岸斷面設(shè)計必須考慮到綠化工程需要,達(dá)到美觀環(huán)境的效果,且盡量結(jié)合水土保持及親水文化等的需要。
防洪堤橫斷面采用梯形斷面,筑堤材料的選擇根據(jù)就地取材的原則,堤身采用當(dāng)?shù)厣暗[料填筑,堤身填筑相對密度要求不小于0.75。根據(jù)《規(guī)劃報告》,工程級別為3級及3級以下的堤頂寬度要求不小于3m,考慮今后運(yùn)行管理的要求,堤頂寬度確定為5m寬。
針對采用不同的護(hù)坡材料,以及不同的堤基處理辦法,考慮采用以下三個方案進(jìn)行方案比選,各方案介紹如下:
2.2.1方案一:C20現(xiàn)澆砼護(hù)坡+C20砼斜插板堤基+水平鉛絲籠卵石鋪蓋
此方案堤身迎水面、背水面邊坡均為1∶1.75。其中,迎水面采用C20現(xiàn)澆砼板護(hù)坡,設(shè)計水面線以上部分襯砌厚度為15cm,設(shè)計水面線至堤基基礎(chǔ)阻滑墻的襯砌厚度為20cm,防洪堤頂部設(shè)0.3m×0.6m的C20預(yù)制砼路緣石。防洪堤基礎(chǔ)采用20cm厚C20砼斜插板+5m長、0.5m厚的水平鉛絲籠卵石鋪蓋,基礎(chǔ)底部設(shè)0.5m×0.5m的阻滑墻?;A(chǔ)開挖邊坡取1∶1。防洪堤設(shè)計回填高程以下基礎(chǔ)總下深為4.5m。
2.2.2方案二:漿砌卵石護(hù)坡+漿砌卵石斜插板堤基+水平鉛絲籠卵石鋪蓋
此方案堤身迎水面、背水面邊坡均為1∶1.75。其中,迎水面采用C20細(xì)粒砼砌卵石護(hù)坡,設(shè)計水面線以上部分襯砌厚度為30cm,設(shè)計水面線至堤基基礎(chǔ)阻滑墻的襯砌厚度為50cm。防洪堤基礎(chǔ)采用50cm厚C20細(xì)粒砼砌卵石+5m長、0.5m厚的水平鉛絲籠卵石鋪蓋。基礎(chǔ)開挖邊坡取1∶1。防洪堤設(shè)計回填高程以下基礎(chǔ)總下深為4.5m。
2.2.3方案三:現(xiàn)澆砼板護(hù)坡、漿砌卵石重力式擋土墻基礎(chǔ)
該方案防洪堤迎水面基礎(chǔ)回填高程以上采用現(xiàn)澆砼襯砌,其中設(shè)計水面線以上采用15cm厚現(xiàn)澆砼板,設(shè)計水面線以下采用20cm厚現(xiàn)澆砼板,砼板邊坡系數(shù)為1∶1.75,砼板下接0.8m×1m的C20砼齒墻,齒墻下采用漿砌卵石重力式基礎(chǔ),重力墻迎水面為1∶0.3,后坡為1∶0.6,重力墻基礎(chǔ)總寬4.25m,重力墻基礎(chǔ)前設(shè)0.5m高,5.0m寬的鉛絲籠卵石鋪蓋?;A(chǔ)開挖邊坡取1∶1。防洪堤設(shè)計回填高程以下基礎(chǔ)總下深為4.5m。
2.3堤防橫斷面方案比較
防洪堤橫斷面結(jié)構(gòu)型式共提出三個方案,各方案比較見表4。
經(jīng)綜合比較,方案一安全可靠,相對其它方案較為經(jīng)濟(jì),因此推薦方案一。
根據(jù)《新疆阿克蘇地區(qū)中小河流近期治理建設(shè)規(guī)劃》,喀普斯浪河紅旗北干渠渠首—307省道間防洪工程在本次拜城縣中小河流域治理工程項(xiàng)目的選擇中占有舉足輕重的作用。在本防洪工程堤線布置的過程中,根據(jù)工程實(shí)際情況,選擇在河道兩岸均布置防洪堤,左岸防洪堤分段布置的方案,但是此方案沒有徹底解決左岸防洪問題,且占地較多。而堤防橫斷面設(shè)計中,選擇了C20現(xiàn)澆砼護(hù)坡+C20砼斜插板堤基+水平鉛絲籠卵石鋪蓋的方案,此方案以砼骨料為主,卵石為輔,材料運(yùn)距較近,而且土方工程量小,施工工序簡單,易操作,以機(jī)械施工為主,工程質(zhì)量易于控制,整體性較好。
結(jié)合喀普斯浪河近期較為緊迫的防洪任務(wù),本次防洪工程對保護(hù)左岸拜城縣城西重化工業(yè)園區(qū)、交通道路及拜城縣城、右岸米吉克鄉(xiāng)灌區(qū)、拜城縣工業(yè)園生活區(qū)、良種場及周邊灌區(qū)的防洪安全能起到舉足輕重的作用。陜西水利
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(責(zé)任編輯:唐紅云)
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