蓟运河资料

(1)0+000~0+870段 现状情况:

0+000~0+247段以宝卢公路与河道主槽之间的土埝及江洼口村村台为堤,高程约3.80~4.90m。土埝顶宽3~4m,边坡1:2.5。其中桩号0+036为江洼口站前闸,站前闸引渠宽34m,两侧堤埝宽3~7m、埝顶高程2.47~3.58m;桩号0+056~0+247段土埝外、紧靠江洼口村村台有一蓄水用的水坑兼作鱼池,坑底高程-0.3~-0.9m,埝顶高程2.0m,汛期蓟运河河水可漫过土埝流入水坑蓄水养鱼,桩号0+076处的江洼口高排闸与水坑相连。桩号0+152附近长50m堤防原有砌石护坡已破损严重。

0+247~0+870段以江洼口村村台为堤,村台高程3.00~4.11m。由于村台紧临蓟运河主槽,受冲刷严重,形状极不规则,很多民房距村台边只有2m左右。另外,桩号0+575~0+605段村台外的河滩上有一个宽30m水坑,坑底高程-0.70m;桩号0+788~0+819段村台内有一个垂直于蓟运河主槽、宽31m的水坑,坑底高程1.03m。

设计情况:

本段堤防的背水侧为江洼口村,村台紧临河道住槽,为确保村庄安全,迎水坡拟采用全断面M10浆砌石护坡,坡比1:2.5,背水坡高差1.2m左右,坡比采用1:2.5。为保护村庄段堤防背水坡,在其坡脚处埋没C20混凝土路缘石。

桩号0+130~0+160处的原有护坡拆除,0+700~0+730处抛石清除,并运至桩号0+575~0+605之间,用作水坑的抛石护脚。

迎水侧护坡封顶宽0.50m,砌石厚0.4m,其下设0.05m厚碎石垫层和300g/m2的土工布一层,坡脚齿墙尺寸为0.8 m(宽)*1.0 m(高),底下铺设0.1 m厚碎石垫层,齿墙顶高程随地势变化,其中桩号0+000~0+126、0+236~0+870段长760m,齿墙顶高程0.00m;桩号0+126~0+236段长110m,齿墙顶高程-0.50m。

(2)0+870~1+655段 现状情况:

本段以宝卢公路代堤,路顶高程3.2~4.0m,因河滩地较宽,河道主槽距宝卢公路最近处约130m。目前,滩地基本上已作为农田使用,地势平坦,地面高程1.87~2.38m,且每隔50m左右有一条垂直于河道的排水沟,沟底高程-0.2~0.97m,上口宽6~10.5m,桩号1+581为小辛庄站前闸,桩号1+631为小辛庄高排闸。

设计情况:

为避开宝卢公路,重新在滩地上做新堤。根据该段滩地宽、堤距主河槽远和地势平坦的特点,采用复土堤的单一断面结构型式。迎水坡、背水坡坡比均为1:3。

本段复堤应注意的问题:

(1)滩地上新筑的堤防,清基后上土先按复堤标准碾压夯实,再进行复堤。同时,滩地排水沟清除淤泥后先填平按复堤标准碾压夯实,再进行复堤。

(2)为满足《堤防工程设计规范》中关于堤顶排泄雨水的要求,堤顶均自中心线向两侧倾斜,坡度2%。

(3)为满足防汛及交通要求,各段堤顶均设4m宽泥结石路面,两侧埋设C20混凝土路缘石。泥结石路面厚200mm,下设200mm厚二八灰土,路缘石规格为(长)500mm*(厚)100mm*(高)250mm。

(4)本次堤顶加高,堤两侧共有4条上堤路需重做与堤顶路面相连。路纵坡不大于8%,宽维持原有5~6m规模,并设4m宽泥结石路面。

(5)由于堤线后移影响了江洼口村的房屋排水,计划在0+076~0+896段,长820m的堤防背水侧坡脚外预留6m宽的交通道路,靠近村庄侧内含排水沟1条。排水沟底宽0.5m,深0.50m,边坡1:1。

(6)复堤采用亚粘土,并分层回填碾压。根据《堤防工程设计规范》,压实度不应小于0.90,并应按照相应技术规范要求进行施工。根据土料场勘察报告,土料最大干密度平均值1.61~1.70g/cm3,最优含水量17~21.3%,碾压后的控制干密度为1.50 g/cm3,基本满足3级堤防标准。

复堤断面详见附图154CSG-03-01-03-01-07。 2.3.5 堤防稳定计算

(1)渗透稳定计算

由地堪报告可知,本段堤身土为素填土,主要由粉质粘土和粘土组成,最大渗透系数为1.0*10-6cm/s,堤基主要由粉质粘土和粉土组成,属于弱透水层,状况良好,故应按不透水堤基均质土堤渗流情况计算渗透稳定。

参照地质剖面图,选取0+100、1+350两个断面为代表,进行渗透稳定计算。 根据《堤防工程设计规范》(GS50286-98)附录E公式: 1不透水堤基均质土堤浸润线(见图2-2)○:

2H1?h0q= k2(L1?m2h0)2qh0?H2?(1?km2?0.5H2m2H2h0?H2?2(m2?0.5)2)

式中:

q:单位宽度渗流量(m3/s.m) k:堤身渗透系数(m/s) H1:上游水位(m) H2:下游水位(m)

h0:下游出逸点高度(m) m1:上游坡坡率 m2:下游坡坡率

联立求解出浸润线方程为:

y?h02?2qX k2不透水地基上均质土堤坡面渗流比降计算 ○

a、下游无水(H2=0);如图2-3。 渗出点:

J0?Sin???11?m22

堤坡与不透水面交点B点

J0?tg???1 m2式中:

J0:下游无水背水坡出口比降

b、下游有水,如图2-4。 渗出段AB:

J?J0(h0?H2n) y?H2J:下游有水背水坡出口比降

n?0.25H2 h01渗出段BC:

J?1?b0式中:

a0H2h0?H2r?1()2a La0?12a(m2?0.5)1?m2Jc Fs2 b0?m2 22(m2?0.5)(J)计算如下:

[J]?式中:

[J]:允许坡降,Jc=(G-1)(1-n), Fs:安全系数,2.5 计算结果见表2.3-1~2.3-2。

表2.3-1 渗透稳定计算参数表 桩 号 k(cm/s) H1(m) H2(m) m1 m2 L(m) L1(m) 0+100 1.0*10-6 4.50 0 2.5 2.5 23.25 25.13 1+350 1.0*10-6 2.37 0 3 3 20.31 21.33

表2.3-2 渗透稳定计算成果表 桩号 h0(m) Jab Jbc [J] 结论 0+100 1.274 0.333 0.316 0.358 满足渗透稳定要求 1+350 0.475 0.333 0.316 0.358 满足渗透桅顶要求 由上表可知,堤身的渗透稳定计算结果满足要求,不需进行防渗处理。由于地堪中提供的允许比降值为0.20。如果与它进行比较,断面的渗透不满足稳定要求,下面对不需做防渗处理进行具体分析:

1地堪提供的数据是针对现状堤,而[J]值是根据复堤后的实际情况,按规范提供○

2复堤后堤身由满足规范要求的亚粘土组成,质量较高。○3由于的公式计算得出的。○

桩号0+060~0+160段堤防座在水坑中,出逸点相对较高,本次设计在背水坡高程2.00m以下填坑,降低了渗流出逸点至地面间高度。

根据以上分析,本段堤防不需做防渗处理。 (3) 抗滑稳定计算

按规范要求,对堤的迎、背水坡进行不同工况下的抗滑稳定计算。根据地堪资料,

选取0+100、1+350两个断面为代表,利用简化毕肖普法进行抗滑稳定计算。计算程序采用《水利水电工程土石坝设计软件包》中的《土石坝边坡稳定分析程序》。

1计算条件 ○

蓟运河江洼口段设计洪水位4.30m,多年平均水位1.0 m; 地震烈度8°。

2断面各土层的基本物理力学指标见表2.3-3。 ○

2.3-3 土层物理力学指标 参数 渗透系数 比 重 密度 自然快剪 土层 k(cm/s) Gs ρ(g/cm3) 内摩擦力 凝聚力 ?(°C) (kPa) 第一层 1.0*10-6 2.72 1.96 7 20 0+100 第二层 1.0*10-5 2.71 1.86 6 15 第三层 1.0*10-5 2.72 1.89 6 15 第一层 1.0*10-6 2.72 1.96 7 20 第二层 1.5*10-5 2.71 1.86 6 15 1+350 第三层 1.5*10-4 2.69 1.95 15 10 第四层 1.5*10-5 2.72 1.89 6 15 第五层 1.0*10-6 2.71 2.02 8 20 3抗滑稳定计算 ○各断面的滑弧位置详见图2-5~2-8,计算结果见表2.3-4。 各种工况下,堤防抗滑稳定计算均满足规范要求。 表2.3-4 抗滑稳定计算成果表 计算位置及工况 K [K] 0+100 0+350 正常 设计 稳定渗流期(背水坡) 1.983 2.864 1.20 情况 水位 水位骤降2 m(临水坡)1.421 1.928 施工期(临水坡) 1.533 2.195 非常 施工期(背水坡) 1.406 2.264 1.10 情况 多年平均水位 临水坡 1.147 1.692 1.0 m+8°地震 背水坡 1.149 1.703 2.3.6 主要工程量 根据以上设计,本段堤防复堤的主要工程量汇总见表2.3-5。 表2.3-5 江洼口主要工程量汇总表 工程名称 单位 工程量 一、土方工程 1 复堤土压实方 m3 114007.9 2 清基方量 m3 16560.1 3 基槽开挖土方 m3 6315.5 4 基槽回填土压实方 m3 4095.7 5 削坡土方 m3 15645.6 6 上堤路土方量 m3 633.7 7 填坑 m3 3080.7 8 排水沟开挖量 m3 680.2

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