河堤防岸坡水毁修复工程报告.docx

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河堤防岸坡水毁修复工程报告

河堤防岸坡水毁修复工程报告2013

一、项目名称

长春市双阳区黑顶子河堤防岸坡水毁修复工程

二、工程位置

杜家村境内黑顶子河堤防

三、水毁工程现状

杜家村境内黑顶子河左岸堤防岸坡有6处塌岸，右岸有1处塌岸。

通过现场踏勘，坍塌主要有三种类型：

1、崩塌

河道岸坡大块土体塌入河水中，岸坡严重后移，最大后移宽度约XXX米，平面上形成凹型陡岸。

崩塌现状见照片1、2、3、4。

汛期打桩岸

2、滑脱

河道岸坡部分土体向河水内滑动，导致岸坡后移，最大后移宽度约XXX米，平面上形成弧形型陡岸。

滑坡现状见照片6、7、8、9。

3、淘坑

河道岸坡局部地段被洪水冲刷形成淘坑，淘坑形状不规则，淘坑深度约3米，淘坑底部低于河水面，上部接近堤顶。

淘坑平面上呈不连续分布。

四、工程建设的必要性和迫切性

黑顶子河堤防年久失修。

经多年河水淘蚀、雨蚀，堤防断面狭窄，最窄处仅1.5米。

堤防抗御洪水能力十分脆弱，每逢汛期都要投入大量人力、物力、财力对极易发生溃堤段进行打木桩防护。

临时支护措施起到一定作用，但是，没有从根本上解决问题。

堤防安全隐患问题亟待解决。

黑顶子河沿岸居住着数百户居民，有的村屯距离河道只有1公里。

两岸种植大面积水田。

黑顶子河沿岸地面高程一般在223.00---224.00米之间，堤防高程一般在223.8~254.8米之间。

每年汛期，黑顶子水库泄流10立方每秒时，河道水位基本与堤顶齐平，一旦发生溃堤，将给河沿岸居民生命财产造成巨大损失。

黑顶子河堤防险段已成为沿岸居民的心腹之患，广大农民群众强烈要求采取可靠的工程措施治理黑顶子河堤防险段。

双阳区政府对黑顶子河堤防险段治理工作十分重视，提出在今年汛期前完成堤防险段治理任务。

通过此项工程的建设，必将起到保护沿岸居民生命财产安全、粮食生产安全的作用，有力促进当地社会进步和经济发展。

因此，工程建设具有必要性和迫切性。

五、工程布置及建筑物

1、岸坡失稳原因分析

黑顶子河堤防岸坡塌岸是由河流泥沙的侧向冲刷和河岸淘蚀以及其他影响因素共同作用下发生的。

作用的结果是使得河岸边界后退移动，岸坡横向摆动变化过程如图所示。

塌岸的原因与水流强度、河湾形态、水位骤降、河水的渗透压力、河岸的土质强度有关。

影响因素虽然复杂，但主要是由于堤岸土体内部的摩擦力和粘结力抵抗不住土体的自重和加在土体上的其他外力，使土体失去平衡，因而发生崩塌、滑坡、淘坑。

使土体失去平衡，造成河道险工，主要有以下主要原因：

（1）水流冲淘

水流冲淘主要发生在河流凹岸，水流冲淘的作用表现在两个方面：

①水流对河岸的侧向淘蚀，增加了河岸的陡度，引起河岸的不稳定；

②水流在河床面上的冲刷增加了河岸的相对高度，同样增加了河岸的陡度，进一步引起河岸的不稳定。

（2）岸坡土体抗剪强度减弱

①堤岸边坡土体的密度不均

堤岸边坡土体的抗剪强度与土体的内摩擦力和粘结力有关，而内摩擦力与土的密度有关。

岸坡失稳在平面上不连续、不规则，说明土体密度有的大、有的小。

密度大的土体，摩擦力就越大，岸坡就比较稳定。

反之，岸坡就比较易失稳定。

②岸坡土体被水侵润后密度减少

岸坡土体被水侵润后，土的孔隙充满了水，密度减少，内摩擦力也减小；且充满水后，水把各土粒隔离较远，并把土内的胶质体溶解，土的粘结力也就减少小，土体剪力增加。

③土体产生裂隙破坏

岸坡土体反复冻结、融化，使土体表层变松或发生裂缝，在雨水深入或地下水浸泡时，增加了土体坍塌的可能性。

特别是在土体被河水浸泡并经水流、风浪振荡后，更易发生坍塌。

（3）水位骤降

堤防岸坡土体经洪水浸泡饱和后，土体抗剪力减弱。

当水位急剧下降时，土体失去了水压力而使相对剪力增加，已渗入土体内的水，有反向流入河内，使坡面发生滑落。

同时，饱和的土壤重量增大进一步促使边坡坍塌或滑落。

（4）地下水的冲刷

河道两岸种植水田。

灌溉期间田面水位高于河槽枯水位米，地下水补给河水。

在水力联系过程中，土体内的砂质细小颗粒随地下水流出，降低土体抗剪力。

2、设计原则

①不改变堤线位置

②按现状水毁工程位置护砌

③根据河势、河湾形态确定整治范围

④采取硬质护岸方式

3、工程布置

根据现场踏勘，确定7处水毁修复工程。

其中，左岸六6处，右岸1处。

具体位置桩号：

水毁第一段：

修复左岸桩号A0+000m~A0+042m，总长42m。

水毁第二段：

修复左岸桩号B0+000m~B0+066m，总长66m。

水毁第三段：

修复左岸桩号C0+000m~C0+027m，总长27m。

水毁第四段：

修复左岸桩号D0+000m~D0+040m，总长40m。

水毁第五段：

修复左岸桩号E0+000m~E0+095m，总长95m。

水毁第六段：

修复左岸桩号F0+000m~F0+035m，总长35m。

水毁第七段：

修复右岸桩号G0+000m~G0+067m，总长67m。

4、护坡设计

根据岸坡失稳原因分析，本次设计技术路线是“前堵后护”方案。

即：

在堤防背水坡截堵田面地下水，防止地下水向河道流入，以保护土体的抗剪强度。

在堤防临水坡采取护坡，防止河水冲淘。

（1）防渗设计

在设计桩号内，沿堤脚处纵向开挖梯形断面铺设土工膜（两布一膜），埋入深度0.5米，铺设第一段长度为55米，第二段长度为49米，第三段长度为51米，第四段长度为56米，第五段长度为50米，第六段长度为53米，第七段长度为53米。

（2）护坡及脚槽的设计

本次设计堤防护坡坡比为1:

2，护坡采用12cm厚现浇混凝土板护坡，下设两层牛皮纸，牛皮纸下铺15cm厚卵砾石垫层，在垫层下铺无纺布（400g/m2）。

护脚采用浆砌石结构，墙顶设20cm厚素混凝土盖帽，浆砌石护脚高2.0m，其中墙身1.5m高，底座厚0.5m，背水坡坡度为1:

0.4。

护脚顶高程为河底高程加高1m。

护脚开挖边坡为1:

1，回填时回填开挖料。

5、设计计算

（1）冲刷深度计算

冲刷深度计算：

根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013），水流平行于岸坡产生的冲刷按下式计算。

式中：

hS－局部冲刷深度（m），从河底起算；

H0－冲刷处的水深（m），以近似设计水位最大深度代替；

Ucp－近岸垂线平均流速（m/s）；

n－与防护岸坡在平面上的形状有关，一般取n=1/4，

—水流流速不均匀系数。

计算得平行水流最大冲刷深度为0.39m。

经过计算，最大顺冲深为0.39m。

浆砌石护脚埋在河床以下1.0m，满足冲刷要求。

（2）护坡厚度计算

混凝土板护坡时，满足混凝土板整体稳定所需的护面板厚度t可按下式确定：

式中：

t——混凝土护面板厚度（m）；

——系数，对于开缝板可取0.075；对上部为开缝板，下部为闭缝板可取0.10；

H——计算波高（m）；

——混凝土板的重度（KN/m³）；

r——水的重度（KN/m³）；

L——波长（m）；

B——沿斜坡方向的护面板长度（m）；

m——斜坡坡率，

经计算，计算后护面板厚度为0.065，根据结构需要，设计取12cm。

（3）抗滑稳定计算

计算参数：

本次设计堤防稳定计算参数表

名称

天然容重（g/cm3）

饱和容重（g/cm3）

渗透系数（cm/s）

抗剪指标

φ（°）

C（kpa）

填筑土

1.80

1.88

3.5×10-6

17

14

粉质壤土

1.85

1.93

5.0×10-6

17

12

淤泥质粉质壤土

1.80

1.85

2.6×10-6

12

10

计算成果图：

桩号D0+000稳定计算成果图

经计算，抗滑稳定系数为2.30，故满足要求。

六、施工组织设计

1、土方开挖

（1）河道开挖

根据原河底高程，进行施工放样埋设区域控制桩，再根据实际情况制定施工方案，先在河道内集土修围堰兼临时道路，再以机械开挖，汽车倒运的方式开挖河道，在靠近河道中心或较低洼地带不适宜机械进场的采用水力冲填的方法清理河道，弃土堆放在不影响堤防施工的堤防内侧或外侧低洼滩地指定地点。

（2）堤防土方开挖

①基础开挖.

以机械（挖掘机）开挖为主，人工开挖为辅，这样可以加快施工进度。

首先，以挖掘机沿开挖线挖土，在河道一侧的，可将挖出的土直接填筑在河道中间形成围堰或直接填筑土堤，挖至距设计底高程30cm左右时，改用人工清理，直至满足设计要求为止。

②基坑排水

根据地势地形情况，采取明排，即每隔30m左右，垂直于河道及基坑轴心修建一条明渠排水沟，将基坑内的渗水排出，在基坑外侧开挖纵向沟（平行基坑轴线），每隔一定距离（如50m）设一排水坑，再以水泵排至导流明渠中。

2、堤防土方填筑

本工程开挖料尽可能的用于堤防填筑，筑堤料分层进行碾压，填筑标准为压实后相对密度大于0.60，通过现场试验，控制施工质量。

3、模板、钢筋制作与安装

模板采用钢模板，人工安装；局部部位采用木模，人工安装。

钢筋制作采用机械与人工相结合施工，采用的主要机械设备为钢筋拉伸机、钢筋切断机、钢筋弯曲机等。

钢筋安装采用人工安装与绑扎。

4、混凝土拌制采用0.8m3搅拌机拌制，采用1t机动翻斗车。

混凝土入仓后，人工平仓振捣，由低向高，保持混凝土面与坡面平行上升。

不合格的料严禁入仓。

严禁在混凝土浇筑过程中，向混凝土浇筑面上加水。

如发现混凝土和易性较差，应采用加强振捣等措施。

振捣采用插入式振捣器振捣。

振捣时按一定次序进行，以免漏振。

混凝土浇筑应有连续性，若超过混凝土允许间歇时间，则按工作缝处理。

5、浆砌石砌筑所用砂浆一律用砂浆搅拌机拌合。

严格按设计标号进行配料和计量。

所用材料水平运输均由1t机动翻斗车完成。

砌筑前，石料应洒水湿润，使其表面充分吸水，但不得残留积水，砌筑时，先铺砂浆后安放块石。

块石应卧砌，上下错缝，内外搭接，砌立稳定。

砌筑灰缝宽度应控制在20mm~30mm，如缝隙较大，则应用碎石塞填。

6、土工膜施工

防渗土工膜施工程序：

渠底及边坡土方修整并验收合格→土工膜铺设、剪裁→对正、搭齐→搭接施工 →检测→修补→复检→验收→ M5水泥砂浆。

a.铺设顺序：

渠道底部土工膜的铺设按从下游至上游，从一岸至另一按由下而上的顺序铺设，接缝排列方向要平行或垂直于最大坡度线。

 b.铺设要求：

铺设土工膜时，要适当放松，并避免人为的硬折和损伤；膜块间形成的结点，要为T字型，不得作为十字型；根据当地气温变化幅度和工厂产品说明预留出温度变化引起的伸缩变形量；并在铺膜过程中随时检查膜的外观有无破损、麻点及孔眼等缺陷，若有孔眼等缺陷须用同种新鲜母材修补，补疤每边要超过破损部位10～20㎝；铺设后的土工膜要自然松弛与支持层贴实，不得褶皱、悬空。

7、本工程位于双阳城区附近，交通便利，转运货物较为方便，公路交通四通八达，无论是以火车站作为工程外来特殊大宗物资转运站，还是以公路交通运输为龙头，完全满足施工运输要求，对外交通条件良好。

需修筑施工临时道路，长度1.0km，砂石路面，路面宽3.0m。

本工程总开挖量为5958m3，弃渣量为2587m3。

土石方平衡见下表。

土石方平衡表单位：

m

性质

单位

填筑量

开挖量

可利用量

回填利用

弃渣

清基

m³

885

885

土方开挖

m³

5073

5073

3371

1702

土方回填

m³

3371

合计

3371

5958

5073

3371

2587

七、设计概算

1、编制依据

1）水利部水总规（2002）116号《水利工程设计概（估）算编制规定》。

2）水利部水总（2002）116号颁《水利建筑工程概算定额》。

3）水利部水总（2002）116号颁《水利工程施工机械台时费定额》。

4）国家计委、建设部计价格（2002）10号文关于发布《工程勘察设计收费管理规定》。

5）国家发改委、建设部发改价格[2007]670号文关于《建设工程监理与相关服务收费管理规定》的通知。

6）国家及地方有关政策及法规。

7）工程量依据设计提供的工程量。

2、基础单价

①人工工资预算单价

本工程地处六类工资区，工资标准和地区工资系数根据水利部水总（2002）116号文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》选定。

工长：

5.40元/工时、高级工：

5.06元/工时、中级工：

4.37元/工时、初级工：

2.32元/工时。

②主要材料预算价格

钢筋、水泥、木材等主要材料预算价格依据实际调查，采用2009年四季度吉林地区市场出厂价格计算加运杂费、采保费构成；砂、碎石、块石地方材料按设计提供的料场加运杂费计取。

超过部分计取税金后列入单价。

③取费

（1）其它直接费

计算基础为直接费，建筑工程费率为5.50%。

（2）现场经费

现场经费费率见下表：

序号

工程类别

计算基础

现场经费（%）

1

土石方工程

直接费

4

2

模板工程

直接费

6

3

混凝土浇筑工程

直接费

6

4

其他工程

直接费

5

（3）间接费

间接费费率见下表：

序号

工程类别

计算基础

间接费（%）

1

土石方工程

直接费

4

2

模板工程

直接费

6

3

混凝土浇筑工程

直接费

4

4

其他工程

直接费

5

（4）企业（计划）利润

按水利部水总（2002）116号文规定为7％。

（5）税金

按水利部水总（2002）116号文规定为3.41％。

4、施工临时工程

按施工组织设计提供的工程量计取。

5、独立费用

（1）建设管理费

a、项目建设管理费按116号文计取；

b、工程监理费按发改价格[2007]670号文计取；

（2）科研勘测设计费

勘测设计费：

按国家计委建设部计价格［2002］10号规定计取;

6、预备费

预备费：

基本预备费按第一至第五部分合计的5%计取。

总概算表

单位：

万元

编号

工程或费用名称

建安

工程费

设备

购置费

独立

费用

合计

占一~四

合计[％]

Ⅰ

工程部分投资

第一部分：

建筑工程

86.57

86.57

78.65

第二部分:

机电设备及安装工程

0.00

0.00

第三部分:

金属结构及机电安装

0.00

0.00

第四部分：

临时工程

13.45

13.45

12.22

一

施工交通工程

3.00

3.00

二

施工房屋建设工程

9.46

9.46

五

其他施工临时工程

0.99

0.99

第五部分：

独立费用

10.05

10.05

9.13

一

建设管理费

3.04

3.04

二

科研勘测设计费

7.00

7.00

一至五部分投资合计

110.07

基本预备费

5.50

静态总投资

115.57

Ⅱ

工程总投资

115.57

建筑工程概算表

编号

工程或费用名称

单位

数量

单价（元）

合计（元）

第一部分建筑工程

865706

一

水毁第一段

96372

1

清基

m³

100

13.29

1329

2

土方开挖（弃运）

m³

229

14.60

3343

3

土方开挖（利用）

m³

423

6.04

2555

4

土方回填（利用）

m³

423

8.30

3511

5

现浇混凝土

m³

31

474.44

14708

6

卵砾石垫层

m³

39

142.83

5570

7

双层牛皮纸

㎡

525

0.50

263

8

无纺布

㎡

260

10.25

2665

9

素混凝土盖帽

m³

4

451.00

1804

10

浆砌石

m³

108

349.54

37750

11

土工膜

㎡

290

17.31

5021

12

钢筋

t

1.5

7703.78

11556

13

模板

m³

49

52.60

2577

14

伸缩缝

㎡

41

90.72

3720

二

水毁第二段

134204

1

清基

m³

139

13.29

1847

2

土方开挖（弃运）

m³

149

14.60

2175

3

土方开挖（利用）

m³

485

6.04

2929

4

土方回填（利用）

m³

485

8.30

4026

5

现浇混凝土

m³

48

474.44

22773

6

卵砾石垫层

m³

62

142.83

8855

7

双层牛皮纸

㎡

827

0.50

414

8

无纺布

㎡

412

10.25

4223

9

素混凝土盖帽

m³

5

451.00

2255

10

浆砌石

m³

142

349.54

49635

11

土工膜

㎡

341

17.31

5904

12

钢筋

t

3

7703.78

19259

13

模板

m³

78

52.60

4103

14

伸缩缝

㎡

64

90.72

5806

三

水毁第三段

75602

1

清基

m³

79

13.29

1050

2

土方开挖（弃运）

m³

227

14.6

3314

3

土方开挖（利用）

m³

309

6.04

1866

4

土方回填（利用）

m³

309

8.3

2565

5

现浇混凝土

m³

27

474.44

12810

6

卵砾石垫层

m³

34

142.83

4856

7

双层牛皮纸

㎡

453

0.5

227

8

无纺布

㎡

225

10.25

2306

9

素混凝土盖帽

m³

3

451

1353

10

浆砌石

m³

76

349.54

26565

11

土工膜

㎡

187

17.31

3238

12

钢筋

t

1

7703.78

10015

13

模板

m³

43

52.6

2262

14

伸缩缝

㎡

35

90.72

3175

四

水毁第四段

112414

1

清基

m³

121

13.29

1608

2

土方开挖（弃运）

m³

536

14.6

7826

3

土方开挖（利用）

m³

417

6.04

2519

4

土方回填（利用）

m³

417

8.3

3461

5

现浇混凝土

m³

41

474.44

19452

6

卵砾石垫层

m³

51

142.83

7284

7

双层牛皮纸

㎡

693

0.5

347

8

无纺布

㎡

345

10.25

3536

9

素混凝土盖帽

m³

4

451

1804

10

浆砌石

m³

103

349.54

36003

11

土工膜

㎡

280

17.31

4848

12

钢筋

t

2

7703.78

15408

13

模板

m³

65

52.6

3419

14

伸缩缝

㎡

54

90.72

4899

五

水毁第五段

214497

1

清基

m³

227

13.29

3017

2

土方开挖（弃运）

m³

431

14.6

6293

3

土方开挖（利用）

m³

716

6.04

4325

4

土方回填（利用）

m³

716

8.3

5943

4

现浇混凝土

m³

78

474.44

37006

5

卵砾石垫层

m³

99

142.83

14140

6

双层牛皮纸

㎡

1323

0.5

662

7

无纺布

㎡

657

10.25

6734

8

素混凝土盖帽

m³

8

451

3608

9

浆砌石

m³

222

349.54

77598

10

土工膜

㎡

537

17.31

9298

11

钢筋

t

4

7703.78

30045

12

模板

m³

125

52.6

6575

13

伸缩缝

㎡

102

90.72

9253

六

水毁第六段

75577

1

清基

m³

72

13.29

957

2

土方开挖（弃运）

m³

117

14.6

1708

3

土方开挖（利用）

m³

306

6.04

1848

4

土方回填（利用）

m³

306

8.3

2540

5

现浇混凝土

m³

28

474.44

13284

6

卵砾石垫层

m³

35

142.83

4999

7

双层牛皮纸

㎡

465

0.5

233

8

无纺布

㎡

231

10.25

2368

9

素混凝土盖帽

m³

3

451

1353

10

浆砌石

m³

78

349.54

27264

11

土工膜

㎡

198

17.31

3428

12

钢筋

t

1

7703.78

10015

13

模板

m³

44

52.6

2314

14

伸缩缝

㎡

36

90.72

3266

七

水毁第七段

157040

1

清基

m³

147

13.29

1954

2

土方开挖（弃运）

m³

14

14.6

204

3

土方开挖（利用）

m³

716

6.04

4325

4

土方回填（利用）

m³

716

8.3

5943

5

现浇混凝土

m³

54

474.44

25620

6

卵砾石垫层

m³

68

142.83

9712

7

双层牛皮纸

㎡

905

0.5

453

8

无纺布

㎡

449

10.25

4602

9

素混凝土盖帽

m³

7

451

3157

10

浆砌石

m³

176

349.54

61519

11

土工膜

㎡

458

17.31

7930

12

钢筋

t

3

7703.78

20800

13

模板

m³

85

52.6

4471

14

伸缩缝

㎡

70

90.72

6350

施工临时工程概算表

编号

工程或费用名称

单位

数量

单价（元）

合计（元）

第四部分施工临时工程

134539

一

施工交通工程

km

1.0

30000.0

30000

二

房屋建筑工程

94636

1

施工仓库

㎡

400

200.0

80000

2

办公、生活及文化福利建筑

%

1.5

975706.0

14636