集安市台上镇中兴村堤坊建议项目档案资料1Word下载.docx
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地下水主要赋存于砂卵石层中,为孔隙潜水,接受大气降水及山区基岩裂隙水侧向补给,与河水联系密切,互为补排关系。
强风化基岩中赋存有基岩裂隙大,水量不大。
砂卵石具强透水性,弱风化基岩具中等透水性。
拟建堤防沿线,同属于一个地貌单元,工程地质条件变化不大本阶段勘察未发现不良地质现象存在,适于堤防修建。
砼趾墙基础座在中密砂卵石层上。
原有土堤皆为砂卵石填筑,均已固结,密实程度较好,新选堤线与之重合部分皆可加以利用。
未重合部分可拆除作为新堤填筑料使用。
各层土(岩)主要物理力学指标建议采用值见表3.3.1。
1.3.3天然建筑材料
填筑料场选在堤址范围内河床上,储量1万m3以上。
推运距离40—60m左右。
砂石骨料场为商品料场,位于花甸镇钓鱼河口,运距15km左右。
按SL251—2000规程砼用细骨料质量技术要求,砼用细骨料质量除堆积密度偏低,孔隙率偏高外,其它各项指标满足砼细骨料质量技术要求;
砼用粗骨料质量各项指标均满足粗骨料质量技术要求。
1.3.4工程地质结论
(1)中兴村段原有堤防标准低,且已水毁,不能满足安全要求,需要重新修建。
(2)拟建堤防堤基地质条件满足设计要求。
趾墙基础座于砂卵石层,满足抗冲刷与冻深要求。
(3)经现场勘查,天然建筑材料储量、质量满足设计要求,开采运输条件较好。
(4)建议堤身填筑砂卵石混合料相对密度按0.6控制,干密度按1.8g/cm3控制,内摩擦角:
水上32°
,水下30°
。
1.4工程任务和规模
1.4.1社会经济发展情况及工程建设的必要性
(1)社会经济发展情况
中兴村位于集安市西北部,隶属于台上镇。
耕地面积1280亩,其中水田800亩,旱田480亩。
现有总人口1023人,其中农业人口1023人。
全村经济收入以人参种植加工为主,商贸业为辅,2011年农村经济总产值实现926万元,农村人均收入达到5250元。
(2)项目建设的必要性
项目拟建区域内洪水发生时,多为爆涨陡落,历时很短,一般情况每次洪水过程为1—3天。
由于防洪标准低,防洪基础设施严重滞后,百姓安全得不到保障,严重影响了当地经济的可持续发展,因而建设该堤防工程是十分必要的。
1.4.2工程任务
本次应急度汛工程只能挑选出现险情严重,危害巨大,社会影响广泛的重点村屯段进行优先设计。
保护范围为整个中兴村全部居民、学校、企事业单位、公用及民用设施。
1.4.3工程规模
根据《防洪标准》和《堤防工程设计规范》(GB50286-98),确定中兴村堤防设计为十年一遇洪水标准,其相应工程等级为5级,新建防护堤400延长米。
1.4.4水面线推求
吉林省水利厅以吉水计[2014]329号文批复《集安市台上镇中兴村堤防应急度汛工程》,上游始于中兴村,下游终于中兴村,断面10年一遇洪峰流量为179.5m3/s,对应水位261.85m。
高程调整后对应本次设计水位为401.08m。
1.5工程设计
1.5.1工程等别和标准
本工程防洪标准为10年一遇,工程等级别为5等,建筑物级别为5级。
1.5.2堤防工程布置
(1)河道自然状况
中兴河系新开河支流之一,由于采砂户对河道进行挖砂取石,平均挖深1.0米以上,致使堤脚外露,河道凌乱不堪,2012洪水将堤脚全线淘空,导致堤身坍塌。
(2)堤防工程布置
本次设计堤防位于台上镇中兴村,集安市台上镇辖区,堤线布置根据地形,地质条件结合施工条件按下列因素确定:
堤线布置与河势流向相适应,并与大洪水的主流线大致平行;
堤线应力求平顺,各堤段平缓连接,不得采用折线或急弯;
堤线布置尽可能利用现有堤防和有利地形,修筑在土质较好、比较稳定的滩岸上,留有适当宽度的滩地,尽可能避开不利地质区;
堤线布置在占压耕地少的地带,并利于防汛抢险和工程管理。
1.5.3堤防结构设计
中兴村堤防:
采用砼面板护坡的斜坡式土堤。
堤脚设砼趾墙,梯形结构,顶宽0.6米,底宽1.2米,高1.5米,背水侧垂直,迎水侧设1:
0.4的斜坡。
趾墙每10设深降缝,缝内夹聚乙烯泡沫板。
根据多年调查,冬季岸边无水,考虑冻胀影响,将基础埋深设为1.5米。
堤坡迎水侧坡比1:
2.0,坡面防护采用砼面板护坡,坡面每1.5米设纵缝,水平方向设横缝2道,垂直方向错缝,缝内夹聚乙烯泡沫板,厚度1.0cm。
面板厚度12cm,其下直接铺设土工膜(二布一膜);
堤顶有交通要求,顶宽度取4.0米,迎水侧设0.5米宽砼封肩,其余3.5米采用砂石路面;
堤防背水边坡1:
2.0,接原地面,不作特殊防护。
1.6施工
1.6.1施工条件
集安市台上镇中兴村位于集安市西北,有村村通水泥路连接县级公路,交通便利。
堤防处于新开河支流中兴村,岸边较缓,基础座落于砂卵石层上。
填筑料场选在堤址范围内的河床上,岩性为第四系全新统冲积堆积的卵砾石,级配良好。
没有无用层,平均厚度1.5m,储量1万m3以上。
推运距离40-60m。
骨料场为商品料场,位于花甸镇钓鱼河口运距约5km。
钢筋、水泥由通化购进,运距130km。
施工用电可自备柴油发电机组供应,亦可就近接农用电网。
施工期选择在枯水期进行。
施工围堰建筑物为5级,按《施工组织设计规划》规定施工洪水标准为春汛五年一遇洪水,利用开挖土料直接堆筑。
1.6.2施工布置及进度
堤防施工场地狭长,对外为公路交通。
场内交通采用临时施工道路连接围堰,本工程布设临时施工道路总长0.8km。
中兴村段堤防可将拌合站、骨料堆放区、施工仓库、加工厂、修配厂布置于中兴村委会院内,通过临时施工道路连接村村通水泥路,各种原材料和中间产品可直接运至施工作业面。
办公及生活区租用中兴村民住房。
施工总体布置为临时占地,通过协调和适当补偿均可解决。
根据施工条件、工程完工期限、投资安排及工程规模,工程工期按3个月设定。
1.7设计概算
根据中兴村河堤工程建设项目的内容及规模估算,项目建筑总投资49.8万元,其中:
堤防工程37.1万元,其它费用12.7万元。
2.水文
2.1流域概况
中兴村为新开河的支流之一,发源于长白山系老岭山脉的老爷岭北麓,自东南流向河西北。
全长25公里,流域面积23.5平方公里。
河道平均比降12‰。
流域内支流众多,水量丰沛,地形起伏较大,河道蜿蜒曲折,山峦起伏叠嶂。
两岸多次生林和混交林,近年来政府对该流域采取了一定水保措施,植被得到有效保护,生态环境得到改善。
2.2气象
集安市地处北温带季风气候区,素有“东北小江南”之美称。
年平均气温6.6℃,极端最高气温37.7℃,极端最低气温-36.2℃。
多年平均降雨量941mm,5-9月降雨量748mm,占全年降雨量的79%。
无霜期149天。
多年平均蒸发量为639mm,多年平均风速为1.4m/s,最大风速为24m/s,多年平均日照时数为2259.5小时,最大冻土深1.2m。
2.3设计洪水计算
按国家标准GB50201-94《防洪标准》、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)、《堤防工程设计规范》(GB50286-98)、发改委吉发改农经[2009]166号《关于全省中小河流治理建设规划的批复》、水利厅“吉水基字(1999)42号关于印发《吉林省主要江河整治实施方案》的通知”要求,中兴村堤防按10年一遇洪水设防,堤段按5级设计。
洪水计算分析如下
吉林省水利厅以吉水计[2014]329号文批复《集安市台上镇中兴村堤防应急度汛工程》,上游始于中兴村,下游终于中兴村,断面10年一遇洪峰流量为179.5m3/s。
2.4河道横断面及河床糙率
设计河段河床由砂卵石组成,床面基本平整,河段较顺直,水流通畅,参照《水力学手段》和《浑江干流规划报告》中所列糙率取值范围,确定设计河段的综合糙率为0.035。
2.5分期洪水计算
吉林省水利厅以吉水计[2014]329号文批复《集安市台上镇中兴村堤防应急度汛工程》,上游始于中兴村,下游终于中兴村,河口断面5年一遇春汛洪峰流量为21.43m3/s。
3.工程地质
3.1概述
3.1.1工程区概况
3.1.2堤防现状及存在的主要问题
中兴村段堤防始建于70年代,最大会战期间的产物,堤防断面是干砌石护坡的梯形土堤。
2012洪水造成堤脚淘空,护坡脱落,堤身坍塌,洪水漫堤,一旦再发生洪水,堤防将全部冲毁,其损失不可预估。
3.1.3本次设计意图
为保护中兴村全部居民、学校、企事业单位、公用及民用设施,本次设计中兴村堤防工程总长400米,该堤防已丧失防洪能力,修建该工程势在必行。
工程修建后防洪能力达10年一遇洪水标准,使水患得到有效遏制,免费人员伤亡和财产损失,避免自然环境进一步恶化。
3.2工程地质条件
本次设计堤防,位于新开河支流发源于长白山系老岭山脉的老爷岭北麓,自东南流向西北。
该河由东升河、大顶子河于东明村上头汇集而成。
域内支流众多,水量丰沛,地形起伏较大,河道蜿蜒曲折,山峦起伏叠嶂。
本次设计河段,河谷平缓开阔,河床宽40—50m,平均宽度约55m,河床两岸不对称分布有一级阶地,下游河床中有漫滩分布。
3.3工程地质条件评价
中兴村段堤防可利用部分土堤。
根据对堤线的地质勘察,基地层岩性组成自上而下依次为:
(1)砂卵石:
杂色,稍密—中密状态,冲积成因,分选差,磨圆较,呈次圆状—圆状。
颗分结果:
卵石含量45%,砾石含量28%,沙粒含量2%,土含量5%左右。
层厚1.8—3.80m。
(2)花岗岩:
灰白—浅黄色,斑状、巨斑状结构,均状结构,矿物颗粒粗大,浅色矿物以石英、长石为主,暗色矿物以云母、辉石、角闪石为主。
岩质坚硬,强风化层厚0.5m,局部可达1.0m。
弱风化基岩具弱透水性。
浆砌石档墙基础座在中密砂卵石层上。
各层土(岩)主要物理力学指标建议采用值见下表。
岩土参数建议采用值表
表3.3.1
岩性
密度
孔隙比
比重
渗透
系数
抗剪强度
摩擦
承
载
力
允许水力坡降
允许不冲流速
开挖边坡
相对密度
临时
永久
r湿
rа
ε
G
K
C
Φ
f
J允
g/cm3
cm/s
MPa
m/s
砂卵石
2.65
1.8
0.58
2.68
1.2×
10
1
32
0.5
0.35
0.15
1.2
1:
1.5
0.6
花岗岩
强风化
弱风化
>
0.7
3.4天然建筑材料
3.4.1填筑料
填筑料场选在堤址范围内的河床上,岩性为每四系全新统冲积堆积的卵砾石,卵石54.2%,砾石21.9%,砂24.1%,级配良好。
推运距40—60m左右。
3.4.2砂砾石料
骨料场为商品料场,位于钓鱼河口,运距约15km。
试验成果详见下表3.4.1、表3.4.2、表3.4.3、表3.4.4。
3.5工程地质结论
砼细骨料场材料试验成果表
表3.4.1
试验
项目
指标
类别
物理性质
有害物质含量
颗粒级配
表观密度
堆积密度
孔隙率
云母
含泥量
有机质
轻物质
平均粒径
细度模数
5.0
2.5
1.25
0.63
0.316
0.16
筛底
%
mm
试验
组数
2
平均值
2.66
1.49
44.2
<
0.10
1.6
浅于标准色
0.26
20.2
33.5
43.4
59.1
78.6
92.4
100
0.37
2.58
砼细骨料质量评价表
表3.4.2
项目
SL251-2000规范规定技术指标
试验值
评价4
2.55g/cm3
2.66g/cm3
合格
1.50g/cm3
1.49g/cm3
稍低
40%
44.2%
稍高
3%
1.6%
有机物含量
轻有机质含量
≤1%
0.26%
云母含量
2%
0.1%
细度
2.3~3.5为宜
0.36~0.50为宜
表3.4.3
吸水率
针片状
软弱颗粒
通过各号筛的累计筛余百分率
40
20
2.64
1.63
38.2
1.1
无
0.2
20.3
33.6
91.3
砼用粗骨料质量评价表
表3.4.4
规范规定SL251-2000
B2
备注
序号
指标
试验指标
质量评价
2.60g/cm3
1.60g/cm3
对于砾石力学性能的要求,应符合《钢筋干砌石结构设计规范》规定
3
45%
38.2%
4
2.5%,抗寒性干砌石±
1.5%
1.1%
5
冻融损失率
10%
3.35%
6
针片状颗粒含量
7
软弱颗粒含量
5%
3.92%
8
含泥量(粘、粉粒)
1%
0.20%
不允许存在粘土块、粘土薄膜;
若有则应做专门试验认证
9
碱活性骨料含量
有碱活性骨料时,应做专门试验认证
硫酸盐及硫化物含量
0.5%
换算成SO2
11
有机质含量
12
粒度模数
宜采有6.25~8.30
13
轻物质含量
不允许存在
4.工程任务和规模
4.1社会经济发展情况及工程建设的必要性
4.1.1社会经济发展情况
4.1.2项目建设的必要性
中兴村堤防建设该项目未建设前,曾经发生过多次洪灾,仅发生五年一遇的洪水,就有大量农作物被淹没,造成了农作物的损失,给居住河岸的居民带来了巨大的经济损失,并且背负着巨大的精神压力,并且随着洪水的增大而增加。
随着社会经济的发展,中兴村的社会主义新农村建设不断深入,而洪水隐患一直未得到解决,由于防洪标准低,防洪基础设施严重滞后,中兴村安全得不到保障,人民财产得不到保障,严重影响了本村的经济的可持续发展,因而建设中兴村防洪河堤是十分必要和紧迫的。
4.2工程任务
由于资金有限,本次应急度汛工程只能挑选出现险情严重,危害巨大,社会影响广泛的重点村屯段进行优先设计。
4.3工程规模
按中华人民共和国国家标准GB50201—94《防洪标准》、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)、《堤防工程设计规范》(GB50286-98)、吉林省发展和改革委员会吉发改农经[2009]166号《关于全省中小河流治理建设规划的批复》,堤防设计防洪标准为10年一遇洪水,工程等级为5级堤防工程。
所选堤段位于集安市台上镇中兴村,总长25公里。
4.4水面线推求
4.4.1推算方法
(2)中兴村下段水面线推求
批复对应大柳条沟河口断面10年一遇洪峰流量为179.5m3/s,对应水位261.85m。
设计水面线推算方法是采用曼宁公式按等流量缓变流原理,采用双断面法进行推算。
基本公式为:
=
+
式中:
—上下端面间的水位差(m)
Q—上下端两间的设计流量(m3/s)
K—各断面间流量模数
L—上下端两间河段长度(km)
推算水面线成果见表4-2
中兴村堤防设计水面线推算成果
表4-2单位:
m
桩号
0+000.0
0+089.8
0+139.9
0+183.3
0+215.3
设计堤距
48.2
50.1
64.5
68.6
设计水面线
401.08
400.25
399.78
399.38
399.08
5.工程设计
5.1工程等级和设计标准
按国家标准GB50201-94《防洪标准》、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)、《堤防工程设计规范》(GB50286-98)、吉发改农经[2009]166号《关于全省中小河流治理建设规划的批复》、水利厅“吉水基字(1999)42号关于印发《吉林省主要江河整治实施方案》的通知”要求,中兴村堤防应急度汛工程按10年一遇洪水设防,堤防为5级。
5.2设计依据
5.2.1设计规范
本项工程设计采用的主要规程、规范及设计手册有:
a《水利水电工程初步设计报告
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