6 堵口工程设计
提示:无论是江、海、河堤的堵口,或湖、圩堤的堵口,都必须在事前做好堵口工程设计。 (1)堵口工程设计,包括龙口的布臵、龙口的尺寸、堵口的时间、堵口的材料、堵口的方法、堵口堤的断面尺寸等内容。 (2)由于堤防工程所处地区、位臵的不同,龙口的自然条件、施工条件、交通条件等会存在一定的差异,因此,在进行堵口工程设计时,一定要坚持从工程的实际出发,经过充分的分析论证,因地制宜的提出可靠的工程设计,以保证堵口工程顺利实施。 报告应针对不同情况,说明设计结论,必要时,论证堵口得以顺利进行的条件。 6.1 龙口的布置
根据堤防工程的总体布置及 , 本工程拟设置龙口 处。1号龙口布置于 堤的
部位,起点坐标位置:X = , Y = , 桩号 ; 迄点坐标位置: X = , Y = , 桩号 。2号龙口布置于 堤的 部位,起点坐标位置:X = ,Y = , 桩号 ;迄点坐标位置,X = ,Y = , 桩号 ;……。 6.2 龙口的尺寸
经水文计算确定。
(1) 号龙口预留口门宽度 m,最大水深 m,控制水流流速 m/s、最大流量 33m/s;合龙载流的口门宽度 m,最大水深 m,控制水流流速 m/s、最大流量 m/s。 (2) 号龙口预留口门宽度 m, 最大水深 m, 控制水流流速 m/s、最大流量 m/s; 合龙载流的口门宽度 m, 最大水深 m, 控制水流流速 m/s、最大流量 m/s。 ……。 6.3 堵口的时间
为了顺利的实施龙口堵口,根据龙口所在水域的水文特征,选定 年 月 日~ 年 月 日为龙口堵口时间, 其中, 年 月 日~ 年 月 日进行龙
口堵口施工的准备 , 年 月 日 ~ 年 月 日实施龙口束窄工程, 年 月 日实施堵口合龙截流。 6.4 堵口的材料
根据龙口束窄时的水流流速与合龙截流时的水流流速, 选择不同重度的堵口材料: 束窄龙口采用 材料; 合龙截流采用 材料。 6.5 堵口的方法
根据龙口的 (水深、流速、堵口材料以及机械设备) 等条件,确定采用 堵的方法进行堵口。
6.6 堵口堤的断面尺寸
根据龙口堵口时的 (水位差和堵口堤的稳定) 要求, 确定截流堤的断面尺寸为: 堤顶
16
33
标高 m, 顶宽 m, 临水坡1∶ , 背水坡1∶ 。戗堤的断面尺寸为∶堤顶标高 m, 顶宽 m,临水坡1∶ , 背水坡1∶ 。
7 穿堤建筑物工程设计
提示:我国的穿堤建筑物,从结构上划分,基本上可分为二大类: 一类是钢筋混凝土结构,如涵闸、泵站、交通通道等; 另一类是钢结构,如各种管道、电缆等。 穿堤建筑物与堤防一起,共同发挥着防洪效益与工程效益。穿堤建筑物工程的设计要求与堤防工程的设计要求不同,穿堤建筑物工程按不同建筑物的设计要求进行设计。钢结构穿堤建筑物除了钢结构自身必须具有的一定的刚度、使其能够承受作用于结构上的各种荷载以外,至关重要的是钢结构的穿堤部分应具有足够的,与堤土结合的长度,以防止钢结构与堤土的接缝处产生渗流破坏,威胁堤防的安全。 延长钢结构与堤土接缝处的渗径长度的工程措施:一是在钢结构上增加截流环,用以减小渗流的水力比降;二是加大钢结构穿堤处的堤防断面,保证钢结构与堤土接缝处必须的渗径长度。无论采用何种措施,在钢结构穿堤的头尾处都必须设臵反滤层,以防止接缝处的渗流逸出,造成堤土流失。 本《范本》按钢筋混凝土结构穿堤建筑物编写,使用范本者应根据工程的具体情况作必要的修改。 7.1 设计标准
7.1.1 工程等级及建筑物级别
根据建筑物的建设规模和重要性,确定本工程为 等工程, 建筑物属 级。建筑物的整体抗滑稳定安全系数取基本组合为 ,特殊组合为 。地震设计烈度为 度。 7.1.2 防洪标准
设计洪水位(高潮位)重现期为 a,设计洪水位 m。 设计低水位(低潮位)重现期为 a,设计低水位 m。 校核洪水位重现期为 a,校核洪水位 m。 校核低水位重现期为 a,校核低水位 m。 设计风速重现期为 a,设计风速 m/s。 校核风速重现期为 a,校核风速 m/s。 7.1.3 水位组合及设计流量
(1)上游高水位(控制水位,下同) m;下游低水位 m,设计引水流量 m/s。 (2)上游低水位 m,下游高水位 m,设计排水流量 m/s。 7.2 平面布置设计
根据规划,本堤防工程计有穿堤建筑物 处,其中:
(1) 水闸布置于堤防的 堤段,水闸的中心轴线与堤防纵轴线交会点位置为:?
3
3
X= ,Y= ,桩号 。
主体建筑物长 m,宽 m,孔径 m,底板标高 m。
上游消力池长 m,宽 m,底板标高 m。海漫长 m,宽 m,标高 m。
17
防冲槽长 m,宽 m,标高 m。
下游消力池长 m,宽 m,底板标高 m。海漫长 m,宽 m,标高 m。防冲槽长 m,宽 m,标高 m。
(2) 涵洞布 置于堤防的 堤段,涵洞的中心轴线与堤防纵轴线交会点的坐标位置为:X= ,Y= ,桩号 。
主体建筑物长 m,宽 m,洞径 m,底板标高 m。
上游消力池长 m,宽 m,底板标高 m。海漫长 m,宽 m,标高 m。防冲槽长 m,宽 m,标高 m。
下游消力池长 m,宽 m,底板标高 m。海漫长 m,宽 m,标高 m。防冲槽长 m,宽 m,标高 m;……。 7.3 结构设计
提示:建筑物结构设计采用以下程序进行: (1)根据建筑物的性质和自然条件选择适合的结构型式; (2)确定建筑物规模:对涵闸等水工建筑物,根据引排水及通航要求,通过水文水利计算,决定其建设规模;对非水工建筑物则按建设单位的要求进行设计; (3)进行基础设计; (4)进行结构设计,决定建筑物的细部结构尺寸; (5)对重要的建筑物工程,设计后,还应通过模型试验进行验证。 报告按设计程序说明设计成果,必要时,简介模型试验结论。 7.3.1 结构型式
根据 (本地同类建筑物建设的实践经验,并参考其他地区同类建筑物设计的先进经验) ,本穿堤建筑物采用 式结构。该结构型式具有 (整体稳定性好,适宜软土地基条件, 运行安全可靠,工程造价相对较低) 等优点,是 (目前我国穿堤建筑物中较好) 的结构型式。 7.3.2 基础设计
根据工程地址的地质勘察资料,地基土质为 等土,地基承载力为 kPa,而经计算要求的地基承载力为 kPa,因此, (有必要) 对地基进行加固处理。 (参照通常有效的) 地基处理方法,本工程拟采用 等对地基进行处理。 7.3.3 结构设计
经设计计算,确定采用如下结构设计: ⑴底板与岸墙
底板采用 结构,底板标高 m,长 m,宽 m,厚 m。上游齿坎宽 m~ m,底部标高 m。下游齿坎宽 m~ m,底部标高 m。
岸墙采用 结构,墙顶标高 m,墙长 m,顶宽 m,底宽 m。 ⑵消力池与翼墙
上游消力池采用 结构,底板标高 m~ m,长 m,宽 m~ m,厚 m。翼墙采用 式 结构,墙顶标高 m,墙长 m,顶宽 m,底宽 m。 下游消力池采用 结构,底板标高 m~ m,厚 m。翼墙采用 式 结构,墙顶标高 m,墙长 m,顶宽 m,底宽 m。 ⑶海慢、防冲槽与边坡护坡
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上游海慢采用 结构,长 m,宽 m,厚 m。防冲槽采用 结构,长 m,宽 m,厚 m。上游河道边坡比为1∶ ,采用 护坡,护坡长 m,宽 m,厚 m。
下游海漫采用 结构,长 m,宽 m,厚 m。防冲槽采用 结构,长 m,宽 m,厚 m。下游河道边坡坡比为1∶ ,采用 护坡,护坡长 m,宽 m,厚 m。 ⑷闸门
采用 结构 式闸门,门高 m,宽 m,厚 m。用 启闭机启闭。 ⑸防渗设计
为防止闸与堤接缝的渗流破坏,确保建筑物与堤防的安全,根据上下游可能出现的最危险的水位组合,进行防渗设计。
建筑物底部采用 防渗, 的结构尺寸为: m, m, m,设置于底板下 部位。
建筑物侧面设置 道 进行防渗, 的结构尺寸为: m, m, m。 7.4 工程量
穿堤建筑物主要工程量见表7-1。
表7-1 建筑物主要工程量表
工程名称 主体工程 翼 墙 消 力 池 海 慢 防 冲 槽 护 坡 土方,m 3石方,m 3混凝土,m 3土工布,m2
8 现有堤防技术改造工程设计
提示:我国现有堤防的总长度超过20 万km, 分布在沿海及江、河、湖、圩等地区, 是我国主要的防汛防洪基础设施。这些堤防大都是很早以前建设的,防汛防洪标准一般都不高, 不少堤防还存在着较严重的质量问题。由于一些堤防是在超荷的情况下运行或带病运行,给一些地区的防汛防洪安全带来了很大的威胁。建国以来建设的堤防,虽然标准质量比以前建设的堤防的标准质量有所提高,但由于自然条件的变化和社会经济的迅速发展,有的标准已明显偏低, 有的抗御风浪能力较差,已不适应形势发展的需要。因此,对现有堤防进行技术改造, 不仅是提高我国的总体防汛防洪能力、保卫人民生命财产安全的需要, 而且, 对我国的社会主义改革开放和现代化建设事业的发展也有着重要的意义。 现有堤防技术改造是一项牵涉范围广、改造内容十分复杂、技术要求很高的工程。由于各地的自然条件不同,堤防的保护对象不同,改造的要求也不同,所以,很难就所有的改造工程形成一个统一的设计范本。
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本《范本》系按现有堤防技术改造中带有普遍性的问题编写。各地在进行堤防技术改造设计报告的编写时,应当根据当地的自然条件、技术改造要求、施工技术水平等因地制宜的进行补充和完善,务求完整、严密、逻辑合理。 8.1 设计标准
根据建设单位提出的堤防工程的技术改造要求,改造后的堤防定为 等 级建筑物。
堤防的抗滑稳定安全系数提高为:基本组合 、特殊组合 。 地震设计烈度为 度。
设计洪水重现期为 a,设计洪水位 m。 设计风速重现期为 a,设计风速 m/s。 8.2 技术改造设计 8.2.1 加高培厚设计
根据重新确定的堤防的防汛防洪标准,经验算,原堤防的高度及稳定性 (均达不到) 安全要求,需要进行 (加高培厚) 。
加高培厚后的堤防结构断面为:堤顶标高 m,顶宽 m,采用 护面。 防浪墙顶的标高为 m,采用 结构。
根据堤前波浪及水流条件,临水坡设 级坡,坡比为1∶ ~1∶ ,采用 护坡,采用 、 护面与消浪;堤前采用 护脚及 护底,护底宽度 m;背水坡坡比1∶ ,采用 护坡。
堤防加高培厚以后,为了提高堤基及堤内渗流的稳定性,在堤的内外侧分别设置 层戗台,戗台顶标高 m~ m,戗台宽度 m~ m, 坡比1∶ ~1∶ 。 每延米堤计:土方 m;混凝土方 m;土工布面积 m。 提示:加高培厚是现有堤防技术改造的基本措施之一,不仅适用于防洪标准偏低的堤防提高防洪标准,也适用于一些兴建时标准较高,后因种种原因,如水土严重流失、海平面上升、地面沉降等,致使实际的防洪标准降低了的堤防提高防洪标准采用。 3
3
2
8.2.2 补强加固设计
提示:现有堤防: (1)有的已年久失修,堤身出现裂缝、洞穴或坍陷; (2)有的应当护坡而未护坡,或虽已护坡,但护坡强度不够已被部分损坏; (3)有的应当护底而未护底,或虽已护底,但护底已被部分损坏; (4)有的防浪墙、堤坡或堤身的稳定性不够,已产生位移、滑动、倾斜等情况。 对以上存在的问题,应当进行补强加固设计,报告应逐一加以说明。 ⑴堤身裂缝、洞穴、坍陷的处理设计
堤身的裂缝、洞穴,采用 (灌浆或挖开重筑的方法进行处理,处理以后,作渗漏检查,直至不发生超常的渗漏为止) 。
堤身坍陷,采取 (先将坍陷部分的堤身折除,并对堤基进行加固处理,然后,重新构筑堤身) 。
每延米堤计:土方 m;石方 m;混凝土方 m;土工布面积 m。 ⑵护坡改造工程设计
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3
3
3
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