休宁县流口镇水环境综合治理工程 可行性研究报告
筑时“大填大挖”的现象。
河道堤岸结构型式分别按整体为重力墙式断面和复式断面两种结构进行比选设计。 5.1.2.3 堤防断面比选
5.1.2.3.1重力墙式堤防 a）堤岸结构形式
根据测量地形和勘察地质资料，河道护坡结构根据计算流速及土体抗冲能力确定。河道采用重力墙式堤防作为比选方案之一进行设计。
本次治理河道总长约13.17km，本次设计护岸为率水河段（桩号0+000~13+170）左右岸。护岸总长26.34km。本工程堤防护岸型之一采用重力式浆砌石。墙顶高程按各点设计洪水位加0.1m安全加高值确定，另在防洪墙顶加0.2m厚的C20混凝土压顶。重力墙坡度1:0.2，墙身砌体强度等级采用M10，基础设厚0.6m的C20混凝土底板。防洪墙结构典型设计图详见图册HJZL―SG―01。
河道堤防典型断面图
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b）堤岸稳定计算及分析 1）计算指标选定
根据有关规范及本工程地质勘察报告，选定砌块石砌体容重为21.3kN/m3，砼容重24.2 kN/m3，钢筋砼容重为24.7 kN/m3。以强风化基岩作为持力层，基底滑动磨擦系数f=0.56。
堤后（墙背）回填天然粘土统料，夯（压）实后，其内摩擦角=30°，凝聚力c=90～100KN/m2，饱和容重为18N/m3，堤顶计算活荷载为q=4kN/m2。粘性土允许承载力[R]= 140～300kPa。
2）荷载及荷载组合
作用于挡土墙上的荷载可分为基本荷载和特殊荷载两类。基本荷载包括：自重；设计洪水位时的静水压力、扬压力及风浪压力；土压力以及其他出现机会较多的荷载；特殊荷载包括：其它出现机会较少的荷载。其中自重应包括结构自重、填料重等；扬压力包括浮托力和渗透压力，渗透压力采用渗径系数法计算；土压力按主动土压力计算。
本工程采用库伦公式计算主动土压力，计算公式为： E=·γ·H·（H+2h0）·k h0=
qγ12()k= ()()sinφ+δsinφβ[1+cos]cosαcoos(α+δ)(α+δ)cos(αβ)cos2φα22式中：E——库伦主动土压力（KN）； K——库伦主动土压力系数； γ——填土的容重（kN/m3）； H——墙背填土高度（m）； q——均布荷载（kN/m2）；
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h0——外荷等代土层高度（m）； φ——填土的内摩擦角（度）； α——墙背与竖直线所成的倾角（度）；
δ——外摩擦角，填土与墙背之间的摩擦角（度）； β——填土表面与水平线所成的坡度（度）。
挡土墙设计的荷载组合可分为正常情况和非常情况两类。正常情况由基本荷载组合，非常情况由基本荷载和一种或几种特殊荷载组合。根据本工程的具体情况，选择以下两组荷载组合作为最不利情况：
①完建期（墙背回填、无水），为正常情况，即正常运用条件； ②设计非灌溉期（根据墙后填料为砂卵石料及墙身设排水孔情况，按墙内、外水位差2.0m考虑），为非常情况，即非常运用条件。
3）稳定及应力计算
根据《堤防工程设计规范》（GB50286—98）的规定，岩基上防洪墙稳定计算包括抗滑稳定、抗倾稳定和基底应力计算。本工程防洪墙采用重力式，防洪墙高度范围为6.5m。选取挡墙高度最高断面进行稳定计算。
4）抗滑稳定计算
Kc?f??W?P
式中：KC——抗滑稳定安全系数；
∑W——作用于墙体上的全部垂直力的总和（KN）； ∑P——作用于墙体上的全部水平力的总和（KN）； f —— 基底面与地基之间摩擦系数。
允许抗滑稳定安全系数取值：根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98）规定，Ⅳ级建筑物岩基上抗滑稳定安全系数允许值
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[KC]，在正常运用条件下为1.20，非常运用条件下为1.05。
5）抗倾覆稳定计算
K0??M?MVH
式中：K0——抗倾覆稳定安全系数；
∑MV——作用于墙身各力对墙前趾的抗倾覆力矩（KN·m）； ∑MH——作用于墙身各力对墙趾的倾覆力矩（KN·m）。 允许抗倾覆稳定安全系数取值：根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98）规定，Ⅳ级建筑物，防洪墙抗倾覆稳定安全系数允许值[K0]，在正常运用条件下为1.45，非常运用条件下为1.35。
6）计算成果及分析
根据计算，浆砌石重力式护岸抗滑稳定和抗倾稳定成果见表5.1-4、5.1-5，由表可见防洪墙抗滑和抗倾均可以满足规范要求。
表5.1－4 防洪墙稳定计算成果表
工况 完建期 水位骤降期 抗滑稳定安全系数 计算值 1.32 1.18 允许值 1.20 1.05 抗倾覆稳定安全系数 计算值 1.62 1.51 允许值 1.45 1.35 表5.1－5 防洪堤工程量表
堤岸工程量 挖方 填方 浆砌石M10 混凝土底板C20 素矼C15 数量（m2/m3） 备注 （运输距离5km以内解决） （买土，运距10-20km） 5.1.2.3.2复式断面堤防
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河道断面结构根据计算流速及土体抗冲能力确定，选用复式断面作为方案之一，根据水力学整体计算分析结果。河道断面采用复式断面，因此河道不采取全范围的护砌，即4m以下的部分设置成浆砌石或者生态袋挡墙结构，4m以上的部分采用生态护坡的型式进行整体设计。为保证安全，采取以下工程措施：
（1）根据弯道环流的理论，在凹岸为水流冲刷部位，而凸岸水流作用较弱，因此可根据河道平面走向，在河道凹岸水下部分、流速变动区域采用护砌结构，保证洪水作用下水土不流失。
（2）在设置蓄水构筑物的范围采用护砌结构，已形成抗冲节点。 除以上位置，在河底凸岸、顺直段均不考虑护砌。 （a）复式断面型式
(1)对河道堤线位置的现状地形较低的区域设置浆砌防洪堤，护坡采用生态护坡，边坡坡度1:3.0~1:4.0，适用于桩号0+000~1+100段河道。本断面突出自然、生态的特点，不提倡有人进入。
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