堤防设计说明书.doc

1、1镇巴县青水镇青水中学堤防工程初步设计报告镇巴县水利工作队二O一二年四月2镇巴县青水镇青水中学堤防工程初步设计报告建设地点：镇巴县青水镇总 投 资：35.22万元设计单位：镇巴县水利工作队报告编写： 校 核：审 定：批 准：日 期：二O一二年四月3镇巴县青水镇青水中学堤防工程初步设计报告1综合说明镇巴县青水镇青水中学堤防工程位于镇巴县西北部，距县城实际路程51公里。青水中学位于河左岸，学校紧邻河道，该段河道在雨季水流量较大，急需修建青水中学堤防工程。堤防工程位于青水镇青水河左岸，堤防总长168.3米，堤高5m，其中堤身高3.5m，基础深1.5m 。根 据 青水镇镇规划， 工 程 防 护 对 象

2、 的 等 级 为 等 ，青水镇清水中学堤 防 工 程 的 级 别 为 4级 ，防 洪 标 准 为 10年 ，新 建 堤 防 堤 型采 用 重力 挡土墙式， 浆 砌 石 结 构 。主 要 工 程 量 有 ：砂 砾 石 开 挖 2362.33m3，砂 砾 石 回 填 420.75m3，浆 砌 石 936.63 m3，抹 面 665.13 m2 。工 程 总 投 资 35.22万 元 。计 划 建 设 工 期 1.5个 月工 程 建 成 后 ，提高了青水镇整体防洪能力，保证青水中学防洪安全，社会效益显著。2工程概况2.1 流域概况项目区内主要河流青水河支流，为山区河流，属嘉陵江水系，青水河发源于青水

3、乡西沟村梧桐坝，由北向西南流入仁村乡徐4家河和渔水河相汇出境入四川万源，全长69公里，流域面积422.2平方公里，平均比降10.41，多年平均径流10.73m 3/s， 青水镇以上流域面积89.2平方公里。青水河上游河道狭窄，两岸陡峻，耕地、人口多分布在半山，下游较上游宽阔，山势略缓并间有平坝，人口多居住在沿河边，区内喀斯特地貌发育，流域内断层裂隙发育，石灰岩分布面广。青水镇为矮山河谷平坝区，海拨多在500-2500米间。2.2 气象水文青水镇属北亚热带湿润气候区，具有明显山地特征，气候温和，雨量充沛。年平均气温13.8，极端最低气温-10，最高气温37.8 ，多年平均最大风 速11.44米/

4、秒，最大风速22米/ 秒。多年平均降水量1250毫米，年内分配不均，降雨多集中在79月，占全年降雨量的52%，510月降雨量占全年降雨量的73.4%。2.3工程地质本区位于四川台地边缘，属大巴山旋纽构造展布区，出露三迭系、震旦系地层。主要岩性为泥质灰岩，角砾岩等。区内构造线近南北，属川东弧行构造带的东翼，弧顶向西突出，形成大致平行的断裂和褶皱带。本区主要是司上镇巴渔渡弧形大断裂带，分布在东部，走向近于南北，受此影响，区域内岩石5破碎，断层裂隙发育。工程地处河谷平坝区，位于山洪冲积形成的滩地上。基底0+000-0+025.0,0+103.6-0+168.3段以砂砾 石为主，覆盖层在310米以上，

5、0+025.0-0+103.6段主要 为石灰岩。 该段河床为砂卵石和石灰岩岩层，无不良地质现象。3工程设计3.1 设计依据(1)依据青水镇规划(2)依据堤防工程设计规范(GB50286-98)(3)依据防洪标准(GB50201-94)(4)依据水工挡土墙设计规范(SL3792007)3.2 工程等级及设计标准该堤防工程防护对象为乡(镇)，依据堤防工程设计规范(GB5028698)表2.1.1 、防洪标准表2.0.1，本工程防护对象的等级为等，堤防工程的级别为4级，确定堤防防洪标准为10年。3.3 堤线布置及堤型选择3.3.1堤线布置6堤线布置应遵循的原则：(1)河堤堤线应与河势流向相适应，并与

6、大洪水的主流大致平行。(2)堤线应力求平顺，各堤段平缓连接，不得用折线或急弯；3.3.2堤型选择根据因地制宜，就地取材的原则，新建堤防堤型采用重力挡土墙式，筑堤材料采用水泥砂浆砌石。3.4 堤顶高程堤顶高程按设计洪水位加堤顶超高确定，堤顶超高按堤防工程设计规范(6.3.1) 公式计算确定。3.4.1 设计洪水位(1)洪水青水河流域无水文站，无洪水观测资料，洪水计算采用汉中地区实用水文手册经验公式(6-1)推求。Qp=CpFn式中Qp频率为P的设计洪峰流量(m 3/s)；Cp、n频率为P的经验参、指数；F流域面积按工程所在分区，查表(68)参、指数 为Cp=12.82 、n=0.7212，根据上

7、式 计算。QP=10%=326.96m3/S(2)设计洪水位7洪水计算断面选择在学校上游0+168.3m米处，洪水位根据曼宁公式计算推求：Q=1/nWR2/3i 1/2式中Q频率为P的设计洪峰流量m 3/S；n河床造率，根据实际调查，取n=0.04；w过水断面(m 2)；R水力半径m；i水面比降，按实测河床比降取i=5；通过计算当洪峰流量Q p=10%=326.96m3/s时，洪水位H=1054.28m。3.4.2 堤顶超高堤顶超高按堤防工程设计规范(6.3.6)计算确定；Y=R+e+A (6.3.6)式中Y堤顶超高(m)；R设计波浪爬高(m)，可按附录C计算确定；e设计风雍增水高度，按附 录

8、C计算确定；A安全加高(m)，按本规范表2.2.1确定；(1)设计波浪爬高设 计 波 浪 爬 高 按 附 录 C.3.12式 计 算 ，当 m=0.63 1.25时 ，Rp=KKvKpRoH式中Rp累积频率为P 的波浪爬高(m)；K斜坡的糙率及渗透性系数，根护面类型为砌石护面按表C.3.11确定K =0.80；Kv8经验系数，可根据风速V(m/s)、堤前水深d(m)、加速度g(m/s 2)组成的无 维量V/gd，可按表C.3.12确定，采用内插Kv=1.19；Kp爬高累积频率换算系数，可按表C.3.13确定，Kp取2.07；Ro无风情况下，光滑不透水护面(K =1)、H=1m时的爬高值，可按表

9、C.3.14确定，查表得Ro=1.45；H堤前波浪的平均波高(m)，根据公式 (C.1.11)计算得H=0.07m。根据上式计算得Rp=0.20m(2)风雍水面高度风雍水面高度在有限风区的情况下，计算值较小可忽略不计。 (3)安全加高本 堤 防 工 程 的 级 别 为 4级 ，查 规 范 表 2.2.1，安 全 加 高 值 取 0.5m。(4)堤顶超高堤顶超高按公式(6.3.1)计算，Y=0.6m。（5）堤顶高程洪水计算断面处河堤堤顶高程为1055.58m。以该处堤顶高程按6.7比降确定该段河堤堤顶高程，详见河堤纵断面设计图。 93.5堤防布置堤防工程位于青水河青水中学段左岸，堤防总长168.

10、3米。堤防比降采用河道比降6.7。为保证汛期安全，河道宽度不得小于12米。3.6堤防设计新建堤防168.3m断面：河道比降较下游陡，洪水淘刷深度较大，该段防洪堤基础埋深设计1.5米，防洪堤采用重力斜墙式，堤基断面为矩形，底宽2.15米，堤身断面为梯形，顶宽0.6米，底宽1.85米，高3.5米，迎水面和背水面都放坡，坡比分别为1：0.5，1：0.14。河堤采用M 7.5水泥砂浆砌石，M 10水泥砂浆抹面、勾 缝；详见图纸。河堤回填：河堤背水面回填到操场外小路地面齐平，河堤迎水面回填到现状河床高程。回填采用砂砾石并夯实。河堤每10米设一变形缝。河堤设排水孔两排，水平间距3m，竖直间距1.5m，排水

11、孔尺寸1010厘米，呈品字形布置。3.7河堤稳定计算(1)抗滑稳定计算(设计洪水时)按公式Kh= 计算FWP式中K h-抗滑稳定安全系数；10W一作用于墙体上的全部垂直力的总和(KN)；P一作用于墙体上的全部水平力的总和(KN)；f一底板与堤基之间的摩擦系数；f查堤防工程规范表4取f=0.45。 经计算：K h=1.581.2 ,满足堤防工程规范要求(2)抗倾稳定计算(设计洪水时)按公式Kq= 计算MVMH式中K q一抗倾稳定安全系数；Mv一抗倾覆力矩(KN.m)； Mh一倾覆力矩(KN.m)。经计算:K q=1.591.4,满足堤防工程设计规范要求。(3)基底压应力计算（设计洪水时）BeFPp61maxin并满足以下条件，即p ,pmax 1.2 ，pminR0式中p max.min一基底的最大和最小压应力（KPa）；F一基地面积（B1，B为基底宽度）；e一偏心距；P一作用于基底的总垂直力;p一基底的平均压力