淤泥河河道治理工程设计简述(案例赏析)
dsh666
dsh666 Lv.3
2015年06月03日 12:44:28
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1 概况  大同市新荣区位于大同盆地北部山地丘陵区,属永定河水系,东西宽53km,南北长31km,总面积1 018 km2 。淤泥河是海河流域永定河水系御河一级支流,发源于内蒙古凉城县红石崖山,于左云县管家堡乡徐达窑村北进入新荣区境内,总流域面积743.1km2 。下游为赵家窑水库,坝址以上控制流域面积717km2 。淤泥河于大同市南郊区山底村注入御河。  2 工程建设必要性分析  本工程位于淤泥河中游,新荣区南部约500m处、同云路新荣区桥上下游两侧。淤泥河经过新荣镇段两岸岸坡较缓,河道宽80~390m。

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1 概况
  大同市新荣区位于大同盆地北部山地丘陵区,属永定河水系,东西宽53km,南北长31km,总面积1 018 km2 。淤泥河是海河流域永定河水系御河一级支流,发源于内蒙古凉城县红石崖山,于左云县管家堡乡徐达窑村北进入新荣区境内,总流域面积743.1km2 。下游为赵家窑水库,坝址以上控制流域面积717km2 。淤泥河于大同市南郊区山底村注入御河。
  2 工程建设必要性分析
  本工程位于淤泥河中游,新荣区南部约500m处、同云路新荣区桥上下游两侧。淤泥河经过新荣镇段两岸岸坡较缓,河道宽80~390m。
  大呼高速公路桥上游4.1km,光明村段2.7km河道两岸没有堤防,淤积严重,灌木、杂草丛生,局部有杨树疏林地,严重影响河道行洪能力,防洪标准不足5年一遇,给当地防洪安全带来威胁。淤泥河从大呼高速公路桥经迎宾桥(新荣桥)至下游光明桥,总长6.5km,虽经过治理,但局部地段堤防缺失,城镇段不能满足20年一遇的防洪标准。该河段两岸有3.0万人口,0.13万hm2 耕地,保护城镇居民的生命财产安全已迫在眉睫。
  3 工程建设规模及总体布置
  3.1 工程任务
  根据新荣区建设和河道现状,确定工程建设任务是防洪,主要内容为堤防建设和河道疏浚,新建或加固淤泥河治理段河道堤防,彻底解决两岸居民的洪水之患;对淤泥河治理段河道进行疏浚。
  3.2 工程建设规模
  治理段范围:淤泥河治理段新建堤防6.82km,旧堤防加固、加高2.75km,治理段桩号YS0+00o_-YX2+720,总长9.57km。
  根据《防洪标准》,大同新荣区淤泥河段的防洪标准为农村段10年一遇,城镇段为20年一遇。治理段河道基本维持现状宽度,河堤高程根据河道天然纵坡进行布置,既能满足河道行洪,又能满足新荣镇的远期规划。
  3.3 工程总体布置
  本工程治理项目位于新荣区淤泥河,由西向东横贯整个新荣镇,治理段全长9.57 km。河堤布置在纵断上,尽量依原河堤布置,平均纵坡约为2.5‰ ,其中桩号YS0+000--YS0+400段河道纵坡为2.33%0;桩号YS0+400---YS3+200段河道纵坡为1.7 1%。;桩号YS3+200--YS4+1 00段河道纵坡为2.275%。;桩号3+400—6+150段河道纵坡为2.O‰ ;桩号YX0+00o__YX2+720段河道纵坡为2.11‰ 。河道横断面采用复式断面,由疏浚后的主槽和两侧的滩地组成,其中主槽宽10m。防洪大堤布置在滩地外侧,大堤的设计顶高程满足20年或10年一遇的洪水。结合远期生态美化,主槽和防洪大堤采用斜坡防护形式,主槽采用1:10,边坡与现状滩地衔接,在弯道凹岸段和桥上游侧及支沟对冲段采用格宾石笼进行防护,其余段采用铅丝石笼护坡。防洪大堤采用土堤,顶宽4.0m;内边坡1:2.5,采用铅丝石笼护坡;外边坡1:2,采用草皮护坡,堤高2.44~3.5 m(距主槽河底)。
  4 工程设计特点
  4.1 堤防断面型式比选
  重力式浆砌石岸墙:墙高4.8m,顶宽0.5m,底宽3.15m,临水侧边坡1:0.5,背水侧直立,基础埋深2m。其优点为背水侧直立,开挖占地少,施工相对方便。但墙体占用部分河道,影响过流能力,工程造价相对较高。
  斜坡式石笼护堤:坡度1:2.5,其结构自下向上依次为基础碾压、200mm厚砂卵石、300mm厚石笼。其优点为工程造价低,施工简单,对软弱地基适应能力较强。但迎水面为斜坡,河道宽度大,工程占地大。钢筋混凝土悬臂式岸墙:墙高4-3 m,立板厚度0.4~0.6m,底板厚0.3~0.7m。为增强墙体的稳定性以及减小基底应力,底板在临水侧向外悬挑1.0m、挡土侧向外悬挑2.4m,底板总宽4.0 m。其优点是整体性好、耐久性好,但工程造价高。
  经计算,悬臂式岸墙工程投资最高,重力式岸墙次之,斜坡式石笼护堤最低。为节省工程投资,经综合比较,该段地形采用斜坡式石笼护堤。
  4.2 堤防设计
  针对堤防现状,淤泥河新荣区谢场村一光明村治理段防洪大堤按农村段10年一遇的防洪要求进行防护,河床断面型式采用复式断面;新荣镇段采用20年一遇防洪标准复核,对城镇段堤防进行加高加固,断面形式维持原状,即重力式浆砌石结构。堤顶宽度:按《堤防工程设计规范》,拟将防洪大堤兼作抢险道路,采用泥结石路面,宽度4m。堤顶高程:大堤顶高程根据设计洪水位加超高确定,10年一遇超高为0.8m,20年一遇超高为1.0m,但不得低于现状地面高程。
  治理段河道比较宽阔,土质为沙土,以前修建的土堤基本坍塌。为增强耐久性,防止洪水泛滥,本次大堤采用斜坡式铅丝笼石护坡。
  农村段采用梯形断面,堤坡采用斜坡铅丝笼石护坡。农村段斜坡式铅丝笼石护坡稳定边坡为1:2.5,其表层采用铅丝石笼,堤高2.91~3.5m,其结构型式自下而上依次为:200mm厚的卵石,300mm厚的铅丝石笼,堤脚采用铅丝石笼护脚,深2.0 m,宽1.0 m,堤顶布设4.0m的抢险道路,背水坡采用1:2,草皮护坡。岸墙总长13.64 km。
  城镇段桩号3+400---6+150段堤高不足的部分采用在顶部砌筑M10浆砌石,宽度0.5 m,高度0.53~1.38 121,加固长度5.05 km。
  城镇段桩号4+500-4+950段左岸堤防缺失,本次拟对其进行重建。采用浆砌石重力墙结构,临水侧垂直,外侧堤坡1:0.5,高2.44 m,基础坐落在中细砂层上,埋深2.0 m,新建堤防长度450 m。在桩号6+150处有光明支沟汇人,本次对其进行整治,整治长度300 m,断面采用重力式浆砌石结构。
  4.3 岸墙防冲设计
  淤泥河新荣区段河道设计防洪能力城镇段为20年一遇、农村段为10年一遇。经计算,洪水时堤脚冲刷深度为0.8~1.2 m,为维护堤岸稳定,基础埋深除满足基础冲刷深度外,仍须大于最大冻土深度,本次基础取2.0 m。为了防止弯道凹岸段和桥梁上、下游河流冲刷对岸墙的破坏,对岸墙采用石笼护脚保护,石笼厚度0.5m,宽5.0m,总长2 371m。
  4.4 主槽疏浚设计
  本次河道主槽纵坡依照设计纵坡进行清理。河道疏浚分两种情况予以处理:若设计清淤高程低于现状河底高程时,按设计高程进行清淤;若河床高程低于设计河底高程时,维持现状。弃渣结合城镇发展规划,堆放至河道两侧滩地,不再另外规划渣场。经计算,主槽疏浚厚度0.5~1.2 m。
  5 结语
  大同市新荣区淤泥河河道治理工程的实施,不仅提高了河道防洪标准,保护了两岸居民的生命财产和工业、农田安全,而且对该区域的经济发展起到一定的促进作用,同时为城镇的可持续发展提供空间,可进一步提高人们的生活水平和生活质量。

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