盘县板桥河堤工程防洪堤初步设计

摘 要：柏果镇经济发展迅速，治理河段经过规划新区，其现有防洪设施难以抵御设计洪水，洪灾频繁，损失巨大，须修建防洪工程。结合工程区的地形地质、河段治理范围等条件，对防洪地段选择、防洪堤堤型选择、堤体结构等内容进行了详细的设计计算分析。推荐采用技术上可行、经济上优越的浆砌石重力式防洪堤，有效提高柏果镇拖长江土城段的防洪能力。

关键词：湄江河；防洪堤；浆砌石

1 工程概况

贵州省盘县柏果镇大塘子河堤工程，位于拖长江土城段。本次河道治理根据规划同时使治理河段形成封闭防洪体系，治理河道总长2.031km，新建堤防段长0.956km，新建堤防堤线长度1.736km，河道清淤1.271km。保护人口4000人，保护乡镇面积1.7km2。根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98）的规定，工程主要建筑物的级别为5级[1]。

2 防洪堤堤段选择

本次河道治理根据规划兼顾业主意见，使治理河段形成相对封闭体系，治理河道总长2.031km，新建河堤防段长0.956km，新建堤防堤线长1.736km，河道清淤1.271km。保护人口4000人，保护乡镇面积1.7km2。治理起点位于土城乡政府，终点为大塘子隧道处。

根据河道现有行洪能力分析结果，治理河段全程堤防较多能满足10年一遇洪水行洪能力，局部不能满足10年一遇行洪能力；但大多天然堤防为松散土质结构，其质量不能满足洪水标准，洪水冲刷时会影响其稳定从而威胁到附近居民的生命财产安全，故对治理河段全程纳入治理范围以满足10年一遇的行洪能力。

根据现场踏勘，本次河道治理起点为土城乡政府，终点为大塘子隧道处，治理起点上游已建堤防，满足洪水标准；治理河段的上游部分和终点处河段仅需进行清淤即可满足河道行洪；终点往下两岸为山体，天然堤防高程满足洪水标准且无保护对象。故本次河道治理能形成相对封闭防洪体系。

通过对治理河段内防洪能力较薄弱的河段新建浆砌石重力式防洪堤，并对治理河段局部进行清淤，使之满足设计年限（10年一遇）的防洪要求，形成一个相对封闭的防洪系统。

3 防洪堤型设计

3.1 堤型选择

治理河段覆盖层厚3.00～10.00m，根据其结构特征可分为：（1）人工杂填（Qml）：成份为碎砖、碎块石等夹少量粘土，结构松散，厚3.0～5.00m，在沿线公路边或已建河堤的回填物中零星可见；（2）河床冲洪积层（Qal+pl）：成份为砂卵石夹极少量粘土、冲积沙等，表层结构松散，中下部稍密实，厚3.00～5.00m，主要分布在河床上及河岸附近。（3）坡残积层（Qdl+el）：主要成份为黄色、褐黄色粘土夹少量碎石，表层松散，呈硬至可塑状，中下部结构稍密～密实，多呈可塑状，厚0.50～3.00m，主要分布在河流沿线的田土及位置较高的缓坡地带。据水文计算设计洪水位高于河道岸坡1～2m，拟选定浆砌石重力式挡土墙防洪堤与浆砌石框格草皮护坡式碾压砂砾石堤作方案比较，方案比较如下：

方案一：重力式浆砌石挡土墙

防洪堤采用浆砌挡土墙型式，以断面5为例，河道堤防行洪断面采用梯形断面，过水断面面积354.72m2，堤身采用M7.5浆砌块石砌筑，堤顶距64.9m，堤高6.85m，堤趾距64.9m，堤顶宽度为1.0m，迎水面垂直，背水面坡度为1：0.4，堤趾宽0.5m、高0.8m，堤防底宽2.55m。堤基埋深0.8m。

方案二：浆砌石框格草皮护坡式碾压砂砾石堤

堤型采用浆砌石框格草皮护坡式碾压砂砾石堤，以断面5为例，河道堤防行洪断面采用梯形断面，过水断面面积354.72m2，迎水面常年水位以下采用40cm的浆砌块石贴坡，采取与浆砌石重力式防洪堤同样的堤顶距60m，堤高7.2m，堤趾距38.36m，堤顶宽2m，坡比1：1.5；常年水位以上采用浆砌石框格草皮护坡，坡比1：1.5；背坡面采用1：1.5的浆砌石网格草皮护坡。

根据对两种堤型结构及占地费用比较，方案一比方案二节约48.21万元。本次河道治理的任务是乡镇保护，采用浆砌石重力式防洪堤可减少占地，如果占地过多会影响当地居民的民生，按照经济适用性原则，本次河道治理堤防型式推荐浆砌石重力式防洪堤。

3.2 堤型设计

3.2.1 堤体結构

防洪堤采用浆砌挡土墙型式，因考虑到当地征地难度，故河道堤防行洪断面采用梯形断面，堤身采用M7.5浆砌块石砌筑，最大堤高7.51m，堤顶宽度为1.0m，迎水面垂直，背水面坡度为1：0.4，堤趾宽0.5m、高0.8m，堤防底宽4.256m。堤基埋深0.8m。墙背为土方回填，根据《堤防设计规范》（GB50286-98）[2]，堤后回填物为杂填土，干容重为1.3t/m3，人工压实厚度为50mm，压实度为85%。

3.2.2 内涝处理

由于本次河道治理部分堤顶高程高于堤后的耕地及岸坡2～3m，为解决堤后内涝问题，采用在沿堤线长度方向每15m布置一根Φ100mmPVC排水管，排水管布置在常年水位以上0.5m左右，背水面设置碎石滤水堆囊，将堤后集水排至河道内。

防洪堤基础置于砂砾石层上，为了防止水流对堤基的淘刷，将堤基埋置至河床面以下0.8m。

3.3 堤顶高程计算

经计算，防洪堤工程堤顶超高取0.3m。为了防止洪水出现短暂的集中的冲刷造成堤基被淘空，经复核设计堤底高程均满足浆砌石护脚埋置深度到河床面以下0.8m，满足《提防工程设计规范》（GB50286-98）对堤基埋置深度的要求。设计堤顶高程=设计河底高程+设计洪水高+堤顶超高，经计算从A1～A18不同断面的堤顶高程为1500.1m～1504.8m。

3.4 防洪堤稳定计算

本次河道治理总长2.031km，河道较短，全河段岩性想通，且防洪堤全部置于稍密实的砂卵石层上，故稳定计算工况选择最大堤高最不利的荷载组合情况，计算防洪堤边坡稳定。防洪堤在桩号1+558m处最高，挡水高度也最高，防洪堤基底应力、稳定计算以其为代表断面进行。计算工况分以下两种：工况1：运行期墙前水位从最高设计水位降落至一定水位时（墙后填土为饱和容重）；工况2：运行期墙前水位为最高设计水位。

经计算，基底最大应力为237kPa，小于基底允许承载力300～400kPa；基底应力没有出现拉应力，最大应力与最小应力的比值为，满足规范对应力最大值与最小值比值应在1.5～2.5之间的要求。基底抗滑稳定工况1为1.12，工况2为1.21，均大于规范要求，防洪堤稳定满足要求。基底抗倾稳定工况1为1.53，大于《堤防设计规范》（GB50286-98）要求，防洪堤不会发生倾覆。

4 结束语

盘县柏果镇大塘子河堤工程，共治理河道长度2.031km，新建堤防堤线长1.736km，河道清淤1.271km，工程总投资1230.05万元。通过河道疏峻和新建、加高防洪堤等综合措施可以提高柏果镇拖长江土城段的防洪能力，防洪标准提高到10年一遇。工程的兴建可提高柏果镇拖长江土城段的防洪能力，减少洪灾造成的损失，改善环境，保证社会安定，带动地方经济，具有显著的社会经济效益。

参考文献

[1]贵州中水建设管理股份有限公司.贵州省盘县柏果镇大塘子河堤工程初步设计报告[R].2012.

[2]王俊伟.十家子河左岸防洪堤顶设计[J].水利科技与经济，2013，19（5）：36-37.

作者简介：曾进军（1987-），男，贵州贵阳人，本科，助理工程师，主要从事水利水电工程设计工作。