李春海
(朝阳华盛水利水电设计咨询有限公司,辽宁 朝阳 122000)
胜利河治理现状堤防加固设计
李春海
(朝阳华盛水利水电设计咨询有限公司,辽宁 朝阳 122000)
胜利河胜利乡段内,已经修建了堤防,经过计算未达到设计洪水标准,胜利治理工程设计是对现状堤防进行加固处理,加固方式为将现状堤防加高至设计标准洪水位。胜利河治理工程堤防加固工程分为20 a一遇和10 a一遇堤防加固,20 a一遇标准堤防加固总长1563 m,10 a一遇标准堤防加固总长2106 m,并就堤顶、护坡及护脚进行设计,可为类似工程提供参考。
现状堤防;加固;护坡;护脚;护岸
胜利河是大凌河的一级支流,发源于朝阳县胜利乡花坤头营子村,于朝阳县木头城子镇扎兰营子村汇入大凌河,流域面积297.5 km2,河道全长41 km,河道比降7.34‰。胜利河上有胜利水库一座,胜利水库是一座集防洪、灌溉、养鱼等综合利用的小(Ⅰ)型水库。水库坝址以上集雨面积167.8 km2,坝址以上河流长度25.1 km,坝址以上河道平均比降9.9‰,1958年建成,为20 a一遇洪水设计,100 a一遇洪水校核。
胜利治理工程设计范围为朝阳县胜利乡徐三家村至胜利水库下游,胜利治理工程设计河道治理起点为中泓桩号K5+559.4断面,终点为中泓桩号K14+797.9断面,河道长度9.24 km;胜利河治理工程主要工程措施有现状堤防加固工程、新建护岸工程、河道疏浚工程等。
胜利治理工程设计乡镇段防洪标准为20 a一遇,乡村段防护标准为10 a一遇。
胜利河胜利乡段内,已经修建了堤防,经过计算未达到设计洪水标准,胜利治理工程设计对现状堤防进行加固处理,加固方式为将现状堤防加高至设计标准洪水位,在此基础上在迎水坡坡肩设浆砌石挡墙[1-2]。
3.120 a一遇堤防加固设计
乡镇段位于胜利乡西山洼汇合口上游至下游胜利乡公路桥下500 m,中泓桩号为K12+436~K13+175,河段长739 m。堤防加固总长1563 m,其中左岸堤防长840 m,堤防桩号为Z12+118~Z12+958;右岸堤防长723 m,堤防桩号为Y12+734~Y13+457。
根据实地测量成果及水面线计算结果,现状两岸堤防高程不能满足20 a一遇设计标准,故对现状堤防进行加固设计。
在此基础上修建浆砌石防浪墙,墙高出堤顶0.9 m,顶宽0.5 m,每15 m设置一道伸缩缝。堤防迎水坡、背水坡坡比维持现状,顶宽3 m(其中防浪墙顶宽0.5 m),堤顶铺设混凝土路面,迎水坡护坡为混凝土板护坡,背水坡护坡为草皮护坡[3],新修混凝土护坡段在迎水坡坡脚设置浆砌石护脚,原混凝土护坡段在原护脚外设石笼防护。堤防加固标准断面如图1所示。
图1 堤防加固标准断面图
3.3.1堤顶设计
堤顶宽3.0 m(含防浪墙0.5 m),坝顶路面为C25混凝土路面,混凝土厚度18 cm,下铺20 cm厚砂砾垫层,坝顶外侧铺设路缘石,每15 m设置一道伸缩缝。
3.3.2护坡设计
迎水坡混凝土板护坡有局部破损的,胜利治理工程设计对破损部位进行拆除重建。在迎水坡坡肩修建浆砌石防浪墙,浆砌石防浪墙每15 m设置一道伸缩缝;背水坡采用草皮护坡型式。
对于无防护的,胜利治理工程设计对无护坡段堤防新建混凝土板护坡。在迎水坡坡肩修建浆砌石防浪墙,防浪墙每15 m设置一道伸缩缝;背水坡采用草皮护坡型式。
3.3.3护脚设计
现状无护脚段,在堤脚设浆砌石齿墙,每15 m设置一道沥青木板伸缩缝,新建齿墙如图2所示。现状有护脚段,在原护脚外设石笼防护,保护原护脚[4]。石笼宽2 m,厚0.6 m。新建石笼防护如图3所示。
图2 浆砌石齿墙大样图
图3 坝脚新建石笼防护
3.210 a一遇堤防加固设计
10 a一遇标准堤防加固工程位于乡镇段堤防上游,堤防加固共计2106 m,其中左岸堤防加固长1111 m,右岸堤防加固长995 m,详细情况为:左岸堤防桩号为Z12+958~Z14+069,右岸堤防桩号为Y13+457~Z14+452。
将现状堤防加高至10 a一遇水位,在此基础上修建浆砌石防浪墙,墙高出堤顶0.8 m,顶宽0.5 m,每15 m设置一道伸缩缝,达到10 a一遇防洪标准,堤防迎水坡、背水坡坡比维持现状,顶宽3 m(其中防浪墙顶宽0.5 m),堤顶铺设混凝土路面,迎水坡护坡为混凝土板护坡,背水坡护坡为草皮护坡。新修混凝土护坡段在迎水坡坡脚设置浆砌石护脚,原混凝土护坡段在原护脚外设石笼防护。浆砌石齿墙、坝脚新建石笼防护同20 a一遇相仿。
堤顶设计、护坡设计、护脚设计与20 a一遇大致相仿。
胜利治理工程设计新建石笼护岸(包括支流汇入,修建回水堤),共计14 650 m。
①左岸新建石笼护岸总长7051 m,(桩号为Z5+565~Z12+118、Z14+069~Z14+567)。
②右岸新建石笼护岸总长7599 m,(桩号为Y5+692~12+639、14+452~15+104)。
4.1冲刷深度计算
冲刷计算参照《堤防工程设计规范》(GB50286-2013)中顺坝及平顺护岸冲刷深度计算。计算结果见表1。
根据冲刷深度计算结果,格宾石笼不考虑防冻要求,设计埋深为1 m。堤防加固段新建浆砌石护脚,在考虑冲刷深度的同时,同时满足当地冻深要求,当地冻深为1.2 m,故浆砌石护脚设计埋深取1.4 m。
4.2石笼护岸结构设计
护岸采用石笼护岸,石笼网格采用生态网格[5],石笼宽1 m,长4 m,设计埋深为0.8 m,地面以上高3 m,护岸断面图见图4。
表1 冲刷深度计算成果
图4 护岸断面示意图
为了确保防洪安全,满足小城镇建设要求,美化小城镇环境,对河道进行全面、彻底的治理。工程建成后,对保护胜利河治理河段人民生命和财产安全、改善当地生态环境以及朝阳县经济发展都将起到重要作用。工程技术可靠、经济合理,建议加快下一步工作,尽快筹措工程建设资金,使工程顺利实施。
[1]姚颖. 方山县北川河河道治理工程堤防设计简述[J]. 山西水利,2015(1):16-17.
[2]何华军.松阴溪干堤加固工程不同功能区堤防加固型式探讨[J].浙江水利科技,2015(2):52-54.
[3]任建民,俞兆权.水利工程护坡生态化设计技术分析[J].中国水运(下半月刊),2011(3):152-153.
[4]李振.义县大凌河主槽护坡及护脚设计初探[J].内蒙古水利,2015(5):41-42.
[5]张光莉.多种生态护岸形式在堤防工程中的应用[J].广东水利水电,2010(11):33-36.
李春海(1968-),男,工程师,主要从事水利工程方面的工作。
TV871
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2096-0506(2016)09-0083-03