1、河南省魯山縣沙河城區段綜合治理工程初步設計報告目 錄1綜合說明11.1河段概況11.2工程任務11.3工程建設的必要性11.4設計成果概述21.4.1設計洪水21.4.2工程地質21.4.3工程設計31.4.4施工組織設計31.4.5工程用地處理31.4.6投資概算42 水文42.1 流域概況52.1.1 自然地理、河流水系52.1.2 氣象水文52.1.3 水利工程52.2 設計洪水62.2.1 基本資料62.2.2 設計洪水63工程地質93.1工程地質條件93.1.1地形地貌93.1.2地層巖性93.1.3地質構造93.1.4地震103.1.5物理地質現象103.2水文地質條件103.3工
2、程地質條件分析與評價103.3.1各巖(土)層主要物理力學條件103.3.2各巖(土)層物理力學性質評價103.4天然建筑材料123.4.1砂礫石料123.4.2粘土料123.5結論與建議124工程規劃144.1防洪標準及堤防級別144.1.1防洪標準144.1.2堤防級別144.2規劃原則及設計依據144.2.1規劃原則144.2.2設計依據144.3堤線比選144.4堤頂高程確定154.4.1起始水位計算154.4.2河道水面線推求164.4.3堤頂高程確定194.4.4河道壅水影響分析195工程設計215.1工程總布置215.2河床整治215.3堤防設計215.3.1堤身斷面型式比選22
3、5.3.2堤坡穩定計算225.3.3護岸設計235.3.4中心島設計245.4建筑物設計246施工組織設計266.1施工條件266.2施工導流266.3施工方法266.3.1基礎開挖266.3.2土砂方回填266.3.3砌石工程276.3.4混凝土工程276.4施工總進度286.5 施工總布置286.6 主要技術供應286.7 施工管理296.7.1實行項目法人負責制296.7.2實行項目工程招標制296.7.3實行項目工程監理制307工程用地處理318 環境影響評價328.1評價依據328.2環境現狀328.3項目實施對環境的影響328.3.1對環境的有利影響328.3.2對環境的不利影響3
4、38.3.3對不利影響的對策及處理措施349 水土保持方案359.1 編制依據359.2 水土流失現狀359.3 水土流失產生原因359.4 水土流失治理對策3510工程概算3710.1概述3710.2編制說明3710.2.1編制依據3710.2.2基礎單價3710.2.3費用計算標準3810.3工程總概算表(附后)3910.4一期工程概算表(附后)391綜合說明1.1河段概況沙河發源于魯山縣西部石人山東麓,屬淮河流域沙穎河水系,魯山縣位于河南省西南部。沙河干流在魯山縣境內全長108.00km,控制流域面積2400.00 km2,其中流域面積100.00 km2以上支流6條,30.00km2以
5、上支流13條。沙河魯山縣城上游18.00km建有昭平臺水庫,水庫控制流域面積1430.00 km2,總庫容6.87億m3,為大()型水庫。昭平臺水庫至縣城段河道寬淺,少堤無岸,現狀防洪標準相當于5年一遇(Qp=20%=2310m3/s)。魯山縣城位于昭平臺水庫下游18.00km沙河左岸2.00km處。沙河流域地處北亞熱帶北部邊緣,屬亞熱帶季風型大陸性氣候,季風進退及四季更迭較為明顯,冬季寒冷干燥,夏季炎熱多雨,春季多風,秋季涼爽。流域內多年平均氣溫14.70C,多年平均降雨量880mm,多年平均徑流深275mm。1.2工程任務沙河魯山縣城區段上至鐵路橋下至公路橋共5.20km河道綜合治理,現狀
6、情況下老沙河橋下游全張村附近已進行治理,主要是建河堤,治理長度約3000m,治理后河道寬度約650m。本次工程將在原來已治理過堤段的基礎上繼續對鐵路橋與公路橋之間的未治理河道進行治理,由于已治理段多年來并不影響行洪,因此本次治理將參考原治理方案確定堤距及河堤斷面。治理的主要內容為:根據河勢及行洪要求劃定堤線,疏浚河床,筑堤護岸,興建梯級橡膠壩蓄水成湖,修建濱河觀光走廊,筑砌具有旅游和休閑功能的中心島,對河道左岸荒灘地進行城區土地開發,同時,對治理范圍內的三里河、石佛寺河等支流進行相應治理。其中一期工程為疏浚河床、中心島筑砌、修建堤防及濱河觀光走廊,進行土地開發、三里河、石佛寺河治理等。二期工程
7、為兩級橡膠壩,三里河橋梁、2座涵閘及左岸傍堤公路,本次主要進行一期工程設計。1.3工程建設的必要性魯山縣位于沙河左岸2km處,城區人口約4萬人,由于歷史沿革,城區建筑密集,街道狹小。近年來魯山縣工礦業、旅游業得到了快速發展,城市建設步伐加快,根據縣城總體規劃,城市建設重心將南移靠近沙河,利用沙河得天獨厚的水利資源,通過綜合治理,構筑水景地帶,提升城市品位,建設具有北方山水特色的園林旅游城市。1.4設計成果概述1.4.1設計洪水首先求出昭平臺水庫至白龜山水庫區間設計洪水,用面積比換算成昭平臺與魯山區間設計洪水,加上昭平臺水庫下泄流量即為所求設計洪水。魯山區間設計洪水過程與昭平臺水庫同頻率相應洪水
8、下泄過程疊加得魯山區間段總設計洪水過程,各重現期設計洪峰流量見表1-1。表1-1 魯山區間總設計洪水成果表重現期5年10年20年50年(m3/s)23103220415051401.4.2工程地質左岸防洪堤大部分置于河床左岸沖積形成的I級階地和階地邊緣斜坡上,屬緩坡坡積地貌,基礎穩定,地形單一。沿線出露的地層主要為第四系覆蓋層。右岸出露第四系覆蓋層,各層物理力學性質特征如下:第四系覆蓋層(Q4):(1)雜填土:該層結構疏松或稍密,強度低,抗沖能力差,壓縮變形大,不宜用堤防地基,應予以清除。(2)粉土夾礫碎石:該層允許承載力0.11Mpa,摩擦系數f=0.35,壓縮性中等,透水性較強。該層呈透鏡
9、體狀產出。強度稍低,抗沖能力差,做基礎持力層應采取地基處理。(3)塊礫石夾壤土:該層允許承載力0.150.20Mpa,摩擦系數f=0.40。壓縮性低,透水性中強。做持力層滿足要求,但該層受塊石含量影響,不同地段物理力學性質變化較大,抗沖性亦較差,施工時應注意。(4)漂卵石夾壤土:該層允許承載力0.150.20Mpa,摩擦系數f=0.35。壓縮性低,透水性中等。(5)漂卵石夾砂:該層允許承載力0.200.25Mpa,摩擦系數f=0.35。壓縮性低,透水性中等。將堤基置于下中密的礫卵石夾砂層,其承載力能夠滿足工程要求。但礫卵石夾砂層抗沖刷能力差,透水性強,存在滲漏、滲透變形、抗沖刷穩定及基坑涌水等
10、工程地質問題,建議采取相應的工程處理措施。由于堤基位置覆蓋層厚度較大,開挖及回填工作量亦大,并存在開挖邊坡的穩定基坑排水等問題,因此建議對回填厚度較大土層,采取強夯加固等相應的工程處理措施后可作堤基。1.4.3工程設計治導線布置:右岸基本利用現有堤線,左岸堤線上游接鐵路橋臺,沿自然堤線布置穿三里河后利用支流入河斜交主流趨勢,堤線適當外移,并對堤腳適當防護,爾后按650.00m堤距控制平行右岸布置,下游與公路橋平順連接。在左堤4+990-5+269段設中心島一座,為不減少河道過流斷面,將左岸堤線按中心島寬度向北遷移。在樁號3000(右堤樁號)處修建一級橡膠壩,在5000處修建二級橡膠壩,在左堤1
11、+740處設一座進水閘引外河水入內河、4+955處設一座退水閘退內水入外河,在三里河入沙河口修建一座橋梁。根據該整治段上下游鐵路橋和公路橋均已存在的現狀,此次整治對兩橋附近現狀堤線不做改變,對橋孔過流寬度不做改變,僅在原堤防基礎上加高至設計堤頂高程,結合水面線推求及堤線平順連接需要,漸變段連接長度擬定為1450米。為了保持兩橋現狀,在橋梁影響范圍內堤防不進行護砌,僅對其加高至設計堤頂高程,以防水流漫溢。河床整平結合工程布置進行,設計河底寬650900m,比降1/600,河底高程127.50119.17m,共需河床土方整平113.35萬m3,土方開挖外運98.35萬m3。右岸堤防:總長5156.
12、00m,堤身采用砂土填筑,外邊坡1:2.5,采用10.00cm厚C15預制混凝土塊襯砌,下部鋪一層300g/m2土工布墊層。坡腳為Mu60M7.5漿砌石齒墻,內邊坡1:2.0。左岸堤防:總長5435.00m,堤身采用砂土填筑,回填砂土相對密度不小于0.65,內外邊坡1:2.0,外坡(臨水側)堤頂以下1.503.50m 以下設平均寬度為2.50m寬的親水平臺,上設花圃及甬道,平臺以下為Mu60M7.5漿砌石復式防洪墻,平臺以上為坡式護岸,采用C15混凝土格柵護砌,格柵內植草皮。堤頂寬10.00m,為花帶和彩磚路面。堤內坡(背水側)1 :2.0,采用草皮護坡,堤頂以下1.50m設交通道路,路寬20
13、.00m,為C20混凝土路面。進退水閘均為涵洞式,閘孔凈尺寸2.002.00m。1.4.4施工組織設計堤防工程安排在枯水季節施工,河床以上受洪水影響很小,但基礎在河床1.00m以下,須填筑圍堰。基坑開挖后隔一段距離設集水井,用潛水泵集中抽排。一期工程工期按1年考慮。工程準備期:2006年1月,主要進行工程招標、場地平整、場內交通、供電、臨時房屋等臨建工程建設。主體工程施工期:2006年2月2006年3月,主要進行河床整平,左右岸堤身填筑;2006年4月2006年7月,主要進行左右岸堤身填筑,右岸護坡及左岸防洪墻工程;2006年8月2006年11月,主要進行左岸臺地以上護坡,堤頂施工。工程完建期
14、:2006年11月2007年1月,主體工程完工,并完成附屬工程,臨時工程拆除,水土保持工作完畢。1.4.5工程用地處理該工程主要在河道內施工,占用河床灘地和部分河灘林地,需對林地進行賠付,經實物指標調查共占用林地1473畝、河灘地(青苗)138畝。在施工過程中,臨時占用部分耕地,需進行青苗賠償,經調查需對25畝進行青苗賠償。1.4.6投資概算工程總投資為14557.89萬元,其中建筑工程為8694.33萬元,機電設備及安裝工程129.16萬元,金屬結構設備及安裝工程149.86萬元,臨時工程831.55萬元,其他費用4059.76萬元,基本預備費693.23萬元。主體工程主要工程量:土砂方開挖
15、243.67萬m3,土砂方回填236.10萬m3,砼及鋼筋砼5.70萬m3,砌石16.35m3。主要材料用量:水泥39447t,鋼筋1965t,鋼材89.00t,板枋材186.00 m3,汽油29.00t,柴油2244t,塊石21.93萬m3,碎石8.58萬m3,砂9.93萬m3。主體工程總工日95.09萬個。一期工程總投資為6378.56萬元,其中建筑工程為4168.75萬元,臨時工程343.36萬元,其他費用1562.71萬元,基本預備費303.74萬元。一期主體工程主要工程量:土砂方開挖201.40萬m3,土砂方回填212.01萬m3,砼及鋼筋砼0.68萬m3,砌石12.95萬m3。主要
16、材料用量:水泥16489t,鋼材37.00t,柴油1990t,塊石15.63萬m3,碎石0.63萬m3,砂5.29萬m3。主體工程總工日26.23萬個。2 水文2.1 流域概況2.1.1 自然地理、河流水系沙潁河是淮河最大支流,發源于伏牛山東麓,沙潁河水系由沙河、潁河匯流而成,以沙河為主干。沙河發源于豫西魯山縣伏牛山東鹿的石人山,主峰向西延伸是本水系與黃河流域伊洛河水系的分水嶺;主峰向東南延伸是本水系與長江流域唐白河水系的分水嶺。昭平臺水庫以上全部為深山區,山峰重疊,地勢陡峻,一般坡面比降約1/5。河流穿行于兩山之間,河床質為礫石和卵石,比降由上往下約1/1001/350,兩岸支流密集,均源短
17、流急。昭白區間為淺山丘陵區,地勢逐漸開闊,兩岸山嶺低,坡面比降1/20,樹木稀少,植被不良。河道流入沖積臺地,由寬淺漸變窄深,比降較緩,約1/800/1200,河床質為小碎石及沙,河身彎曲,遷移不定。沙河在魯山縣境內全長108.00km,控制流域面積2400.00km2,其中流域面積100.00km2以上的支流6條,30.00km2以上的支流13條,30.00 km2以下具有名稱的溝河28條。在該河道上從昭平臺水庫溢洪道尾水渠至白龜山水庫淹沒區河段,全長25.20km,昭平臺水庫溢洪道尾水渠至魯山縣樓張村西區間流域面積476.00 km2(與南水北調中線總干渠與沙河交叉斷面相近)。該河段少堤無
18、岸,屬寬淺式平原河道,河面寬的地方有2.60km,最窄的有1.10km,平均寬度約1.60km。沿該河段兩岸有魯山縣縣城一座,有董周、庫區、張店、馬樓、讓河、辛集六個鄉(鎮)、38個行政村,涉及18.40萬余人,12.60萬余畝耕地。2.1.2 氣象水文本地區屬于亞熱帶季風型大陸性氣候,氣象變化受季風進退影響。夏季六月以后,由于熱帶暖濕氣團內移,受到西部和南部高山的屏障,故極易造成暴雨,是全省暴雨中心地區。年平均降雨量約900mm,60%集中在汛期六、七、八三個月,年際變化也相當大,最大最小值可差5倍。平均氣溫約14C,極端最低溫度為18C,極端最高溫度為42C。本地區主要為雨洪徑流,由于暴雨
19、和地形條件所致,洪水暴漲暴落,極易造成災害。2.1.3 水利工程魯山下游33.00km處為1966年建成的白龜山大型水庫,控制流域面積2740.00km2,總庫容7.31億m3。“75.8”大洪水后,進行汛后加固,1999年又開始對水庫進行全面除險加固,現正在進行中,水庫加固完成后,設計標準100年一遇,校核標準2000年一遇,總庫容9.22億m3。魯山上游18.00km處,于1959年建成昭平臺大型水庫,控制流域面積1430.00km2,總庫容7.13億m3。“75.8”大洪水后,進行了續建加固,2001年又開始對水庫進行除險加固,加固工程已于2004年竣工,目前該水庫達到100年一遇洪水設
20、計,5000年一遇洪水校核,總庫容6.87億m3。白龜山水庫以上自1958年以來共修建中小型水庫35座,其中昭白間22座,昭平臺以上13座。按類型分:中型水庫2座,小I類水庫4座,小II類水庫29座,總控制面積353.76km2,總庫容1.11億m3,其中興利庫容0.33億m3。中小型水庫對設計洪水有一定影響。2.2 設計洪水2.2.1 基本資料2.2.1.1雨量資料魯山斷面以上從1951年起,陸續設立了二郎廟、魯山、下湯、白草坪、雞冢、瓦屋、曹樓、昭平臺等16個雨量站,其中大部分觀測至今,小部分中途撤銷。各雨量站歷年資料均已整編成冊。2.2.1.2水位、流量資料昭平臺水庫上游35.00km處
21、有下湯水文站,控制流域面積820.00km2,1951年設立,因受昭平臺水庫回水影響,1961年遷移到中湯,控制流域面積485.00km2,觀測至今;主要支流蕩澤河上1952年設立曹樓水文站,仍因受昭平臺水庫回水影響,1960年上遷到下孤山,觀測至今,兩站控制流域面積分別為410.00km2和354.00km2;1962年在支流太山廟上設有雞冢徑流實驗站,集流面積46.00km2,觀測至今;交叉斷面上游18.00km處有1956年設立的白草坪汛期水位站,1959年昭平臺水庫建成后,遷至昭平臺水庫,改為水庫水文站,觀測至今。各站歷年觀測資料均已整編刊印成冊。2.2.2 設計洪水2.2.2.1 洪
22、水地區組成魯山斷面至昭平臺水庫區間,在支流七里河上,1963年建成米灣中型水庫,控制流域面積17.50km2,占區間總面積476.00km2的3.60,總庫容1270萬m3,由于水庫控制面積小,距魯山斷面較遠,故不考慮米灣中型水庫調蓄對魯山斷面洪水影響。魯山斷面上游昭平臺水庫控制流域面積1430.00km2,占魯山斷面控制流域面積1918.00km2的75,因此魯山斷面設計洪水按兩種洪水地區組成,即昭平臺水庫與魯山斷面同頻率,昭平臺至魯山斷面(下稱昭魯區間)相應;昭魯區間與魯山斷面同頻率,昭平臺水庫相應,分別計算三個區片的設計和昭平臺水庫以上、昭魯區間的相應洪水。2.2.2.2 分區設計洪水昭
23、平臺水庫設計洪水1979年12月,河南省水利勘測設計院編制了昭平臺、白龜山水庫加固設計水文復核報告,并經水電部水規設字(019)號文批準。復核報告設計洪水,采用19511977年共27年流量資料和雨量資料及區域綜合法計算,經分析比較后,選用了根據流量資料推求的成果。1998年編制除險加固報告時又將資料系列延長到1998年,長短系列洪峰、洪量均值相差在10允許誤差范圍以內,故仍采用經過水電部規劃總院審查批準的成果。水庫設計洪水過程線,以1955年實測過程為典型,各時段洪量以同頻率相包,分段控制放大。昭魯區間設計洪水昭魯區間面積476.00km2,占下湯至昭平臺區間(下稱下昭區間)面積610.00
24、km2的80,兩區間自然地理條件基本相似,故昭魯區間設計洪水采用下昭區間設計洪水,洪峰按面積比的0.75次方,洪量按面積比的一次方縮放。昭魯區間設計洪水過程線,根據1955年實測暴雨及時程分配,通過降雨徑流關系和淮上綜合單位線進行產匯流計算求得。采用各時段洪量同頻率相包、分段控制放大的方法,計算各種頻率的設計洪水過程線。昭平臺水庫、昭魯區間相應洪水昭平臺水庫以上各時段相應洪量,由魯山斷面以上設計洪量減昭魯區間設計洪量而得;昭魯區間24小時、3天相應洪量,由魯山斷面以上設計洪量減昭平臺水庫設計洪量而得。沙河魯山斷面位于昭平臺水庫和白龜山水庫之間,各時段設計洪量,采用昭平臺和白龜山以上設計洪量按面
25、積比一次方縮放后的平均值,作為魯山斷面以上設計洪量。昭平臺水庫以上相應洪峰流量,由24小時相應洪量,通過設計洪峰流量與24小時洪量相關線查得;昭魯區間相應洪峰流量,由24小時相應洪量通過設計洪峰流量與24小時洪量相關線查得。昭平臺水庫相應洪水過程線,采用昭平臺1955年實測典型洪水過程線峰量同頻率放大;昭魯區間相應洪水過程線,采用上述昭魯區間1955年典型過程線同頻率放大。2.2.2.3 魯山斷面設計洪水昭平臺水庫設計或相應洪水下泄流量過程線,根據2004年水庫除險加固工程竣工以后調整的調度運用方式進行調洪演算求得。水庫調度運用方式:汛期限制水位167.00m,當庫水位在167.00174.4
26、4m(10年一遇洪水位)時,控制最大泄流量300.00m3/s;當庫水位超過174.44m時,堯溝溢洪道全開;超過180.40m楊家嶺溢洪道全開。按上述調度運用方式,分別對昭平臺水庫設計和相應洪水進行調洪演算,求得水庫設計和相應出庫流量過程線。魯山斷面設計洪水過程線,按照兩種洪水地區組成,即昭平臺設計洪水出庫流量過程或相應洪水出庫流量過程,考慮2小時傳播至魯山斷面,與昭魯區間相應或設計洪水過程線疊加,即得兩種洪水組合的魯山斷面設計洪水。選用對工程不利的昭魯區間與魯山斷面同頻率,昭平臺水庫以上相應的設計洪水成果。魯山斷面采用設計洪水成果見表2-1。表2-1 沙河魯山斷面設計洪水計算成果表方案分
27、區各重現期(年)設計洪水5102050昭魯區間設計昭平臺水庫相應昭平臺水庫入庫Qm(m3/s)48006800900011700W1(億m3)1.3721.8812.4423.15W3 (億m3)2.0872.7783.5674.529出庫Qm(m3/s)30030023832628W1(億m3)0.2590.2590.7561.718W3 (億m3)0.7720.7751.2742.236昭魯區間Qm(m3/s)2010292038505120W1(億m3)0.4370.6260.8151.072W3 (億m3)0.6240.8941.1651.531魯山斷面以上Qm(m3/s)231032
28、2041505140W1(億m3)0.6960.8851.4372.583W3 (億m3)1.3951.6682.4373.7663工程地質3.1工程地質條件3.1.1地形地貌工程區屬山前沖洪積平原,地面高程118.00m,相對高差6.00m左右。受區內多條河流控制,切割沖積形成沖洪積平原。侵蝕堆積地層主要為沿沙河兩岸較為對稱發育的漫灘及階地,根據區域地質普查資料與工程區地質普查資料,河漫灘及III級階地,厚度大于20.00m。河床一般寬約1000m,平均比降1/600,河流較直,堤防多處在I級階地及河漫灘上。3.1.2地層巖性堤防地段河流兩岸地層主要為第四系覆蓋層,巖性特征描述如下:第四系覆
29、蓋層(Q4)主要由河流沖積層、坡積殘積層及人工堆積層組成。其巖性特征:(1) 雜填土:由塊石建筑及生活垃圾組成,零星堆積于岸坡坡腳,結構較松散,厚度2.00m左右。(2) 粉土夾礫碎石:粉土為主,夾有礫砂,碎卵石混合物,礫徑 2.003.00 cm,含量10.00%15.00%,結構呈透鏡體狀產出。(3) 塊礫石夾壤土:紫褐色、褐黃色壤土或砂壤土,夾礫石碎塊,塊石含量不均,不同地段變化較大。結構松散稍密。主要分布于斜坡或坡腳一帶,厚度一般0.506.00m,局部段厚達6.0010.00m。(4) 漂卵石夾壤土:主要由礫卵石夾或砂壤土、壤土組成,鈣泥質膠結為主,含少量礫砂。卵石成分以石灰巖和砂巖
30、為主,磨圓度較好,一般礫徑2.000.50cm居多,結構松散稍密。局部有架空現象,透水性中等強,河漫灘后緣表層或岸坡坡腳,厚度均大于5.00m。(5) 漂卵石夾砂:灰紫色,礫石大小不等,一般2.05.0cm,最大達6.0cm以上。多呈橢圓狀或半渾圓狀,分選性較好,成分較雜,主要為 石灰巖,砂巖等,含少量鐵、鈣和泥質。局部充填礫石呈中膠狀態,主要分布在現代河床內,透水性較強。3.1.3地質構造本區域內巖層總體走向北西,一般為近東西向,沙河總體走向近東西,河流岸坡度一般為10.00左右 ,平緩,區域內未見明顯大的斷裂構造。3.1.4地震根據我國2001年發布的1:400萬中國地震動參數區劃圖:地震
31、動峰值加速度為0.05g ;反映譜特征周期為0 35s;基本烈度為度。3.1.5物理地質現象區內物理地質現象主要表現為沖洪積現象。3.2水文地質條件該區域地下水主要為第四系松散堆積層中孔隙水,第四系孔隙水主要分布于第四系覆蓋層內(沖洪積混合堆積層、現代河床漂卵礫石層)。河床漂卵礫石層屬強透水層,富含地下水。沖洪積混合堆積層含亞粘土、砂壤土等成分,該層含水量主要受大氣降水、地表下滲水、含水量較高。第四系覆蓋層中的孔隙潛水具有就地補給。據水化學資料分析資料,工程區地表水與地下水化學類型均為淡水,根據環境水腐蝕性標準,區內地表水和地下水對砼無腐蝕性。3.3工程地質條件分析與評價3.3.1各巖(土)層
32、主要物理力學條件根據鄰近工程區的地質鉆探成果和流域已建工程資料,結合工程區堤防地基的工程地質條件,提出有關巖體物理力學參數建議值見表3-1。表3-2 邊坡開挖坡度建議值巖土類別開挖邊坡臨時邊坡臨時邊坡漂卵礫石夾砂1:1(水上),1:1.25(水下)1:1.5漂卵礫石夾壤土1:0.81:1.2塊碎石夾壤土1:0.751:1粉土夾礫碎礫石1:11:1.33.3.2各巖(土)層物理力學性質評價左岸防洪堤大部分置于河床左岸沖積形成的I級階地和階地邊緣斜坡上,屬緩坡坡積地貌,基礎穩定,地形單一。沿線出露的地層主要為第四系覆蓋層。右岸出露第四系覆蓋層,各層物理力學性質特征如下:表3-1 堤基各巖(土)層物
33、理力學參數建議值巖土名稱孔隙率天然密度允許承載力內摩擦角內聚力摩擦系數f泊桑比滲透性允許坡降%g/cm3MPaKPacm/s粉土夾礫碎石1.680.111500.350.3塊礫石夾壤土351.821.9.50.150.22528020.400.200.25漂卵石夾壤土221.852.00.150.22530030.400.250.30.010.15漂卵礫石夾砂261.901.950.200.25262900.450.20 0.290.180.120.15第四系覆蓋層(Q4):(1)雜填土:該層結構疏松或稍密,強度低,抗沖能力差,壓縮變形大,不宜用堤防地基,應予以清除。(2)粉土夾礫碎石:該層允
34、許承載力0.11Mpa,摩擦系數f=0.35,壓縮性中等,透水性較強。該層呈透鏡體狀產出。強度稍低,抗沖能力差,做基礎持力層應采取地基處理。(3)塊礫石夾壤土:該層允許承載力0.150.20Mpa,摩擦系數f=0.40。壓縮性低,透水性中強。做持力層滿足要求,但該層受塊石含量影響,不同地段物理力學性質變化較大,抗沖性亦較差,施工時應注意。(4)漂卵石夾壤土:該層允許承載力0.150.20Mpa,摩擦系數f=0.35。壓縮性低,透水性中等。(5)漂卵石夾砂:該層允許承載力0.200.25Mpa,摩擦系數f=0.35。壓縮性低,透水性中等。將堤基置于下中密的礫卵石夾砂層,其承載力能夠滿足工程要求。
35、但礫卵石夾砂層抗沖刷能力差,透水性強,存在滲漏、滲透變形、抗沖刷穩定及基坑涌水工程地質問題,建議采取相應的工程處理措施。由于堤基位置覆蓋層厚度較大,開挖及回填工作量亦大,并存在開挖邊坡的穩定基坑排水等問題,因此建議對回填厚度較大土層,采取強夯加固等相應的工程處理措施后可作堤基。3.4天然建筑材料3.4.1砂礫石料主要用于砼粗、細骨料,在工程區內均有砂礫石料產地,足夠滿足工程要求。經比較分析,粗骨料試驗指標符合質量技術要求,試驗指標達到質量技術要求,可作堤防工程使用。3.4.2粘土料從左岸開采,經收集區域地質資料,本區料土具有膨脹性,運輸距離約3.00公里。經試驗其作堤防工程使用時,應對其膨脹性
36、進行處理才能作堤料使用。3.5結論與建議(1)本區域構造穩定性較好,地震基本烈度為6度。(2)本區物理地質現象不太發育,不存在山體崩塌的可能性。(3)本區第四系覆蓋層中的孔隙潛水在局部埋藏較淺,基礎開挖后,應注意降水處理。(4)地下水對混凝土無侵蝕性破壞。(5)堤基持力層大部分座在卵礫石層上,能夠滿足設計要求,但應注意抗沖刷,滲透變形等處理。(6)堤防建設所需天然建筑材料均可就地加工,儲量滿足建設需求 。(7)建議在施工階段加強施工現場地質工作,發現問題及時解決(8)所用堤料產地土具有膨脹性,在作堤材料時,應采取相應處理措施。表3-3 砂礫石料產地分布概況表位置產地名稱調查精度有用層開采厚度運
37、距開采運輸條件mkm產地開闊平坦,砂礫石出露地表,現場直接開采,開采條件比較好。上游右岸施工現場普查30上游河灘施工現場20上游河灘施工現場204工程規劃4.1防洪標準及堤防級別4.1.1防洪標準根據國家防洪標準(GB50201-94),防護區內城市非農業人口小于等于20萬人,其防洪標準為5020年一遇。魯山縣城人口約4萬人,結合魯山縣社會經濟發展狀況,確定其防洪標準為50年一遇。4.1.2堤防級別根據國家堤防工程設計規范(GB50286-98),當防洪標準大于等于30年、小于50年一遇時,堤防工程級別為3級。4.2規劃原則及設計依據4.2.1規劃原則根據沙河總體防洪要求,按照上下游、左右岸、
38、近遠期結合原則統籌考慮,要求工程實施后不降低河道行洪標準,不降低原河道附近群眾的生活質量和環境狀況。工程規劃中要體現生態水利、現代水利理念,要把維持河流健康生命做為河道綜合治理的首要任務。4.2.2設計依據依據的主要法規及規范:防洪法(1997年8月29日);河道管理條例(1988年6月10日);防洪標準(GB50201-94);水利水電工程等級劃分及洪水標準(SL252-2000);堤防工程設計規范(GB50286-98);水工混凝土結構設計規范(SL/T191-96);砌體結構設計規范(GB50003-2001)。采用參考的基本資料:該河段1/2000地形圖及縱橫斷面圖,平頂山市水利勘測設
39、計院2003年編制的魯山縣沙河防洪治理工程可行性研究報告。4.3堤線比選堤線布置應遵循洪水演變規律,左右岸、上下游統籌兼顧,該河段現狀河灘寬度在7001500m之間,上游昭平臺水庫建成后,由于水庫調蓄作用,河道洪峰流量相應得到削減,為該河段綜合治理提供了條件。結合該段堤防現狀擬定三條堤線通過水面線推求及其它技術經濟指標比選,擇其一做為推薦堤線,三個方案中右岸堤線均以上下游橋臺為起止點,沿現狀河坎布置,僅對左岸布置比選如下:堤線一:以右岸堤線為參照,按堤距600m控制平行右岸堤線布置。該方案優點是通過左右岸堤防建設,在左岸形成了較大面積可資利用的荒灘地;缺點是由于堤距較小,起止點交于橋孔,整治段
40、與上下游堤防變化突兀,銜接不順暢。堤線二:上游以橋臺為起點沿現有河坎布設至三里河,左岸總趨勢為平滑曲線,三里河處于曲線中間,以下按堤距650m控制平行右岸布設,在公路橋前以平順曲線連接至橋臺。該方案優點既照顧河勢,滿足河道行洪所需合理堤距,又在修建堤防防洪除害情況下較多地發揮興利作用;缺點是河道主流在該段將略偏向右岸。堤線三:以上下游橋臺為起止點順直連線做為規劃堤線。該方案優點是河道寬闊,行洪便利;缺點是興利作用較小,造成一定資源浪費。表4-1 堤線方案比較表分類方案一方案二方案三優點左岸形成了較大面積可資利用的荒灘地。既照顧河勢,滿足河道行洪所需合理堤距,又可開發較多荒灘地。河道寬闊,行洪便
41、利。缺點堤距較小,整治段與上下游堤防變化突兀,銜接不順暢。河道主流在該段將略偏向右岸。可開發荒灘地少,造成一定資源浪費。堤防高度(m)4.804.504.00工程投資(萬元)526341413560可開發荒灘面積(畝)306025171030推薦方案推薦方案二4.4堤頂高程確定4.4.1起始水位計算以公路橋下游2km為起始斷面,按照明渠均勻流公式計算該河道斷面防洪水位。河道糙率及其它參數選定:主河槽為0.03,河灘地為0.06,收縮系數為0.1,擴散系數為0.3。明渠均勻流公式:Q= CA式中 Q過流能力,m3/s;C謝才系數,C=1/n R1/6;R水力半徑,m;A過流斷面面積,m2;n河道
42、糙率;i河道比降。經計算得起始斷面處5年一遇洪水位118.79m,50年一遇洪水位119.94m。4.4.2河道水面線推求依據所選堤線布置,采用恒定非均勻漸變流能量方程推求該段河道水面線。Z2+2*(V2)2/(2g)= Z1+1*(V1)2/(2g)+hf+hj式中 Z2、Z1上下游斷面水位,m;C上下游斷面流速水頭,m;Hf、hj上下游斷面之間沿程和局部水頭損失,m。將河道劃分為適宜河段,運用能量基本方程式從下游向上游推算,計算成果見表4-2、表4-3、表4-4、表4-5,表中樁號均以右堤標注為準。表4-2 天然狀態河道水面線計算成果表(五年一遇)斷面樁號斷面間距(m)水位(m)流速(m/
43、s)0+0000129.08421.2490+400400128.32281.4820+900500127.99510.8141+100200127.72141.6231+400300127.41680.9151+900500127.02491.2842+100300126.19762.0732+400300125.38821.0922+700300125.24391.142+900200124.29192.533+000(一級壩址)100123.75011.373+400400123.32551.1213+700300122.86131.553+900200122.57551.3094+10
44、0200122.39631.3244+300200122.03281.8235+000(二級壩址)700121.30180.8365+300300121.18370.911表4-3 整治后河道水面線計算成果表(五年一遇)斷面樁號斷面間距(m)設計水位(m)流速(m/s)0+0000128.901.820+400400128.141.940+900500126.812.101+100200126.581.061+400300126.421.131+900500125.522.312+100300125.211.972+400300124.831.932+700300124.362.082+900
45、200124.062.043+000(一級壩址)100123.762.043+400400123.151.913+700300122.662.123+900200122.292.154+100200121.832.344+300200121.601.685+000(二級壩址)700121.101.335+300300119.802.49表4-4 天然狀態河道水面線計算成果表(二十年一遇)斷面樁號斷面間距(m)水位(m)流速(m/s)0+0000130.051.7860+400400129.181.9870+900500128.571.1911+100200128.152.2391+400300
46、127.931.3471+900500127.421.9062+100300126.602.722+400300126.011.582+700300125.841.6672+900200124.543.7873+000(一級壩址)100124.241.9673+400400123.871.6473+700300123.382.0783+900200123.141.814+100200122.941.934+300200122.532.5915+000(二級壩址)700121.931.2435+300300121.821.267表4-5 整治后河道水面線及堤頂高程計算成果表(二十年一遇)斷面樁號
47、斷面間距(m)設計水位(m)流速(m/s)0+0000129.492.3090+400400128.602.5730+900500127.472.4111+100200127.361.2311+400300127.191.4891+900500126.242.8252+100300125.962.4972+400300125.562.4742+700300125.062.6452+900200124.742.6223+000(一級壩址)100124.442.5783+400400123.872.463+700300123.342.7023+900200122.942.7634+10020012
48、2.353.1084+300200122.122.4195+000(二級壩址)700121.332.1995+300300120.512.55表4-6 天然狀態河道水面線計算成果表(五十年一遇)斷面樁號斷面間距(m)水位(m)流速(m/s)0+0000130.20621.6320+400400129.3801.7540+900500128.77831.1081+100200128.39571.9791+400300128.12561.2651+900500127.5331.8192+100300126.9232.4562+400300126.1051.5352+700300125.87331.
49、6512+900200124.94352.9943+000(一級壩址)100124.55521.7663+400400124.10641.5113+700300123.72641.7783+900200123.51231.5734+100200123.14951.7124+300200122.96372.1865+000(二級壩址)700122.33011.1245+300300122.21151.14表4-7 整治后河道水面線及堤頂高程計算成果表(五十年一遇)斷面樁號流速(m/s)設計水位(m)設計河床高程(m)設計堤頂高程(m)0+0002.59130.50127.50132.000+40
50、02.86129.83126.83131.330+9002.55129.00126.00130.501+1001.32128.67125.67130.171+4001.68128.17125.17129.671+9003.10127.33124.33128.832+1003.78127.00124.00128.502+4002.76126.50123.50128.002+7002.91126.00123.00127.502+9002.86125.67122.67127.173+000(一級壩址)2.86125.50122.50127.003+4002.76124.83121.83126.333
51、+7003.02124.33121.33125.833+9003.08124.00121.00125.504+1003.35123.67120.67125.174+3002.73122.17120.33124.835+000(二級壩址)2.58122.17119.17123.675+3002.46121.67118.67123.174.4.3堤頂高程確定堤頂高程由設計水位加堤頂超高確定。Y=R+L+A式中 Y堤頂超高,m;R設計波浪爬高,m;L設計風壅增水高,m;A安全加高,m。經計算,堤頂超高取1.50m。4.4.4河道壅水影響分析天然狀態下河道寬闊,但河床灘大不平整,經過興建堤防、整治河床
52、,改變了河道泄流條件,需推算整治前后河道水面線,分析工程實施后對河道上游水位影響情況,從而采用補償措施,消除防洪不利影響。壅水影響包括兩個方面:現狀防洪標準Qp=20%=2310m3/s及50年一遇設計洪水5140m3/s情況下對整治段上游河道水位壅高及壅長值。河道經過整治,河底總趨勢降低約3040cm,河道斷面規則,經計算:鐵路橋處5年一遇過流2310m3/s情況下水位壅高0.18m,對上游影響長度348.34m;50年一遇過流量5140m3/s情況下水位壅高0.30m,對上游影響長度388.76m,故對整治段上游388.76m范圍堤防加高0.50m,不降低河道現狀防洪標準。5工程設計5.1
53、工程總布置右岸堤線以上下游橋臺為起止點,沿現狀河坎布置。左岸堤線上游以鐵路橋臺為起點沿現有河坎布設至三里河,左岸總趨勢總為平滑曲線,三里河口處于曲線中間,過三里河后按堤距650m控制平行右岸布設,在公路橋前以平順曲線連接至橋臺。為使該河段形成經常水面,美化環境,調節小氣候,給群眾提供一個游玩休憩場所,在樁號3000(右堤樁號)處修建一級橡膠壩,在5000處修建二級橡膠壩,在左堤4+9905+269段設中心島一座,處設在左堤1+740處設一座進水閘引外河水入內河、4+955處設一座退水閘退內水入外河。根據該整治段上下游鐵路橋和公路橋均已存在的現狀,此次整治對兩橋附近現狀堤線不做改變,對橋孔過流寬
54、度不做改變,僅在原堤防基礎上加高至設計堤頂高程,結合水面線推求及堤線平順連接需要,漸變段連接長度擬定為1450米。為不影響過流面積,在增設中心島段將左岸堤防適當北移,為了保持兩橋現狀,在橋梁影響范圍內堤防不進行護砌,僅對其加高至設計堤頂高程,以防水流漫溢。5.2河床整治表5-1 河床整平土方計算表斷面樁號計算平均高程整治高程開挖深度回填深度斷面寬度挖方填方余方外運mmmmmmmm0+000127.99127.500.4490019800000+400127.60126.870.7375827667000+900126.36126.000.3659010980001+400125.54125.0
55、00.5454016200001+900124.59124.370.225406600002+400124.05123.500.5554016500002+900123.29122.750.4454013200003+400121.58121.870.195400570003+900120.95121.000.055400150004+400120.23120.150.085402400004+900119.25119.350.105900325005+156118.74118.870.13700045500合計(m3)1133470150000983470由于原河道水流散亂,主流蜿蜒,通過興
56、建堤防束水入槽,需對河床進行整治,挖高填低,保持上下游銜接平順,河道開闊,泄流通暢。根據現有河道斷面結合堤線布置,設計河寬650900m,比降1/600,河底高程127.50119.17m,共需河床土方平整113.35萬m3,土方開挖外運98.35萬m3。5.3堤防設計5.3.1堤身斷面型式比選根據河道水流特性及地質情況,結合開發目標,擬定三種斷面進行比選。方案一:右岸堤身采用河床開挖砂土填筑,外邊坡(迎水側)1:2.5,內邊坡(背水側)1:2.0,堤頂寬6.00m,外邊坡采用預制六邊形混凝土塊護砌,坡腳采用漿砌石齒墻防沖。左岸堤身亦采用河床開挖砂土填筑,外邊坡1:2.5,內邊坡1:2.0,外
57、邊坡采用預制六邊形混凝土塊護砌,坡腳采用漿砌石齒墻防沖。堤頂寬10.00m,上設綠化帶和硬化人行道。內邊坡采用草皮護坡,距堤頂1.50m設交通道,交通道寬20.00m,采用混凝土路面。方案二:右岸同方案一。左岸堤身采用河床開挖砂土填筑,外邊坡1:2.0,內邊坡1:2.0,外邊坡在堤頂以下1.503.50m處設親水平臺,平臺寬2.50m,平臺以下采用預制六邊形混凝土塊護砌,坡腳采用漿砌石齒墻防沖,以上采用混凝土格柵護坡,格柵內植草皮。堤頂及內坡同方案一。方案三:左岸堤身采用河床開挖砂土填筑,內外邊坡均為1:2.0,外邊坡在堤頂以下1.503.50m處設親水平臺,平臺寬2.50m,平臺以下采用防洪
58、墻型式,防洪墻臨水側用粗料石錯落堆砌,背水側采用塊石砌筑。以上采用混凝土或漿砌砌石格柵護坡,格柵內植草皮。堤頂及內坡同方案一。右岸外邊坡(迎水側)設馬道,寬1.5米,高程同左岸一致,馬道以下采用預制六邊形混凝土塊護砌,以上護砌型式同左岸。綜合比較,方案三在滿足防洪及交通前提下整加了親水平臺,并且護岸型式新穎,體現現代水利特征,故選取方案三做為推薦護岸型式。5.3.2堤坡穩定計算堤防為砂土填筑,邊坡穩定按非粘性土計算,公式如下:K=Wcos*tg/(Wsin)= tg/tg式中 K計算抗滑穩定安全系數;K抗滑穩定安全系數,1.15;W堤坡土體重量,kN;堤坡與水平面夾角,度;回填砂土內摩擦角,度
59、。經計算,K1.23K1.15,堤坡抗滑穩定滿足規范要求。5.3.3護岸設計根據所選堤身結構,右岸外邊坡(臨水側)采用預制六邊形混凝土護砌,內邊坡(背水側)為草皮護坡。左岸為復式斷面,外邊坡臺地以下采用復合式擋土墻護岸,臺地以上采用預制混凝土格柵護坡,格柵內植草皮。(1)混凝土護坡厚度計算t=H(rL/(rb-rBm)0.5式中 t混凝土護面板厚度,m;系數;H計算波高,m;r水容重,kN/m3;L波長,m。rb混凝土容重,kN/m3;B沿斜坡方向長度,m;m斜坡坡率,度。經計算,t0.08m,護坡厚度采用0.10m。(2)坡腳沖刷深度計算HB=HP+(VCP/V允)N-1式中 HB局部沖刷深
60、度,m;HP沖刷處水深,m;VCP平均流速,m/s;V允河床面上允許不沖流速,m/s;n與防護岸坡在平面上形狀有關系數。經計算,t1.12m,基礎埋深采用1.20m。(3)擋土墻穩定計算 主要對擋土墻進行抗傾覆穩定計算。KM抗/M傾式中 K抗傾覆穩定安全系數;M抗抗傾覆力矩,kN.m;M傾傾覆力矩,kN.m。經計算,K1.72K1.45,滿足規范要求。(4)堤身結構左岸:堤身采用砂土填筑,表層需用砂土和粘性土拌和料回填,以利于草皮生長,回填厚度1.00m,拌和比例初擬砂土30、粘土70,在施工中需做土工試驗合理確定拌和比例,較大幅度減小粘土膨脹率。回填砂土相對密度不小于0.65,粘土壓實度不小
61、于0.94。內外邊坡比均為1:2.0,外坡堤頂以下1.503.50m設親水平臺,平臺寬2.50m,平臺高程結合橡膠壩布置確定,上設華圃及人行道,平臺以下為Mu60M7.5漿砌石復式防洪墻,防洪墻深入河床以下1.20m以防沖刷,平臺以上為坡式護岸,采用C15混凝土或漿砌砌石格柵護砌,格柵內植草皮。堤頂寬10.00m,在堤沿設城墻狀防浪墻,墻高0.90m,為磚砌結構,依墻設1.00m寬人行道,堤頂中間部分為4m寬人行道,并作防汛之用,兩側為綠化帶,植垂柳及各種景觀植物,堤內坡比1:2.0,采用草皮護坡,堤頂以下1.50m設交通道路,路寬20.00m,為C20混凝土路面,下設0.10m厚碎石墊層。右
62、岸:堤身采用砂土填筑,表層仍用砂土和粘性土拌和料回填,以利于草皮生長,回填厚度1.00m,砂土和粘性土拌和料各項指標要求同左岸。外邊坡馬道上下坡比均為1:2.5,采用20.00cm厚C20混凝土框格和40.00cm厚M7.5漿砌石襯砌,護坡每隔15.00m設一道伸縮縫,縫寬2.00cm,內嵌瀝青砂板。坡腳為Mu60M7.5漿砌石齒墻,頂寬0.40m,底寬1.00m,高1.20m。齒墻每隔15.00m設一道伸縮縫。內邊坡(背水側)坡比1:2.0,采用草皮護坡。5.3.4中心島設計根據有關規劃要求,在老公路橋上游河道中心線位置布置一座中心島,中心島形狀設計為船形,頂部長650m,寬36m,頂部高程
63、與同河道段面的兩岸堤頂高程相同,其中,島上游樁號4+990,頂部高程125.50m,下游樁號5+269,頂部高程124.57m。中心島采用砂土填筑,表層需用砂土和粘性土拌和料回填,以利于草皮生長,回填厚度1.00m,拌和比例初擬砂土30、粘土70,回填砂土相對密度不小于0.65,粘土壓實度不小于0.94。中心心島四周邊坡斷面型式與相同位置河道左岸堤防斷面,在河道常水位處設親水平臺,平臺寬2.50m,平臺上下坡比均為1:2.0,平臺以下為Mu60M7.5漿砌石復式防洪墻,防洪墻深入河床以下1.20m以防沖刷,平臺以上為坡式護岸,采用C15混凝土或漿砌砌石格柵護砌,格柵內植草皮。5.4建筑物設計工
64、程范圍內主要建筑物:兩級橡膠壩、兩座涵閘、一座橋梁。建筑物放在二期工程中實施,故在此僅作簡要敘述,將其特征參數列出。一級橡膠壩:位于樁號3+000(左堤樁號),壩長650m,壩底板高程為122.80m,壩頂高程為125.80m,壩高3.00m,底板高出河床0.30m,洄水長度1980m。二級橡膠壩:位于樁號5+000(左堤樁號),壩長726m,壩底板高程為119.57m,壩頂高程為122.57m,壩高3.00m,底板高出河床0.40m,洄水長度2000m,和一級壩水位相銜接。本次規劃時也考慮了建一級及二級橡膠壩方案比較:如果建一級橡膠壩,為了保持較遠的洄水長度,二級壩壩頂高程為125.80m,
65、壩高為6m,此處堤頂高程為130.3m,二級壩方案堤頂高程為123.41m,一級壩方案比二級壩方案堤高增加6.9m,填方量及護堤工程增加較多,投資也大幅度增加,且目前在砂基河道上建6m高橡膠壩技術并不成熟,而3m左右高的橡膠壩技術成熟,單位投資也較合理,運行管理方便,利于防洪。因此推薦二級橡膠壩方案。進水閘:為涵洞式,滿足內河引水要求,包括進口段、閘室段、洞身段和出口段,進口位于外河側,閘室設在進口,閘孔凈尺寸2.002.00m。退水閘:為涵洞式,滿足內河退水要求,閘孔凈尺寸2.002.00m,進口位于內河側,閘室設在出口。橋梁:為左岸堤下公路穿三里河所設,橋總長120.00m,單跨跨度20.
66、00m,共六跨,橋寬10.00m。上部結構采用預應力鋼筋混凝土空心板,下部結構為鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。6施工組織設計6.1施工條件對外交通:項目臨近魯山縣城,距城區2.00km,治理河段上下游均有公路通至工地,交通便利。供水供電:沙河常年不斷流,水資源豐富,施工及生活用水可就近解決,施工用電可從縣城引進。建筑材料:河道內卵石及砂料豐富,級配均勻,經篩分后可用于工程建設,其他建筑材料可從縣城購買。氣候條件:工程所在地域氣候溫和,四季分明,多年平均氣溫15.0C,年內降雨多集中在69月份,因而施工安排在非汛期。6.2施工導流堤防工程安排在枯水季節施工,河床以上受洪水影響很小,但基礎在河床1.00m
67、以下,須填筑圍堰。圍堰選擇土石圍堰,梯形斷面,內外邊坡1:1.5,臨水側坡面鋪設厚塑料膜上壓砂土袋做為防滲層。基坑開挖后隔一段距離設集水井,用潛水泵集中抽排。6.3施工方法6.3.1基礎開挖防洪墻及護坡齒墻埋置較深,其基礎宜開挖成梯形斷面,開挖邊坡不宜太陡,清基范圍應超出設計邊線0.50m。如果基礎透水性強,需在基礎輪廓線外側設排水明溝,并設集水井集中抽排,在施工過程中應進行經常性排水。6.3.2土砂方回填修筑堤防所需進行回填時,應將接觸面表層淤泥、腐殖土、雜草、泥炭及雜物清除干凈,并需分層回填夯實,回填砂土相對密度不小于0.65。所有開挖、清除出來的料物廢渣均應運到指定場地堆放,如砂土料質量
68、不符合要求,不得與筑堤土料混雜。鋪料時應控制鋪土厚度及粒徑,施工控制尺寸一般應通過壓實試驗確定,在無試驗資料情況下,確定采用履帶式拖拉機壓實,鋪料厚度不超過25.00cm,土塊最大粒徑不超過8.00cm。當靠邊坡鋪土時,應超出設計邊線30.00cm。施工作業面應加強統一管理,作業面必須做到統一鋪土、統一碾壓,并應預備足夠的平土員和平土機具平整作業面,嚴禁出現界溝,每個分段作業面長度不應小于100.00m。分段填筑時,各段應設立標志,以防漏壓、欠壓,上下層分段位置應錯開。采用履帶式拖拉機機械壓實,拖拉機的行走方向應平行堤軸線,分段、分片碾壓時,相鄰兩工作面碾跡的搭接寬度:當平行堤軸線方向時為0.
69、50m、垂直堤軸線方向時為3.00m,對機械碾壓不到的死角,應輔以夯具進行夯實。履帶拖拉機采用進退錯距法壓實工藝,碾跡套壓寬度0.10m。采用人工夯實時,應采用連環套打法夯實,夯壓夯1/3,行壓夯1/3;分段分片夯壓時,夯跡搭接寬度0.10m。堤身全斷面填筑完畢時,應削坡清理拍打平實。堤身分段施工及堤身與其他土坡相接時,垂直堤軸線方向的接縫,應以不陡于1:3斜坡相接。雨季施工:下雨前及時壓實作業面表層松土,并把作業面做成中央凸起向兩側微傾,以利雨水排放。下雨時或在雨后不得踐踏堤面,禁止車輛通行,雨后填筑面經晾曬處理后方可施工。6.3.3砌石工程漿砌石采用座漿砌筑的方法,要求塊石新鮮、無風化、堅
70、硬、密實,最薄厚度不小于25.00cm,塊石表面干凈無雜物。對于土質地基,砌筑前應先將地基夯實,并在地基面上鋪一層35cm厚的稠砂漿,然后再安放石塊,砌筑時應保證坐漿飽滿,填搗密實,表面平整。工程完工后,須經常灑水養護,在砌體未達到設計強度的70%時,砌體前后不得回填土料等。對于迎水面的砌石工程,應嚴格按規范要求施工,做到“穩、緊、實、平”,自身穩定,底部密實,接縫緊密,表面平整。6.3.4混凝土工程砼應按設計要求的配合比嚴格控制材料配比量。采用機械拌制和運輸,砼的拌和時間應根據坍落度試驗確定,一般不宜少于1.5分鐘。根據經驗,從拌成到開始澆筑,以不超過45分鐘為宜,超過者作為廢料處理。砼的入
71、倉溫度一般控制在525,夏季施工當外界氣溫超過30時要求砼出機溫度25以下,如氣溫太高時可避開高溫時段再行澆筑。冬季施工當氣溫低于-10時應停止澆筑,必須澆筑時要有保溫防凍措施,以防砼出現裂縫。砼澆筑時如遇降雨,當雨量超過5mm/h又無防雨措施時就立即停止澆筑。在砼澆筑施工時,應嚴格按操作規程進行,以防出現麻面、蜂窩、空洞、裂縫等,造成返工。砼的養護工作是保證其質量和強度達到設計要求的重要保證措施。砼澆筑完一般1218小時內即開始灑水養護,平面砼養護,可用水覆蓋或用草袋、濕沙覆蓋。垂直方向養護,可人工或帶孔水管定時灑水養護,保持砼表面經常濕潤。養護期不少于14天。冬季為了防止砼發生凍裂,應采取
72、保溫措施,減少灑水次數,0以下停止灑水。砼工程一般應在其強度達到設計強度的70%,保證其表面及棱角不會因拆模而破壞時才能拆模。6.4施工總進度一期工程工期按1年考慮。工程準備期:2006年1月,主要進行工程招標、場地平整、場內交通、供電、臨時房屋等臨建工程建設。主體工程施工期:2006年2月2006年3月,主要進行河床整平,左右岸堤身填筑;2006年4月2006年7月,主要進行左右岸和中心島堤身填筑,右岸護坡及左岸防洪墻工程;2006年8月2006年11月,主要進行左岸臺地以上護坡,堤頂施工。工程完建期:2006年11月2007年1月,主體工程完工,并完成附屬工程,臨時工程拆除,水土保持工作完
73、畢。6.5 施工總布置施工總布置應按照以下原則進行:施工臨時設施與永久性設施相互結合,統一規劃;確定施工臨建設施項目及其規模時,對已有設施的利用;場內交通規劃,必須滿足施工需要,全面協調單項工程、施工區間的連接與配合;施工總布置應緊湊、合理,節約用地,并盡量利用荒灘地,坡地,不占或少占良田。辦公生活區設在河道北岸靠近公路處空地上;倉庫、砂石料場及砼拌和系統就近設在施工區附近,木材加工廠及砼預制廠均可設在工程所在區旁邊的空場內。風、水、電等系統可根據工程分散位置不同,設置相應的集中供應系統。6.6 主要技術供應本工程所需的主要建筑材料應編列計劃,由市場調劑供應,做到及時落實。由于本工程施工期短,
74、且施工場地開闊,適宜于機械化施工,因此,本工程必須保證施工所需的常用及特殊機械或設備及時到位,不影響工程的順利實施及施工質量。施工過程中遇到技術難題應及時向設計單位反饋信息,為保證施工順利進行,設計單位派出設計代表現場指導施工。6.7 施工管理6.7.1實行項目法人負責制為保證工程建設順利進行,由開發公司做為項目法人全面負責工程實施,地方政府協助項目法人辦理建設手續等。根據需要公司下設綜合部、技術質量部、財務部等職能部門具體負責該項目的全面實施。該工程在項目管理上嚴格按照基本建設程序,實施“三項制度”改革。由項目法人全面負責資金籌措、各部門間關系協調及項目實施中的組織領導。組織實施中的施工管理
75、、質量監督、財務管理等,制訂并落實管理制度。在本工程實施過程中,必須認真細致地嚴把質量關,建立項目管理責任制和質量管理安全保證體系,確保工程質量,力爭工程按期順利完工。6.7.2實行項目工程招標制招投標行為是市場經濟的產物,并隨著市場的發展而發展。招投標活動必須遵循“公開、公平、公正”的原則和誠信原則。必須按照以下程序辦理招投標事宜。(1)首先按照報批的整體建設項目明確建設項目的責任主體,組建項目法人,項目法人根據工程需要設立具體實施工程建設管理的建設單位。 (2)由項目法人選定具備工程項目建設招標代理工作資格的招標代理機構,進行招投標,并成立招標領導小組和招標辦公室。(3)項目法人委托具有資
76、質的設計、咨詢、監理單位編制標底。(4)本工程采用公開招標方式,將項目建設的有關情況和要求通過相應級別的報刊或其它新聞媒體向社會公開發布招標公告。(5)項目法人對報告的投標單位資質條件、財務狀況、施工經驗以及投入項目的實際資源配備等情況進行審查,經資格預審合格后,報經上級水利招標投標管理機構批準,方可允許參加投標。(6)向審查合格的投標人發放或出售招標文件、設計圖紙及有關技術資料,有必要對組織投標人踏勘現場,進行招標文件答疑。(7)制定評標辦法:項目法人或招標代理機構負責組建評標委員會。評標委員會由項目法人、招標代理機構的代理和受聘的專家組成,應為7人以上的單數,其總受聘的專家不得少于2/3。
77、(8)評標委員會按照招標文件規定的評標標準、方法、對招標書及招標單位的業績、能力、信譽等進行綜合評價家和比較,推薦中標人或中標候選人。(9)項目法人評定評標委員會推薦的中標單位,報上級水利招標投標管理單位審批,確定中標人。(10)發布中標通知書。(11)簽訂合同書。6.7.3實行項目工程監理制為了保證工程實施的質量,控制工期和投資,應及時公開競聘專業技術力量雄厚的監理單位對工程進行全程監理。監理單位應根據水利工程建設監理規定、水利工程建設監理單位管理辦法和水利工程建設監理人員管理辦法制定出具體工作細則,明確委托監理程序,監理單位資質要求等,對所有工程的建設內容、施工進度、工程質量進行監理,負責
78、從工程施工設計、招標、監理到驗收的全過程組織實施,從而保證工程質量。7工程用地處理該工程主要在河道內施工,占用河床灘地和部分河灘林地等,需對其進行賠付,經實物指標調查共占用林地1473畝、河灘地(青苗)138畝。同時施工場地要臨時占用部分土地,臨時占地按25畝考慮。根據國土資源部、經貿委、水利部聯合下發的國土資發【2002】355號“關于水利水電工程建設用地有關問題的通知”,本次占地按新土地法(1999年1月)規定的標準予以補償。永久占地補償及補助費,林地根據樹種及顆數進行補償,初擬10000元/畝,臨時占地青苗補償按1200元/畝,河灘地(青苗)按臨時占地標準補償。通過綜合治理,可整理出25
79、17畝荒灘地進行開發。為加強水利工程的安全運行,需設置相應的管理機構。工程管理機構隸屬于開發公司,在業務上接受河道管理部門指導。管理機構人員編制參照水利部水利工程管理單位編制定員試行標準(SLJ705-81)。管理辦法參見水利部、國家計委水政19927號文河道管理范圍內建設項目管理的有關規定、中華人民共和國河道管理條例及水法等有關規定。8 環境影響評價8.1評價依據 魯山縣沙河城區段綜合治理工程環境保護評價依據的有關法律、法規:水利水電工程初步設計報告編制規程(DL502193);中華人民共和國環境保護法;中華人民共和國水法;中華人民共和國水土保持法;中華人民共和國水污染防治法;國環字8600
80、3號文建設項目環境保護管理辦法;國環字87002號文建設項目環境保護設計規定。8.2環境現狀工程所在區域屬亞熱帶季風型氣候,季風進退和四季更迭較為明顯,冬季受強大亞洲大陸冷高壓籠罩,干燥寒冷,夏季受太平洋副熱帶高壓控制,炎熱多雨,降雨集中在69月,且多以暴雨形式出現。由于該流域坡降陡,匯流時間短,洪峰量大集中,洪水經常侵蝕耕田,淹沒村鎮。現有防洪標準僅五年一遇,堤防減災抗災能力過低,對魯山縣城及沿途村鎮社會、經濟、環境造成很不利影響。8.3項目實施對環境的影響8.3.1對環境的有利影響根據現有工程和環境現狀、治理項目的特點及其引起的主要環境影響,魯山縣城防洪標準由五年一遇提高到五十年一遇,對城
81、市環境無疑產生很大的積極影響。擬從水質、水文泥沙、地下水、土壤、社會經濟、土地利用、人身健康、景觀等重點環境因素進行評價。對自然環境影響洪澇災害近期防洪規劃將防洪標準由五年一遇提高到五十年一遇,工程實施后,將使沿線堤防保護區內耕地、人口免受五十年一遇以下洪水的侵襲,亦將有效地避免洪水泛濫時污染源的擴散,維持良好的水質環境。水文泥沙治理工程實施后,有效地減輕洪水對河岸沖刷,減少垮岸及泥沙淤積,同時有效地減輕洪水對洪泛區的威脅,控制洪泛區因洪水泛濫導致的泥沙淤積等環境問題。對社會環境影響社會效益近期規劃實施后,如遇五十年一遇及以下洪水,洪災可基本免除,如遇超標準的特大洪水,也可在一定程度上減輕洪災
82、。由于受災面積減少,耕地和土地利用面積增加,城鎮企事業單位的生產不受影響,創造良好的生產生活環境,因洪澇災害造成的直接經濟損失將明顯減少,搶險救災的經濟投入降低,對保護區內的工農業生產和人民生活將帶來顯著的經濟效益和社會效益。土地利用治理工程可有效地減免洪災造成的土地淹沒,綜合治理后可增加部分土地,減少垮岸及土地損失。將成災地面水適時排出澇區,耕地利用率將有所提高。治理工程項目中的取料、挖壓占地、臨建道路所產生的對土地的征用、填占和消耗,對土地資源產生不利影響。險工治理工程的臨時占地,在一定程度上減少耕地的產出,對農業生產有一定的影響。因此,工程規劃中應合理利用土地資源,首先考慮選擇土地利用價
83、值低、資源貧乏、無耕作可能的地帶,使損失降低。治理工程減少洪澇災害對自然景觀的影響,魯山縣城可結合城市規劃建設,兩岸與園林、綠化相結合,河堤上建成觀光走廊,在不影響河道行洪的前提下,對河道進行全面開發利用 ,創造良好的自然環境和投資環境。人身健康治理工程實施后,城市內澇得到較好的改善,可有效地降低因洪澇引起疾病流行的機會,減少避洪引起的人群遷移,減少易感人群數量,使傳染病不易在人群中流行,減低傳染病的發病率,工程實施后,環境得到了美化,有利于全民健身活動的開展。8.3.2對環境的不利影響施工期“三廢”的排放對環境存在一定的影響,但影響較小。本工程施工區相對集中,工程相對單一,生產、生活廢水很少
84、,不會對地面水體產生明顯影響;施工期間氣候干燥,風沙大,植被較差,水泥等細顆粒及開挖過程中將會產生揚塵,對施工點構成TSP污染;項目施工期不會對居民區大氣環境造成明顯污染;部分施工機械噪音偏高,但距村鎮較遠,對居民生活影響甚小;施工期可能發生施工人群腸道流行病等疾病,但其病情是短期、局部和可控制的,對人群的健康影響較小。對生活飲用水及食物的供應、保管、加工等各個環節加強防范,在采取各項充分的防范措施后,可以將影響降低到最小程度。工程施工涉及到開挖及料場、施工道路等臨時工程占地,容易引發新的水土流失。因此,本工程項目重點要作好水土保持預防監督,有效地防止新的水土流失。治理工程實施階段,由于施工人
85、員相對集中,傳染病密度可能增加,可能導致某些傳染病在施工人群中流行,應采取措施防止疾病的流行。8.3.3對不利影響的對策及處理措施為降低因施工造成的對水質影響,以免使污水和生產廢水直接排入河道,對砂石料沖洗水建沉淀池,不得直接排入河道。為減少噪聲和揚塵對大氣的影響,可在繁忙地段設警戒牌,加強過往車輛管理,砂石料堆放整齊,水泥包裝保持完整,施工場地應經常灑水濕潤,以防揚塵污染。為保證居民區及施工人員健康,采用符合衛生條件的飲用水,加強糞便管理,防止疾病發生。同時加強施工安全教育,設立警戒區,做好勞動保護工作。9 水土保持方案9.1 編制依據根據中華人民共和國水土保持法,水利部、國家計委、國家環保
86、局聯合下發的開發建設項目水土保持方案管理辦法,水利部【1999】(288)號文件開發建設項目水土保持方案編制規定、國家技術監督局發布水土保持綜合治理技術規范及其它相關法律法規、標準規范編制本章節。9.2 水土流失現狀魯山縣沙河城區段綜合治理工程位于魯山縣城北2.00km處,地形為山前平原,植被較少;魯山縣屬北亞熱帶季風型大陸性氣候,該區域極適宜多種生物生長。根據實際資料推算,項目區土壤侵蝕模數為Ms=355噸/(平方公里年),屬于中度水土流失區。9.3 水土流失產生原因該區域為農業生產區,由于大部分土地被耕作,擠壓原始生態系統,破壞了原有植被,改變了其穩定性,易引起水土流失。9.4 水土流失治
87、理對策 加大對水土保持法等法規的宣傳力度,采取多形式、多途徑廣泛深入地宣傳水土保持法,提高人們對防治新的水土流失工作重要性的認識,在搞好工程建設的同時,科學地安排施工,不能只片面追求工程進度而隨意破壞地貌植被,亂堆、亂放廢土棄渣、亂排放污水。 建立健全預防監督管理體系,結合項目區實際情況,制定出一整套操作性較強的配套法規,規范水土保持監督執法工作,要求有業務熟練、精明能干的水土保持監督執法人員2人,進駐施工現場,強化監督管理,對在施工過程中造成水土流失嚴重的單位和個人,要堅決依法查處,使水土保持監督管理工作貫穿工程項目施工的全過程。 按照“預防為主,全面規劃,綜合防治,因地制宜,加強管理,注重
88、效益”的水土保持方針,根據利用土地不同的水土流失特點,分別采用以下防治措施。 對項目建設期的臨時占地,要嚴格操作規程,盡可能少占地和少破壞原有植被,并在工程完工后進行一定的護坡、復墾復耕、植樹種草等。 對建設期開挖、開采建筑材料等場所,嚴格執行有關規定,盡可能不破壞原有結構及其穩定性;實時監測,及早發現問題,及時采取合理、有效措施,防治水土流失。 項目建設的永久占地,搞條帶式綠化,建成后及時種樹、種花、種草,進行綠化、美化,建立花園式管理所,既增加了美觀,又能達到防治水土流失的效果。 工程施工與防止新的水土流失緊密結合。要從有利于開發建設生產,有利于防止新的水土流失的角度出發,通過采取覆土墾植
89、,造林種草等防治措施,預防新的水土流失。施工結束后,應及時對施工場地進行清碴整平,覆土墾植,造林種草等。10工程概算10.1概述魯山縣沙河城區段綜合治理工程分為工程總概算和一期工程概算。整個工程包括河床整治、左右岸堤防工程、左岸傍堤公路、橡膠壩工程、涵閘及橋梁工程。一期工程包括河床整治和左右岸堤防工程。工程總投資為14557.89萬元,其中建筑工程為8694.33萬元,機電設備及安裝工程129.16萬元,金屬結構設備及安裝工程149.86萬元,臨時工程831.55萬元,其他費用4059.76萬元,基本預備費693.23萬元。主體工程主要工程量:土砂方開挖243.67萬m3,土砂方回填236.1
90、0萬m3,砼及鋼筋砼5.70萬m3,砌石16.35m3。主要材料用量:水泥39447t,鋼筋1965t,鋼材89.00t,板枋材186.00 m3,汽油29.00t,柴油2244t,塊石21.93萬m3,碎石8.58萬m3,砂9.93萬m3。主體工程總工日95.09萬個。一期工程總投資為6378.56萬元,其中建筑工程為4168.75萬元,臨時工程343.36萬元,其他費用1562.71萬元,基本預備費303.74萬元。一期主體工程主要工程量:土砂方開挖201.40萬m3,土砂方回填212.01萬m3,砼及鋼筋砼0.68萬m3,砌石12.95萬m3。主要材料用量:水泥16489t,鋼材37.0
91、0t,柴油1990t,塊石15.63萬m3,碎石0.63萬m3,砂5.29萬m3。主體工程總工日26.23萬個。10.2編制說明10.2.1編制依據河南省水利廳豫水計字(1995)第126號文頒發的河南省水利基本建設工程設計概(估)算費用構成及計算標準,以下簡稱標準。河南省水利廳豫水計字(1995)097號文頒發的河南省水利水電建筑工程預算定額上、下冊。中華人民共和國水利部水建199363號文頒發的中小型水利水電設備安裝工程預算定額。中華人民共和國國家經濟貿易委員會國經貿電力1999740號文批準的水電水利工程工程量計算規定。10.2.2基礎單價工資單價:人工預算單價按專業隊伍施工,依據計算標
92、準,單價為15.77元/工日。主要材料:采用魯山縣近期市場調查價。施工用風、水、電價格:綜合電價為0.72元/度;水價為0.46元/m3;風價為0.13元/m3。機械臺班費按標準執行,并將其第一類費用小計乘以1.1的調整系數。10.2.3費用計算標準其他直接費:包括冬雨季施工增加費,夜間施工增加費,小型臨時設施攤銷費及其他。建筑工程按相應項目基本直接費的3%計,安裝工程按相應項目基本直接費的4%計。間接費:包括施工管理費和其他間接費。土方工程取直接費的14%,砌石工程取人工費的50%,砼工程取人工費的100%,設備安裝工程取人工費的110%,其他工程取直接費的14%,并均乘以0.9系數。計劃利
93、潤:均按直接費與間接費之和的7%計算。臨時工程:施工導流和施工交通工程采用施工組織設計提供的工程量乘以單價計算。臨時房屋建筑工程按預算第一至四部分至本項以上累計建安工作量的3%計算。其他臨時工程按預算項目第一至四部分至本項以上累計建安工作量的5%計算。其他費用:包括建設單位管理費、生產及管理單位準備費、科研勘測設計費及其他。建設單位管理費:建設單位開辦費及項目管理費三項合計按第一至四部分合計建安工作量的3.5%計算。施工監理費按第一至四部分累計建安工作量的1.5%計算。生產及管理單位準備費:包括生產及管理單位提前進場費、生產職工培訓費、管理用具購置費,備品備件購置費、工器具及生產家具購置費。其中生產及管理單位提前進場費、生產職工培訓費、管理用具購置費按第一至四部分累計建安工作量的0.5%計;備品備件購置費、工器具及生產家具購置費合計按預算項目第二、三部分設備費的0.5%計算。科研勘測設計費:勘測設計收費均按有關標準計取。其他:預算定額編制管理費按預算項目第一至四部分合計建安工作量的0.15%計算。工程質量監督管理費按預算項目第一至四部分合計建安工作量的0.25%計算。材料價差按進入工程單價主要材料價格與實際工地價格之間的差價乘以材料用量計算。稅金按施工企業所承擔的營業總額乘稅率3.22%計算。