桂龍西二路（桂香四路~成金青快速通道）市政道路項目-渠道工程施工圖設計說明

桂龍西二路（桂香四路~成金青快速通道）市政道路項目—渠道工程施工圖設計說明0初步設計審查、意見執(zhí)行情況0.1水務審查意見2016年12月11日，成都市水務局組織了《成華區(qū)同樂和桂林片區(qū)馬家堰渠道改造工程初步設計》審查會，審查會聽取了初步設計編制單位（中國市政工程西南設計研究總院有限公司）匯報，并提出了相關補充、修改意見。初步設計編制單位根據(jù)專家意見進行了補充、修改、完善，修改后的初步設計報告取得了成都市水務局下發(fā)的《成都市水務局關于成華區(qū)同樂和桂林片區(qū)馬家堰渠道改造工程初步設計報告的批復》（成水務函[2017]144號）（批復詳見附件1）。0.2專家審查意見建議箱涵兩端以道路紅線為邊界，可減小箱涵長度，節(jié)約投資，方便河道疏掏養(yǎng)護?；貜停合浜嫌味挝挥谇擂D(zhuǎn)彎段，考慮箱涵放坡及箱涵結(jié)構(gòu)整體性，渠道轉(zhuǎn)彎段采用箱涵；箱涵下游段以道路紅線為邊界，考慮道路放坡，做了適當延長。箱涵底板和側(cè)墻尺寸偏大，建議優(yōu)化?；貜停喊匆庖娺M行調(diào)整。箱涵縱向分部鋼筋直徑采用20偏大，建議優(yōu)化?；貜停喊匆庖娺M行調(diào)整。箱涵墊層厚度15cm偏大，建議優(yōu)化至10cm?；貜停喊匆庖娺M行調(diào)整。1工程概況1.1工程區(qū)域位置成都市成華區(qū)桂龍西二路（桂香四路~成金青快速通道）市政道路項目位于龍?zhí)堵芬詵|，龍?zhí)痘疖囌疽员?，繞城高速以西的區(qū)域。主要建設內(nèi)容包括道路工程、交通工程、排水工程、涵洞工程、電力方涵、照明工程、電力通道工程、綠化工程、渠道工程等。項目位置示意圖桂龍西二路（桂香四路~成金青快速通道）起點于成金青快速通道路口，終點止于桂香四路，道路紅線寬40米，道路紅線南、北兩側(cè)規(guī)劃各有10米綠化帶，設計范圍線路總長757米。根據(jù)規(guī)劃，規(guī)劃馬家堰穿越本工程道路。為了避免重復建設，保證渠道上下游行洪順暢，將馬家堰整治納入本工程設計范圍。1.2設計標準本次設計渠道為片區(qū)內(nèi)小型河道，相關設計標準確定如下：(1)防洪標準：50年一遇洪水；(2)堤防工程級別：2級；主要建筑物為Ⅱ級；超高0.8m(3)地震：VII度設防，動峰值加速度0.1g；(4)渠道規(guī)劃控制寬度：6m×3m矩形斷面；(5)涵洞及支擋結(jié)構(gòu)計算荷載：城-A，人群荷載5kPa；(6)涵洞設計基準期：100年。1.3工程建設依據(jù)1.3.1業(yè)主文件（1）設計任務委托書；（2）工程設計合同；（3）工程區(qū)1：500地形圖（4）《成都市水務局關于成華區(qū)同樂桂林片區(qū)馬家堰渠道改造工程設計方案審查意見的函》（成水務審批[2015]方案審查4號）1.3.2設計相關規(guī)范（1）《市政公用工程設計文件深度編制規(guī)定》（建設部2013）；（2）《防洪標準》（GB50201-2014）；（3）《城市防洪工程設計規(guī)范》（GB/T50805-2012）；（4）《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252—2017）；（5）《水利水電工程設計洪水計算規(guī)范》（SL44—2006）；（6）《堤防工程設計規(guī)范》（GB50286-2013）；（7）《灌溉與排水工程設計標準》（GB50288—2018）；（8）《渠道防滲襯砌工程技術標準》(GB/T50600-2020)；（9）《水工混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（SL191-2008）；（10）《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB50010-2010）(2015年版)；（11）《水工建筑物荷載設計規(guī)范》（SL744—2016）；（12）《水工擋土墻設計規(guī)范》（SL379—2007）；（13）《水工建筑物抗震設計標準》（GB51247-2018）；（14）《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60—2015)；（15）《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》（JTG3363-2019）；（16）《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007—2011）；（17）《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ79—2012）；（18）《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2015）。1.3.3規(guī)劃及其它文件（1）《成都市中心城區(qū)水生態(tài)環(huán)境保護與修復規(guī)劃》（2）《成都市城市防洪規(guī)劃報告（2001～2020年）》（成都市市政工程設計院編制）（3）《成華區(qū)同樂和桂林片區(qū)市政道路及安置房配套工程桂龍西二路、桂林北路等五條道路》四川省地質(zhì)工程勘察院2015.05（4）《成都市規(guī)劃和自然資源局市政工程規(guī)劃條件通知書》（編號:成規(guī)設（2021）第12號）；（5）2-84成華區(qū)同樂片區(qū)控制性詳細規(guī)劃(第3版)(2019-10-26)；（6）本片區(qū)道路紅線圖(B2102-0006-02)；（7）“關于《成華區(qū)同樂和桂林片區(qū)市政道路及安置房配套工程》河道設計參數(shù)使用的說明”（川地勘院技函〔2016〕091號）四川省地質(zhì)工程勘察院2016.12.28。1.4渠道工程基本情況本工程渠道位于成金青快速路以南、龍?zhí)痘疖囌疽员?，渠道全長約214.68m。根據(jù)《成華區(qū)同樂和桂林片區(qū)馬家堰渠道改造工程初步設計》，該項目渠道起點為成金青快速路，終點為桂龍西一路已建渠道，渠道設計全長約628.896m。本工程渠道為《成華區(qū)同樂和桂林片區(qū)馬家堰渠道改造工程初步設計》中一段，對應其樁號為QD1+95.32-QD4+10。我院于2016年10月編制了《成華區(qū)同樂和桂林片區(qū)馬家堰渠道改造工程初步設計》，并于2017年4月取得了《成都市水務局關于成華區(qū)同樂和桂林片區(qū)馬家堰渠道改造工程初步設計報告的批復》（成水務函[2017]144號）（批復詳見附件1）為了滿足桂香三路的建設，保證周邊防洪排澇安全，根據(jù)業(yè)主要求，本工程渠道分段實施，其中QD4+10~QD6+28.896已實施完工，且已完成竣工驗收工作。為了配合桂龍西二路建設，結(jié)合本工程渠道建設情況及周邊征地情況，根據(jù)業(yè)主要求，本工程渠道QD1+95.32-QD4+10納入桂龍西二路道路工程中。本次實施渠道全長約214.68m，其中明渠長140.707m，暗渠長73.973m；渠道起點與現(xiàn)狀渠道順接，終點接桂香三路已整治渠道起點。根據(jù)最新規(guī)劃資料及《成都市城市防洪規(guī)劃（2017～2035）》（未批復），本工程渠道平面線型、寬度基本與原規(guī)劃一致；本工程渠道防洪標準與規(guī)劃一致。2水文2.1流域概況馬家堰系馬鞍山排洪渠一級支流，毗河的三級支流。流經(jīng)成都市成華區(qū)，起點在東風渠北干渠附近，流經(jīng)同樂社區(qū)十一組，穿過成金快速通道，經(jīng)過同樂社區(qū)十二組進入桂林社區(qū)六、七、八組，下穿成渝鐵路后進入同仁社區(qū)，流經(jīng)同仁二組、三組，而后流經(jīng)同仁社區(qū)與院山社區(qū)分界線、同仁社區(qū)與高洪社區(qū)分界線，于高洪社區(qū)七組附近匯入馬鞍山排洪渠，全長約5.8km，流域面積約7.12km2。根據(jù)《成都市中心城區(qū)水生態(tài)環(huán)境保護與修復規(guī)劃》，馬家堰是一條以排洪為主，兼具景觀功能的河道，防洪標準50年一遇。本工程改造終點控制馬家堰面積為2.89km2，控制河道長度為1.88km，比降為2.95‰。毗河發(fā)源于石堤堰水利樞紐毗河閘，向東北流經(jīng)郫縣、新都縣、青白江區(qū)，在金堂縣趙鎮(zhèn)與中河交匯后注入沱江。成都市區(qū)毗河一級支流僅有九道堰一條。友誼支渠、劉家堰、牟珠堰、金馬分干渠、金馬一斗渠、金馬二斗渠、金馬三斗渠、潘家溝排洪河、十陵河、馬鞍山排洪渠、北支一渠右分九、南支一渠、東風渠北干渠、北支一渠、羊叉河、駙馬排洪河等16條河渠為毗河的二級支流；三級支流有3條：南支三渠、馬家堰、同樂排洪渠。2.2氣象本工程擬建馬家堰河道位于成都市東北部，片區(qū)洪水經(jīng)馬家堰匯入馬鞍山排洪渠，最終于龍泉境內(nèi)匯入西江河。西江河屬岷江、沱江流域，海拔高程不高，屬于我國南方溫濕多雨地帶。流域內(nèi)的年平均氣溫為15℃~17℃。最高氣溫一般出現(xiàn)在8月，極端最高氣溫為37℃~40℃。極端最低氣溫為-5℃~-6℃。以成都氣象站為例，歷年極端最高氣溫37.3℃（1953年8月18日），歷年極端最低氣溫-5.9℃（1975年12月15日），多年平均氣溫為16.3℃，多年平均年降水量為976mm，年相對濕度為82%，導風向為NNE向，常年平均風速為1.2m/s，最大風速為14.8m/s(NE向)，極大風速為27.4m/s（1961年6月21日）。工程流域年平均降水量為970~1100mm。降水量年內(nèi)分配極不均勻，80%以上的降水量集中在4-9月，且特別集中于7、8兩月，這兩個月的降水量占年總降水量的45%以上。工程流域內(nèi)平均相對濕度均在80%以上，各月之間的變化也不大。年蒸發(fā)量在400~800mm左右，全年5~8月蒸發(fā)量最大。冬季各月有蒸發(fā)量超過降水量，夏季降水量超過蒸發(fā)量，就全年來看，蒸發(fā)量小于降水量。2.3設計洪水2.3.1暴雨洪水特性項目位于成都沖積平原區(qū)，地形平坦，地勢開闊。設計河道流域地處亞勢帶季風氣候區(qū)，主要受太平洋副熱帶高壓西伸北上的影響，盛夏初秋西風環(huán)流和東南季風盛行，水汽源源輸入。河道洪水主要有暴雨產(chǎn)生，流域內(nèi)夏秋多雨，雨量集中，洪水頻繁；冬春常旱，河水斷流，年內(nèi)及年際間分布懸殊。2.3.2洪水計算本工程所在馬家堰流域面積極小，改造終點控制面積為2.89km2，控制河道長度為1.88km，未曾設立水文站，采用推理公式法計算工程設計洪水。經(jīng)過計算，本工程止點馬家堰設計洪水成果見表2-1。表2-1本工程止點馬家堰設計洪水成果河名斷面50年一遇洪水20年一遇洪水10年一遇洪水馬家堰改造終點37.330.424.82.4分期設計洪水根據(jù)馬家堰水系洪水特點，暴雨出現(xiàn)的時間主要集中在7、8兩月，6月和9月也時有發(fā)生，11月初至次年5月底，鮮有較大降雨發(fā)生。由于工程區(qū)實測水文及暴雨資料缺乏，本次導流洪水根據(jù)當?shù)刈咴L調(diào)查經(jīng)驗確定，本工程施工安排在非汛期，導流流量非汛期10年一遇為1.25m3/s。2.5河道控制性斷面水位流量關系曲線由于本工程改造終點下游渠道已經(jīng)按照50年一遇防洪標準進行整治，整治后渠道斷面為6m×3m（寬×深），其水位流量關系穩(wěn)定，故本次改造段水面線采用改造終點下游50m處斷面開始起推，其水位流量關系可采用明渠均勻流公式進行計算。明渠均勻流計算公式如下：式中：Q—流量（m3/s）；A—過水面積（m2）；n—河床糙率；R—水力半徑（m）；I—比降，改造終點下游比降0.00281。已改造段渠道為混凝土護岸，根據(jù)《水力計算手冊》糙率選擇依據(jù)，渠道綜合糙率選為0.022。根據(jù)水位計算起始斷面（改造終點下游50m處）設計流量與實測斷面，可計算出水位計算起始斷面（改造終點下游50m處）水位流量關系如下表2-2。表2-2水位計算起始斷面（改造終點下游50m處）水位流量關系頻率2%5%10%流量（m3/s）37.330.424.8水位（m）505.14504.83504.56備注表中數(shù)據(jù)為成都高程系，85高程系=成都高程系-6.48m流量（m3/s）流量（m3/s）水位（m）圖2-1水位計算起始斷面（改造終點下游50m處）水位流量關系3工程地質(zhì)概況2014年5月，由四川省地質(zhì)工程勘察院土有限公司完成了成華區(qū)同樂和桂林片區(qū)市政道路及安置房配套工程桂龍西二路、桂林北路等五條道路詳細勘察工作，并提交了正式的巖土工程勘察報告書。由于本工程區(qū)域河道距離桂龍西二路和桂香三路較近，同時根據(jù)四川省地質(zhì)工程勘察院提供的“關于《成華區(qū)同樂和桂林片區(qū)市政道路及安置房配套工程》河道設計參數(shù)使用的說明”的函件，根據(jù)業(yè)主意見，本項目采用次地勘資料進行設計。本報告僅摘錄地勘報告中相關結(jié)論，具體內(nèi)容詳見地勘報告。3.1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造擬建場地位于成都平原東部地帶，西距龍門山NE向前陸推覆構(gòu)造帶50km，東距龍泉山NNE向前陸隆起帶20km，為揚子地塊川西前陸盆地部位。受龍門山斷裂與龍泉山斷裂夾持，成都斷陷盆地在龍門山造山帶山前形成了第四紀沖洪積扇狀平原。新構(gòu)造活動以間歇性沉降為主，深部地塊結(jié)晶基底與沉積蓋層穩(wěn)定，蒲江～新津淺表～地腹斷裂與新都～德陽隱伏斷裂活動微弱，市區(qū)無活動性斷裂，區(qū)域穩(wěn)定性良好。歷史地震資料表明，市區(qū)無強震記錄。震源來自平原周邊50～100km以外。造成波及市區(qū)的影響，即使是2008年“5.12汶川8級特大地震”，影響烈度亦不超過7度，場地無破壞性地震危害，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性較差。3.2地層巖性結(jié)構(gòu)特征根據(jù)鉆探資料，在勘探深度范圍內(nèi)，揭露的地層由第四系全新統(tǒng)人工填土層(Q4ml)、第四系中下更新統(tǒng)冰水堆積層(Q1+2fgl)組成。場地巖土的構(gòu)成自上而下分述如下：（1）第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）雜填土①：主要為堆積的渣土，呈褐黃、灰黑等雜色，松散～稍密，潮濕。由不均勻碎石、砂土、磚瓦碎塊等建筑垃圾組成，其間充填粉質(zhì)粘土及砂土等；部分地段為堆積的強風化泥巖塊，棕紅色。由于堆積年份已久，表面已覆蓋雜草。層厚1.10～11.00米。素填土②：主要為耕植土，呈深褐色，稍濕，結(jié)構(gòu)松散，由粘性土組成，含有植物根系。層厚0.60～0.90米。（2）第四系中下更新統(tǒng)冰水堆積層(Q1+2fgl)粘土③：褐黃，硬塑，含鐵錳質(zhì)氧化物，夾有黃、灰白色粘土，含白色高嶺土，搖震反應無，稍有光澤，干強度中等，韌性中等，具脹縮性。場地內(nèi)連續(xù)分布，本次勘察未揭穿，揭露厚度5.00～9.40米。淤泥④：深褐色-黑色，流塑狀態(tài)，含有機物，有腐臭味。在場地內(nèi)局部地段分布；另外，在道路沿線鉆水塘、魚塘區(qū)域分布較多。3.3水文地質(zhì)條件場地地下水為賦存于人工填土、粘性土中的上層滯水，靠大氣降水及地表水下滲補給，僅局部分布，無統(tǒng)一的穩(wěn)定水面，水量較小，但疏干困難，對基礎施工有一定影響。另外，道路沿線分布有大小不同的魚塘、水塘等，對道路施工也會帶來一些不利的影響。3.4巖土工程特征評價雜填土①：松散，結(jié)構(gòu)紊亂，壓實性、均勻性及物理力學性能較差，承載力低，不能直接作路基持力層。素填土②：松散狀，分布厚度較薄，工程性能較差，層位穩(wěn)定性差，不宜直接作路基持力層。粘土③：硬塑，埋深小，厚度變化較大，連續(xù)分布，具有較高的承載力，具弱膨脹性，可作為路基持力層。淤泥④：軟塑-流塑，工程性能很差，不能直接作路基持力層。根據(jù)本次勘察鉆探、原位測試和室內(nèi)土工試驗統(tǒng)計成果,并結(jié)合相關規(guī)范及我公司在成都地區(qū)眾多類似工程勘察經(jīng)驗,確定各地基土的力學參數(shù)建議值列表3.1。地基土物理力學參數(shù)建議值表表3.1土層名稱重度γ(kN/m3)壓縮模量Es(MPa)粘聚力C(kPa)內(nèi)摩擦角φ(o)承載力基本容許值fao(kPa)基底摩擦系數(shù)μ基床系數(shù)（MN/m3）雜填土①17.5/33///素填土②18.058870//粘土③20.01065202000.3525淤泥④19.05121080//建議使用粘土③作為擬建河道工程的結(jié)構(gòu)基礎持力層。根據(jù)國家規(guī)范及成都市關于基坑支護的相關規(guī)定，河提工程基坑開挖建議采用坡率法進行支護，坡度建議參見下表：基坑開挖巖土邊坡允許值表3.2巖土名稱地層編號坡度允許值（高寬比）坡高5m以內(nèi)坡高5～10m雜填土、素填土=1\*GB3①、②1:1.501:1.75粘土③1:1.251:1.50淤泥④1:2.001:2.003.5場地地震效應評價據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）附錄A的規(guī)定,擬建場地抗震設防烈度7度，設計基本地震加速度值為0.10g，設計地震分組為第三組，設計特征周期為0.45s。據(jù)我院在相鄰場地的道路工程收集的資料：場地土層等效剪切波速約200m/s左右；場地覆蓋層厚度約15m。按《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)第4.1.3條綜合判定：場地內(nèi)素填土、雜填土、淤泥為軟弱土，粘土為中硬土。按第4.1.6條判定：屬Ⅱ類建筑場地，為可進行建設的一般場地。本次勘察場地范圍內(nèi)無液化土層分布。3.6建筑材料a.若采用混凝土砌筑河堤，則本工程設計所需的天然建筑材料有：砼粗細骨料及砂礫石填筑料及少量塊石料等類型，根據(jù)場地的工程地質(zhì)特點，以上材料在場地內(nèi)均無法就地取材，須就近從新都區(qū)、大豐鎮(zhèn)及成都周邊砂石廠進行購買。b.若河堤采用漿砌條石砌筑，則條石應從該地采石場購買運輸?shù)焦鹆制瑓^(qū)，現(xiàn)成都市近郊已普遍禁止開采石料，須從金堂、青白江等地采購，運距約60-100km，條石強度15~25MPa。另據(jù)訪問，龍泉驛區(qū)同安鎮(zhèn)草坪村石場主要加工條石，距離擬建場地約40km，若采用采用漿砌條石砌筑，可從該處采購。c.場地內(nèi)河道開挖的土層主要為粘土（膨脹土），不可直接作為回填材料使用；若要使用，須加入生石灰進行改性。3.7主要結(jié)論及建議⑴擬建場地地貌類型單一，地勢較平坦，區(qū)域穩(wěn)定性良好，無不良工程地質(zhì)作用，但分布有大小不一，深度不等的魚塘、水塘等。場地總體穩(wěn)定性良好，地基穩(wěn)定，適宜道路工程建設。⑵根據(jù)此次勘察成果，現(xiàn)狀道路上部填土層（包括雜填土及素填土）厚度不一，力學指標較差，不宜作為路基持力層；粘土層承載力較好，可直接作為路基持力層；淤泥土力學指標很差，在路基深度范圍內(nèi)的應當清除。⑶該場地地貌為成都平原岷江水系三級階地，場地地內(nèi)的粘土為膨脹土，具弱膨脹潛勢，脹縮等級為Ⅰ級。⑷表3.3。場地抗震設防烈度7度，設計基本地震加速度值為0.10g，地震分組為第三組，設計特征周期為0.45s，場地覆蓋層厚度約15m，場地類別為Ⅱ類。該場地為可進行建設的一般場地。⑹場地地下水或地基土對混凝土及混凝土中的鋼筋具微腐蝕性。⑺建議路基施工盡量避開雨季或加強基槽排水護壁措施，粘土層具弱膨脹性，施工時應注意基底不能長時間暴露或遭日曬雨淋，開挖后宜及時封閉；各土層邊坡坡度允許值見下表，填方邊坡應放緩1檔。⑻對于填方段路基，回填土必須經(jīng)過翻曬、碾壓、夯實，并檢測合格后可作填方路基，選定填料后，宜作擊實試驗，以確定其壓實指標及路基高寬比。⑼場地路基土干濕類型屬潮濕類型。⑽加強施工驗槽工作，若發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應及時通知我公司，以便會同設計、施工及時解決。⑾施工中，對脹縮性土未經(jīng)處理改性，不得作為回填填料使用。4工程布置及主要建筑物4.1工程等級與標準根據(jù)《城市防洪設計規(guī)范》以及《成都市城市防洪規(guī)劃》，成都市的防洪標準按水系分區(qū)防護原則確定，府河、清水河、沙河三條較大河道防洪標準為200年一遇，磨底河，江安河為100年一遇，其它城市中小河道防洪標準為50年一遇，同時根據(jù)《成都市中心城區(qū)水生態(tài)環(huán)境保護與修復規(guī)劃》，馬家堰河道規(guī)劃為區(qū)間排水河道，區(qū)間排水河道其主要功能是承納市政雨水排放，屬“有雨才有水”。對此類河道，在建成區(qū)，可考慮蓋板(要分析論證可行性)。對未開發(fā)區(qū)，應盡可能改為雨水方溝歸入路面以下或綠化帶內(nèi)。本次設計渠道為片區(qū)內(nèi)小型河道，相關設計標準確定如下：(1)防洪標準：50年一遇洪水；(2)堤防工程級別：2級；主要建筑物為Ⅱ級；超高0.8m(3)地震：VII度設防，動峰值加速度0.1g，設計特征周期0.45s；(4)渠道規(guī)劃控制寬度：6m×3m矩形斷面；(5)涵洞及支擋結(jié)構(gòu)計算荷載：城-A，人群荷載5kPa；(6)涵洞設計基準期：100年；(7)水工建筑物所處的侵蝕環(huán)境類別：三類；(8)結(jié)構(gòu)使用年限：堤防：50年；涵洞：100年；4.2工程布置及渠道設計4.2.1渠道平面設計受道路規(guī)劃條件以及渠道規(guī)劃限制，滿足規(guī)劃控制支渠寬度且不突破用地界線為基本原則，渠道走向和中心線基本與現(xiàn)狀的支渠重合，渠道平面總體定線按照規(guī)劃河道的走線進行設計，河道轉(zhuǎn)彎處的轉(zhuǎn)彎半徑基本按R≥2.5倍水面寬度控制。為了配合桂龍西二路建設，結(jié)合本工程渠道建設情況及周邊征地情況，根據(jù)業(yè)主要求，本工程渠道QD1+95.32-QD4+10納入桂龍西二路道路工程中。本次實施渠道全長約214.68m，其中明渠長140.707m，暗渠長73.973m；渠道起點與現(xiàn)狀渠道順接，終點接桂香三路已整治渠道起點。4.2.2渠道縱斷設計渠道縱斷面設計主要考慮因素：與渠道上下游河床自然順接；結(jié)合已建及規(guī)劃建筑物（道路、橋涵、下游河堤等）總體布置、選用合理的基礎型式，確定渠道的底高程；結(jié)合周邊片區(qū)排水規(guī)劃，為盡量利用渠道排水、排澇功能，同時沿途將道路的雨水接入支渠。（4）結(jié)合考慮各取水口取水要求對河底高程的控制。為了保證渠道水流順暢，本工程渠道渠底高程沿用原批復方案，因此，渠道分段縱坡由以上控制標高反推得到，經(jīng)計算渠道縱坡為0.281%。4.2.3河道設計洪水水面線4.2.3.1基本資料（1）設計洪水經(jīng)計算，工程處馬家堰設計洪水成果為：50年一遇設計洪水為37.3m3/s，20年一遇的設計洪水為30.4m3/s，10年一遇設計洪水為24.8m3/s。（2）水位計算起始斷面（改造終點下游50m處）水位流量關系經(jīng)計算，水位計算起始斷面（改造終點下游50m處）水位流量關系見下表4-1。表4-1水位計算起始斷面（改造終點下游50m處）水位流量關系頻率2%5%10%流量（m3/s）37.330.424.8水位（m）505.019504.71504.47備注表中數(shù)據(jù)為成都高程系，85高程系=成都高程系-6.48m（3）渠道糙率本工程改造段渠道兩岸設計為混凝土護岸，渠底采用漿砌卵石鋪砌，根據(jù)《水力計算手冊》糙率選擇依據(jù)，渠道綜合糙率選為0.022。（4）渠道設計斷面及比降由于本工程改造段上游為成金青涵洞，下游已按照50年一遇洪水標準改造，斷面形式為矩形，尺寸為6m×3m（寬×深），渠道比降為0.00281，且根據(jù)《成華區(qū)同樂片區(qū)控制性詳細規(guī)劃》，規(guī)定本工程改造段渠道斷面形式為矩形，尺寸為6m×3m（寬×深），因此本工程馬家堰改造段渠道形式為：斷面形式為矩形，尺寸為6m×3m（寬×深），渠道比降為0.00281。4.2.3.2計算方法本工程渠道水面線推求，采用有限差分法求解明渠恒定非均勻漸變流基本方程，基本方程式如下：式中：Z—水位（m），腳標u、d代表上、下斷面；A—過水面積（m2）；Q—設計洪水流量（m3/s）；hf，hj—河段水頭損失系數(shù)，斷面間距（m）；K—流量模數(shù)，K=1/n·AR2/3（n為區(qū)間糙率）。4.2.3.3河道洪水水面線計算根據(jù)上述方法及邊界條件，計算得本工程馬家堰改造后水面線成果見表4-2。表4-2工程河段設計洪水水面線成果表里程樁號p=2%(Km+m)流量水位過流水深流速（m3/s）（m）面積（m2）（m）（m/s）備注QD0+0037.3506.9113.742.22.81QD0+5037.3506.7713.742.22.81QD1+0037.3506.6313.742.22.81QD1+5037.3506.4913.742.22.81QD2+0037.3506.3513.742.22.81QD2+5037.3506.2113.742.22.81QD3+0037.3506.0613.742.22.81QD3+5037.3505.9213.742.22.81QD4+0037.3505.7813.742.22.81QD4+5037.3505.6413.742.22.81QD5+0037.3505.5013.742.22.81QD5+5037.3505.3613.742.22.81QD6+0037.3505.2213.742.22.81QD6+2837.3505.1413.742.22.81/37.3505.01913.742.22.81改造終點下游50m處注：表中數(shù)據(jù)為成都高程系，85高程系=成都高程系-6.48m樁號（m）水位高程河底高程水位（m）樁號（m）水位高程河底高程水位（m）圖4-1本工程馬家堰改造后水面線4.2.4河道沖刷計算按照《堤防工程設計規(guī)范》（GB50286-2013）推薦的沖刷公式復核計算各段的沖刷深度。河道中沖刷深度計算分別按水流平行岸坡和水流斜沖岸坡兩種情況計算，水流平行岸坡的沖刷發(fā)生在兩處彎道的過渡或半徑很大的微彎河道，水流斜沖岸坡的沖刷發(fā)生在彎道的凹岸，沖刷一般較嚴重。本工程大部分堤段為平順護岸沖刷。順壩及平順護岸沖刷深度可按下列公式計算：式中：hs—局部沖刷深度（m）；Ho—沖刷處的水深（m）；Ucp—近岸垂線平均流速（m/s）；n—與護岸坡在平面上的形狀有關，取n=1/4～1/6；η—水流流速不均勻系數(shù)，根據(jù)水流流向與岸坡交角α查表4-3；表4-3水流流速不均勻系數(shù)a≤15°20°30°40°50°60°70°80°90°η11.251.51.7522.252.52.753現(xiàn)將計算結(jié)果列于下表：表4-4河道平順段沖刷深度計算表位置H0U(m/s)泥沙啟動流速UC(m/s)系數(shù)nd50局部沖刷深度hs(m)Ucp(m/s)ηαQD1+602.22.811.090.250.020.62.811.00＜15℃表4-5水流斜沖岸坡沖刷深度計算表位置H0U(m/s)泥沙啟動流速UC(m/s)系數(shù)nd50局部沖刷深度hs(m)Ucp(m/s)ηαQD3+002.22.811.090.250.020.854.012.5≥15℃綜上所述，堤岸沖刷深度計算的結(jié)果處于0.6m～0.85m之間，本工程渠道采用25cm的M10漿砌卵石護底，渠道堤防護腳不考慮沖刷對河堤的影響。4.2.5渠道橫斷面設計渠道的橫斷設計首先應滿足行洪斷面基本需求，其次可以從施工難易程度、經(jīng)濟性上進行渠道結(jié)構(gòu)方案的比選，同時盡量在本工程區(qū)域采用一種斷面形式，以保持渠道平面的總體延續(xù)行和協(xié)調(diào)性。為了與下游渠道保持一致性，本工程采取與下游渠道形同的斷面形式，即矩形斷面。渠道斷面尺寸為6m×3m混凝土渠道。4.2.6渠道邊墻結(jié)構(gòu)設計1）沉降縫：擋墻控制分縫長度不大于10m，并于實際地形、地質(zhì)、結(jié)構(gòu)變化處加設沉降縫。沉降縫寬2cm，縫內(nèi)充填瀝青木絲板。2）泄水孔：于渠底護砌上30cm開始設置，孔徑Φ10ｃｍ，縱橫間距2×2m，梅花型布置，孔后對稱布置50×50cm土工布（400g/m2）反濾層。為使墻背滲水能順利排出，墻背設30cm厚砂礫石墊層，砂礫石粒徑5～40mm，級配良好，飽和抗壓強度不小于30MPa。泄水孔必須逐一檢查是否通暢。3）擋墻基礎：根據(jù)道路鉆孔資料顯示，渠底基本上處于卵石層、粉土層、粘土層以及細砂層內(nèi)，需對填土層等承載能力較低的軟土采用換填處理，換填采用砂礫石換填，換填采用分層碾壓，分層厚度30~50cm，壓實度≥0.95，箱涵段換填后地基承載力≥150KPa，明渠段換填后地基承載力特征≥120KPa。4.2.7河堤工程穩(wěn)定計算河堤穩(wěn)定計算主要涉及石渣碾壓斜坡堤的計算。一、堤防穩(wěn)定計算根據(jù)片區(qū)規(guī)劃要求，堤后的高程基本與堤頂高程相平，河堤不存在防滲的問題，不存在滲流計算。僅計算河堤抗滑動穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性。本河堤工程河堤斷面采用衡重式河堤。（1）土料物理力學指標設計采用值堤基土物理力學指標采用值土層名稱重度γ(kN/m3)壓縮模量Es(MPa)粘聚力C(kPa)內(nèi)摩擦角φ(o)承載力基本容許值fao(kPa)基底摩擦系數(shù)μ基床系數(shù)（MN/m3）雜填土①17.5/33///素填土②18.058870//粘土③20.01065202000.3525淤泥④19.05121080//堤身填料1820300.35（2）計算工況工況一：設計洪水位驟降1.0m時臨水側(cè)堤坡——正常情況工況二：地震工況——非常情況（3）計算方法及結(jié)果衡重式河堤抗滑穩(wěn)定采用中國北京理正軟件設計研究院的《LIZHYT》程序進行計算，計算方法同時采用了瑞典圓弧法，計算程序自動確定圓心和半徑，計算了一系列滑動面的安全系數(shù)，然后找出最小安全系數(shù)?？够€(wěn)定安全系數(shù)分別為：正常工況時K=1.25，非常工況1時K=1.05；抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)分別為：正常工況時K=1.55，非常工況1時K=1.35。取3.75m壩高斷面，計算結(jié)果表明，各種設計工況下，河堤的穩(wěn)定滿足設計要求。計算成果見下表。河堤工程抗滑穩(wěn)定計算成果表計算工況K[k]正常情況3.61.25非常情況13.11.05河堤工程抗傾覆穩(wěn)定計算成果表計算工況K[k]正常情況6.81.55非常情況14.11.35根據(jù)計算結(jié)果，本工程衡重式擋墻穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求。二、河堤滲水及排水結(jié)構(gòu)在常水位情況下，堤內(nèi)地面高程高于河床水位，不存在內(nèi)滲隱患。堤后場地內(nèi)市政工程布置有專項雨、污水規(guī)劃，無內(nèi)澇風險。參照《堤防工程設計規(guī)范》附錄D.3，類比類似工程，本工程在河堤上設置排水孔。在距河床高程0.8m附近設置Φ50mm排水孔，水平間距1.5m，豎向間距1.5m，呈矩形布置；排水孔向河道內(nèi)傾斜度5%，進口設置反濾包。河堤每隔10m設變形縫；變形縫用瀝青麻絮填塞。4.3主要工程量本工程分期主要工程量如下表所示。主要工程量表編號項目單位工程量備注1土方開挖m358432土方回填m3771粘土3C20砼m313684M10漿砌卵石m3185護底5砂礫石m3369護底6清淤m320預估7欄桿m2958鋼筋t1589C30砼m381610C20砼m385墊層11砂礫石回填m33286墻背回填12鋼板樁支護m5913排水臺班18014砂礫石換填m311515人行道恢復m2114預估影響桂香三路現(xiàn)狀人行道2m5施工組織設計5.1施工條件本工程位于成都平原中部，成華區(qū)同樂和桂林片區(qū)位于成青快速路以東，龍?zhí)痘疖囌疽员?，繞城高速以西的區(qū)域。對外交通運輸靠成青快速路、桂林路以及其他鄉(xiāng)村公路，對內(nèi)交通沿河道靠近河堤修筑簡易公路以及桂香三路，施工用水可就近取用河道中枯期來水和自來水。施工用電利用工程區(qū)內(nèi)國家電網(wǎng)，就近架設短距離線路，配置一定容量的變壓器即可用電。工程所需三材由成都市物資供應部門供貨，包運至工地。規(guī)劃河道區(qū)內(nèi)砂石料儲量較豐富，可就近開采或購買，砼直接采用商品砼。工程施工總工期為6個月，經(jīng)歷1個枯水期，為保證工期，保證質(zhì)量，應采用招、投標方式，擇優(yōu)選擇施工隊伍。5.2施工導流本工程二期渠道為新開渠道，渠道施工期間可不用考慮施工導流，僅考慮施工過程中溝槽內(nèi)積水。施工期間在溝槽內(nèi)設排水溝、集水井，溝槽內(nèi)積水通過水泵抽排至下游。5.3施工開挖及回填本工程渠道采用明挖施工，渠道開挖邊坡坡比1:0.75；渠道QD3+53.736~QD6+28.896段緊鄰已建桂香三路，渠道左岸距桂香三路人行道邊線僅3m，為了避免渠道開挖過程中對已建桂香三路的破壞，該段渠道左岸采用Ⅲ型拉森式鋼板樁。5.3.1土方開挖（1）施工前應根據(jù)排水圖紙進行核對及現(xiàn)場放線，確認無誤后方可進行施工；（2）土方開挖順序、方法必須與設計工況一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則。（3）土方開挖待砼強度達設計強度75%以后方可進行土方開挖；（4）基坑應分層開挖，每層開挖深度不得超過2m,后次開挖應保護好前次已支護的結(jié)構(gòu)物不受破壞；（5）坡面土體在機械開挖后，應輔以人工修坡，坡面平整度的允許偏差≤20mm，在坡面噴射砼之前，應清除坡面虛土；（6）基坑開挖至設計底高程時，應預留10~20cm土層，待基槽驗收完畢后挖至設計底高程進行基礎施工；（7）土方開挖應保證開挖平整度，并注意保護已完成的支護結(jié)構(gòu)；5.3.2土方回填（1）土方回填需待砼強度達到設計強度的75%后方可回填；（2）回填土要求分成夯實，其中砂礫石壓實度≥0.95，粘性土壓實度≥0.90。溝槽回填應結(jié)合周邊市政道路回填要求，若市政道路回填要求高于本要求，應按市政道路回填要求實施。（3）填土施工過程中應檢查排水措施，每層填筑厚度、含水量控制和壓實程序。（4）在夯實或壓實之后，要對每層回填土的質(zhì)量進行檢驗，一般采用環(huán)刀法（或灌砂法）取樣測定土的干密度，求出土的密實度，或用小輕便觸探儀直接通過錘擊數(shù)來檢驗干密度