甌江干堤支流河道修建斷面結(jié)構(gòu)型式方案探索

甌江干堤支流河道修建斷面結(jié)構(gòu)型式方案探索

【摘要】：本文主要介紹了甌江干堤支流河道工程設(shè)計(jì)采用多斷面進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及適用性方案比較，并對工程斷面河堤堤身設(shè)計(jì)穩(wěn)定做出分析，綜合得出復(fù)合式與斜坡式斷面可行性?！娟P(guān)鍵詞】：河堤斷面經(jīng)濟(jì)適用方案比較可行性1.河道斷面型式綜合考慮本河道工程場地地形、地質(zhì)條件、行洪、造價(jià)、材料供應(yīng)條件、景觀要求等方面因素，重點(diǎn)對以下三種斷面方案進(jìn)行比選。1.1復(fù)合式斷面結(jié)構(gòu)型式由兩部分組成，上面為斜坡式，下部為直立式，堤頂寬4m，頂面鋪設(shè)彩色人行道板；迎水坡按1:2.5至親水平臺，邊坡上部采用三維土工網(wǎng)植草護(hù)坡，下部考慮到受洪水影響幾率要高以及山區(qū)性河道卵石資源豐富，面層采用厚25cmC25嵌鵝卵石砼，外側(cè)采用高爾凡格賓擋墻，并設(shè)置一定的埋深深度，外側(cè)設(shè)3m長40cm厚雷諾護(hù)墊裝卵石水平防沖。1.2斜坡式斷面結(jié)構(gòu)型式堤頂路面同方案一，迎水坡按1:2.5至河床，結(jié)構(gòu)同方案一上部結(jié)構(gòu)，堤腳防沖采用高爾凡格賓大方腳，并設(shè)置一定的埋深深度，外側(cè)設(shè)3m長40cm厚雷諾護(hù)墊裝卵石水平防沖。1.3兩級直立式擋墻型式本斷面結(jié)構(gòu)分上級擋墻與下級擋墻兩部分，上級擋墻采用榮勛生態(tài)擋墻，下級采用高爾凡格賓擋墻，并設(shè)置一定的埋深深度，外側(cè)設(shè)3m長40cm厚雷諾護(hù)墊裝卵石水平防沖。2、斷面方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比。表2-1序號比較項(xiàng)目方案一（復(fù)合式）方案二（斜坡式）方案三（兩級擋墻式）1單位造價(jià)中間最小最大2占地面積（過水?dāng)嗝娴韧瑮l件下）中間最大最小3優(yōu)點(diǎn)1、景觀好，親水性好2、施工方便1、景觀好2、施工方便3、造價(jià)低1、親水性好2、占用土地少3、施工方便4缺點(diǎn)1、造價(jià)稍高；2、親水平臺在發(fā)生洪水時(shí)要淹，增加清洗工作3、草皮維護(hù)工作量大1、親水平臺在發(fā)生洪水時(shí)要淹，增加清洗工作2、草皮維護(hù)工作量大1、景觀稍差2、親水平臺在發(fā)生洪水時(shí)要淹，增加清洗工作。3、造價(jià)較5推薦意見推薦推薦不推薦綜合比較后，本工程推薦采用景觀性好的方案一（復(fù)合式斷面結(jié)構(gòu)）和方案二（斜坡式斷面結(jié)構(gòu)）兩種方案。3.斷面穩(wěn)定設(shè)計(jì)計(jì)算3.1擋墻穩(wěn)定計(jì)算3.1.1計(jì)算方法a、擋墻抗滑穩(wěn)定計(jì)算公式Kc=f∑W/∑H式中：KC—抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；∑W—作用于墻體上的全部垂直力的總和（KN）；∑H—作用于墻體上的全部水平力的總和（KN）；f—底板與堤基之間的摩擦系數(shù)，取0.4b、擋墻抗傾穩(wěn)定計(jì)算公式為K0=∑MW/∑MH式中：K0—抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)；∑∑MW—抗傾覆力矩（KN·m）；∑MH—傾覆力矩（KN·m）c、基底應(yīng)力計(jì)算公式σ1-2=∑W/∑B（1+6e/B）式中：σ1-2—墻前基底處應(yīng)力，墻背基底處應(yīng)力（Kpa）；B—墻底寬度（m）；e—墻底壓力偏心距（m）。其他符號意義同前。3.1.2水位組合：正常運(yùn)行條件：河道水位取常水位，背水側(cè)取地下水位。非常運(yùn)行條件：取施工期，臨水側(cè)無水，背水側(cè)取地下水位。3.1.3計(jì)算結(jié)果5級擋土墻土質(zhì)基礎(chǔ)，抗滑穩(wěn)定系數(shù)正常運(yùn)行工況下cK≥1.20、抗傾穩(wěn)定系數(shù)0K≥1.40；非常運(yùn)行工況下Kc≥1.05、K0≥1.30，經(jīng)計(jì)算，擋墻抗滑抗傾計(jì)算成果見表3-1。擋墻位置運(yùn)行工況抗滑安全系數(shù)抗傾安全系數(shù)基底最大應(yīng)力基底最小應(yīng)力基底應(yīng)力比KCK0σ1（Kpa）σ2（Kpa）η方案一正常工況1.763.8291.5572.191.27非常工況1.633.6498.6881.831.21方案二正常工況1.653.3193.6271.921.30非常工況1.583.22101.8779.461.28擋墻基礎(chǔ)基本座落在卵石層上，該層基礎(chǔ)承載力為300Kpa。由表3-1可知，擋墻基底最大應(yīng)力小于卵石層地基承載力。通過計(jì)算，抗滑、抗傾安全系數(shù)均能滿足規(guī)范要求，地基應(yīng)力也小于地基承載力。4、堤身整體抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算堤身整體穩(wěn)定計(jì)算4.1驗(yàn)算條件驗(yàn)算整體抗滑穩(wěn)定計(jì)算條件：4.1.1正常運(yùn)行條件：臨水坡，外河為常水位，陸側(cè)采用多雨季節(jié)平均高水位。4.1.2非常運(yùn)行條件：臨水坡，外河無水，陸側(cè)采用多雨季節(jié)高水位。4.1.3背水坡：由于本項(xiàng)目區(qū)河道背水側(cè)地坪均較高，故不再進(jìn)行背水4.2坡穩(wěn)定計(jì)算。在進(jìn)行圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定分析時(shí)，計(jì)入滲流的滲透力對滑動(dòng)的影響，計(jì)算滑動(dòng)力矩時(shí)，浸潤線以下、設(shè)計(jì)低水位以上采用飽和重度，但計(jì)算抗滑力矩時(shí)用浮容重，低水位以下均用浮容重計(jì)算滑動(dòng)力矩和抗滑力矩。4.3計(jì)算荷載本次設(shè)計(jì)考慮基本荷載，不計(jì)特殊荷載（地震荷載）及活載?；竞奢d包括土重、水重、水壓力、土壓力、揚(yáng)壓力及滲透力。4.4計(jì)算公式按總應(yīng)力法的瑞典圓弧滑動(dòng)條分法進(jìn)行計(jì)算：公式如下：K=∑[LiCi+Wicosαitgφi]/∑Wisinαi式中符號意義見有關(guān)規(guī)范。4.5計(jì)算結(jié)果表4-1堤身整體抗滑穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果表計(jì)算代表斷面堤身穩(wěn)定安全系數(shù)K正常運(yùn)行施工期安全系數(shù)規(guī)范允許安全系數(shù)安全系數(shù)規(guī)范允許安全系數(shù)方案一1.7951.101.9391.05方案二1.7601.102.0271.05經(jīng)計(jì)算可知，本工程防洪堤堤身整體抗滑穩(wěn)定均能滿足規(guī)范要求。5、堤身滲透穩(wěn)定分析根據(jù)山區(qū)性河流洪水的特點(diǎn)，一般來得快去得也快，洪水持續(xù)時(shí)間不會很長，又考慮到防洪堤背水側(cè)地坪高程較高，設(shè)計(jì)洪水位高于地面不超過1.6m，有些地方地面高程高于設(shè)計(jì)洪水位，因此，本工程可以滿足堤身滲透穩(wěn)定要求。［1］中華人民共和國水利部.SL74