土石坝初步设计任务书-某人工湖挡水建筑物初步设计

某人工湖挡水建筑物初步设计

刖言

目录

第一章、基本资料

第一节、工程概况

工程位于郑州市西南6km三李村，规划面积330亩。根据国家《防洪标准》 GB50201-94,防洪标准按平原区滨海区的规定确定为 10年一遇设计，20年一遇校核。初步估算，湖面面积约4亩，库容约2万m3。本地区年均降雨600〜700mm, 集水面积0.5km2。

工程处于低丘陵沟壑地带，岩土构成主要为黄色粉质中壤土。人工湖坐落在天然宽

40m〜50m、长50m〜60m冲沟内，冲沟出口处为坝轴线位置；坝轴线下游10m〜15m处，另有一深15m〜20m的深沟，设计需要重点研究其对大坝稳定造成不利影响。工程建设详细位置见附图（勘探点平面位置布置图）。

第二节、自然地理与水文气候特征

2.1流域概况

本地区年均降雨600〜700mm，集水面积0.5km2。

2.2水文

1）人工湖设计流量

根据《城市排水工程规划规范》 GB 50318-2000,雨水量应按下式计算确定：

Q=q?书?F

q――雨强度；

书——径流系数；

F――汇水面积（m2）

取径流系数书=0.45

汇水面积330亩。

3）设计雨强

2.3气候特性

郑州市地处暖温带，属大陆性季风气候，四季分明，干湿明显，春季干旱多风沙，夏季炎热多雨，秋季凉爽，冬季干冷多风，雨雪稀少。郑州市的干燥度指数k值小于1.5，属湿润区。

a）气温：年平均气温14.4 C,极端最高气温43C，极端最低气温-19.7 C, 年最高气温多出现在7月和8月。

b）降雨：年平均降雨量640mm 24小时降雨量多年平均值100mm每年7、 8、9三个月的降雨量是全年降雨量的 55%

c）冻土深度：年平均地面结冰时间约为 60天，标准冻深小于60cm,地面以下100mn 冻结平均为55天。

d）风向及风速：冬季盛行西偏北，夏季盛行南偏东，春、秋季则交替出现；

根据郑州市气象史了解，郑州市年平均风速约 3.2m/s，瞬时最大风速达到了 26

米/秒，风力为10级。

第三节、工程地质

工程区位于郑州市西南6km三李村，S316省道西侧郑州市新殡仪馆西，紧邻郑州市新殡仪馆。处于郑州市西南低丘陵沟壑地带，地形为一冲沟，人工湖坐落在天

然宽40mr50m 长50mn-60m冲中沟内。

1）区域地质构造及区域稳定性

工程场址位于郑州市西南部，大地构造位置属华北断块区南部，豫皖断块的开封凹陷的西边缘，区域地质构造较复杂，对场址有影响的北北东向区域活动断裂构造带主要有三条：即太行山前断裂带、聊城—兰考断裂带和汾渭断陷盆地构造带，强地震大部分发生在这三个构造带上，北西向的区域活动断裂主要有两条：即新乡—商丘断裂带和封门口—五指岭断裂带，这两条断裂带发生过中等强度地震。它们对本区发生不同强度地震起严格的控制作用，总的来说，本区北纬 35o 以北主要受北北东向断裂构造控制，而 35o 以南（场区位于 35o 以南）主要受近东西向的秦岭纬向构造所支配。

场地附近历史地震及现今小震很少，仅发生过两次 4级以上地震，即 1928年郑州市北郊4级地震、1814年郑州市西南贾峪5级地震。其它两次为1974年郑州市北郊邙山2.6 级地震，1984年郑州市郑庵 1.3 级地震,因此，近场区内的地震活动强度和频度都很低。豫北地区及其附近多震区的强震有 1870年磁县 7.5 级地震和 1937年荷泽7级地震，这些地区近年4〜5级地震时有发生。另外，禹州、登封交界地带1992年又发生了ML4.7级地震。因此，就地震活动而言，近场区存在发生6 级地震的背景。

2）坝址区工程地质

根据本次勘探钻孔揭露情况，本区岩性为第四系全新统人工杂填土、素填土及第四系上更新统粉质黏土、粉土，各土层自上而下分述如下。

①杂填土（Q4ml）:黄褐色、以低液限粉土为主，含煤屑、砖瓦碎片、陶片等生活垃圾，含较多植物根系。场区普遍分布，厚度：0.50〜1.40m,平均0.79m；层底标高：231.76〜234.56m,平均232.69m层底埋深：0.50〜1.40m,平均0.79m。

②素填土（Q4ml）:黄褐色、以低液限粉土为主人工回填冲沟形成。混少量浅褐红色低液限黏土。分布在场区中部，局部缺失，厚度：1.60〜9.40m,平均 6.57m；层底标高：222.36 〜230.84m,平均 225.61m;层底埋深：3.00 〜10.40m, 平均 7.50m。

③低液限黏土（Q3al +pl）:浅褐红色，坚硬〜硬可塑，含白色钙质网斑及少量钙质结核，粒径2〜25mm场区普遍分布，厚度：2.30〜12.90m,平均7.44m；

层底标高:219.91〜221.66m,平均220.88m层底埋深：11.70〜13.40m,平均12.64m

④低液限粉土(Q3al +pl):黄褐色，稍湿，密实，可见锈斑，含少量钙质结核，粒径5〜30mm场区普遍分布，厚度：2.60〜3.90m,平均3.17m；层底标高：217.16 〜218.36m,平均 217.70m；层底埋深：15.60 〜16.70m,平均 15.81m。

⑤低液限黏土( Q3al +pl):褐红色，坚硬〜硬可塑，可见黑斑，含少量钙质结核，粒径3〜35mm该层未穿透，最大揭露厚度14.60m。

各土层的空间分布见勘探点平面布置图及工程地质剖面图。

3)土物理力学指标建议值表

表3各土物理力学指标建议值表

4)土抗剪强度指标建议值表

表4各土层的c、©值建议值表

第二章、工程等别及建筑物级别

根据SDJ12-78《水利水电工程枢纽等级划分及设计标准》，综合考

虑水库总库容，防洪效益，灌溉面积，工程规模由库容(正常蓄水位

时0.0002亿m3,估计校核情况下库容不会超过0.001m3)属于小(2) 主要建筑物为5级，次要建筑物为5级，临时建筑物为5级。

永久性水工建筑物洪水标准：正常运用（设计）洪水重现期T=10,

即频率P=10%非常运用（校核）洪水重现期T=20,即频率P=5% 其中工程主要包括4部分：大坝、溢洪道工程、人工湖防护边坡、大坝下游护坡。

主要建筑物为大坝、溢洪道工程，最大坝高 6.6m,溢洪道宽度为5.0m。次要建

筑物为人工湖防护边坡、大坝下游护坡。初步估算，湖面面积约 4亩，库容约

3

9000m。