河道整治施工图设计分析说明

A县B大沟（上段）整治工程（一分册）施工图设计说明

一、工程概况

B大沟是A县C河以北、D河以南的主要排涝河道，B大沟南起主题公园，北讫D河（原C中干渠），河道全长约4.5km，现状河道底宽2.0~6.0m，河底标高 6.8~5.5m。根据《A县主城区防洪排涝及水环境治理规划》，B大沟担负约4.86km2排涝任务。设计排涝标准达到20年一遇。目前河道淤积严重、过水断面小、排水能力降低、涝水难以排除，排涝标准远不能满足城区防洪排涝规划要求，急需整治。

本次设计采用国家85高程参考高度，下同。

二、设计依据

1、规范依据

《A县主城区防洪排涝及水环境治理规划》（2013年6月）

《A县B大沟整治工程（0+000~1+400段）工程地质勘察报告》

《灌溉与排水工程设计》（GB50288-99）；

《堤防工程管理设计规范》（SL171-96）；

《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；

其他施工、地质、环评、经济规范规程。

2、其他依据

①《A县B大沟整治工程（0+000~1+400段）地质报告》（淮安市水利勘测设计研究院有限公司2014.2）

三、工程地质

钻探深度范围内的土层可分为7个工程地质层，详见以下描述：

1层：素填土（中粉质壤土，Q4ml）。上部多为杂填土，以建筑、生活垃圾为主；中、下部多以暗黄色或黄色壤土、砂壤土为主。层底标高为6.08~8.20米，层厚1.5~2.6米。

2层：轻粉质壤土（以砂壤土夹壤土为主，局部为粉质粘土， Q4al）。暗黄色、暗灰色。软塑状。层底标高为4.08~5.94米，层厚0.7~3.4米。

3层：重粉质砂壤土，夹壤土（Q4al）。灰色。中密状。层底标高为-0.02~3.55米，层厚1.0~5.0米。

4层：粉质粘土（Q4al）。灰色、灰绿色。软塑~可塑状。层底标高为-1.02~1.85米，层厚1.1~5.7米。

5层：淤泥质粘土（Q4al）。灰色、灰绿色。含腐植物，味臭。层底标高为-4.92~-3.29米，层厚0.7~6.2米。

6层：粘土（Q3al）。灰绿色、灰黄色。可塑~硬塑状。层底标高为-4.59米，层厚1.1~1.3米。

7层：中粉质壤土（Q3al）。暗黄色。软塑~可塑状。孔深15.0m未揭穿该层。

地质评价：

（1）河道边坡涉及土层为1层素填土（中粉质壤土）、2层轻粉质壤土及3层重粉质砂壤土，边坡稳定性均较差，抗冲刷能力均较弱，建议进行衬砌。

（2）河道边坡涉及土层透水性均较强，施工时需采取合理有效的降、排水措施。

（3）开挖土层中各边坡稳定性较差，需放坡开挖。

各土层参数详见表1:

以上各层土的详细分层界限见工程地质剖面图。

四、设计要点

1、河道工程

河道中心线以现有的河道走势为基础向两侧拓宽。在征地线范围内，遇建筑物密集区域，适当调整河道断面；在跨河桥梁处，河道中心线与桥梁中心线重合。

（1）设计标准

排涝标准：设计排涝标准为20年一遇，排涝模数不低于为4.0m3/s/km2，经计算本次整治工程河道末端排涝流量为19.7m3/s。

（2）根据《A县主城区防洪排涝及水环境治理规划》，本次河道设计水位控制原则为：

1、河道最高水位按地面高程减1.0m控制；

2、正常水位即景观水位按最高水位减1.0m控制；

3、汛限水位，按正常水位减0.5m控制，以满足汛期调蓄涝水要求；

4、主排水河道河底高程按正常水位以下2.0～2.5m控制。

（3）河道断面设计原则

①满足河道自排流量要求；

②平面布置尽量结合河道现状，同时考虑城市景观效果；

③河道岸坡考虑生态护砌，河底不考虑护砌，水流流速控制在不冲不淤范围内；

④河道整治工程施工尽量减少对已有建筑物的破坏；

（4）河底高程的确定

根据河道设计水位控制原则，河道河底高程按正常水位以下2.0m控制，河底高程比地面底4.0m，起始端河底高程为▽5.0。根据规划，B大沟河底坡降为0.0002，下游河道底高程按此坡降推算。桩号0+000～0+140河底高程为▽5.0~▽4.972；桩号0+140～0+320河底高程为▽4.972~▽4.94；桩号0+320～1+030河底高程为▽4.94~▽4.798；桩号1+030～1+400河底高程为▽4.798~▽4.724。

（5）河底宽度

根据河道流量、水深及规划红线要求，并考虑尽量保持河道流速均匀，故沿线河道底宽分别为：桩号0+000～0+140河道底宽为3m；桩号0+140～0+320河道底宽为3m；桩号0+320～1+030河道底宽为3m；桩号1+030～1+400河道底宽为8m。

（6）河道边坡

根据河道沿线土质情况，结合过水断面要求及边坡稳定计算成果。桩号0+000～0+140段河道边坡自河底以斜坡式至绿化平台（东侧）或现有翼墙（西侧），平台以下坡度为1：2.0，平台以上两侧为现有围墙；桩号0+140～0+320段河道边坡自河底以斜坡式至绿化平台，平台以下坡度为1：2.0；桩号0+320～1+030段河道边坡自河底以1:2.0斜坡式至干垒墙底槛，底槛比河底高1.5m，两侧用干垒墙与现状地面相接；桩号1+030～1+400段河道边坡自河底以干垒墙至亲水平台，平台以上采用1：2斜坡式与现状地面相接。

2、护岸工程

桩号0+330～1+330河道两岸采用自嵌式挡土墙护岸，墙顶设仿石栏杆。

自嵌式挡土墙是加筋结构也是组合重力式结构，依靠自嵌块自身的结构和其后土工格栅复合土体重量来达到稳定的目的。此结构无需砂浆施工，依靠块与块之间嵌固作用、墙身重量和加筋土重量来防止墙身滑动和倾覆失稳。

自嵌式挡土墙是柔性结构，能适应填土较大变形，充分发挥墙、土工格栅，填土的协同作用。由于结构的重量较混凝土和干砌块石轻，对地基承载要求较低。由于自嵌式挡土墙墙身是由自嵌块加筋成。墙身的抗剪切能力是确保墙体作为一整体结构承担荷载的重要因素，墙体的抗剪切能力是通过各层块之间传递侧向力来形成。

自嵌式挡土墙设计的主要组成部分包括地基土、垫层、自嵌块、挡土区、排水骨料、嵌固棒和土工格栅（加筋土自嵌式挡土块）。

地基土：垫层和加筋土挡土墙以下的土体。

垫层：由碎石或素混凝土组成，其作用相当于建筑物扩大基础，将自嵌块的重量扩散到地基中较大区域从而提高地基承载力。

自嵌块：自嵌块是具有特殊形状要求的混凝土制品，其作用是提供结构的稳定重量和花岗岩质的景观。

挡土区：挡土区的加筋土区内的土体需分层压实到93%以上的压实度。天元路桥及泰山路桥之间自嵌式挡土墙高度较高，此处回填加筋土须采用8%水泥土回填，水泥土压实度应不小于0.93。

排水骨料：是分布在墙后的可自由排水的粒状材料。其作用是排出墙后积水，及时消除墙后水压力。与其相同的材料有时用来作为空心自嵌块的填充料以增加自嵌块的自重和抗剪能力。自嵌式挡土块的施工方法允许水从墙面排出从而协助墙后积水的排放。

加筋土：加筋土是位于排水骨料后并需分层压实的土体。需按设计要求布置土工格栅作为加筋层，加筋层提高土体的整体性并增加了自嵌块的稳定。因而加筋土区作为结构的组成部分。

锚固棒：直线时插在块与块之间的小圆孔中，上面一块的前小圆孔与下一块后一个小圆孔相连接，同时也嵌固了土工格栅，以免后面振动将土工格栅拉出。

3、预制砼护坡工程

桩号0+000～0+330河道两岸及桩号0+330～0+830自嵌式挡土墙齿坎以下采用预制砼护坡，高程7.0以上采用联锁式预制砼生态护坡，下垫5cm厚的黄砂垫层和250g/m2长丝针刺土工布；高程7.0以下采用联锁式砼预制块，下垫8cm厚的碎石垫层和250g/m2长丝针刺土工布。护坡上设砼封顶，下设砼齿坎，高程7.0处设砼腰埂，每隔20m设一道纵向砼格埂，对于圆弧段河道，施工单位应根据地形适当减小隔梗的间隔长度，保证护坡稳定，并报监理批准。封顶、腰埂、格梗尺寸为0.25×0.4m，齿坎尺寸0.3×0.6m。封顶、齿坎、腰梗及格埂等均为C20现浇砼。（详见施工图）。

( 1）外购联锁式砼预制块

厚度：120mm

重量：50～60kg/块

平面形状：如下图，要求视觉效果美观，砌块之间咬合能力较强，具有防滑效果。