技施设计总说明

设计总说明

1.1 工程概况

1.1.1 工程概况

洋沙湖水闸位于洞庭湖区湘江尾闾洋沙湖垸洋沙湖口，距湘阴县城关3公里，是洋沙湖垸的主排水闸。洋沙湖位于湘阴县城以南，地处湘江东支右岸，是湘阴沿江的最大湖汊。洋沙湖垸为一般垸，共有大小堤垸11个，人口14万人，耕地11万亩。地处湘江东支右岸，西南与义合金鸡垸相邻，西与城西垸隔江相望，东南面为丘陵岗地。

该水闸为中型水闸，水闸始建于1964年，控制集雨面积205km2，保护面积19.19km2，其中耕地面积1.98万亩，其主要作用是防洪、排涝、抗旱，同时由于控制了内湖水位，对于水产养殖业及灭螺等都有着显著效益。

水闸结构形式为四孔开敞式防洪闸，其中3孔过水断面为4.0×5.0m，闸底板高程为27.0m，一孔过水断面为4.0×6.0m，闸底板高程26.0m，消力池长11m，底板高程为25.4m，出口护坦长6.5m，采用提升式平板钢闸门控制，启闭机为15t。水闸两端堤长110m，面宽6.0m，堤顶高程为38.0m，内外坡比为1:2.5。闸顶设公路桥，桥面高程为35.50m，面宽5.0m。

洋沙湖水闸由城南地区水利管理委员会组织施工，1964年5月建成，当时为抢工程进度，工程为“三边”工程，由于投资不够，消力池及海漫未按设计完成，且取消了防冲槽。工程竣工后，未留下任何施工记录等文字资料。1.1.2 工程存在问题

（1）闸顶偏低，影响防洪保安。

由于受当时资金限制，设计洪水标准低，闸顶面高程仅35.5米，面宽5米。而1996年、1998年汛期外河水位均超过闸顶高程，特别是1996年超高达1.2米，不得不用掩峰临时挡水。1998年在闸面建筑红砖挡水墙，挡水墙顶高程37.0米。水闸现两端堤顶高程38.0米，水闸高程低于两侧堤面高程。

（2）水闸翼墙结构破坏。

洋沙湖水闸上游右侧及下游左侧存在多处裂缝，最大裂缝长7m，宽7mm；上游右岸翼墙塌陷，塌陷面积1.4m2，所有翼墙普遍存在砂浆流失现象，翼墙局部渗水严重。

（3）上、下游护坡破损。

洋沙湖水闸上游左岸护坡存在多处砂浆流失、裂缝、塌陷，塌陷面积9.5m2，最大裂缝长2.6m，宽5mm。上游右岸护坡多处砂浆流失；下游护坡存在多处孔洞。护坡局部渗水严重。

（4）消力池破坏严重

现有消力池池底高程25.4米，长11米，池后护坦高程26.4米，长6米。多年的运行实践证明，该消力池无法满足消能需要，现已淘成深坑，坑底高程深为21.0米，消力池出现裂缝。

（5）水闸基础管涌现象严重。

汛期外河水位超过内河水位2m以上时，水闸基础管涌现象严重。

（6）水闸钢筋砼裂缝、破损，强度不满足要求。

结构水闸闸墩、胸墙、闸底板普遍存在裂缝、破损现象；启闭台排架均存在伸缩缝破坏；工作桥桥面板多处剥蚀、锈蚀，混凝土破损；支墩砌体结构部分普遍破损、塌陷严重。启闭台、闸墩及胸墙强度不满足要求。

（7）钢闸门及启闭机全部严重老化，不能正常运行。

钢闸门结构老化，锈蚀、破损严重，漏水严重；启闭机基座裂缝，运行摆动剧烈，运行困难。

（8）启闭机房破损严重，墙体多处裂缝，房顶渗漏严重。

1.1.3 项目设计情况

2009年3月，经审定形成《湖南省湘阴县洋沙湖水闸安全鉴定报告书》，综合评定该水闸为三类闸。

湖南省水利水电勘测设计研究总院于2014年01月完成了本工程的初步设计（包括设计报告、图集、概算书）；本次技施设计成果包括图集（含设计总说明）、预算书。

1.2 工程地质

1.2.1 地质概况

1）地形地貌

洋沙湖水闸位于湘水尾闾洋沙湖垸洋沙湖口，洋沙湖与湘江东支右岸交接处，为湘阴县沿江的最大湖汊，属河流冲积堆积I级阶地地貌单元。闸前约100m为湘江河岸湘霞防洪通道，洋沙湖入湘江为渠道，渠道两侧下部为浆砌石挡土墙，其上为砼块护坡；渠道左侧为混凝土搅拌场，右侧为宽阔城市道路；闸顶有简易公路桥。闸址上游岸坡为砼六方块护坡。工程区地势平坦，地面高程28.9～30.0m。

2）地层岩性

工程区广泛地为第四系地层覆盖，主要为第四系全新统河湖相冲积堆积积(Q4al+L) 与中更新统河湖相冲积堆积积(Q2al)及人工堆积(Q s)地层，从上往下分述如下：

1）第四系全新统河湖相冲积堆积积(Q4al+L)

①填筑土(Q s)：上部2.7m由黄色、棕红色粉质粘土夹砾石组成，较密实，呈可～硬塑状，下部由灰褐色粘土、粉土混粉细砂组成，较密实，厚度9.4～9.7m，为水闸通湘江渠道两侧堤防填筑土。

②质粉质粘土(Q4al+L)：灰、灰褐色，夹薄层粉细砂，具微层理，较湿，呈软～可塑状，厚度5.1m，主要分布在左岸。

③粗砂(Q4al+L)：灰色，土黄色、乳白色，成分复杂，右岸上2.0m含泥质和高岭土较高，较密实，往下质纯；底部2.3m为乳白色中粗砂，成分为长石夹高岭土，长石颗粒用手可搓成粉末，结构松散，厚度0.5～7.3.m，主要分布在右岸。

2）中更新统河湖相冲积堆积积(Q2al)

①粉质粘土(Q2al)：黄色、灰黄色，成分以粉为主、夹高岭土、砂粒，网纹状结构，粘性、韧性、干强度较强，呈硬塑状，厚度2.5～5.0m，分布较广。

②砂砾层(Q2al)：灰白色，成分为石英、长石、云母，磨园度较好，砾石粒径0.5～

2.0Cm，松散，本次揭穿厚度8.7m.

3）水文地质条件

工程区地下水类型为第四系松散地层孔隙潜水与孔隙承压水。孔隙潜水主要储集于沿江岸的河漫滩、或河湖相冲积的粉细砂、粗砂区，潜水埋藏深度1～5m，水量较为丰富，地下水与地表水为季节性互补关系，动态变化大；孔隙承压水主要分布于河流相冲积平原区，上部为粉质粉质粘土，透水性较弱，下部砂砾石层为主要含水层，埋深15～20m。承压水头与补河水位具有同步性。补给源主要来河、湖，沿砂层砂砾石运移。水量丰富，水质良好，为邻近所建水厂水源。由于承压含水层埋藏较深，对本项目工程建设影响不大。根据前期工程地质勘察水质检测成果，地下水质类型为HCO3-Ca型水，即为弱碱性水，对混凝土无侵蚀性。

4）地质构造与地震

工程区位于新华夏系第二沉降带之洞庭湖凹陷盆地南部，构造简单，无活动性断裂通过。据国家地震局2001年版1:400万《中国地震动参数区划图》，本区地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度为Ⅶ度。

1.2.2 工程地质勘察主要结论如下：

(1) 工程区位于新华夏系第二沉降带之洞庭湖凹陷盆地南部，构造简单，无大的活动性断裂通过。据国家地震局2001年版1:400万《中国地震动参数区划图》，本区地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度为Ⅶ度。

(2) 闸址地处河湖交江地带，地势较平坦开阔，广泛地为第四系沉积物覆盖，土的工程性能较差。由于属三边（边设计、边施工、边调整）工程，原设计标准低，施工质量差，并已运行50 年砼与砖石砌体老化，工程久经水流冲刷，浪蚀作用，致使建筑物结构变为疏松，土的物理力学性质及强度降低，因而产生地基变形，影响结构变形和开裂，消能防冲设施和护砌设施破损，已形成不能正常运行与安全问题。

水闸存在多方面安全隐患，其存在问题严重影响水闸安全运行，应采取除险加固措施，以保证工程安全运行，充分发挥其效益，其存在问题严重影响水闸安全运行，应采取除险加固措施，以保证工程安全运行，充分发挥其效益。

(3) 天然建材土料主要分布于洋沙湖周边一带，产地面积广，运距近，储量和质量均能满足工程需要。石料位于望城县丁字湾，砂砾料位于湘阴县，其储量和质量可基本满足设计要求，水陆运输方便，但运距较远。

1.3 工程建设内容及工程设计

1.3.1 工程设计依据

1）设计依据：湘阴县洋沙湖排水闸除险加固工程设计遵循国家有关法律法规，满足国家有关技术规范要求。

2）主要依据文件

2014年01月由湖南省水利水电勘测设计研究总院编制的《湖南省岳阳市湘阴县洋沙湖排水闸除险加固工程初步设计报告及图纸》；