排澇溝及控制閘工程施工組織設計方案

銅陵承接產業(yè)轉移示范園江南片排澇溝及控制閘工程初步設計報告ASDI16-安徽省水利水電勘測設計院1-排澇溝及控制閘工程施工組織設計方案1綜合說明1.1概述銅陵承接產業(yè)轉移示范園總體布局為“一園兩片”，即包括江南和江北各一個片區(qū)，其中起步區(qū)設在江南片區(qū)。規(guī)劃選址范圍為北至長江，西到城市規(guī)劃的經(jīng)一路延伸段、南以鐘倉鄉(xiāng)和東聯(lián)鄉(xiāng)主干渠為界，東至黃滸河，主要在順安河與長江口兩側，總面積73.37km2，其中順安河以西面積34.9km2，以東面積38.47km2。起步區(qū)位于東聯(lián)圩內，面積為15km2。2010年9月，某院編制完成《某園江南片防洪排澇規(guī)劃》，銅陵市水務局對此進行了批復。規(guī)劃對現(xiàn)有的張村站和壩埂頭站進行改建，對園區(qū)主要的排澇大溝進行整治；在勝利河、十里長河與起步區(qū)交匯處新建3座控制閘，阻隔起步區(qū)外側的澇水進入起步區(qū)。受銅陵承接產業(yè)轉移示范園管委會委托，我院于2011年7月編制完成《銅陵承接產業(yè)轉移示范園（江南片）起步區(qū)排澇溝及控制閘工程初步設計》。1.2水文銅陵市地處長江中下游，汛期為6～9月份，最高水位一般出現(xiàn)在7～8月，枯水位多出現(xiàn)在1～2月份。隨著氣候條件的改變，境內江河水位、流量呈現(xiàn)出豐枯交替的周期性變化。大通水文站（1954～2009年）歷年最高洪水位為16.64m（本節(jié)及第二章為吳淞高程系，其余章節(jié)均為85國家高程基準），相應最大洪峰流量為92600m3/s（1954年8月1日）；多年平均枯水位為3.89m，多年平均流量為28800m3/s；歷年最低水位為3.14m，最小流量為4260m3/s（1979年1月31日）。年內最小流量一般出現(xiàn)在1月份，年內最大流量最早發(fā)生在5月，最遲發(fā)生在9月，多年平均徑流量8938億m3，其中汛期5～10月份流量占全年總量的71.14%。此外，在長江銅陵河段設有壩埂頭水位站（1949年設立），壩埂頭水位站（1951～2009年）歷年實測最高洪水位為15.12m（1954年8月1日）。1.3工程地質勘察區(qū)地層屬長江沿岸區(qū)，貴池地層小區(qū)。該區(qū)地層巖性上部地層主要為近代沉積的粘性土、淤泥質土和砂性土（Q4al），下部為更新世沉積的粘性土（Q3al）等。根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖GB18306-2001（50年超越概率10%），本勘探場地地震動峰值加速度為0.05g，相應地震基本烈度Ⅵ度區(qū)。1.4工程任務與規(guī)模本次初步設計的主要任務是對現(xiàn)有的十里長河和勝利河排澇溝（張村排澇站的主排澇溝）進行整治，新開挖壩埂頭主排澇溝以及新建3座控制閘工程。根據(jù)園區(qū)地形及水系分布情況，將勝利河和十里長河分為南勝利河段、十里長河段、三江口河上游段、三江口河十里長河匯入段、三江口河勝利河匯入段等5段分別進行設計。各段設計流量分別為6.4m3/s、11.4m3/s、7.2m3/s、18.6m3/s和25.0m3/s；新開挖壩埂頭排澇溝長1560m，設計流量15.0m3/s；在勝利河、十里長河與起步區(qū)交匯處新建三江口河控制閘、十里長河控制閘、南勝利河控制閘等3座控制閘，設計流量分別為7.2m3/s、11.4m3/s和6.4m3/s。1.5工程設計根據(jù)《灌溉與排水工程設計規(guī)范》（GB50288-99）的規(guī)定，確定排澇溝工程等別為Ⅲ等。控制閘工程等別為Ⅲ等，主要建筑物涵洞等級為3級。排澇溝工程：三江口河、勝利河、十里長河斷面型式采用設計常水位以下迎水側邊坡為1:5，設計常水位0.5m以上設寬2.5m親水平臺，親水平臺至地面之間以1:3斜坡連接，并在斜坡上設置景觀綠化。壩埂頭站前排澇溝斷面按矩形斷面設計。河道按照過流能力確定底寬為1.5～16m，按照水面率要求確定底寬30~40m。水力坡度取0.0001～0.00015，糙率采用0.0225，計算河道過流能力約23～55m3/s。此外，對現(xiàn)狀不滿足溝底高程要求的斷面進行疏浚，疏?？傞L12231m，疏浚土方86.07萬m3。三江口閘工程：工程位于東聯(lián)圩紅楊樹村附近。設計流量7.2m3/s，閘底高程3.5m，閘上水位5.5m，過閘落差0.1m?？刂崎l閘位于河道中間，與規(guī)劃道路正交，采用路下涵結構方式，進口設置控制段，安裝擋水閘門。進出口設置漿砌石八字翼墻擴散段。十里長河閘工程：工程位于東聯(lián)圩聯(lián)勝村附近。設計流量11.4m3/s，閘底高程3.6m，閘上水位5.6m，過閘落差0.1m?？刂崎l閘位于河道中間，與規(guī)劃道路正交，采用路下涵結構方式，進口設置控制段，安裝擋水閘門。進出口設置漿砌石八字翼墻擴散段。南勝利河閘工程：工程位于東聯(lián)圩水滸村附近。設計流量6.4m3/s，閘底高程3.3m，閘上水位5.3m，過閘落差0.1m?？刂崎l閘位于河道中間，與規(guī)劃道路斜交，夾角67o，采用路下涵結構方式，進口設置控制段，安裝擋水閘門。進出口設置漿砌石八字翼墻擴散段。1.6金屬結構設計3座控制閘孔口尺寸不大，設計水頭低，故門體全部采用平面定輪鋼閘門，配手電兩用螺桿式啟閉機。本次設計金屬結構設備共包括：平面定輪鋼閘門6扇、手電兩用螺桿式啟閉機6臺、埋件6孔及其它。閘門及埋件總重23.2t，不包含啟吊設備。1.7電氣工程設計3座控制閘供電電源均引自附近0.4kV低壓電源，各經(jīng)一只XL-3-2(改)型動力配電箱向電機供電。啟閉機房照明采用雙管熒光燈，照明電源直接引自動力配電箱。1.8節(jié)能設計本工程在機電設計中均遵循高效、節(jié)能的原則，現(xiàn)將本工程節(jié)能觀點堅持的原則簡述如下：以提高效率，降低能耗，以有限的資源和最小的能源消費來取得最大的經(jīng)濟和社會效益，滿足日益增長的需求為目標。同時盡量減少或消除機電設備的固有能耗。且不限制發(fā)展，不降低服務標準和使用功能。節(jié)能途徑包括：電源節(jié)能、動力節(jié)能、照明節(jié)能。1.9施工組織設計銅陵承接產業(yè)轉移示范園江南片排澇溝及控制閘工程由三江口河、十里長河、南勝利河等三條河道疏浚和以上三條河道在起步區(qū)邊界處新建的三座控制閘組成，工程主要工程量為：土方開挖1130112m3，土方填筑135234m3，水泥土填筑8925m3，砼澆筑4823m3，堆砌石6933m3，鋼筋162t，閘門制安23t，水泥粉噴攪拌樁36601m。工程所需水泥、鋼筋、木材、油料等可從銅陵市物資市場購買，石料自順安鎮(zhèn)石料場采購，黃砂從長江邊碼頭收購。工程施工生產用水可直接從附近河道中抽取，生活用水可利用生活區(qū)附近村莊已有的供水系統(tǒng)，施工用電利用附近已有的系統(tǒng)電網(wǎng)。控制閘施工導流時段為11月~次年4月，導流期間通過附近東大圩內現(xiàn)有泵站控制河道內水位在6.0m左右，基坑上下游填筑圍堰擋水。沖填區(qū)沖填前沿水塘周邊填筑圍堰擋水，每個沖填區(qū)布置2個退水口退水。壩埂頭站前排澇溝穿過水塘處利用附近渠道開挖的土方順渠道方向填筑一圍堰擋水施工，排澇溝施工時揭穿了下部砂層，施工采取降水措施控制砂層中地下水位低于建基面0.5m。河道疏浚土方采用兩棲式清淤機開挖，泥駁運輸至岸邊，沖塘機吹填至沖填區(qū)。壩埂頭站前排澇溝、控制閘均為常規(guī)施工，以機械作業(yè)為主，人工施工為輔。工程計劃安排總工期11個月，即從2011年9月到2013年6月。工程主要建筑材料需用量為：水泥3700t，鋼筋174t，汽油8t，柴油567t，塊石2662m3，碎石7939m3，黃砂4915m3。1.10工程管理設計本次排澇溝及控制閘工程不考慮新增管理人員和管理設施，在張村排澇站和壩埂頭排澇站的改建工程中一并考慮。1.11工程占地與拆遷本工程永久占地為壩埂頭排澇溝新增占地，臨時占地主要為施工臨時占地區(qū)。共需占地101.07hm2，其中永久占地2.04hm2，臨時占地99.03hm2。工程占地范圍內的拆遷由園區(qū)管委會負責實施，不在本報告范圍內。1.12環(huán)境保護設計工程建設對環(huán)境的影響主要是施工期影響，主要包括水污染、噪聲污染、大氣環(huán)境污染、固體廢棄物污染、生態(tài)破壞、水土流失、人群健康危害等方面的影響。通過采取相應的防治措施，可將影響降至最低限度，隨著施工的結束，影響也隨之消失。本工程環(huán)境保護專項投資31.66萬元。1.13水土保持設計本工程水土流失防治責任范圍包括項目建設區(qū)和直接影響區(qū)。工程建設區(qū)面積101.07hm2；直接影響區(qū)面積10.52hm2。根據(jù)本工程總體布置、施工特點和區(qū)域的水土流失狀況，將水土流失防治分區(qū)分為河道工程區(qū)、臨建工程區(qū)、取土區(qū)、棄土區(qū)等4個防治分區(qū)。本工程新增水土保持工程總投資為72.77萬元。1.14設計概算按2011年第二季度價格水平計算，本工程設計概算靜態(tài)總投資6141.22萬元，其中：工程部分投資6036.79萬元，水土保持工程投資72.77萬元，環(huán)境保護工程投資31.66萬元。根據(jù)國家計委投資[1999]1340號文規(guī)定，本概算未計列價差預備費。_Toc249970953""1.15效益分析本工程實施后，可提高區(qū)域排澇標準，保障起步區(qū)的排澇安全，確保區(qū)域滿足承接產業(yè)轉移的基本要求，不僅具有較好的經(jīng)濟效益，而且具有較大的環(huán)境效益和社會效益，建議盡快付諸實施。2水文2.1暴雨洪水特性本地區(qū)形成大暴雨的主要天氣系統(tǒng)是渦切變和臺風。暴雨出現(xiàn)時間一般在5～9月，從4月份開始就有可能出現(xiàn)暴雨，如1989年4月，最大1d暴雨達103.3mm，最遲可能到9月份。每年主汛期6～7月，多為渦切變型暴雨（俗稱梅雨），8～9月出現(xiàn)的暴雨，多為臺風型暴雨。本區(qū)暴雨歷時一般4～5d，最長可達7d以上，最短的僅1d，一般鋒面雨過程較長，臺風雨過程較短。銅陵地區(qū)洪水既有長江洪水，也有內河洪水，均來自暴雨，洪水的季節(jié)特點和時空分布與暴雨一致。長江銅陵河段洪水主要有兩種類型，一是長江干流為一般大水年份，而區(qū)內入江支流山洪暴發(fā)，受江水位頂托影響，出路不暢，形成區(qū)域性洪水，造成內澇，1949、1995、1996和1999年洪水即屬此類；二是長江某些支流雨季提前或推遲，上、中、下游，干、支流雨季相互重疊，全流域普降暴雨，形成干支流洪水遭遇十分惡劣的全流域性洪水，這類洪水峰高量大，持續(xù)時間長，造成的洪澇災害也最為嚴重，1849、1931和1954年均屬此類洪水。長江銅陵河段（大通站）控制長江流域面積的95%，徑流量占長江入?？倧搅髁康?5.3%，幾乎承泄了整個長江流域的洪水。洪水特征表現(xiàn)為峰高量大，組成復雜，高水位持續(xù)時間長等。本地區(qū)內河洪水都是主要發(fā)生在6～7月，4～5月和8～9月亦有洪水發(fā)生，但峰量較小，其它月份出現(xiàn)洪水的機率極小。汛期降雨強度大，加上內河均是源短流急，河道坡度大以及排水不暢等原因，極易造成城市積水。銅陵市地處長江下游，汛期為6～9月份。隨著氣候條件的變化，區(qū)內江河水位、流量、水量的變化均明顯呈現(xiàn)出豐、枯交替的周期性變化。長江最低水位一般在1～2月份，3～4月份水位逐漸回升，6～9月份為長江流域多雨季節(jié)，水位暴漲，最高洪水位一般發(fā)生在7～8月份。年內最小流量一般出現(xiàn)在1月份，最大流量最早發(fā)生在5月，最遲發(fā)生在9月。2.2水文測驗情況1）水文（位）站銅陵市水文測站較少，內河無水文測站。長江銅陵段設有大通（二）水文站、橫港汛期水位站和壩埂頭水位站。大通水文站是長江下游的徑流控制站，該站設立于1922年10月，基本水尺和測流斷面設于大通和悅洲下游的橫港附近，1925年6月停測，1929年10月恢復，此后歷經(jīng)數(shù)次停測、恢復，水尺和測流斷面也多次變遷，直至1972年在梅埂鎮(zhèn)上游310m處設立基本水尺，改稱大通（二）站觀測至今。1949年在橫港下游44km處設立了壩埂頭水位站。橫港汛期水位站設立于1975年，位于大通（二）站下游19km處。2）雨量站本區(qū)僅設銅陵氣象站觀測降雨等氣象資料，順安河及荻港河流域上先后設有雨量站。本地區(qū)及鄰近流域水文（位）站及雨量站基本情況見表2.2-1。表2.2-1水文（位）站、雨量站基本情況一覽表序號河名站名站別設站年月測站位置資料系列1長江大通(二)水文站1922.10貴池市梅埂鎮(zhèn)1947至今2長江橫港汛期水位1975銅陵市橫港碼頭1975至今3長江壩埂頭水位站1949銅陵縣壩埂頭1949至今4長江銅陵雨量站1962.10銅陵縣城關鎮(zhèn)1962至今5順安河董店雨量站1983銅陵縣董店1983至今6順安河順安雨量站1959銅陵縣順安鎮(zhèn)1959至今7荻港河黃滸雨量站1976繁昌縣黃滸鄉(xiāng)1976至今8荻港河荻港雨量站1936繁昌縣荻港鎮(zhèn)1936至今2.3徑流及實測水位根據(jù)長江干流大通水文站統(tǒng)計資料，多年平均流量59339m3/s，其中最大洪峰流量92600m3/s(1954年8月1日)，最小4620m3/s（1979年1月31日），1998年實測流量為82100m3/s，年內最小流量一般出現(xiàn)在1月份，最大流量最早發(fā)生在5月，最遲在9月；年均徑流量9004億m3，汛期（5～10月）徑流量占全年徑流量的71.16%左右。長江大通站歷年水位及流量見表2.3-1。表2.3-1長江大通站歷年水位及流量表年份最高水位(m)日期最大流量(m3/s)日期195112.218月9日455008月9日195213.849月24日590009月24日195312.106月12日452006月12日195416.648月1日926008月1日195514.157月1日596006月30日195613.506月29日532006月29日195713.078月13日515008月12日195813.115月21日579005月22日195913.047月9日533007月8日196011.758月17日448007月5日196112.086月20日468006月19日196214.617月12日683007月11日196311.509月1日435009月1日196414.097月7日644007月7日196512.557月31日501007月28日196612.937月17日555007月17日196713.557月8日578007月8日196814.547月22日688007月18日196914.947月20日677007月19日197014.217月24日616007月24日197112.876月11日540006月10日197210.846月8日394006月8日197315.027月1日700007月1日197414.297月21日650007月20日197513.865月25日611006月24日197614.237月19日604007月18日197714.876月30日674006月30日197811.877月2日469007月2日197912.729月30日525009月30日198014.729月4日640009月4日198112.607月24日500007月24日198213.926月27日639006月26日198315.707月13日726007月19日198413.148月2日527007月15日198512.007月20日465007月20日198612.667月13日516007月13日198713.337月31日564007月30日198814.249月18日637009月17日198914.377月9日597007月18日199014.027月9日624007月9日199114.617月17日636007月18日199214.647月13日672007月14日199314.407月11日643007月11日199414.086月28日612006月28日199515.737月9日755007月9日199615.527月22日743007月22日199713.817月21日657007月17日199816.318月2日821008月2日199915.877月22日839007月23日200012.877月12日537007月12日200214.558月29日669008月27日200314.167月17日620007月16日200412.277月29日473007月29日200515.669月8日594009月7日200611.406月23日439006月23日200713.178月8日553008月8日200812.449月7日487009月7日多年平均13.70593392.4設計洪水位分析2.4.1長江銅陵段1954年型設計洪水位根據(jù)《防洪標準》和《長江流域綜合利用規(guī)劃報告》（1990年修訂）所制定的長江堤防的防洪標準，銅陵市江堤的防洪標準以防御長江1954年型洪水作為設計標準，即以湖口22.5m、大通17.1m和蕪湖13.4m為控制水位，其它各節(jié)點水位通過相關或內插求得。即獲港水位由獲港站與蕪湖站建立相關線求得，為15.4m，羊山磯、橫港、朱家嘴和壩埂頭（順安河出口）水位由大通和獲港兩站相連的水面線內插求得，分別為16.79、16.71、16.35和15.6m。銅陵段江堤各節(jié)點長江設計洪水位成果見表2.4-1。2.4.2內河設計洪水位內河堤防洪設計水位取決于長江洪水和內河洪水的不同遭遇組合。設計洪水位采用1954年型長江洪水位遭遇內河10年一遇洪水流量與內河20年一遇洪水流量遭遇長江10年一遇洪水位兩者水位的外包線。1）河口10年一遇江水位分析蕪湖站及大通站10年一遇最高江水位為11.85m及15.28m。銅陵市各河口10年一遇洪水位可通過水位站相關、內插等方式推算出來，荻港站（黃滸河口）10年一遇水位為13.66m。壩埂頭（順安河口）10年一遇江水位為13.88m。表2.4-1銅陵段江堤各節(jié)點長江設計洪水位成果表圈堤名稱地點樁號水位（m）城區(qū)江堤羊山磯0+00016.79橫港4+45016.71金山路口9+45016.57黑砂河口11+50016.53余家橋12+30016.52西聯(lián)圩朱家咀0+00016.35汀洲1+53016.27順安河口13+75015.60鐘倉站17+70015.69東聯(lián)圩城湖鐵路橋0+00016.29新橋河口6+50015.93張村站12+25015.67順安河口14+80015.60壩埂頭站15+93015.60永豐站22+66015.52竹園棵33+77015.892）內河設計暴雨洪水銅陵市內河洪水都是由暴雨產生的，而形成大暴雨的主要天氣系統(tǒng)是渦切變和臺風。該地區(qū)出現(xiàn)暴雨的時間一般為5~9月，每年主汛期6~7月，多為渦切變型暴雨（俗稱梅雨），8~9月出現(xiàn)的暴雨，多為臺風型暴雨。本地區(qū)暴雨歷時一般4~5d，最長可達7d以上。銅陵市內河設計洪水，采用設計暴雨、產匯流等步驟進行計算。限于暴雨資料，設計暴雨采用暴雨等值線圖推求。銅陵市10年一遇、20年一遇24h設計暴雨分別為200mm、246mm。根據(jù)銅陵市地形、地貌和水系匯集等特點，將順安河水系和黃滸河水系分別劃分為6個和8個計算分區(qū)。并由地形圖量算得兩流域山丘區(qū)流域特征值，詳見表2.4-2。表2.4-2黃滸河、順安河流域山丘區(qū)流域特征值表河名流域名稱流域面積(km2)流域長度(km)河道長度(km)平均寬度(km)形狀系數(shù)地面坡度(dm/km)河道坡降(‰)代碼FL1L2BfSAJ黃滸河黃滸河244.2017.0024.2014.360.8451002.70鐘鳴河44.7010.5012.704.260.4056704.50順安河東西湖59.011.0018.005.360.4881350.81新橋河97.313.9016.707.000.5041804.20朱村河137.818.8020.007.330.3904302.50備注B=F/L1；f=B2/F由上述的水文計算分區(qū)、設計暴雨和流域特征值等參數(shù)，根據(jù)我院1984年編制的《安徽省暴雨等值線圖、山丘區(qū)產匯流分析成果和山丘區(qū)中小面積設計洪水計算辦法》(以下簡稱“84年辦法”)，計算得兩河流域水系各節(jié)點的不同重現(xiàn)期的設計洪水成果見表2.4-3。3）內河設計水面線銅陵市順安河和黃滸河的出口分別為北埂王和荻港鎮(zhèn)，均與長江干流相通，長江水位的高低直接影響內河水位的漲落，因此內河防洪設計水位取決于長江洪水與內河洪水的不同遭遇組合。設計水面線采用以下兩種情況組合的外包線：一是長江干流1954年型設計洪水的河口水位與內河10年一遇暴雨洪水遭遇組合；二是長江干流10年一遇河口江水位與內河20年一遇設計暴雨洪水遭遇組合。由上述計算的順安河、黃滸河兩流域水系各節(jié)點不同重現(xiàn)期的設計洪峰流量成果，經(jīng)用實測斷面進行推算，順安河與長江1954年型洪水位相應的設計洪水位為15.60～16.29m；黃滸河與長江1954年型洪水位相應的設計洪水位為15.52～15.89m。兩河的設計水面線參見圖2.4-2和圖2.4-3。表2.4-3順安河、黃滸河流域各節(jié)點設計洪水成果表河名流域名稱洪峰流量(m3/s)流域面積(km2)洪峰模數(shù)(m3/s/km2)10年一遇20年一遇10年一遇20年一遇黃滸河黃滸干流山丘區(qū)533.8835.9244.22.193.42鐘鳴河山丘區(qū)114.3216.744.72.564.85圩區(qū)4.14.15.40.760.76鐘鳴以上118.4220.850.12.364.41余村以上654.51006.8294.32.223.42中心閘圩區(qū)24.524.532.70.750.75工商殿以上圩區(qū)23.123.130.80.750.75工商殿以上702.11054.4357.81.962.95工家渡山丘區(qū)70.4104.515.04.696.97圩區(qū)3.83.85.00.760.76工家渡以上737.51090.3377.81.952.89河口山丘區(qū)97.0143.921.94.436.57圩區(qū)25.725.734.20.750.75河口以上806.71160.8433.91.862.68順安河新橋河(錢村)以上255.9359.097.32.633.69朱村河山丘區(qū)312.1472.6137.82.263.43圩區(qū)17.317.324.70.700.70(錢村)陳家灣以上585.3848.9259.82.253.27東西湖撇洪溝134.6208.259.02.283.53圩區(qū)63.663.684.80.750.75鐘倉站以上198.2271.8143.81.381.89順安河鐘倉站以上783.51120.7403.61.942.78河口以上圩區(qū)54.254.272.30.750.75河口以上837.71174.9475.91.762.47備注圩區(qū)洪量按排水模數(shù)0.75m3/s/km2。2.5治澇水文采用年最大值法（瞬時單位線法）分析計算排澇溝的設計流量。1）設計凈雨及時程分配本次24h暴雨總損失量采用70mm。采用某院1984年編制的“安徽省暴雨參數(shù)等值線圖、山丘區(qū)產匯流分析成果和山丘區(qū)中、小面積設計洪水計算辦法”（以下簡稱“84年辦法”），24h面凈雨量（R24）等于面暴雨量扣除總損失量（損失量和地下水）得凈雨，凈雨雨型采用同頻率內包形式，各重現(xiàn)期24h的凈雨時程分配見表2.5-1。表2.5-124h凈雨時程分配表時序(h)1-34-67-910111213-1516-1819-2122-24占R24的%9376占R24-R3的%1115261812992）24h凈雨過程根據(jù)“84年辦法”中各歷時24h凈雨過程分配表，經(jīng)計算各頻率24凈雨過程見下表2.5-2。表2.5-2“84年辦法”24小時凈雨時程分配計算成果表時序

（小時）各歷時占24h-3h比例

（%）各歷時占24h比例

（%）20年一遇逐時段凈雨

（mm）176.11113.1023.1033.104154.2354.2364.237267.3387.3397.3310915.85113765.1612610.5713185.07145.07155.0716123.38173.38183.381992.54202.54212.542292.54232.54242.54100176.10PAGE 安徽省水利水電勘測設計院101-3工程地質3.1勘察工作量根據(jù)銅陵承接產業(yè)轉移示范園規(guī)劃布置，某院勘測分院于2011年3月對擬建三江口河、十里長河、南勝利河控制閘位置進行了工程地質勘查的外業(yè)工作?？辈斓哪康模海?）查明閘址位置土層分布、地質結構，根據(jù)不同的工程地質條件，給出加固處理建議；（2）查明建筑物的工程地質和水文地質條件；（3）提供有關巖土物理力學性質參數(shù)。根據(jù)勘察的任務和要求，本次勘察工作采取機械鉆取土樣、標準貫入試驗和重型動力觸探測試相結合的方式進行勘察?？辈熘饕ぷ髁恳姳?.1-1。表3.1-1勘察工作量一覽表項目單位工作量備注鉆探孔個15總進尺501.7m取原狀土樣件99取擾動樣件22取水樣組4標貫試驗段次65室內常規(guī)土工試驗組99顆粒分析試驗組/室內滲透試驗組/水質簡分析試驗組53.2區(qū)域地質構造及地震勘察場區(qū)構造單元屬于揚子準地臺下?lián)P子臺坳沿江拱斷褶帶安慶凹斷褶束內。下?lián)P子臺坳是震旦紀以來的坳陷區(qū)，沿江拱斷褶帶沉積震旦紀至三迭紀地層，安慶凹斷褶束分布于安慶、銅陵、蕪湖一線的長江兩岸，凹斷褶束內除發(fā)育與褶皺伴生的斷層外，燕山期形成的NNE、SN及NEE向斷層也很發(fā)育，且分布集中長江就是循這幾組斷裂而伸展，本區(qū)處于相對上升階段，河流下切，長江兩岸形成階地。場區(qū)處于本省地貌宏觀分區(qū)的皖南山區(qū)與江淮丘陵之間的沿江平原，圩區(qū)堤基主要坐落在Ⅰ級階地與河漫灘上。根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖GB18306-2001（50年超越概率10%），本勘探場地地震動峰值加速度為0.05g，相應地震基本烈度Ⅵ度區(qū)。3.3地層與巖性勘察區(qū)地層屬長江沿岸區(qū)，貴池地層小區(qū)。該區(qū)地層巖性上部地層主要為近代沉積的粘性土、淤泥質土和砂性土（Q4al），下部為更新世沉積的粘性土（Q3al）等。根據(jù)鉆孔揭露的3座控制閘地層自上而下分述如下：1）三江口閘第=1\*GB3①層：淤泥，灰色，流塑狀，飽和，含腐朽物。層厚1.10～2.50m，層底高程2.20～4.10m。第=2\*GB3②層：淤泥質粉質粘土，灰色，軟～流塑狀，很濕～飽和，局部夾薄層粉土，含貝殼及云母碎片，干強度低，韌性低，場地內均有分布。層厚3.30～7.40m，層底高程-5.20～-0.40m。第=3\*GB3③層：粉土，灰色，稍密狀，很濕～飽和，夾粉質粘土，干強度低，韌性低，場地內大部分分布。層厚1.90～3.40m，層底高程-5.80～-2.80m。第=4\*GB3④層：粉質粘土，灰色，硬塑狀，稍濕，含鐵錳結核，干強度高，韌性高，場地內普遍分布。層厚3.00～8.00m，層底高程-12.80～-8.20m。第=5\*GB3⑤層：粉質粘土夾粉土，灰色，濕，軟～可塑狀，含鐵錳結核，夾粉土薄層，干強度中等，韌性中等，場地內普遍分布。層厚8.10～12.70m，層底高程-21.00～-20.90m。第=6\*GB3⑥層：礫砂，灰黃色，中密狀，夾礫石，場地內普遍分布，層厚1.30～2.00m，層底高程-22.90～-22.30m。第=7\*GB3⑦層：卵石，灰黃色，中密～密實狀，充填物為砂，磨圓度極差，場地內普遍分布，本次勘察未揭穿，揭露厚度為4.70～6.10m，層底高程-28.80～-27.20m。2）十里長河閘第=1\*GB3①層：淤泥，灰色，流塑狀，飽和，含腐朽物。場地內均有分布，層厚4.50～5.40m，層底高程-0.84～0.66m。第=2\*GB3②層：粉砂夾粉土，灰色，稍密狀，很濕～飽和，夾薄層粉土，場地內均有分布。層厚1.00～4.10m，層底高程-4.64～-1.24m。第=3\*GB3③層：淤泥，灰色，流塑狀，飽和，含腐朽物，貝殼，有異味。場地內均有分布，層厚5.20～12.30m，層底高程-14.44～-7.84m。第=4\*GB3④層：淤泥質粉質粘土，灰色，軟～流塑狀，很濕～飽和，局部夾薄層粉土，含貝殼及云母碎片，干強度低，韌性低，場地內均有分布。層厚3.20～7.90m，層底高程-19.85～-12.44m。第=5\*GB3⑤層：粉質粘土，灰色，濕，可塑狀，局部有腐朽物，切面光滑含鐵錳結核，夾粉土薄層，干強度中等，韌性中等，場地內局部分布。層厚6.60～6.90m，層底高程-19.35～-19.05m。第=6\*GB3⑥層：角礫，灰色，稍～中密狀，局部含少量卵礫石，場地內普遍分布。本次勘察未揭穿，揭露厚度為5.10～7.80m，層底高程-27.15～-24.15m。3）南勝利河閘第=1\*GB3①層：雜填土，雜色，濕，松散，含貝殼殘片及部分粉細砂，含粉質粘土。層厚1.30～1.40m，層底高程4.01～4.97m。第=2\*GB3②層：淤泥，灰色，流塑狀，飽和，含腐朽物。場地內部分分布。層厚3.40～4.50m，層底高程1.21～2.02m。第=3\*GB3③層：淤泥質粉質粘土，灰色，軟～流塑狀，很濕～飽和，局部夾薄層粉土，含貝殼及云母碎片，干強度低，韌性低，場地內均有分布。層厚13.70～15.50m，層底高程-12.89～-10.53m。第=4\*GB3④層：角礫，雜色，中密，飽和，場地內普遍分布。層厚7.00～9.80m，層底高程-20.68～-19.49m。第=5\*GB3⑤層：角礫，雜色，密實，飽和，場地內普遍分布。層厚6.90～12.20m，層底高程-32.53～-27.39m。第=6\*GB3⑥層：卵石，雜色，密實狀，飽和，充填物為砂，磨圓度極差，場地內局部揭露，本次勘察未揭穿，揭露厚度為2.20m，層底高程為-34.73m。3.4水文地質條件三江口河閘地下水類型主要為孔隙潛水和承壓水，主要分布于上層的淤泥、淤泥質土、粉土、礫砂和卵石中。主要以大氣降水補給為主，與地表水有一定的水力聯(lián)系?？辈炱陂g測得穩(wěn)定水位高程為6.00m。十里長河閘地下水類型主要為孔隙潛水和承壓水，主要分布于上層的淤泥、淤泥質土和底部的角礫石中。主要以大氣降水補給為主，與地表水有一定的水力聯(lián)系?？辈炱陂g測得穩(wěn)定水位高程為5.86m。通過取樣室內滲透試驗及現(xiàn)場滲透試驗：測得=1\*GB3①、=3\*GB3③、=4\*GB3④、=5\*GB3⑤層土滲透系數(shù)均為i×10-7～-5cm/s左右，為弱~微透水性土層；第=2\*GB3②、=6\*GB3⑥層為強透水層。南勝利河閘地下水類型主要為孔隙潛水和承壓水，主要分布于上層的淤泥、淤泥質土和底部的角礫、卵石中。主要以大氣降水補給為主，與地表水有一定的水力聯(lián)系?？辈炱陂g測得穩(wěn)定水位高程為5.31～5.82m。通過取樣室內滲透試驗及現(xiàn)場滲透試驗：測得=2\*GB3②、=3\*GB3③層土滲透系數(shù)均為i×10-7～-5cm/s左右，為弱~微透水性土層；第=4\*GB3④、=5\*GB3⑤、=6\*GB3⑥層為強透水層。本次勘察采取地下水樣做水質簡分析，得之：1）場地地下水對混凝土結構具微腐蝕性。2）場地地下水對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性。3）場地土對建筑材料具微腐蝕性。3.5場地土的物理力學性質測試與統(tǒng)計1）標準貫入試驗：錘質量為63.5kg，落距為760mm,自動脫鉤。其試驗成果見表3.5-1。表3.5-1標準貫入試驗錘擊數(shù)統(tǒng)計表閘別地層編號土層名稱試驗次數(shù)n基本值標準差σMaxMinu三江口河閘②淤泥質粉質粘土62.82.22.50.224③粉土35.84.14.9/④粉質粘土616.413.214.71.021⑤粉質粘土夾粉土74.93.54.30.485⑥礫砂423.121.022.0/十里長河閘=1\*GB3①淤泥11.41.41.4/②粉砂夾粉土66.04.45.30.602③淤泥41.61.11.4/④淤泥質粉質粘土65.12.12.81.157⑤粉質粘土56.34.95.8/南勝利河閘②淤泥42.01.41.7/③淤泥質粉質粘土133.91.92.80.5182）重型動力觸探試驗：錘質量為63.5kg，落距為760mm,自動落錘。其試驗成果表3.5-2。表3.5-2重型動力觸探試驗錘擊數(shù)統(tǒng)計表閘別地層編號土層名稱試驗次數(shù)n基本值標準差σMaxMinu三江口河閘=7\*GB3⑦卵石1612.710.911.90.575十里長河閘⑥角礫1910.95.07.81.740南勝利河④角礫1810.98.09.30.886⑤角礫1713.211.212.10.6303）室內土工試驗：根據(jù)土工試驗成果匯總表，統(tǒng)計各土層的物理力學性質指標詳表3.5-3～3.5-5。3.6工程地質條件通過勘察揭示，在本次勘察揭露深度范圍內，場地地層在平面、垂直方向上分布均較規(guī)則。各控制閘場地地層描述如下：1）三江口河閘第=1\*GB3①層淤泥，松散，高壓縮性土。第=2\*GB3②層淤泥質粉質粘土，軟～流塑狀，屬高壓縮性土，強度很低。第=3\*GB3③層粉土，稍密狀，厚度小，強度低。第=4\*GB3④層粉質粘土，硬塑狀，強度高，壓縮性低。第=5\*GB3⑤層粉質粘土夾粉土，軟～可塑狀，厚度大，強度較低。第=6\*GB3⑥層礫砂，中密狀，具有一定的強度。第=7\*GB3⑦層卵石，中密～密實狀，強度較高。2）十里長河閘第=1\*GB3①層淤泥，松散，高壓縮性土，強度低。第=2\*GB3②層粉砂夾粉土，稍密狀，強度低。第=3\*GB3③層淤泥，松散，高壓縮性土，強度低。第=4\*GB3④層淤泥質粉質粘土，軟～流塑狀，屬高壓縮性土，強度很低。第=5\*GB3⑤層粉質粘，可塑狀，局部分布，強度較低。第=6\*GB3⑥層角礫，稍～中密狀，具有一定的強度。3）南勝利河閘第=1\*GB3①層雜填土，松散。第=2\*GB3②層淤泥，松散，高壓縮性土。第=3\*GB3③層淤泥質粉質粘土，軟～流塑狀，屬高壓縮性土，強度很低。第=4\*GB3④層角礫，中密狀，具有一定強度。第=5\*GB3⑤層角礫，密實狀，強度較高。第=6\*GB3⑥層卵石，密實狀，強度高。3.7結論與建議1）綜合室內外勘察成果，推薦場地各土層承載力標準值fk（kPa）、壓縮模量Es（MPa）、內聚力C（kPa）、內摩擦角φ（度）及滲透系數(shù)K（cm/s）建議值見表3.7-1：表3.7-1各土層建議值一覽表地層名稱fkEsCφKkPaMPakPa度cm/s三江口河閘=1\*GB3①淤泥502.54.69.66.5×10-5=2\*GB3②淤泥質粉質粘土603.516.315.64.1×10-5=3\*GB3③粉土1105.020.917.84.6×10-4=4\*GB3④粉質粘土25010.070.221.45.2×10-6=5\*GB3⑤粉質粘土夾粉土1205.733.018.83.9×10-5=6\*GB3⑥礫砂2006.5×10-2=7\*GB3⑦卵石3009.3×10-2十里長河閘=1\*GB3①淤泥502.57.010.85.8×10-5=2\*GB3②粉砂夾粉土1004.512.912.52.8×10-3=3\*GB3③淤泥553.06.711.86.6×10-5=4\*GB3④淤泥質粉質粘土804.016.613.24.7×10-5=5\*GB3⑤粉質粘土1206.022.027.73.9×10-5=6\*GB3⑥角礫2006.8×10-2南勝利河閘=2\*GB3②淤泥502.55.39.55.6×10-5=3\*GB3③淤泥質粉質粘土603.513.214.14.3×10-5=4\*GB3④角礫2005.9×10-2=5\*GB3⑤角礫2807.8×10-2=6\*GB3⑥卵石3009.5×10-22）勘察場區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，相應地震基本烈度為6度?？辈靾鰠^(qū)可不進行液化判別。3）三江口河閘可選第=4\*GB3④層硬塑的粉質粘土作為閘基的基礎持力層；十里長河閘可先采用換填法對第=2\*GB3②層淤泥進行處理，再采用攪拌樁對第=2\*GB3②、=3\*GB3③層土進行處理，提高地基的承載力；南勝利河閘可先采用換填法對第=2\*GB3②層淤泥進行處理，再采用攪拌樁對第=3\*GB3③層淤泥質粉質粘土進行處理，提高地基的承載力。4）在施工過程中，地下水位較高，應采取專門的排水措施。

_Toc249971010""4工程任務與規(guī)模4.1社會經(jīng)濟概況東聯(lián)圩系沿江純圩區(qū)，北面受長江干堤保護，東面受黃滸河堤保護，西面受順安河堤防保護，堤防總長為33.77km。圩內地形總體趨勢是中間高，四周低，起伏不大，地面高程一般為10.5～8.7m，平均地面高程在8.2m左右。東聯(lián)圩圈堤保護區(qū)面積103km2，人口7.1萬，耕地8.46萬畝。2009年農業(yè)生產總值10584萬元，農民人均收入5772元。4.2工程現(xiàn)狀及存在問題4.2.1澇災成因分析根據(jù)水文氣象和地形條件分析，銅陵江南產業(yè)園起步區(qū)澇災主要成因為：汛期外河水位較高，澇水無法自流外排；現(xiàn)有泵站排澇標準、規(guī)模等均無法滿足排澇要求；圩內溝渠規(guī)模及配套設施不全，難以做到分級控制，無法滿足區(qū)域排澇要求。4.2.2排澇現(xiàn)狀1）泵站現(xiàn)狀銅陵承接產業(yè)轉移示范園江南片起步區(qū)內現(xiàn)有張村排澇站和壩埂頭排澇站，張村排澇站設計流量16.0m3/s，裝機1400kW，壩埂頭排澇站設計流量3.9m3/s，裝機325kW?，F(xiàn)狀排澇標準7～10年一遇。2）排澇溝現(xiàn)狀起步區(qū)內主要的排澇大溝為勝利河和十里長河。勝利河位于東聯(lián)鄉(xiāng)西北部，緊靠長江，流經(jīng)東聯(lián)鄉(xiāng)新河、郎豐、復興、永豐四個行政村，全長約5km，面積約870畝，河道最寬處寬約400m，最窄處寬約200m，最深水處約6m，淺灘處水深約2m，平均水深2.5m。勝利河常年水位7.3m，最高水位8.5m，最低水位5.8m。勝利河目前被分為6段，每段面積百余畝，主要養(yǎng)殖魚、蝦、蚌、螃蟹等水產品。十里長河位于東聯(lián)鄉(xiāng)中部，為流潭圩和永豐圩交界處，流經(jīng)東聯(lián)鄉(xiāng)長河、新河、聯(lián)合、蓮西四個行政村，全長約6km，面積約1700畝，河道最寬處約600m，最窄處約50m，最深處水深7m，淺灘處水深約1.5m，平均水深3m，常年水位7.9m，最高水位9.3，最低水位5.7m。4.2.3存在問題起步區(qū)現(xiàn)狀范圍內為農業(yè)生產區(qū)域，已有的水利基礎設施主要服務于農業(yè)生產，因此水利設施的建設標準與起步區(qū)的要求相比尚有較大差距。目前圩口農田排澇標準約7～10年一遇，面上排澇溝渠淤積嚴重，排水不暢，不能滿足城市排水的需要。排澇存在的主要問題有：1）排澇標準不足：現(xiàn)有多為農田排區(qū)，其排澇標準為7～10年一遇最大3d降雨3d排至作物耐淹深度，不能滿足起步區(qū)20年一遇24h暴雨地面不能積水的排澇要求。2）排澇水位不適應城排要求：現(xiàn)有張村排澇站2009年完成更新改造，但是按照農田排澇要求實施的，其排澇水位是為服務農田10年一遇3d暴雨排至作物耐淹深度要求設定的，而起步區(qū)規(guī)劃路網(wǎng)要求更低的排澇水位，才能保證地面不積水，原設計排澇進水池特征水位不符合城排要求。3）排水區(qū)內農排城排尚未分開：起步區(qū)為城排標準，而周邊近期仍為農田，涉及到城排區(qū)和農排區(qū)澇水分治與調整，也涉及到起步區(qū)近期建設和遠期發(fā)展關系處理，以及排澇安全與水體流動要求，需統(tǒng)籌安排。4）溝渠配套設施不完善：由于溝渠配套設施不全，難以做到分級控制。另外，由于面上排澇溝長期缺乏資金疏通，淤積嚴重。而承接產業(yè)轉移示范區(qū)需要更深更寬的排澇溝，以加快排水，避免積澇成災。4.3工程建設的必要性上世紀80年代以來，長江曾發(fā)生1983年、1995年、1998年和1999年四年較大洪水，受江水位頂托，加上圩區(qū)排澇能力不足，內澇嚴重，給該區(qū)造成了重大經(jīng)濟損失，對社會穩(wěn)定和交通、通訊等也造成了一定的不利影響。隨著城市建設的發(fā)展，起步區(qū)內同樣的降雨，澇災損失將越來越大，因此，對排澇的要求也越來越高。因此，為保障園區(qū)的排澇安全，促進經(jīng)濟發(fā)展，減小澇災損失，對現(xiàn)有的泵站進行改建和對現(xiàn)有的排澇溝進行整治已顯得十分迫切和必要。4.4工程任務與規(guī)模4.4.1除澇標準按照園區(qū)建設要求，并結合當?shù)卣{蓄、排水條件，除澇標準采用20年一遇24h暴雨，地面不積水。4.4.2工程任務與規(guī)模本次設計的主要任務是對現(xiàn)有的十里長河和勝利河排澇溝（張村排澇站的主排澇溝）進行整治，新開挖壩埂頭主排澇溝以及新建3座控制閘工程。1）排澇溝整治根據(jù)園區(qū)地形及水系分布情況，將勝利河和十里長河分為南勝利河段、十里長河段、三江口河上游段、三江口河十里長河匯入段、三江口河勝利河匯入段等5段進行設計。①南勝利河段：長2800m，設計流量6.43m3/s②十里長河段：長4362m，設計流量11.4m3/s。③三江口河上游段：長2669m，設計流量7.2m3/s。④三江口河十里長河匯入段：長1200m，設計流量18.6m3/s。⑤三江口河勝利河匯入段：長1200m，設計流量25.0m3/s。⑥壩埂頭站新開挖排澇溝段：長1560m，設計流量15.0m3/s。2）新建控制閘工程為阻隔起步區(qū)外側的澇水進入起步區(qū)，新建三江口河控制閘、十里長河控制閘和南勝利河控制閘等3座控制閘工程。根據(jù)各控制閘所在排澇溝的設計流量，確定三江口河控制閘、十里長河控制閘和南勝利河控制閘的設計流量分別為7.2m3/s、11.4m3/s和6.4m3/s。工程總體布置見圖4.4-1。5工程設計5.1設計依據(jù)5.1.1主要規(guī)程、規(guī)范《水利水電工程初步設計報告編制規(guī)程》（DL5021-93）；《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）；《防洪標準》（GB50201-94）；《堤防工程設計規(guī)范》（GB50286-98）；《水工建筑物抗震設計規(guī)范》（DL5073-2000）；《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002）；《灌溉與排水工程設計規(guī)范》(GB50288-99)；《水利水電工程施工組織設計規(guī)范》（SL303-2004）；《建筑地基處理技術規(guī)范》(JLG79-2002、J220-2002)；《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60-2004）；《水工混凝土結構設計規(guī)范》(SL191-2008)。5.1.2依據(jù)的主要文件1）《銅陵市城市防洪規(guī)劃報告》某院2000年6月；2）《銅陵市江堤加固工程初步設計報告》某院2002年6月；3）《關于安徽省銅陵江堤加固工程初步設計報告(非隱蔽工程)的批復》水利部長江水利委員會長計〖2002〗63號文；4）《某園江南片防洪排澇規(guī)劃》某院2011年1月；5）《關于某園江南片防洪除澇規(guī)劃批復》銅陵市水務局銅水務〖2011〗12號文。5.1.3設計標準1）除澇標準按照園區(qū)建設要求，并結合當?shù)卣{蓄、排水條件，除澇標準采用20年一遇24h暴雨，地面不積水。2）工程等別和建筑物級別根據(jù)《灌溉與排水工程設計規(guī)范》（GB50288-99）及《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60-2004）的規(guī)定，確定排澇溝工程等別為Ⅲ等?？刂崎l工程等別為Ⅲ等，主要建筑物為3級。3）地震烈度根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），工程區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，地震基本烈度為Ⅵ度。5.2排澇溝工程設計5.2.1排水河道布局規(guī)劃考慮現(xiàn)狀水系、河網(wǎng)密度、雨水管線接入便利性及與規(guī)劃路網(wǎng)的關系，結合起步區(qū)總體規(guī)劃，主要對園區(qū)現(xiàn)有的三江口河、勝利河、十里長河等進行布局規(guī)劃，并新建壩梗頭站前排澇溝工程。5.2.2斷面型式1）斷面確定原則①能通過設計排澇流量；②寬度不小于作為景觀河道的視角寬度；③岸坡考慮護砌，河底一般不考慮護砌，由于區(qū)域地質條件較差，水流流速宜控制在不沖不淤流速范圍內；④盡量考慮結合河道現(xiàn)狀；⑤水面寬度考慮規(guī)劃區(qū)總水面率達到6%的要求。2）斷面型式根據(jù)以上原則，三江口河、勝利河、十里長河斷面型式采用設計常水位以下迎水側邊坡為1:5，設計常水位0.5m以上設寬2.5m親水平臺，親水平臺至地面之間以1:3斜坡連接，并在斜坡上設置景觀綠化。從節(jié)省土地資源的角度出發(fā)，壩埂頭站前排澇溝斷面按矩形斷面設計。為滿足環(huán)境美化及邊坡穩(wěn)定要求，兩側采用生態(tài)砼加筋擋墻。5.2.3斷面設計1）排澇溝中心線確定原則規(guī)劃排澇溝中心線基本上與現(xiàn)有河道中心線一致，局部微調。2）底寬確定原則河道底寬首先按滿足設計流量要求進行確定，在此基礎上按照規(guī)劃水面率不低于6%的要求進行確定，河底寬度取兩者之間較大值。排澇溝計算水深取2m。3）設計流量根據(jù)區(qū)域來水面積，按照“84年辦法”，分別計算出三江口河、勝利河、十里長河設計流量為7.2m3/s、6.4m3/s、11.4m3/s。4）河道寬度依據(jù)各排澇溝的匯水范圍，分段計算各排澇溝的匯水面積、設計流量，河道按照過流能力確定底寬為1.5～16m，按照水面率要求確定底寬30~40m。水力坡度取0.0001～0.00015，糙率采用0.0225，計算河道過流能力約23～55m3/s。詳見表5.2-1。

表5.2-1排澇溝分段設計斷面計算表河流名稱長度（m)流量(m3/s)邊坡比降河底高程(m)水深(m)糙率滿足過流能力最小底寬(m)滿足水面率要求底寬（m）備注南勝利河28006.41/51/100003.03~3.320.02251.535復式斷面，設計水位以上0.5m設2.5m寬平臺,平臺以上邊坡1/3十里長河436211.41/51/100003.17~3.620.0225535三江口河上游26697.21/51/100003.17~3.520.0225230三江口河十里長河匯入120018.61/51/100003.03~3.1720.02251135三江口河勝利河匯入120025.01/51/100003.0~3.0320.02251640壩梗頭站前溝156015.01.5/100003.0~3.2420.022511矩形斷面5.2.4疏挖工程1）疏挖原則：對小于設計斷面的河道進行疏浚開挖，大于設計斷面的河道保持現(xiàn)狀。2）根據(jù)規(guī)劃確定的排澇溝斷面，按照疏挖原則對現(xiàn)狀不滿足溝底高程要求的斷面進行疏挖，疏挖總長12231m，疏挖土方86.07萬m3。3）壩埂頭站前排澇溝根據(jù)規(guī)劃位置重新開挖，設計長度約1.56km，排澇溝中心線距規(guī)劃道路邊線6.55m，溝底高程3.0～3.24m。為滿足生態(tài)環(huán)境要求，排澇溝兩側采用生態(tài)砼加筋擋墻，仰角約76.8o，擋墻采用C20砼基礎，頂部設C20砼壓頂?；A外側設置2m寬漿砌石護底。5.2.5河岸坡抗滑穩(wěn)定計算1）計算斷面的選取抗滑穩(wěn)定計算斷面選取的原則是河岸坡高度大、河基軟弱土層較厚的斷面。因為軟弱土層抗剪強度最低，該土層較厚對堤身抗滑穩(wěn)定的不利影響最大。如果這樣的堤身斷面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)大于規(guī)范許可值，就可以判定，其它河段的邊坡穩(wěn)定更為可靠。根據(jù)地質勘探所揭示的地層和土工試驗結果及上述原則，取三江口河K2+200、十里長河K1+000、南勝利河K0+400斷面進行抗滑穩(wěn)定計算。2）計算工況及計算參數(shù)本次設設計算河岸坡在施工期和設計運行期兩種工況，坡身土料的物理力學指標主要采用地勘報告提供的成果。各層土的計算參數(shù)的具體指標見表5.2-2。表5.2-2土層物理參數(shù)表斷面土層號容重（kN/m3）凝聚力（kPa）內摩擦角（度）三江口河K2+200①淤泥17.34.69.6②層淤泥質粉質粘土17.716.315.6③層粉土18.620.917.8④層粉質粘土20.770.221.4⑤粉質粘土夾粉土19.433.018.8十里長河K1+000①淤泥17.57.010.8②層粉砂夾粉土18.312.912.5③層淤泥17.56.711.8④層淤泥質粉質粘土18.516.613.2⑤粉粉質粘土19.722.027.7南勝利河K0+400①淤泥17.65.39.5②淤泥質粉質粘土18.213.214.13）計算方法及計算成果按照《堤防工程設計規(guī)范》，采用瑞典圓弧滑動法計算，基本公式如下：式中：Kc—堤身抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；Wi—土條重力（kN）；ci—土的凝聚力（kPa）；li—土條的圓弧長度（m）；αi—土條底面中點至圓心的連線與垂直線的夾角（度）；Φi—土的內摩擦角（度）。具體計算應用河海大學編制的“SLOPE－土石壩穩(wěn)定分析系統(tǒng)”程序。各斷面不同工況下抗滑穩(wěn)定計算成果圖見圖5.2-1～5.2-3，河坡穩(wěn)定計算成果見表5.2-3。表5.2-3抗滑穩(wěn)定計算成果表計算斷面計算坡面計算工況計算水位抗滑安全系數(shù)河內河外計算值規(guī)范允許值三江口河K2+200臨水坡施工期3.134.132.6971.10設計運行期5.135.832.6241.20十里長河K1+000臨水坡施工期3.273.272.5031.10設計運行期5.275.972.6241.20南勝利河K0+400臨水坡施工期3.074.072.3151.10設計運行期5.075.772.6241.204）計算成果分析從穩(wěn)定計算成果來看，河岸坡在施工期和設計運行期的最小抗滑穩(wěn)定系數(shù)均大于規(guī)范規(guī)定的允許值，設計河坡斷面抗滑穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。

圖5.2-1三江口河K2+000斷面岸坡抗滑穩(wěn)定計算成果

圖5.2-2十里長河K1+000斷面岸坡抗滑穩(wěn)定計算成果圖5.2-3南勝利河K0+400斷面岸坡抗滑穩(wěn)定計算成果5.3控制閘工程設計5.3.1三江口閘5.3.1.1總體與結構布置三江口閘位于三江口河與園區(qū)邊界交匯處，位鄰東聯(lián)圩紅楊樹村附近。設計流量7.2m3/s，閘上水位5.5m，過閘落差0.1m。新建三江口閘位于河道中間，與規(guī)劃道路正交，采用路下涵結構方式，進口設置控制段，安裝擋水閘門，阻隔園區(qū)外側的澇水進入園區(qū)內。涵洞采用鋼筋混凝土矩形斷面，2孔，凈尺寸孔徑為2.0×2.4m（寬×高），洞身總長36m，共分4節(jié)，每節(jié)9m，底板頂高程3.5m，頂、底板與側墻厚均為0.5m。進口段洞身設置閘門控制段，其順水流向長3.15m，底板厚0.6m，邊墩厚0.6m，中墩厚0.7m。閘門頂部設檢修平臺與啟閉臺，檢修平臺高程7.5m，啟閉臺高程11.5m。啟閉臺上設啟閉機房，寬3.4m，凈高3.0m。涵洞接縫部位均設鋼筋砼包箍，包箍斷面為0.5×0.5m，縫間貼閉孔泡沫板，縫內設橡皮止水?？刂崎l進出口設置M10漿砌石八字翼墻，進口擴散角為30o，出口擴散角為31.1o。翼墻底板之間設置M5漿砌石護底，進口段長6.1m，出口段長8.9m。出口漿砌石護底末端接長5.0m的干砌石護底，寬18m，四周設置M5漿砌石固腳，斷面為0.4×0.8m。護底厚均為0.3m，下設0.1m厚碎石墊層。5.3.1.2過流能力復核設計條件：本次擬建三江口閘上游設計水位5.5m，下游設計水位5.4m，設計流量7.2m3/s。根據(jù)其設計水位，涵洞過流流態(tài)為長洞無壓流，其流量計算公式如下：5-1（5-1）5-1（5-1）式中：Q設計過涵流量（m3/s）；m流量系數(shù)，取0.36；ε側收縮系數(shù)，取0.95；Ho計入行進流速水頭的涵上水頭（m）；Ｂ涵洞凈寬（m）；σ淹沒系數(shù)，按下式計算：5-2（5－2）5-2（5－2）式中：Q設計過涵流量（m3/s）；ω涵洞過水面積（m２）；R水力半徑（m）；i涵洞縱向坡度。Ｃ謝才系數(shù)，按下式計算：其中：n洞身糙率，取n=0.017。涵洞現(xiàn)狀過流能力根據(jù)公式5-1和5-2聯(lián)立試算求得，涵洞實際過流能力為11.8m3/s，大于設計流量?？紤]到產業(yè)園遠期發(fā)展要求，認為擬定涵洞斷面滿足要求。5.3.1.3地基處理設計1）涵洞基底應力涵洞在正常使用過程中，受到的荷載主要有：結構自重、土壓力、水壓力、汽車荷載，經(jīng)計算，涵底最大基底壓力為101.7kPa。2）地基承載力分析涵閘底板底面高程為2.9m，參照地質鉆孔可見，進水閘底板座落于①層淤泥層上，《地質報告》推薦的天然地基承載力為50kPa，小于涵底的平均基底應力，且標貫擊數(shù)平均值僅為1.4，不能作為建筑物天然地基，地基需加固處理。3）處理方案設計根據(jù)類似工程經(jīng)驗，擬對涵洞及進出口翼墻底部①層淤泥清理后，換填10%水泥土。然后采用水泥土攪拌樁進行地基處理。攪拌樁直徑采用0.5m，水泥摻入比暫按15%計，粉噴樁按梅花形布置，中心距0.9m，平均樁長9.3m。4）復合地基承載力驗算根據(jù)攪拌樁的作用機理可知，所形成的水泥土樁體與樁周土組成復合地基共同承擔建筑物荷載，由于二者剛度相差較大，樁體與樁間土如何分擔建筑物荷載是較為復雜的問題，根據(jù)《建筑地基處理技術規(guī)范》(JGJ79-2002、J220-2002)，單樁豎向承載力、復合地基土承載力標準值和攪拌樁復合土層的壓縮模量公式計算如下。①單樁豎向承載力式中：Ra單樁豎向承載力(kN)；fcu與攪拌樁樁身水泥土配比相同的室內加固土試塊在標準養(yǎng)護條件下90d齡期的立方體抗壓強度平均值（kPa）；η樁身強度折減系數(shù)，取0.25；μp樁的周長，μp=1.57mn樁長范圍內所劃分的土層數(shù)qsi樁周第i層的側阻力特征值；li樁長范圍內第i層土的厚度qp樁端地基土未經(jīng)修正的承載力特征值α樁端天然地基土的承載力折減系數(shù)，α=0.5②復合地基土承載力標準值式中：fspk復合地基土承載力標準值(kPa)fsk樁間土承載力標準值(kPa)m樁土置換率Ap水泥土樁體橫截面積(m2)β樁尖土承載力折減系數(shù)，樁尖為硬土可取0.1~0.4③攪拌樁復合土層的壓縮模量Esp=mEp＋（1-m）Es式中：Esp攪拌樁復合土層的壓縮模量(kPa)Ep攪拌樁的壓縮模量(kPa)Es樁間土的壓縮模量(kPa)經(jīng)計算，復合地基承載力特征值為113.3kPa，大于涵閘最大基底壓力。復合地基壓縮模量為9.5，大大減小了基礎沉降。故地基處理設計滿足要求。5.3.2十里長河閘設計5.3.2.1總體與結構布置十里長河閘位于十里長河與園區(qū)邊界處，位鄰東聯(lián)圩聯(lián)勝村附近。設計流量11.4m3/s，閘上水位5.6m，過閘落差0.1m。新建三江口閘位于河道中間，與規(guī)劃道路正交，采用路下涵結構方式，進口設置控制段，安裝擋水閘門，阻隔園區(qū)外側的澇水進入園區(qū)內。涵洞采用鋼筋混凝土矩形斷面，2孔，凈尺寸孔徑為3.0×2.4m（寬×高），洞身總長48m，共分6節(jié)，每節(jié)8m，底板頂高程3.6m，頂、底板與側墻厚均為0.5m。進口段洞身設置閘門控制段，其順水流向長3.15m，底板厚0.6m，邊墩厚0.6m，中墩厚0.7m。閘門頂部設檢修平臺與啟閉臺，檢修平臺高程7.6m，啟閉臺高程11.6m。啟閉臺上設啟閉機房，寬3.4m，凈高3.0m。涵洞接縫部位均設鋼筋砼包箍，包箍斷面為0.5×0.5m，縫間貼閉孔泡沫板，縫內設橡皮止水?？刂崎l進出口設置M10漿砌石八字翼墻，進口擴散角為30o，出口擴散角為31.1o。翼墻底板之間設置M5漿砌石護底，進口段長6.1m，出口段長8.9m。出口漿砌石護底末端接長5.0m的干砌石護底，寬20m，四周設置M5漿砌石固腳，斷面為0.4×0.8m。護底厚均為0.3m，下設0.1m厚碎石墊層。5.3.2.2過流能力復核設計條件：本次擬建十里長河閘上游設計水位5.6m，下游設計水位5.5m，設計流量11.4m3/s。根據(jù)其設計水位，涵洞過流流態(tài)為長洞無壓流，由公式5-1與5-2聯(lián)立計算求得，涵洞實際過流能力為16.2m3/s，大于設計流量?？紤]到產業(yè)園遠期發(fā)展要求，認為擬定涵洞斷面滿足要求。5.3.2.3地基處理設計1）涵洞基底應力涵洞在正常使用過程中，受到的荷載主要有：結構自重、土壓力、水壓力、汽車荷載，經(jīng)計算，涵底最大基底壓力為101.7kPa。2）地基承載力分析涵閘底板底面高程為3.0m，參照地質鉆孔可見，進水閘底板座落于①層淤泥層上，《地質報告》推薦的天然地基承載力為50kPa，小于涵底的平均基底應力，且標貫擊數(shù)平均值僅為1.4，不能作為建筑物天然地基，地基需加固處理。3）處理方案設計根據(jù)類似工程經(jīng)驗，擬對涵洞及進出口翼墻底部①層淤泥清理后，換填10%水泥土。然后采用水泥土攪拌樁進行處理，攪拌樁直徑采用0.5m，水泥摻入比暫按15%計，粉噴樁按梅花形布置，中心距0.9m，樁底以進入④層粉質粘土層內0.5m為控制，平均樁長15m。4）復合地基承載力驗算參照5.3.1.3節(jié)中公式計算，復合地基承載力為116.6kPa，大于涵閘最大基底壓力。復合地基壓縮模量為10.2，大大減小了基礎沉降。故地基處理設計滿足要求。5.3.3南勝利河閘設計5.3.3.1總體與結構布置南勝利河閘位于南勝利與園區(qū)邊界處，位鄰東聯(lián)圩水滸村附近。設計流量6.4m3/s，閘上水位5.3m，過閘落差0.1m?？刂崎l位于河道中間，與規(guī)劃道路正交，采用路下涵結構方式，進口設置控制段，安裝擋水閘門，阻隔園區(qū)外側的澇水進入園區(qū)內。涵洞采用鋼筋混凝土矩形斷面，2孔，凈尺寸孔徑為2.0×2.4m（寬×高），洞身總長101m，共分11節(jié)，出口兩節(jié)長10m，其余每節(jié)9m，底板頂高程3.3m，頂、底板與側墻厚均為0.5m。進口段洞身設置閘門控制段，其順水流向長3.15m，底板厚0.6m，邊墩厚0.6m，中墩厚0.7m。閘門頂部設檢修平臺與啟閉臺，檢修平臺高程7.3m，啟閉臺高程11.3m。啟閉臺上設啟閉機房，寬3.4m，凈高3.0m。涵洞接縫部位均設鋼筋砼包箍，包箍斷面為0.5×0.5m，縫間貼閉孔泡沫板，縫內設橡皮止水?？刂崎l進出口設置M10漿砌石八字翼墻，進、出口擴散角均為30o。翼墻底板之間設置M5漿砌石護底，進口段平均長10.8m，出口段長9.0m。出口漿砌石護底末端接長9.0m的干砌石護底，寬25.3m，四周設置M5漿砌石固腳，斷面為0.4×0.8m。護底厚均為0.3m，下設0.1m厚碎石墊層。5.3.3.2過流能力復核設計條件：本次擬建十里長河閘上游設計水位5.3m，下游設計水位5.2m，設計流量6.4m3/s。根據(jù)其設計水位，涵洞過流流態(tài)為長洞無壓流，由公式5-1與5-2聯(lián)立計算求得，涵洞實際過流能力為10.0m3/s，大于設計流量?？紤]到產業(yè)園遠期發(fā)展要求，認為擬定涵洞斷面滿足要求。5.3.3.3地基處理設計1）涵洞基底應力涵洞在正常使用過程中，受到的荷載主要有：結構自重、土壓力、水壓力、汽車荷載，經(jīng)計算，涵底最大基底壓力為235.5kPa。2）地基承載力分析涵閘底板底面高程為2.7m，參照地質鉆孔可見，進水閘底板座落于②層淤泥層上，《地質報告》推薦的天然地基承載力為50kPa，小于涵底的平均基底應力，且標貫擊數(shù)平均值僅為1.4，不能作為建筑物天然地基，地基需加固處理。3）處理方案設計根據(jù)類似工程經(jīng)驗，擬對涵洞及進出口翼墻底部②層淤泥清理后，換填10%水泥土。然后采用水泥土攪拌樁進行處理，攪拌樁直徑采用0.5m，水泥摻入比暫按15%計，粉噴樁按梅花形布置，中心距0.9m，平均樁長15m。4）復合地基承載力驗算參照5.3.1.3節(jié)中公式計算，復合地基承載力為113.6kPa，小于涵閘最大基底壓力。但根據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》5.2.4條款：當基礎寬度大于3.0m活埋置深度大于0.5m時，地基承載力應按下式進行修正：式中：fa修正后的地基承載力特征值；fak地基承載力特征值；ηb、ηd基礎寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)；γ基礎底面以下土的重度，地下水位以下取浮容重；b基礎底面寬度，當基寬小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；γm基礎底面以上圖的加權平均重度，地下水位以下取浮重度；d基礎埋置深度。經(jīng)計算，修正后的復合地基承載力為244.4kPa，大于涵洞最大基底壓力。復合地基壓縮模量為9.5，大大減小了基礎沉降。故地基處理方式滿足要求。6金屬結構設計6.1金屬結構說明銅陵承接產業(yè)轉移示范園江南片三座控制閘工程中的建筑物包括：三江口閘、十里長河閘和南勝利河閘。三座控制閘孔口尺寸不大，設計水頭低，故門體全部采用平面定輪鋼閘門，配手電兩用螺桿式啟閉機。本次設計金屬結構設備共包括：平面定輪鋼閘門6扇、手電兩用螺桿式啟閉機6臺、埋件6孔及其它。閘門及埋件總重23.2t，不包含啟吊設備。金屬結構特性見特性表6-1。6.2金屬結構設計6.2.1三江口閘1）設計條件孔口尺寸（寬×高）－孔數(shù)2.0m×2.4m－2孔底檻高程3.5m檢修平臺高程7.5m啟閉機平臺高程11.5m設計擋水位閘上側7.5m，閘下側5.5m啟閉水位考慮1m水頭差2）閘門設計門型：閘門采用潛孔式平面定輪鋼閘門，主材為Q235，門體尺寸：(寬x高)2.52mx2.53m，門體支承間距為2.27m，閘門面板布置于圩側，梁格為多主梁實腹式焊接結構，等荷載布置，設置4根，主梁梁高0.25m，與中縱梁、邊柱等高齊平連接；頂、側止水采用“P”型橡皮，底止水采用“I”型橡皮，均布置在面板側；支承采用簡支式滾輪支承裝置，滾輪材料為鑄鋼ZG230-450，輪徑為φ350mm，每邊設2只，共4只；門體側向限位選用4只φ150mm側輪，布置于主梁翼緣側，上下各2只。門槽尺寸（寬×深）0.41m×0.30m，門槽埋件設置主軌、反軌、底檻、門楣，均采用焊接構件，并采用C25二期混凝土澆筑。閘門工程量為2.0t/扇，共2扇；埋件工程量為1.5t/孔，共2孔。閘門為動水啟閉，啟閉機選取QLSD-100kN–4.5m手電兩用螺桿式啟閉機，啟門容量為100kN，電機功率3.0kW/臺，共2臺。6.2.2十里長河閘1）設計條件孔口尺寸（寬×高）－孔數(shù)3.0m×2.4m－2孔底檻高程3.6m檢修平臺高程7.6m啟閉機平臺高程11.6m設計擋水位閘上側7.6m，閘下側5.6m啟閉水位考慮1m水頭差2）閘門設計門型：閘門采用潛孔式平面定輪鋼閘門，主材為Q235，門體尺寸：(寬x高)3.54mx2.53m，門體支承間距為3.26m，閘門面板布置于圩側，梁格為多主梁實腹式焊接結構，等荷載布置，設置4根，主梁梁高0.30m，與中縱梁、邊柱等高齊平連接；頂、側止水采用“P”型橡皮，底止水采用“I”型橡皮，均布置在面板側；支承采用簡支式滾輪支承裝置，滾輪材料為鑄鋼ZG230-450，輪徑為φ400mm，每邊設2只，共4只；門體側向限位選用4只φ150mm側輪，布置于主梁翼緣側，上下各2只。門槽尺寸（寬×深）0.41m×0.30m，門槽埋件設置主軌、反軌、底檻、門楣，均采用焊接構件，并采用C25二期混凝土澆筑。閘門工程量為3.0t/扇，共2扇；埋件工程量為1.6t/孔，共2孔。閘門為動水啟閉，啟閉機選取QLSD-2x80kN–4.5m手電兩用螺桿式啟閉機，啟門容量為2x80kN，電機功率4.0kW/臺，共2臺。6.2.3南勝利河閘1）設計條件孔口尺寸（寬×高）－孔數(shù)2.0m×2.4m－2孔底檻高程3.3m檢修平臺高程7.3m啟閉機平臺高程11.3m設計擋水位閘上側7.3m，閘下側5.3m啟閉水位考慮1m水頭差2）閘門設計門型：閘門采用潛孔式平面定輪鋼閘門，主材為Q235，門體尺寸：(寬x高)2.52mx2.53m，門體支承間距為2.27m，閘門面板布置于圩側，梁格為多主梁實腹式焊接結構，等荷載布置，設置4根，主梁梁高0.25m，與中縱梁、邊柱等高齊平連接；頂、側止水采用“P”型橡皮，底止水采用“I”型橡皮，均布置在面板側；支承采用簡支式滾輪支承裝置，滾輪材料為鑄鋼ZG230-450，輪徑為φ350mm，每邊設2只，共4只；門體側向限位選用4只φ150mm側輪，布置于主梁翼緣側，上下各2只。門槽尺寸（寬×深）0.41m×0.30m，門槽埋件設置主軌、反軌、底檻、門楣，均采用焊接構件，并采用C25二期混凝土澆筑。閘門工程量為2.0t/扇，共2扇；埋件工程量為1.5t/孔，共2孔。閘門為動水啟閉，啟閉機選取QLSD-100kN–4.5m手電兩用螺桿式啟閉機，啟門容量為100kN，電機功率3.0kW/臺，共2臺。6.3防腐蝕設計閘門門體采用無氣噴涂和涂料保護相結合的復合防護措施，防腐按照《水工金屬結構防腐蝕規(guī)范》SL105-95執(zhí)行。噴涂前進行基體金屬表面預處理，