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乡宁县鄂河河道治理格宾工程设计

时间:2015-08-02 10:55 作者:晟江格宾网www.gabionchang.com 点击:

摘要:文中介绍乡宁县鄂河河道治理工程的工程概况和工程建设的必要性,阐述了工程布置及主要建筑物设计。该项目的实施彻底改变了鄂河的行洪不安全问题,保障了沿岸群众生命财产及耕地安全,改善了生态环境,提升了城市功能。
乡宁县鄂河河道治理格宾工程设计
1、工程概况:
   鄂河是黄河的一级支流,发源于乡宁县管头镇断岭山。鄂河是乡宁县境内最大一条河流,全长68.5km,县城位于鄂河中段,临河而建。山西省鄂河乡宁县段河道治理工程包括堤防工程、防护工程、河道整治工程、支流入河口工程和排水沟工程。治理段河道起点位于小南沟支流入河口下游,终点位于县城新高中桥,治理长度约7.63km,该工程通过对河道清障疏浚、河堤修建加固,使治理河段防洪标准县城段提高到20年一遇,农村段提高到10年一遇,保护着沿岸8个村庄、4847亩耕地。

   治理目的是:防御十年一遇设计洪水位,新建堤防、护岸工程,拓宽行洪 “卡口”,理顺堤防线路,提高河道行洪能力;疏浚河道,调整河势,稳定主槽流路。
   工程主要任务和规模为河道堤防工程和河道疏浚工程,其中河道疏浚段长约0.95km,主槽防护段长约5.53km,堤防治理段长约1.07km。
2、工程建设的必要性:
   近年来,乡宁县不断加大对境内鄂河的治理力度,但是随着沿河城乡社会经济的高速发展,企业随意向河内倾倒弃渣,沿河村民生活垃圾及污水乱排乱放,企业违章建筑等侵占河道的现象日渐增多,加之河道多年来未实施清淤疏浚,河道变窄,泄洪能力下降,大部分河段没有防洪堤防,汛期暴雨引发洪水,难以保障安全下泄,给沿岸群众生命财产及耕地造成严重威胁。目前,乡宁县已把鄂河的河道治理作为该县的 “十二五”经济发展规划,列入政府的重要议事日程,彻底改变鄂河的行洪不安全问题,同时通过河道规划治理改善河道两岸部分耕地。
3、工程布置及主要建筑物设计:
   山西省鄂河乡宁县段河道治理工程包括堤防工程、防护工程、河道整治工程、支流入河口工程和排水沟工程。治理段河道起点位于小南沟支流入河口下游,终点位于高速公路引桥,治理长度约7.63km,流经长镇、东团、西团、胡村、刘家沟、集庄沟、丁家湾、樊家坪等8个自然村,其间有宋家沟、西团沟、刘家沟、泉子沟、集庄沟和下善沟等大小6条支流汇入,跨河建筑物有西团桥、便桥、高速公路桥1、高速公路桥2、胡村桥、惠民桥、丁家湾桥和樊家坪桥等8座交通桥。

3.1、堤距确定:
   本次治理段长约7.63km,河道纵坡约1.4%,河道总体趋势是北侧为台乡公路、南侧为山体,地形条件特殊,主河槽相对狭窄,河道两侧地形相对较高,河道漫滩宽窄变化较大。根据堤线布置原则,单宽流量等因素分析,结合实际河道状况,综合考虑治理河段设计采用一级主河道控制断面防护提和二级河滩面的复式河道断面。

   主河道全段按照5年一遇标准沿河势修建主河道防护堤,宽度约20~30m,主河道防护堤外基本为二级漫滩,宽度50m~100m 不等,基本维持现有条件,超过P =20%的洪水可越主河道防护堤进入二级漫滩泄洪。末端靠县城段右岸和丁家湾村左岸分别按照20年和10年一遇设计堤防。

  全线一级主河道防护堤宽度20~30m,丁家湾桥~新高中桥堤距宽度约为60m。

3.2、堤防断面型式选择:
   依据 《堤防工程设计规范》堤防断面型式可以结合当地材料实际情况选择土堤和重力式挡土墙结构形式。治理河段为山区型河流,河道滩地较窄或无滩地,如果选用土堤,虽然投资较少,但占地面积大,填筑碾压要求高,施工场地占用大,且当地筑坝土料比较缺乏,不宜采用;重力式浆砌石挡土墙虽然投资较高,但占地较少,当地石材丰富,根据当地多年治河经验,一直采用重力式挡土墙结构型式。现有部分堤防为重力式挡土墙结构,且质量较好,高度满足防洪要求,本着节约投资原则,本次河道治理堤防断面也采用重力式浆砌石挡土墙结构型式。主河道护岸断面采用重力式格宾石笼结构型式。

3.3、堤防工程设计:
   本着就地取材的原则,结合当地治河经验,堤防工程采用浆砌石重力式挡土墙型式,堤防高度为设计洪水位加安全超高。丁家湾村堤防设计洪水标准为10年一遇,丁家湾桥~新高中桥段堤防设计洪水标准为20年一遇。堤防断面分B、C两种型式。

   经计算,堤防平行冲刷深度0.65~1.2m,斜冲2.15~2.69m,最大冻土深度0.63m,结合当地治河经验,综合考虑基础埋深一般取2.0m。

   丁家湾桥~新高中桥段右岸堤防采用 B型断面 (M7.5浆砌石重力式挡墙),墙高4.4m,基础埋深2.0m,露出滩面2.2m。挡土墙顶宽0.5m,迎水面坡度1∶0.15,背水坡1∶0.3,墙趾、墙踵台阶均宽0.8m,高1.2m,基础总宽3.54m。

   丁家湾村左岸堤防采用C型断面 (M7.5浆砌石重力式挡墙),墙高5.0m,基础埋深2.0m,露出滩面3.0m。挡土墙顶宽0.5m,迎水面坡度1∶0.15,背 水 坡 1∶0.35,墙 趾、墙踵台阶均宽0.8m,高1.2m,基础总宽4.0m。

   为排除墙后积水,墙体内设一排φ80PVC排水管,坡 度 5%,距 离 河 底 高 程 0.5m,间 距2.5m。排水管后设反滤包,第一层反滤层为5~20mm粗砾或碎石,厚300mm,第二层反滤层为1~4mm砂砾,厚200mm。堤防沿长度方向每10m设一条变形缝,墙体变化处也设置变形缝,缝宽20mm,缝内设PE低发泡沫板。

3.4、防护工程设计:
   治理河段为山区型河流,河道狭窄,无滩地或滩地较窄,采用墙式防护工程,断面型式采用前墙为阶梯式的格宾网石笼挡土墙结构,断面根据墙高和基础埋深等不同分为 A、B两种型式。格宾石笼参考浆砌石挡土墙进行稳定和抗倾计算,均满足规范要求。

   A型断面适用于普通河段,按照冲刷深度计算结果,基础埋深1.5m,墙高3.5m,分7层,每层网格厚0.5m,第一、二层宽均为1.0m,三、四层宽1.5m,第五层宽2.0m,六、七层宽2.5m。笼体底部铺设100mm厚砂砾石垫层。格宾网背水侧铺设一层土工布,起反滤作用。

   B型断面适用于下善沟支流入河口河段,按照冲刷深度计算结果,基础埋深2.0m,墙高4.0m,分8层,每层网格厚0.5m,第一、二层宽均为1.0m,三、四宽1.5m,第五、六层宽2.0m,七、八层宽4.0m。笼体底部铺设100mm 厚砂砾石垫层。格宾网背水侧铺设一层土工布。

3.5、河道疏浚工程设计:
   河道疏浚内容包括河槽疏通、垃圾清运、滩面平整等。

   河槽疏通按照规划的治导线,顺应自然地形进行。整治河底高程与现状河底高程接近,整治宽度约20m~30m,边坡1∶2。

   滩面平整厚度按30cm考虑。

   河道疏浚断面型式分为B、C两种型式。B型断面适用于原河道边坡大于1∶2.0的河段,该断面将原河道边坡开挖成1∶2.0的坡度,以保证过水断面面积和边坡稳定。C型断面适用于原河道边线距离河槽疏浚控制线较远的河段,该断面先将原河道边坡和河底进行清基,清基厚度不小于0.3m,且建基面不能残存植物根系、腐殖质及尖锐物质,清基后平整、夯实,回填河床砂卵石,回填坡度1∶2.0,回填土应分层碾压,分层厚度不宜大于0.3m,压实度不小于0.97。
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