河道防洪堤工程布置及设计

'河道防洪堤工程布置及设计摘要：本文就河道防洪堤工程布置及设计进行了探讨，并结合了具体的工程实例，阐述了城区防洪排涝工程中防洪堤的布置设计思路，给出了有关的设计要领，以期能为河道防洪堤工程的布置及设计提供参考。关键词：河道防洪堤；布置；设计　　随着城市的发展和生态环境的改善，洪水淹没损失将成几何级数增长。堤防工程是保护国家和人民生命财产的生命线工程。然而，由于堤防工程堤线长、保护范围广，工程和资金投入巨大。因此，河道防洪堤工程的布置及设计就显得十分重要，我们必须对堤防工程的布置及设计进行全面考虑，统筹安排，做好防洪堤工程的布置及设计工作。　　1工程概况　　某防洪堤全长3025m。防洪水位为～，防浪墙顶高程为，堤顶高程为，堤高～。　　2工程等级及建筑物级别　　根据《防洪标准》的规定和城市规模，确定城区防洪排涝工程的堤防防洪标准为20年。根据《堤防工程设计规范》，20年一遇洪水标准设计的堤防工程的级别为4级；根据《城市防洪工程设计规范》，永久性建筑物级别为4级。本工程为Ⅳ等堤防工程，主要建筑物按4级建筑物设计。　　3防洪堤布置及设计 　　堤线布置与选择　　堤线布置原则　　堤线沿河岸布置，选择地势较高、地质条件较好且房屋拆迁量较小的线路布置，以节省工程投资。　　堤线布置尽可能与城区发展规划相一致，与城区土地开发相结合，堤防工程和防洪抢险道路、城区规划道路相结合，形成临江大道，既能防御洪水，又便于防洪抢险和城区交通，使城市景观和环境条件有所改善。　　堤线布置尽量顺直，避免因防洪工程改变水流方向，一般要求堤防工程的外脚距离岸边20～30m，局部不小于10m，保证河道的行洪断面留有余地。　　堤线布置应考虑泵站及其附属建筑物。　　堤线比较与选择　　经设计人员现场踏勘，结合县城总体规划及征求有关部门的意见，选择以下2条堤线进行比较。 　　堤线一：该堤线的中心线紧邻明江边，穿越Ⅰ、Ⅱ级阶地和河漫滩区一级阶地布置，中心线地面高程～。防洪堤沿江左岸布设，上游从县政府附近起，与已建市政大道相接，堤线长3025m。该堤线主要是根据县城发展规划用地而定，但堤线所坐落的地面高程较低，为一级河滩地，地质条件较差，比堤线二增加防洪堤高度约2m，堤线长度较长，堤身较大，征地拆迁工程量较大，但能增加保护的建设用地，符合宁明县城市总体规划。　　堤线二：该堤线的中心线基本上沿着Ⅰ、Ⅱ阶地布置，中心线地面高程～；上游段及桩号6+260～8+885段堤线同堤线一。区别在于桩号1+860～6+260段，堤线二主要沿明江Ⅰ、Ⅱ级阶地外缘展布，堤区地势较高，地形较平缓，地质条件较好，堤线二堤线长5611m，堤线长度较短，堤身较小，工程量较小，征地拆迁较少，但不符合城市总体规划要求。　　经上述综合比较，本次设计推荐采用堤线一。　　堤顶高程确定　　堤顶高程按《堤防工程设计规范》公式计算，即　　墙顶高程　　设计波浪爬高　　设计风壅水面高度　　计算结果：县政府处防洪堤防浪墙顶高程为。考虑本堤段上下游设计水位差仅为，堤顶设置高的防浪墙，因此，统一取堤顶高程为，防浪墙顶高程为。　　堤型方案选择　　选择原则　　采用路堤结合的堤型型式，并留有今后与城建部门规划道路结合的余地。　　根据地形、地质条件采用适宜的堤型。 　　堤型选择应考虑沿江城市的美化、绿化。　　堤型选择应结合现有的经济能力，选择结构简单、经济、实用的堤型。　　堤型比较　　根据筑堤材料，采用了土堤、土石结合堤2种不同的堤型进行比较。　　土堤。土堤采用均质黏土填筑，堤高为～，基础开挖深度为～1m。堤顶为防洪抢险道路，堤路结合，路宽6m，堤顶高程为，临江侧设高的C20钢筋砼防浪墙，防浪墙顶高程为，栏杆顶高程为。土堤迎水面边坡坡比上部为1∶2，下部为1∶，在高程处设宽的一级马道。高程以下采用土工石笼网护坡，满足2年一遇水位要求，以上为砼框格草皮护坡，框格间距为3m×3m；背水面边坡坡比为1∶2，坡脚设置截面尺寸为400mm×400mm浆砌石排水沟。　　土石结合堤。挡水墙结构形式为C15埋石砼墙，迎水面边坡为1∶，背水面边坡为1∶，墙高为～，建基面高程为～，墙顶高程为，墙顶宽为，墙底宽为～，临江侧设置高的C20钢筋砼防浪墙，防浪墙顶高程为，栏杆顶高程为。挡水墙后回填土做防洪抢险道路，高程与挡水墙同高，堤顶宽6m，背水面边坡为1∶2，采用草皮护坡，坡脚设置截面尺寸为400mm×400mm浆砌石排水沟。以上2种堤型工程投资及主要优缺点分别见表1、表2。 　　综合上述比较，防洪堤堤型设计推荐全线采用土堤。　　堤体的稳定应力计算　　采用参数　　规范抗滑稳定安全系数最小值　　土堤抗滑稳定安全系数：正常运用条件，非常运用条件。　　计算方法　　抗滑稳定计算采用等厚土层边坡瑞典圆弧滑动法，利用理正边坡稳定性分析软件包计算。　　计算工况　　正常情况：稳定渗流期；水位降落期。非常情况：施工期。　　计算结果　　选择桩号8+400最大断面为计算断面，计算结果见表3。　　从计算结果看出，所拟定土堤断面满足规范要求。　　堤基渗透稳定计算分析　　为了避免堤基产生渗透破坏，对拟定的土堤断面结构沿基础轮廓线，按外江P=5%设计水位及内江水位平地面计算各堤段的代表剖面的水力坡降，计算结果见表4。　　从计算结果看出，各代表剖面的计算水力坡降均小于相应地层的允许坡降，各堤段不会发生渗透破坏，所拟定堤断面均满足规范要求。　　4结语 　　综上所述，防洪堤工程对于沿江城市来说是非常重要的设施，也是保护国家和人民生命财产的生命线工程。而防洪堤工程的布置及设计会直接关系到堤防工程建成后的效果，为了保障防洪堤工程能真正发挥其自身的防洪保护作用，就要重视防洪堤工程的布置及设计工作，从而确保防洪堤工程的质量。　　参考文献　　[1]黄丽香.论某工程防洪堤设计与施工[J].城市建设理论研究.XX.　　[2]赖勇、施林祥、郑旭明.山区河道生态防洪堤关键问题及对策[J].中国农村水利水电.XX.　　'