谭洲河兵马桥至五里牌段的排洪渠设计方案

1 谭洲河兵马桥至五里牌段的排洪渠设计方案 一、综 合 说 明 1、概况 然地理位置 攸县位于湖南省东部，罗宵山脉中段武功山的西南端，县城座落在 洣 水河畔，是攸县政治、文化、科技、交通中心。据攸县城市总体规划，城市面积将达 30湘东铁路、 106国道穿城而过，交通十分便利，地理坐标东经 113 18 113 22 ，北纬 26 58 30 27 2 30。 目概况 谭洲河兵马桥至五里牌段的排洪渠工程，实际上是攸县县城防洪城南保护圈谭洲河撇洪工程的伸延。 攸县县城防洪工程主要分为城南、城北 二个大的保护圈，谭洲河位于城南保护圈内，二 攸县人民政府委托湖南省水利水电设计研究院作攸县城市防洪规划报告时，因当时的攸县城市规划还未伸延至五里牌，因此攸县城市防洪工程初步的设计谭洲河撇洪工程只是从下段的兵马桥开始，沿城南保护圈山脚修建撇洪渠，结合桐坝水利枢纽工程的建设将洪水排入桐坝电站大坝下游。 由于城市规模扩大，兵马桥五里牌段已列入攸县城市规划，并建有重点工程汽贸城和城南安置区。为解决该段的防洪排渍 2 问题，必须将谭洲河撇洪工程从原设计的起点兵马桥伸延至五里牌，全长 1410米。 谭洲河发源于菜 花坪境内家里冲，上游有三条小溪流，汇合口为五里牌的胡家场，该河下游经调查历史上多次改道，从万分之一地形图上量得，该河集雨面积 F=11马桥以上F=里牌汇合口至兵马桥上段全长 1410米。 2、排洪工程的水文分析计算 攸县城区属亚热季风性湿润气候，四季分明、雨量充沛、严寒期短、暑期较长，根据攸县气象局 1960 2010年资料统计，多年平均气温 极端最高温 40，极端最低气温 多年平均降雨量 年平均蒸发量 排频分析计算各频率设计 24小时暴雨： 二十年一遇 P=5% 年一遇 P=10% 年一遇 P=20% 计洪水 谭洲河流域内经过近二十年的植树造林，植被较好，总流域面积 马桥以上集雨面积 经计算各频率设计洪峰流量如下 二十年一遇 P=5% Q=s 十年一遇 P=10% Q=s 五年一遇 P=20% Q=s 3 计洪水位 经计算 谭洲河出口兵马桥断面设计洪水位 二十年一遇 P=5% （黄海高程） 十年一遇 P=10% 五年一遇 P=20% 计排洪流量 设计排洪流量利用推理公式法，由设计 24小时暴雨按湖南省暴雨洪水查算手册推算。 谭洲河排洪流量按二十年一遇 Q=50.6 m3/s 3、工程地质 域地质情况 攸县县城为醴攸盆地， 洣 水河流从攸醴盆地中心经过，河流两岸地势平坦开阔，地层构造简单，第四纪全新统上部主要为粉质粘土粉土，下部为砂及砂砾石，层位 基本稳定，底部均为白垩系上统泥质粉砂岩。 基岩为白垩系上统（ 要岩性：中上部为紫红色泥质粉砂岩和泥质砂岩，底部为紫红色含砾砂岩，厚度大。 根据国家地震局 2001年颁布的 1/400 万中国地震烈度区划图本区地震基本烈度小于度属于相对稳定区。 程区段地质概况 谭洲河兵马桥至五里牌地段、属低岗丘陵溪底高程在 69 4 70之间，两岸低岗丘陵地面高程在 73 75之间，工程区主要地层属白垩系上统（ 主要岩性中上部为紫红色泥质粉砂岩及泥质页岩，底部为紫红色砂砾岩，厚度大，岩层倾角 5 15，局部较陡达 25。 第四系全新统（ 部为粉质粘土，粉土下部为粉细砂及砂砾石。 4、工程任务与规模 程任务 本项目的主要任务是：通过建设和完善谭洲河排洪设施，提高增强新城区抵抗自然灾害能力，改善生态环境，保护人民财产安全，为攸县经济发展创造基础条件，对现状城区和规划发展城区结合攸县城市防洪规划设计的城南保护圈综合考虑，形成伸延后的城南保护圈。 程规模 根据选定的工程范围，防洪标准及工程建设任务，确定本项目工程建设规模为 方案 修建排洪箱涵 1215 米 方案 20米。 15米。 方案 上段修建 490 米长的矩形明渠，下段修建 725 米长的双孔箱涵。 5 程建设标准 按水利水电工程等级划分标准和堤防工防设计规范，排洪渠为 4等，建筑物级别 4 级，工程按 4 等 4级建筑物标准设计。 5、工程设计 洪渠线布置 从实测 1/500 地形图上：工程区段、老河道上段原为靠山脚走向，后改为靠原老 106国公路边。本工程渠线布置原则： 一是渠线与河势流向相适应，并与大洪水的主流线大致平衡。 二是满足河道行洪要求，尽量少抬升原河道水面线。 三是充分利用有利地形地质条件， 减少地基处理及土方填筑量。 四是渠线力求顺直，各渠段平缓连接。 五是在保证稳定的前提下，合理确定断面形状尺寸，力求顺直美观，节约工程造价。 根据上述原则及地形条件和县政府办召开的有水利、国土、规划、汽贸城建设指挥部、江桥办事处等单位领导和工程技术人员参加的谭洲河兵马桥至五里牌段，排洪工程设计方案评审会议，对设计洪水和水力计算成果给予肯定，并提出了选取下述三个方案进行比较后供领导决策选取。 方案： 从 106 公路桥梁涵出口，设计为全箱涵结构。设 6 计桩号 0+000 至 1+150结合水流特点形成约 10左右孤线。设计桩 号 0+100至 0+250段原老河道呈 弯取直，可缩短渠线。 设计桩号 0+000 至 0+700 段，该段渠岸上部建有城南安置区，安置区地面高程在 79 80 米，原江底高程在 70 间，安置区施工开挖的大量泥石堆放形成约 10米高的陡岸，为减少护岸、护坡工程量和居民人身安全（防止跌入排洪渠内），及污水污物排放，为解决上述问题，又满足过流要求，该段设计为双孔箱涵。 方案： 上段沿老 106 公里修建一段长 620 米的矩形明渠。下段修建 615米的双孔箱涵。 该方案的主要优点一是造价小于方案；二 是有一段明渠，渠岸可栽种树木，可形成城市景观。 方案： 根据汽贸城项目部提出的建设要求，上段根据汽贸城规划方案、修建 490 米长的矩形明渠，下段根据城投规划的城南安置区考虑修建 725 米长的双孔箱涵。 洪渠、双孔箱涵断面设计 1）矩形明渠 根据水力学过水能力计算结果，矩形明渠设计断面形状为矩形断面，底宽 ，过水深 。安全超高 ，渠顶宽度二米作为人行道可栽种常青树木，形成风景线。 7 2）双孔箱涵断面形状为矩形，外形高 ，宽 ，过流面积单孔空高 ，宽 。采用钢筋混凝 土结构，并每隔 100 米留一直径 1 米的检修孔和下水道，采用此结构形成的主要优点。一是可利用原老河道，上部可填埋土，有利于安置区施工建设的填土堆放和节约国土。二是不需要护岸、护坡，虽单位造价高于明渠，但综合造价比较经济合理。三是该地段基础淤泥较深，地基条件差，采用双孔箱涵结构有利于基础处理。 6、施工组织设计 攸县位于湖南省东南部，对外交通方便， 106国道、湘东铁路贯穿境内，该工程区域就座落在攸县县城规划范围内，紧连106国道旁，不需要另修临时路即可到达施工现场，场内交通只需填筑少量土方即可。 本工程以土方开挖 、石方开挖、土方填筑、砂砾石回填、浆砌石砌筑、混凝土浇筑等施工为主。 施工布置内容主要内容：临建设施、风水电供应、临时工棚仓库等。 工总体布置 施工用水可采用小型水泵从河道内直接抽取，施工用电采用当地电力系统供电，就近选择接入点。施工用风可不予考虑。如有少量需要均采用 3m3/工期通讯可利用当地的通讯网络或采用移动设备。 本工程总体布置，因工程量相对较小，线路短，采用集中布置方式。除钢筋制安外，不需要施工工厂，拟在施工区空旷 8 处搭建二栋面积约 100建设 施均采用棚式结构，工程完工后恢复城市绿地或耕地。 工总进度及主要技术供应 本工程是防洪项目、主体工程建于河床内，只有在枯水期才能施工，季节性施工明显，施工技术均采用常规工艺，主体工程施工期为 6个月，总工期为 8 个月。 方案 ：主要材料消耗为：水泥 5952T，钢筋 476T，砂砾石 13920石 4399劳动工日 峰期施工人员80人。 7、工程占地处理 工程占地包括主体工程占地和临建施工占地。 主体工程占地大部分为原河道，临时工程及施工占地约 3万平方米。该地段已列入城市规划，以办理好 国土征用手续。 8、投资概算 制原则和依据 1）根据水利部颁发的水总 2002116 号文关于印发水利水电工程设计概（估）算编制规定。 2）定额采用 建筑工程执行 2002 年颁布水利水电建筑工程概算定额。 安装工程执行 1992 年颁布中小型水利水电安装工程概算定额。 施工机械台班费执行 2002年颁布水利水电工程施工机械台时费用定额。 9 程概算 本工程 方案 : 静态总投资 元，其中工程部分投资 元，临时工程为 元，独立费用 元，基本预备费 元。 方案： 上段修建长 620 米的矩形明渠，下段修建双孔箱涵长 615米。工程总投资为 元。其中建筑工程为 元，临时工程为 元，独立费用 元，基本预备费为 方案： 上段修建 490 米长的矩形明渠，下段修建 725 米长的双孔箱涵，工程总投资为 中建筑工程为 时工程 元，独立费用 元，基本预备费 元。 9、结论及建议 谭洲河兵马桥至五里牌段排洪工程项目，实际上是随 着城市规划的扩展，攸县城南防洪谭洲河撇洪工程的延伸。 工程实施后，可使谭洲河上段从现在的防洪能力不足五年一遇（地面高程大多在 73 74高程低于 洣 水河设计洪水位）提高到 50年一遇，同时有利于城南安置区和汽贸城项目的建设。对改善、美化城市环境均有积极作用，有较高的社会效益，是一项造福于民众的基础建设工程，建议尽快实施，早日受益。 10 二、排洪工程水文分析计算 1、基本情况 谭洲河发源于菜花坪镇家里冲，上游有三条小溪流，汇合口为五里牌上的胡家场，该河下游经调查历史上多次改道，流域内经过近二十年的植树造林，植被较好， 从万分之一的地形图上量得总流域面积 马桥以上集雨面积 里牌汇合口至兵马桥段全长 1410米，溪流从兵马桥流入攸县城市防洪工程城南保护圈撇洪渠汇入 洣 水。 2、气象 根据攸县气象局资料统计：多年平均气温 极端最高气温 1988年 7月 10日），极端最低气温 1972年 2 月 9 日），多年平均降雨量 集中在 3全年雨量的 最大一日降雨量为 2000 年 9 月 2日），多年平均相对湿度 80%，多年平均蒸发量 年平均日照小时数为 1600h，多年平均霜期为 年平均风速 s，最大风速 21m/s（ 1979 年 4 月 21日）。 流域暴雨多系气旋雨，亦受台风侵袭形成台风雨，其特征是暴雨出现次数多、量级大、雨量集中产生洪水，危害性大。 3、防洪水文分析计算 11 水特性及成因分析 谭洲河属于 洣 水流域， 洣 水流域暴雨多发生在 4 8 月，多为气旋雨， 7 8月亦有台风所产生的暴雨洪水，根据资料分析，流域年最大洪水多发生在 4 8月，机率为 97%，以 5、 6月居多，量级大的洪水往往出现在 6 月， 1982、 1983 及 1997年洪水均发生在 6 月，洪水历时一般 4，洪水过程多系单峰，峰形高、也有的形状肥胖式呈复峰。 计洪水计算 根据从 1/10000 地形图上量取的集雨面积，利用湖南省暴雨查算手册采用攸县气象局 1960 2010年的日暴雨资料进行排频分析计算，各频率 24小时暴雨： 二十年一遇 P=5% 年一遇 P=10% 年一遇 P=20% 算各频率洪峰流量如下：（集雨面积 方公里） 二十年一遇 P=5% Q=s 十年一遇 P=10% Q=s 五年一遇 P=20% Q=s 计洪水位 因谭洲河兵马桥至五里牌段，地势较低地面高程大多在 12 73 74 之间（黄海高程系）受 洣 水洪水顶托被淹。因此，各频率的洪水位，只能参照 洣 水一桥下已计算修堤，桐坝电站建库后的洪水位。 修堤前天然水位 修堤建库后水位 五十年一遇 P=2% 二十年一遇 P=2% 十年一遇 P=2% 经攸县人民政府决策为配合桐坝水利枢纽工程建设，现城南防洪保护圈谭洲河撇洪工程，由原设计从 洣 水一桥下出口汇入洣 河，改为修建 4600米的撇洪渠，排入桐坝电站大坝下游，按比方案，计算谭洲河兵马桥五里牌上段水面线设计成果如下表： 谭洲河上段排洪工程水面线设计成果表 设计频率 % 设计最大流量 注 5 面为末端兵马桥 面为安置区上端 06公路桥涵下 10 0 13 三、工 程 地 质 1、概述 今年四月份，我院派出地质专家对排洪工程范围内进行了地质勘察工作。 本次地质查勘的主要工作内容为：查明建筑物地基地层结构及岩土特征，查明工程地质条件及问题，并对建筑材料进行查勘，并提出岩土物理力学指标，为设计提供地质依据。 2、区域地质概况 形地貌 工程区为醴攸盆 ，溪流两岸地势较为平坦开阔，河岸受水流侵蚀作用后，岸坡较陡，局部变迁明显。 排洪工程地段属低岗上陡，溪底高程 69 70之间，低岗丘陵地面高程在 73至 75之间。 层岩性 工程段主要地层白垩系上统（ 主要岩性，中上部为紫红色泥质粉砂岩及泥质页岩，底部为紫红色砂卵岩，底部为紫红色砂砾岩，厚度大，岩层倾角 5 15，局部较陡达 25 第四系全新统（ 部为粉质粘土，粘土下部为粉细砂及砂砾石。 14 质构造及地震 据区域地质资料，区内构造线方向以北东向为主，断裂构造不发育，未发现活动性断裂构造。 根据国家地震局 2001年版 1/400万中国地震峰值加速度区划图及中国地震动反应谱特征周期区划图本区地震动峰值加速度小于 震动反应谱周期为 应的地震基本烈度小于度，为相对稳定区，可不作抗震设计。 文地质条件 本区水文地质条件简单，地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，其中以松散岩类孔隙潜水为主要类型，主要赋存于下部砂卵砾石及粉细砂层中，季节性变化明显，地表水呈互补关系，基岩裂隙水，赋存于碎屑岩裂隙中，水量相对贫乏。 3、排洪工程地质条件 洪工程段地质 条件 根据钻孔柱状揭露情况，地层结构较简单，地基岩土特征见下表： 15 工程地质条件一览表 分布位置 工程地质条件 主要工程地质问题 沿渠线 地层从上至下为： （ 1）粉质粘土、粘土（ Q4 黄褐色，具似网纹结构，可塑一硬塑状，厚度 0 2m。标贯 9击，平均击。 （ 2）粉土（ Q4 褐色含粉砂 15 20%，很湿，厚 （ 3）粉细砂（ Q4 黄褐色、灰褐色，含少量云母片，结构松散，厚度 布于整个堤基。 （ 4）砂砾石（ Q4 黄褐色，砂含量 15 30%，为中粗石英砂，砾径一般为 2 5别达 710要成份为石英砂岩，砂岩，石英脉等，磨圆良好，分选性差，动力触探为 9 21击，平均 15击，厚度 布于下段。 （ 5）白垩系中厚层泥质砂岩（ 紫红色，泥质胶结，较坚硬，表部呈强风化状态，地下水埋深 桩号 0+800 局部存在小规模塌岸问题 文地质条件 本段地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水，主要赋存于粉细砂层，砂砾层中，其上覆盖有粉质粘土粉土，具有微承压性，地下水位埋深 3 5米水位随季节性变化大。 地下水雨季由大气降水补给，向河流排泄，枯季接受河水补给，呈互补关系。 16 根据水质分析结果，属重碳酸钙型，钻孔地下水样 表水对砼无腐蚀性。 要物理地质现象 工程区地层结构简单，上部主要为粉质粘土粉土，下部为砂及砂砾石，层位基本稳定，底部均为白垩系上统泥质粉砂岩，无不良地质现象。 土物理力学指标 共取原状土样 10组，根据现场标费贯试验及室内土工试验资料，参照已建同类工程经验推荐各类岩土的物理力学指标如下表： 17 岩土物理力学指标及开挖坡比推荐值表 表 代 土 类 天然 含水量 w（ %） 天然密度 P（ g/ 孔 隙 比 e 比 重 限 %) 塑 限 %) 塑限 指数 性 指数 透 系数 K (cm/s) 压缩 系数 压缩 系数 饱和快剪 承载力 特征 R (允许渗透 坡降 开挖坡比 湿 （ 干 （ 内摩擦 角 ( ) 凝聚力 C (永久 临时 工填土 或耕植土 5 10 130 : 1: 1:质粘土 1 45 155 : 1: 1:土 50 155 : 1: 1:土 1 140 150 : 1: 1:细砂 120 130 : 1: 1:砾石 250 280 : 1: 1:2 强风化泥质砂岩 400 450 1: 1: 1:风化泥质砂岩 800 850 1: 1:18 四、工程任务和规模 1、工程建 设的必要性 1）自然概况 攸县位于湖南省东部，罗宵山脉中段，武功山的西南端，县城座落在 洣 水河畔，北起上云桥，南至五里牌，西起龙湖村，东至东南村，地处东经 113 18 113 22，北纬 26 5830 27 2 30。 现已建城区 12划城区总面积 30中主城区 20 2)河流水系 洣 水干流由东向西流经整个城区，全长约 8 公里，城区内有三条 洣 水的一级支流，攸河和谭洲河西阁江。 攸水河发源于江西省莲花县，集雨面积 1250 平方公里，河道长度攸县境内为 111公里。 谭洲河发源于本县菜 花坪镇的家里冲，流域面积 于县城防洪工程的城南保护圈。该河经实地查勘，下游段历史上多次改道。 西阁江发源于单家冲流域面积 于县城防洪工程的城北保护圈。 3）排洪工程建设的必要性 攸县主城区为攸县政治、文化、经济中心，沿河地势低平、 19 洪水风险范围大，洪水风险范围内财产集中，人口密集，排涝处于天然状态。 攸县县城防洪工程主要分为城北、城南二个大的保护圈，谭洲河位于城南保护圈内，二 湖南水利水电勘测设计院作攸县城市防洪规划报告时，因攸县城市规划还未延伸至五里牌段，所以现在的 攸县城市防洪规划设计，谭洲河的撇洪工程只是从下段的兵马桥开始修建撇洪渠，洪水排入桐坝电站下游。现由于城市规划的扩大，兵马桥至五里牌段，已列入城市规划，并建有重点工程，汽贸城和城南安置区，所以必须将谭洲河撇洪工程延伸至五里牌段，实际上是随着攸县城的发展城南防洪撇洪工程的伸延。 2、工程任务 谭洲河上段排洪工程建设的主要任务是：通过建设和完善排洪设施，提高城市防洪能力，增强新城区，抵抗自然灾害的能力，改善生态环境，保护人民财产安全，保障社会稳定为攸县的经济发展创造有利条件，其工程任务主要有： （ 1） 对现状城区和 规划发展城区结合攸县城市防洪规划设计的城南保护圈综合考虑，形成伸延后的城南保护圈。 （ 2） 新修排洪渠、涵闸等达到与县城防洪工程二十年一遇相应的排洪标准。 （ 3） 完善防汛和管理设施等。 20 3、工程规模 洪标准 据攸县城市总体规划（修编）（ 1999 2020）攸县将成为株洲市东南部经济区的中心城镇，至 2020年，城市人口将达到 15万人，城市建设面积 依据中华人民共和国防洪标准（ 城市防洪工程设计规范（ 攸县城市为县城、城市等级为级， 但攸县经济发展较快城市人口及规模发展迅速，结合攸县城市防洪工程标准，采用 20年一遇设计， 50年一遇校核，使工程能达到通过 50年一遇洪峰流量的设计标准。 洪工程总体方案 采取以泄为主，筑堤防护的方案，根据已建在建的重点工程，汽贸城和城南安置区内的地形地貌条件，从 106 公路跨溪流桥涵开始，设计桩号 0+000 至 0+490 修建撇洪明渠，从设计桩量 0+490 至 1+215 至兵马桥末端段，由于城南安置区已堆放大量的平整泥土，为防止崩岸塌方，减少护岸护坡工程采用钢筋混凝土双孔箱涵结构。在明渠段考虑三座人行跨河桥，并 进行明渠与箱涵的方案比较。 程任务 方案 全部修建排洪箱涵长 1215米 方案 1、上段修建矩形排洪明渠 620米 2、下段修建双孔箱涵 615 米 方案 上段修建 490 米长的矩形明渠，下段修建 725 米长的双孔箱涵。 21 五、工 程 设 计 1、设计依据 要采用的规程规范 （ 1）中华人民共和国防洪标准（ （ 2）城市防洪工程设计规范（ （ 3）堤防工程设计规范（ （ 4）水利水电工程初步设计报告编制规程 （ （ 5）水工钢筋混凝土设计规范 关文件 （ 1）湖南省水利设计院湖南省攸县县城防洪工程利用亚行货款可行性研究报告及湖南省水利厅关于该项目的审查意见。 （ 2）湖南省水利水电设计院攸县城市防洪工程利用亚行货款初步设计报告。 （ 3）株洲市水利水电设计院攸县城市防洪工程技术设计图集。 （ 4）攸县城投提供的地形资料及本次设计任务的委托文件和合同。 （ 5） 2012 年 6 月 22日，攸县政府办组织召开有水利、国土、规划、汽贸城建设指挥部等单位参加的谭洲河兵马桥至五里牌段工程设计评 审会议记录精神。 22 2、工程等别及建筑物级别 程等级及主要建筑物级别 根据中华人民共和国防洪标准中的 市等级为，防洪标准重现期为 50 20年。 根据堤防工程设计规范中的 及 规定排洪工程级别为 4 等，建筑物级别为 4级。 计控制标准 1）安全系数 抗滑稳定安全系数 根据堤防工程设计规范第 规定， 4 级堤防工程土堤抗滑稳定安全系数，正常运用条件为 防洪墙抗滑抗倾稳定安全系数，根据堤防工程设计规范第 规定， 4 级堤防工程防洪墙抗滑、抗倾安全系数见下表： 防洪工程抗滑、抗倾稳定安全系数表 地基性质 安全系数 抗 滑 抗 倾 正常运用 非常运用 正常运用 非常运用 岩基 基 )明渠段堤防安全加高值 23 根据堤防工程设计规范第 规定，不允许越浪的 4 级堤防工程的安全加高值为 ，根据城市防洪设计规范 4级土堤安全加高值为 设计为 。 3、排洪工程设计 文气象资料 水文以省设计院攸县城市防洪初步设计文件计算的，洣水干流洪水位资料推求 （取 洣水一桥下）。 气象以攸县气象局 1960年至 2010年气象资料排频分拆推求。 排洪渠的设计洪水位，设计流量见下表 主要控制点设计水位表 外河水位 地名 设计桩号 20年一遇 设计洪水位（ m） 多年平均洪水位（ m） 多年平均枯水位 现状 桐坝建库后 洣水一桥下 （省设计院 计算值） 水二桥下 建撇洪渠从 桐坝电站下游排出后的设计水面线水位 兵马桥 桐坝电站坝下游排出，不受桐坝蓄水位影响 安置区上 五里牌 主要气象特征值资料 序号 项 目 单位 指标 备注 1 多年平均降水量 2 多年平均气温 24 3 汛期最大风速 m/s 21 4 多年平均汛期最大风速 m/s 5 设计暴雨 =10%,24 小时 形地质资料 1）地形资料 采用攸县国土局 2005年实测 1/500 地形图（黄海高程系，相对坐标）。 2）地质资料 主要地层构造及填土的物理力学指标根据工程区目测及钻孔揭示分述如下： 粉质粘土、黄褐色、具似网纹结构，可塑硬塑状，厚度 12 米，标贯 9，平均 7击 ，分布于桩号 0+000 至 0+600段。 粉土（ 褐色含粉砂 15 20%，很湿，厚 2米。 粉细砂（ 褐色，灰褐色，含少量云母片结构，松散厚度 2米分布于整个渠线。 白垩系中厚层泥质砂岩（ 红色泥质胶结较坚硬，表面呈风化状，分布于沿线河底。 砂砾石（ 褐色砂含量 15 30%为中粗石英砂，砾径一般为 2 5 厚度为 2 3米。 主要土层物理力学指标推荐值见表 25 洪渠线布置 从实测 1/500 地形图上看工程区段，老河道上段原为靠山脚走向，后改为靠原老 106 公路边，渠线布置原则一是渠线与河势流向相适应，并与大洪水的主流线大致平行。二是满足河道行洪要求，尽量少抬升原河道的水面线。三是充分利用有利地质条件地形条件，减少地基处理及土方填筑。四是渠线力求顺直各渠段平缓连接。五是在保证稳定的前提下，合理确定断面形状尺寸，力求经济、美观。 根据上述原则和地形条件， 从 106 公路桥梁涵出口设计桩号 0+000 至 0+150 结合水流特点，形成约 100度孤线。设计桩号0+150至 0+250段原河道呈 采用工程措施裁弯取直，可缩短渠线又美观顺直。明渠段设计桩号 0+000至 0+490 两岸，留有各二米宽的人行道，可裁种常青树木，形成风景线。 设计桩号 0+000 至 0+700 段，排洪渠进入城南安置区段，安置区设计地面高程约 79 80 米（黄海高程）原江底高程在70 之间，安置区施工开挖的大量泥石堆放形成约 10米高的陡岸，为减少护岸、护坡工程量和居住此地居民的人身安全（防 止跌入排洪渠内）及污水污物排放，为解决上述问题又满足过流要求，该段设计为双孔箱涵。 洪渠设计方案比较 根据业主方意见，要求设计时进行多方案的主要优缺点，及工程综合造价进行比较，以便提供领导决策依据，现就该工程可实施的五个案比较于下表 26 工程实施方案比较表 序号 设计方案 建筑工程总造价 主要优缺点及综合造价比较 1 全部修建梯形明渠方案，长1215米 每米长造价 1360元，合计 主要优点：单位造价低，可形成城区内河景观。 主要缺点： 1、需占用国土 19000平方米，计 。 2、不利于城市建设，上部不能回填土，汽贸城，城南安置区段已填筑的大量土石需边坡整理和护坡，每米长约需投入土方边坡整形约 棱体块护坡高 5 米，砼量计 8 立方米，两边计 16立方米（每立方米概算单价为 ）， 3、综合造价高，需每米投入附建工程费 1215 米，需投入 ，加上攸建明渠 1652400 元，合计 元，每米长综合造价 地占用除外）。 2 全部修建矩形明渠方案 修建矩形渠道长1215 米每米造价 5975，元 主要缺点：单位工程造价高于梯形明渠，在水利工程渠道中只有石方及特殊地段采用此方案。 主要优点： 1、开挖量小于明渠。 2、占地小于明渠，回填后只需占用国土 9700 平方米拆合 。 综合造价比较： 因设计渠段高程与梯形渠道相同，附建工程量也相同，需投入边坡整形，及护坡 ，加上修建矩形明渠设计造价 7259600 元，每米综合造价 14263 元。 3 全部修建双孔箱涵方案 双孔箱涵长 1215米，每米造价12939 元 主要缺点：单米造 价远高于梯形明渠，及矩形明渠。 主要优点： 1、上部可填埋土石方，有利汽贸城及城南安置区建设。 2、不需占用国土，填埋后上部可利用。 3、不存在护岸护坡及附建工程，造价只为自身结构造价，合计 15720000元，每米造价 12939元。 27 序号 设计方案 建筑工程总造价 主要优缺点及综合造价比较 4 上段修建490 米矩形渠道安置区段修建725 米长双孔箱涵 矩形渠段 孔箱涵段 元，合计 主要缺点：有上段汽贸城 490米长需护岸护坡。 主要优点： 1、单位造价小于全双孔箱涵方 案。 2、如有必要，可采用梁板结构覆盖、埋土。 综合造价比较： 汽贸城有 490 米长护岸护坡，每米长需 490米 =4061237元，加上该方案总造价 12309000，合计 163702377 元，每米综合造价为 13473 元。 5 上段修建490m 长明渠，城市安置区段修建 725米长箱涵 明渠造价 涵段造成价 938 万元，合计 1004 万元 主要缺点：有上段汽贸城 490长需坡岸护坡。 主要优点： 1、单米造价较节省。 综合造价： 汽贸城段 490护岸护坡每米长需投入 490米 =4061237元，加上该方案总造价 10047000 元，合计 14108237，每米综合造价为14108237 1215 米 =11611元。 经过上表比较 方案一： 主要优点：单位造价低，可形成城区内河景观。 主要缺点： 1、需占用国土 19000平方米，计 2、不利于城市建设，上部不能回填土，汽贸城，城南安置区段已填筑的大量土石需边坡整理和护坡，每米长约需投入土方边坡整形约 ，六棱体块护坡高 5 米，砼量单边为 8立方米，两边计 16 立方米（每立方米砼护坡概算单 价为 8 元），计 3、综合造价高，需每米投入附建工程费 1215米，需投入 ，加上修建明渠 1652400 元，米长综合造价 土占用除外）。 方案二： 主要缺点：单位工程造价高于梯形明渠，在水利工程渠道中只有石方及特殊地段采用此方案。 主要优点： 1、开挖量小于明渠。 2、占地小于明渠，回填后只需占用国土 9700 综合造价比较： 因设计渠段高程与梯形渠道相同，附建工程量也相同，需投入边坡整形，及护坡 ，加上修建矩形明渠设计造价 7259600元，合计 米综合造价 14263 元。 方案三： 主要缺点：单米造价远高于梯形明渠，及矩形明渠。 主要优点： 1、上部可填埋土石方有得汽贸城及城市安置区建设。 2、不需占用国土，填埋后上部可利用。 3、不存在护岸护坡及附建工程，造价只为自身结构造价， 29 合计 15720000元，每米造价 12939 元。 方案四： 主要缺点：有上段汽贸城 490米长需护岸护坡。 主要优点： 1、单位造价小于全双孔箱涵方案。 2、如有必 要，可采用渠板结构覆盖、埋土。 综合造价比较： 汽贸城有 490米长护岸护坡，每米长需 490 米 =4061237 元，加上该方案总造价 12309000，合计163702377 元，每米综合造价为 13473元。 方案五： 主要缺点：有上段汽贸城 490长需坡岸护坡。 主要优点： 1、单米造价较节省。 综合造价： 汽贸城段 490护岸护坡每米长需投入 490米 =4061237 元，加上该方案总造价 10047000 元，合计14108237，每米综合造价为 14108237 1215米 =11611元。 建议选用方案 通过上述比较，建议选用方案三，和方案五，其主要理由是： 方案三，采用双孔箱涵结构，虽自身每米造价高，但综合造价适中，上部可填土，有利于汽贸城和城南安置区及今后的 30 城市建设，和节省国土。二是该结构有利于基础处理。 方案五，上段修建 490 米长的明渠，随着城市的发展，今后可形成五里牌段的内河景观，下段设置双孔箱涵，又可解决城南安置区及汽贸城部份区段的回填土，又可节省城市用地。 根据县政府办 2012 年 6 月 22日召开有水利、国土、规划、汽贸城建设指挥部、江桥办事处 等单位领导和工程技术人员参加的谭洲河兵马桥至五里牌段，排洪工程设计方案评审会议，对设计洪水和水力计算成果给予肯定，并提出了选取下述三个方案进行比较后供领导决策选取。 方案： 也就是原比较方案三，全部修建双孔箱涵方案，该方案主要优点一是上部可填埋土石方，有利汽贸城有城南安置区建设；二是不需要占用国土、填土后上部可利用。 方案： 上段沿老 106 公里修建一段长 620 米的矩形明渠。下段修建 615米的双孔箱涵。 该方案的主要优点一是造价小于方案；二是有一段明渠，渠岸可栽种树木，可形成城市景观。 方案： 根据汽 贸城项目部提出的建设要求，上段根据汽贸城规划方案、修建 490 米长的矩形明渠，下段根据城投规划的城南安置区考虑修建 725 米长的双孔箱涵。 因此，按照会议精神设计单位按照三个方案进行设计计算。 31 洪建筑物的水力计算 1）各部高程的推算 因该河出口兵马桥以下为攸县城市防洪工程，原设计单位已综合考虑沿山脚修建谭洲河撒洪渠工程。 经查算，该出口处原渠底高程为 海高程系）所以，上游段坡降必须以此高程来设计推算。 按照设计规范，矩形明渠段设计纵坡 1/2000，双孔箱涵段为减小结构断面，纵坡采取 1/1000。 各设计桩号，底板高程于下表： 各设计桩号渠道底板高程表（黄海高程） 明渠段 设计桩号 排洪渠底板高程 双孔箱涵段 设计桩号 排洪渠底板高程 0+000 0+700 +050 +750 +100 +800 +150 +850 +200 +900 +250 +950 +300 +000 +350 +050 +400 +100 +450 +150 +500 1+200 +550 +250 +600 0+650 2）渠道水力计算 a 矩形渠道水力计算 32 明渠均匀流公式 Q=矩形断面底宽 流水深 降 i=1/2000 过水断面 W=2n+b=2 5 米 R= = = 当已知糙率系数的 R=手册 C=84 代入上式 Q=84 =2327 50.4 符合要求 b）箱涵水力计算 箱涵过流能力规范规定 10 按长洞计算过水能力的计也可采用明渠均匀流计算公式： Q=涵洞底宽尽空有放过流面积 ，高 ，设过水深 取单孔过流计算 代入 W=b n L H W X 5 1 2000 33 =b+2n = = = =知 R=率系数取 单孔过流能力 =32 2=64 50.4 设计断面符合要求 洪渠，双孔箱涵设计 1） 矩形渠道设计 矩形渠道优点是占地面积小于梯形断面渠道，适用于石方渠道开挖，在土方段设置矩形渠道造价较高 ，现作为设计比较方案。 根据水力学计算结果，设底宽 ，过水深 ，安全超高 边 重力式挡墙， 结构bn b+2n 1000n 34 图）。 墙高 4米，其结构稳定及基础应力分析计算如下： 主动土压力系数 采用朗肯公式计算： Ka=450- ） Ka=450- ） =稳定计算 列表计算如下 名称 符号 计 算 式 作用