XX燃气穿越xxx河防洪评价报告.doc

XXXXA气有限公司天然气管道穿XXX河工程防洪影响评价报告 XXXSWSZYKKK1 概述1.1项目背景XXX市是XXXXXX的省会城市，全省政治、经济、文化和科教中心，全国历史文化名城。近年来，XXX市国民经济和城市建设虽然发展迅速，但城市能源结构中煤炭消耗量仍占主导地位，其燃烧所造成的环境污染十分严重，成为困扰XXX市社会经济可持续发展的主要制约因素之一。国家实施天然气“西X东输”为XXX市利用天然气提供了良好契机和可靠的气源保证。XXX市政府决定借此良机抓紧进行天然气工程建设，以求迅速改变城市能源结构，减少大气污染，提高市民健康水平，改善投资环境条件，加速社会经济发展；保护自然资源和文化古迹，促进旅游事业发展，将XXX市建设成一座繁华、开放、文明、秀美的现代化中心城市。XXX市天然气利用建设工程将为改善人民生活环境、加速社会经济全面发展起到十分重要的作用。XXXXA气有限公司天然气利用工程次高压管道拟在XXX市XXX区XXXXXX处穿越XXX河。拟建穿越XXX河管线施工场地位于XXX市XXX区XXXXXX处，次高压管道过XXX河采取大开挖的方式穿越，穿越管道呈北西-南东向展布，全长约200m，位于河床段约110m。管道设计压力1.6Mpa，采用直缝高频电阻焊接钢管，管道壁厚为7.1mm，材质为L290，管径DN400。因管道穿越XXX河工程左岸为SSSSS，右岸为HHHHHHH，该工程的实施涉及两个堤垸防洪大堤的防洪安全。为了掌握天然气管道穿越工程建设对河道行洪、蓄滞洪，对堤防河床的影响及范围，以及是否对河势变化、交通航运、防汛抢险等产生影响和应采取的防洪补救措施等。遵照中华人民共和国水法、中华人民共和国防洪法及中华人民共和国河道管理条例，水利部、国家计委水政19927号河道管理范围内建设项目管理的有关规定及XXXXXX省有关法规要求，XXXSSSSSSSSSS勘测局受XXXXX水利水电工程咨询有限责任公司的委托，并依据河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则（试行）对XXXXA气有限公司天然气管道穿越XXX河工程进行防洪评价。1.2评价依据1.2.1国家有关法律、法规及有关规定(1)中华人民共和国水法；(2)中华人民共和国防洪法；(3)中华人民共和国河道管理条例；(4) 水利部、国家计委水政19927号河道管理范围内建设项目管理的有关规定；(5)水利部办公厅(办建管2004109号)河道管理范围内建设项目防洪影响报告编制导则(试行)；(6)XXXXXX省实施中华人民共和国河道管理条例办法；(7)湘水电政(1992)第06号河道管理范围内建设项目管理的有关规定。1.2.2有关技术规范和技术标准(1)中华人民共和国国家标准防洪标准；(2)中华人民共和国国家标准堤防工程设计规范GB50286-98；(3)水利水电工程高压喷射灌浆技术规范DL/T5200-2004；(4)堤防工程管理设计规范（SL 171-96），中华人民共和国行业标准；（5）堤防工程技术规范（SL 51-93），中华人民共和国行业标准；（6）堤防工程设计规范（GB50286-98），中华人民共和国国家标准。1.2.3有关规划和技术文件(1)XXXXXX省XXXXXXXXXXXX市X市防X工程初步设计报告(XXXXXX省水利水电设计研究院，1999年12月)；(2)XXXXXX省洪水调查资料(XXXXXX省水文总站，1987年)；(3)XXXXXX省河流特征(XXXXXX省SSSSSSSSSS勘测局，1977年10月)；(4)水力学（成都科学技术大学水力学教研室编，1979年3月）；(5)XXX市天然气利用工程火焰路阀室-XXX河施工设计（中国市政工程华北设计研究院，2006年8月）；(6)XXX市天然气利用过XXX河岩土工程详细勘察报告（XXX市勘测设计研究院，2006年8月）；(7)XXX市天然气利用次高压管道穿越XXX河龙王港工程设计报告（XXX市水利水电勘测设计院，2006年11月）。1.3 技术路线及工作内容1.3.1主要工作内容本次防洪评价主要依据水利部办公厅（办建管2004109号）河道管理范围内建设项目防洪影响报告编制导则（试行）和XXX市天然气利用工程穿越XXX河段施工设计说明进行。本报告就天然气管道工程XXX河段管道穿堤进行防洪评价。根据管道工程在XXX河段穿堤线路图（见附图1），施工方案及施工特点，所处地段的堤防特征资料、地质情况，河段的河床演变规律等资料，对堤防渗流、抗滑稳定，对河床冲淤等进行分析计算。在分析计算的基础上，就管道穿堤工程对河道行洪、两岸堤防的安全带来的不利影响进行评价。1.3.2技术线路本次评价的计算内容有工程处设计洪水、河槽冲刷、堤防渗流及堤防抗滑稳定计算等。1、设计洪水计算：设计洪峰流量和设计洪水位直接采用XXX市X市防X工程初步设计报告中各种频率设计洪水成果。2、河槽冲刷：通过计算一次洪水的最大冲刷深度，确定河槽冲刷对管道安全的影响。最大冲刷深度采用河床演变学中河床局部冲刷计算公式，单宽流量按200年一遇设计流量推求。3、堤防渗流：堤防渗流稳定分析采用有限元分析法，本次分析计算采用国内“理正渗流分析软件”进行。本次计算依据200年一遇设计洪水，计算所需堤防物理力学指标采用XXX河堤防物理力学指标表。4、堤防抗滑稳定计算：堤防抗滑稳定计算主要是计算稳定渗流期背水侧堤坡的抗滑稳定安全系数。本次计算采用瑞典圆弧滑动法，具体计算采用“理正边坡稳定计算软件”进行。在以上各项计算的基础上，对工程建设相关影响作出综合评价并提出相应的补救补偿措施。1.4 高程系统本报告如无特别说明，高程系统均为1985黄海国家基准高程。2 基本情况2.1工程建设项目概况2.1.1项目名称、地点与性质项目名称：XXXXA气有限公司天然气管道穿越XXX河工程。项目地点:工程处在XXX河下游XXXXXX处，穿堤过河处距XXX河河口约280m，工程平面位置布置见附图1，管线穿越位置及左、右岸现状堤防情况见图1-图4。项目性质：该天然气管道穿越XXX河工程属涉河建筑工程。2.1.2管道穿堤工程设计XXX市水利水电勘测设计院于2006年11月对该天然气利用工程穿越XXX河进行了设计，具体方案如下：1、工程方案XA气次高压管道穿XXX河管道为1根DN400钢管，穿越管道呈北西-南东向展布，全长约200m，位于河床段约110m。管道设计压力1.6Mpa，采用直缝高频电阻焊接钢管，管道壁厚为7.1mm，材质为L290。管道穿越河道所采用的方法为明挖基槽法。明挖基槽法采取明挖施工，天然地基，以粉质粘土，砂卵石或强风化泥岩作为持力层，河床管道基础埋深应在冲刷深度以下，过大堤采用沿堤坡埋设，在一定标准洪水高程以上穿堤；河床中施工需采取围堰及排水措施。2、工程设计（1）过河及穿堤高程：穿XXX河工程左岸为SSSSS大堤，堤顶高程为39.2m，防浪墙顶高程40.2m，设计防洪标准为二百年一遇，右岸为HHHHHHH大堤，堤顶高程为39.50m，设计洪水标准为一百年一遇。根据有关规程规范的要求，结合XXX城市堤防工程实际情况，XXX河两侧穿堤高程确定不低于五十年一遇洪水位（37.42m）。由于堤顶高程有所差别，在保证适当的管顶埋深后，SSSSS大堤管道穿堤高程确定为37.70m，管底埋深1.50m，HHHHHHH大堤管道穿堤高程确定为38.00m，管底埋深1.50m。此高程穿堤，既能保证不因穿堤管道而削弱大堤防洪功能，又能保证管道顶部有1-1.5m的埋深，保证管道的安全。管道穿XXX河地段，河道最低高程为24.3-24.50m，河床为砂卵石；根据上、下游河底深弘高程及XXX河出口附近LLLLLL底高程和冲刷情况，需将管道顶部高程控制在22.50m以内而且需要将管道埋入砂卵石层中2.0m以上，以防管道被冲刷悬空，按以上要求，穿XXX河工程设计管底标高为21.575m，管底埋深2.70m，管顶低于河道深泓2.30m。（2）管道防护及配重：天然气利用穿河及穿堤工程管道，需采取措施进行防护；同时，为保证在最高洪水位时不致使管道浮起，需进行配重。管道防护及配重采用管道外包砼的方法。在河道及堤顶的管道外部设置30cm厚C20砼包护及配重。（工程平面位置布置及穿堤过河管道纵断面设计见附图1、附图2。）（3）基槽开挖与回填：天然气利用工程明挖埋管法的基槽开挖，其不同的部位有不同的要求，根据河道堤防管理及施工的有关规范要求，大堤及河道内开挖边坡按1:3放坡，其余部份边坡按1:2放坡。开挖底宽，需进行外包砼防护及配重的管段，按砼边线两侧预留0.6m的施工宽度考虑，其余管段按管道宽度两侧预留0.6m施工宽度。天然气管道埋设，基础应力较小，稳定的素填土、砂卵石、粉质粘土，风化岩基均可以作为基础。要求基础承载力达到100kpa即可，根据勘探情况，沿线基础在设计开挖深度下均可满足要求；如遇特殊地段有淤泥，则需采取换基或抛石挤淤的办法处理。基槽的回填，对大堤部份的回填，需用优质粘土分薄层（0.20.25m）碾压密实，由于基槽较狭窄且有的位于斜坡上，碾压一般用小型机械夯实，边角部份用人工夯压。其余部份用粘性土或砂性土回填，并夯压密实。大堤外侧的砼六角块护坡、草坡护坡、防浪墙、脚槽及堤顶砼路面需按原断面予以恢复。3、大堤防渗帷幕加固设计方案根据地质资料，XXX天然气管道工程穿越XXX河右岸为HHHHHHH，左岸为SSSSS，均为XXX市主城区的重点大垸，防洪大堤垸内地面高程32.5030.36m，透水层砂砾石顶板出露高程17.6124.75m，外河设计水位时内外水头差5.58.5m，并通过砂砾石层相互联通，在高洪水位下易产生管涌，为保证防洪安全，按照防洪影响评价报告要求，需对天然气管道穿XXX河工程堤基进行防渗处理。综观XXX河工程整个场地，地层稳定，分布均匀、连续，工程地质及水文地质条件相对简单，堤基内透水地层粉细砂圆砾、卵石可灌性强，适于采用三管高压摆喷灌浆处理。1）孔位布置及孔距布置原则为：方便施工；节省工程量；尽可能靠近堤段的上游侧；轴线布置力求平顺，且与堤轴线基本平行；尽可以减少对施工交通的影响。轴线布置：灌浆孔沿设计堤顶外肩线垂距3.0米单排布置，灌浆轴线与大堤中心平行，孔中心距b=20.866R0=2.08m，式中R0为旋喷桩直径，设计采用b=.60m，喷射形式采用三重摆喷。摆喷轴线与布孔轴线成15夹角，单孔墙体斜接，设计墙厚大于0.2m，水平断面呈锯齿状。2）灌浆范围及深度根据XXX市勘测院地质资料，该堤段地基上部为粉质粘土，厚度为18.08m，渗透系数为1.510-6cm/s，属弱透水层；中部为砂砾石，厚度为1.14.7m，渗透系数为1.8010-2cm/s属中等透水层，下部为强风化泥岩、泥质粉砂岩，属相对不透水层。考虑粉质粘土厚度和渗透系数较大，下部为相对不透水层，为减少渗流量，保证防渗墙的质量，灌浆范围除整个砂砾石透水层外，其上延伸至粉质粘土隔水层内1.2m，其下深入风化基岩1.0m，分两序施工，序孔必须在相邻序孔灌浆结束后3天进行。3）灌浆长度及工程量根据地质现状条件，参考天然气管道穿湘江解放垸及洋湖垸处理方案，XXX天然气利用工程过XXX河防洪大堤高喷灌浆长度为管道中心线上下游30m，设计高喷防渗帷幕加固轴线长（60+60）=120m，灌浆总孔数76孔，设计高喷帷幕灌浆工程量如表2.1.2-1：表2.1.2-1 设计高喷防渗帷幕灌浆工程量表部位段长(m)孔距(m)总孔数(孔)平均单深(m)其中段总孔深(m)单孔墙高(m)灌浆延长（m）形成板墙面积(m2)粉质粘土砂卵砾石风化基岩合丰601.63825.4619.94.561.0967.56.76256.88411.01长善601.63821.1418.551.591.0803.33.79144.02230.434）灌浆材料及配方灌浆材料宜采用普通硅酸盐水泥，其强度等级为32.5Mpa级或以上，质量符合GB175之规定。水泥浆灰比(1.20.8):1，比重16.5KN/M3，喷射时每延米水泥用量不小于500kg，高速搅拌机搅拌，搅拌时间不小于30秒，制浆后超过4小时不得使用。灌浆完华，需采用高标号水泥砂浆封闭灌浆孔凹穴。5）设计指标：高喷墙体渗透系数要达到K=110-6cm/s；抗压强度R284.0Mpa6）施工技术参数：高压水压力P=38.0Mpa，排量75100L/min；空压机压力P= 0.70.8Mpa，排量0.9m3/min；浆液压力0.150.20Mpa，Q=80L/min；提升速度68cm/min；摆角30；旋转速度10（rpm）。7）质量检查和竣工验收标准高喷灌浆施工完毕后，需对其效果进行检查，检查方法以围井注水试验成果为主，围井以围成方形为宜，结合对竣工资料和测试成果的分析，综合评定。高喷板墙体渗透系数要求达到K=110-6cm/s，其单位透水率q吕容（Lu）。效果检查范围工程量要求每3个至5个单元工程布置一个围井；少于3个单元的工程，至少应布置一个围井。灌浆完毕需采用高标号水泥砂浆封闭灌浆孔。图1 天然气管线穿越处XXX河现状情况图2 天然气管线穿越XXX河工程位置SSSSS堤防情况图3 天然气管线穿越XXX河段右岸HHHHHHH堤防现状图4 天然气管线穿越XXX河段右岸HHHHHHH河床现状2.2 河道基本情况2.2.1 流域及所跨河段自然地理概况2.2.1.1 LLLLLL流域概况及水文特性LLLLLL发源于湘赣交界的大围山麓，北源为大溪河，南源为小溪河，两源在双江口汇合后称为LLLLLL。自东向西，流经浏阳市城区过朗梨在XXX下游约4km处注入湘江。河长222km，集水面积4665km2。LLLLLL流经我省三大暴雨区之一XD暴雨区，其暴雨强度大，持续时间长，一般为1-3天。暴雨主要由南来的太平洋湿热气团与极地高压气团相撞而形成。据统计，双江口站1951-1999年，多年平均降水量为1615.8mm，最大年雨量为2164.7mm(1954年)，最小年雨量为1242mm(1968年)。朗梨站多年平均流量103.5m3/s，丰、枯年径流量比最大可达4.35，1998年实测最大流量为3660m3/s。LLLLLL流域属太平洋季风型气候，又因接近大陆内部，常受大陆型气候影响，气候的特点是四季分明，雨量丰沛，夏季湿热，冬季不甚寒冷。降雨量的年内、年际变化也较大，年内降雨多集中在47月，约占全年的一半，年际间的变化亦很大，最多年降雨量可达最少年降雨量的23倍。2.2.1.2 XXX河流域概况及水文特性XXX河位于XXX市郊东南部，系LLLLLL左岸一级支流，发源于XXX县石门乡鸭巢冲洞塘岭，流经雨花区洞井、高桥、黎托乡，在河口XXXXXX汇入LLLLLL。XXX河干流全长32.2km，流域面积125km2，干流平均坡降2.7，多年平均径流量为1.0亿m3。从源头至洞井乡牛头桥13.6km称上游，牛头桥至GGGGGG13.7km为中游， GGGGGG至XXXXXX河口4.81km为下游。XXX河属LLLLLL一级支流，与LLLLLL基本上同属一个雨区，水文特性与LLLLLL相近。洪水的季节特点、时空变化与流域暴雨相应，年最大洪水主要发生在每年4-7月，此间发生洪水的机遇占全年的94.2%，且以5-6月尤为显著，约占74%，本流域洪峰高而瘦，单峰为主，单复峰兼有，主峰段一般3天，有暴涨暴落特点。XXXXA气有限公司天然气管道穿越XXX河工程位于XXX河河口上游约280m。2.2.1.3流域内水文勘测在湘江流域，国家建设了一套功能完整的水文测报站网，监测干支流水情变化、水资源的动态变化，积累了大量的观测系列长，项目齐全的水文资料。在湘江干流上自上游至下游，设有全州、老埠头、归阳、衡阳、衡山、株洲、湘潭等水文站，在XXX、湘阴设立了水位站，在各主要支流上均设有控制性水文站或水位站。本次防洪评估采用了湘潭、XXX、湘阴、朗梨、双江口等水文（水位）站实测资料。朗梨水文站设立于1957年5月，进行水位、流量、雨量等观测项目，系LLLLLL的控制站，流域面积3815km2，距湘江河口25.6km，受湘江变动回水影响，水位、流量关系不稳定，其断面稍有冲淤。双江口水文站设立于1951年，当时为水位站，1953年后开始流量观测，现在观测项目有水位、流量、泥沙、降水量。集水面积2067km2，是LLLLLL中游控制站，属于山溪性河流测站，具有暴涨暴落特性，控制断面比较稳定。2.2.2管道穿堤过河河段河流基本特征及其演变情况XXXXA气有限公司天然气管道穿越XXX河工程地处XXX河河口上游280m。该天然气次高压管道穿越XXX河河段，左岸为SSSSS防洪大堤，SSSSS属于XXX市中心城区范围，防洪标准为200年一遇（200年一遇设计洪水位为39.17m），现状堤顶高程为39.20m，防浪墙高程为40.20m；右岸为HHHHHHH防洪大堤，防洪标准为100一遇（100年一遇设计洪水位为38.15m），现状堤顶高程为39.50m，两处堤防均已按防洪标准达标。穿河工程位置河段处在XXX河下游，河道河势受堤岸边界制约，历年来无明显变化，纵向冲刷基本平衡，河床断面相对稳定。因埋设管道位于河床以下1.50m，因此不会产生新的河势变化。穿堤过河处属XXX河冲积阶地地貌，河床宽约110.0m。穿堤过河处地下水类型主要有潜水和承压水，河段河床为圆砾、砂岩和淤泥，河底较平顺，河道比较规则。穿堤过河处覆盖层厚度较大，工程地质条件较复杂，场地稳定性一般，为可以进行建设的一般场地。2.2.3工程位置河段附近已建重要涉河工程概况XXXXA气有限公司天然气管道穿越XXX河工程所处XXX河河段已建重要涉河工程主要有：XXX河下游从GGGGGG至XXXXXX河口，由下至上依次建有XXXXXX、人民东路大桥、雨花大道公路桥、万民坝、火星大道公路桥、GGGGGG等涉河建筑，另有涵闸4座、灌溉机埠4座。2.2.4 防洪标准该天然气管道穿越XXX河工程所处XXX河河段左岸为SSSSS，属于中心城区河东片，其防洪标准为200年一遇，右岸为HHHHHHH，防洪标准为100年一遇。依据XXX市X市防X工程初步设计报告（HND/A701c-1-005）的规定，确定本次防洪评价穿堤过河管道工程所处XXX河河段左岸SSSSS按200年一遇、右岸HHHHHHH按100年一遇的防洪标准进行评价分析。2.3 工程位置处地质情况XXX市勘测设计院于2006年8月17日-8月22日对该项目进行了岩土工程勘察，完成钻孔共7孔，并完成了XXX市天然气利用工程过XXX河岩土工程详细勘察报告，工程位置处地质情况如下：2.3.1 场地岩土工程条件1、场地位置及地形地貌天然气次高压管道穿XXX河场地位于XXX市XXX区XXXXXXXXX河口附近，右岸为雨花区HHHHHHH，左岸为XXX区SSSSS。场地地貌单元属河流阶地。2、地质构造根据区域地质资料，勘察场地位于XXX-平江断陷盆地西南部，场地下伏基岩为白圭系碎屑岩岩层产状平缓，岩体整体性好，未发现新构造运动痕。3、地层岩性钻探揭露场地第四系覆盖层自上而下依次为素填土、冲击粉质粘土、卵石、细砂、圆砾等；下伏基岩为白圭系泥质粉砂岩，各土层分述如下：1）素填土（Q4ml）(为地层编号，下同)：褐黄色，湿，硬塑，稍密状。粘性土回填，含粉细砂、少许砖渣碎屑、卵石等。该土层主要为河堤填土，部分为冲填土。一般厚1.2-7.2m。2)冲积粉质粘土（Q4al）：褐黄、灰色，稍湿-湿，可塑-软塑。含粉细砂、少许有机质。该层在河堤两岸均有分布，一般厚3.4-4.8m。层顶标高26.8-28.9m。3）卵石（Q4al）：灰白、黄色，饱和，中密状。石英质成份，磨圆度好，一般粒径20-50mm，含量大于50%，砂冲填。分布较稳定，一般厚4.7-5.5m。层顶标高25.5-26.0m。4）冲积粉质粘土（Q3al）：褐黄、灰色，湿，硬塑-可塑。含粉细砂，局部夹卵石约20%。含少许黑色铁锰质氧化物，无摇震反应，有光泽，韧性中等。一般厚2.4-6.0m。层顶标高24.3-32.6m。见于河堤南岸。5）细砂（Q3al）： 灰色，稍密，饱和，夹薄层淤质泥土。一般厚1.2m。层顶标高26.6m。见于钻孔ZK7。6）圆砾（Q3al）：黄、褐黄色，饱和，密实。石英质成分，磨圆度好，一般粒径2-20mm，含卵石30%，砂充填。厚1.9m。层顶标高25.4m。见于钻孔ZK7。7）强风化泥质粉砂岩（K）：褐红色，泥质结构，厚层状构造；岩质极软，遇水易软化。上部岩芯为土状，易碎，易软化。岩石质量指标RQD=40-60，岩体基本质量等级为级。层厚0.8-2.4m。层顶标高20.5-23.5m。分布较稳定。8）中风化泥质粉砂岩（K）：褐红色，泥质粉砂结构，厚层状构造；岩质极软岩，岩芯以长柱状为主，胶结程度稍好-较好。已揭露岩层厚度4.1-7.1m，层顶标高在18.1-22.5范围。分布较稳定。岩石质量指标RQD=70-90，岩体基本质量等级为级。9）微风化泥质粉砂岩（K）：褐红色，泥质粉砂结构，厚层状构造；岩质软-较软，岩芯以长柱状为主，胶结程度较好。岩石质量指标RQD=70-90，岩体基本质量等级为级。岩层厚度不详，层顶标高在12.9-14.0范围。以上各岩土层的具体分布及厚度详见工程地质剖面图（附图3）。4、岩土物理力学性质试验及统计分析为准确评价各岩土层的物理力学性质，现场主要通过钻孔内的标准贯入试验及重型圆锥动力触探试验进行原位测试，室内主要通过土的物理力学性质试验来获取岩土的主要物理力学性质指标，统计结果见表2.3.1-1和表2.3.1-2；各主要岩土层的动力触探试验统计成果见表3。动力触探试验成果统计见表2.3.1-3。表2.3.1-1 土壤物理力学性质试验成果统计表试验指标值域土名天然含水 量密度比重孔隙比塑 性指 数液 性指 数压 缩系 数压 缩模 量内 摩擦 角凝聚力Wo0GseIpa100-200EsC%g/cm3(Mpa)-1Mpa度kpa素填土范围值大32.12.002.710.83911.80.290.356.716.752小20.91.902.700.64910.20.180.264.913.037平均值u26.61.952.710.75810.70.210.325.614.945均方差3.940.040.010.0770.670.030.61变异系数0.150.020.000.1010.060.110.11样本数n6666646622淤泥范围值大34.41.962.710.97612.81.330.498.118.351小25.11.832.690.7448.80.020.223.916.46平均值u29.31.902.700.84711.10.540.346.117.735样本数n4444444433粉质粘土范围值大26.81.982.710.77114.10.170.2117.917.060小23.91.942.700.70012.00.030.108.214.349平均值u25.11.962.710.72513.30.070.1711.515.756均方差3333333333表2.3.1-2 岩石物理力学性质试验成果统计表地层编号试验指标值域岩石名称天然含水 量天然密度饱和密度比重单轴抗压强度天然饱和Wo0wGsRoRw%g/cm3g/cm3Mpa强风风化泥质粉砂岩范围值大10.62.222.801.3小10.62.222.801.3平均值u10.62.222.801.3样本数n1111中风化泥质粉砂岩范围值大10.62.692.804.4小5.72.402.762.3平均值7.32.522.783.3均方差1.780.090.010.87变异系数0.240.040.000.26样本数n7776微风化泥质粉砂岩范围值大8.22.582.799.9小6.82.552.775.0平均值u7.52.562.786.9样本数n3333注：统计时，离散性较大的数值已剔除。表2.3.1-3 动力触探试验成果统计表 值域岩土名称试验类型范围值平均值(u)均方差()变异系数()样本数(n)大小素填土N159122冲积粉质粘土N9892卵石N63.5167112.530.2421冲积粉质粘土N147103细砂N5551圆砾N63.5128101.300.139强风化泥质粉砂岩N60606012.3.2 水文地质条件XXX河XXXXXX段系稳定较开阔型河床，河槽两侧均已修筑78m高的防洪堤，河岸边坡稳定，无塌岸。目前，河水深约0.6m。据调查，XXX河最高洪水位约为37m，枯水位约26.00m，最高水位出现在每年58月份，最低水位出现在10月至翌年2月份。场地河床最大冲刷深度为4.8m。场地范围内卵石、细砂、圆砾为含水土层，且属强透水层。略具承压性，水量较大，分布在XXX河河漫滩及阶地，与XXX河河水有着密切联的水力联系，水位受季节影响变化大，勘察期间钻孔内静止水位埋深3.39.5m，标高25.9127.65m，河面水位标高26.2m。根据钻孔ZK2、ZK7以及XXX河水所取水样的水化分析结果，按照相关规范判定；场地钻孔隙水和河水，对混凝土结构无腐蚀性。对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。地下水环境类型类。2.3.3 地震效应 根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001），XXX市区抗震设防烈度为6度，工程场地位于6度区的B区，设计地震基本加速度值为0.05g。场地设计特征周期T=0.35（s），场地覆盖层厚度小于50m，根据场地岩土性状判定，场地类别为类。场地内细砂层属Q3地层，宏观判定在6度烈度下不液化。场地内无地震作用下可液化层。 2.3.4 岩土工程评价1、场地稳定性评价 拟建场地地貌单一，地层结构较简单，基岩分布较稳定；河槽属稳定型，且开阔，无塌岸；场地内无活动性发震断裂通过，邻近场地亦未发现影响工程稳定性的因素，属于可建筑场地。本工程等级为二级，场地等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。2、岩土工程评价1）素填土结构稍密，属软弱地基土，工程性状较差。2）冲积粉质粘土可塑状，工程性状一般。3）卵石具中密状，分布较稳定，工程性状一般较好。4）冲积粉质粘土具硬塑状，工程性状一般较好。5）细砂稍密状，局部分布，工程性状较差。6）圆砾具中密状，工程性状一般较好。7）强风化泥质粉砂岩属极软岩，压缩性小强度较高，工程性状较好。岩体基本质量等级为级。8）中风化泥质粉砂岩属极软-软岩，厚度较大，工程性状较好。岩体基本质量等级为级。9）微风化泥质粉砂岩属软岩，厚度较大，工程性状较好。岩体基本质量等级为级。2.3.4工程段岩土地质结论与建议根据上述地质论述分析，得出如下结论与建议：1）该天然气管道穿越段场地等级为二级，地基等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。2）拟建场地稳定，河床稳定，河岸边坡稳定，沿线无不良地质作用，适宜管线敷设。3）各岩土层力学性质指标见表2.3.4-1。4） XXX市抗震设防烈度为6度，拟建场地位于6度区的B区，场地内无此烈度下的可液化层。场地类别为类，拟建场地属于可建筑场地。5）场地范围地下水环境类型属类，场地孔隙水和XXX河水对混凝土不具腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢结构不具腐蚀性。对钢结构具弱腐蚀性。6） 当采用明挖时，应当注意开挖河堤埋设管道应按有关规定进行放坡施工，防止河堤边坡失稳。7） 当采用明挖时，细砂层在地下水作用下易形成流砂。开挖施工时应做好防护措施。 8）施工中严格按照有关规范与设计方法进行施工，加强施工地质与施工监理工作，及时发现和解决施工中遇到的水文、工程地质问题，必要时应补充适当的地勘与试验工作。表2.3.4-1 地基各岩（土）层力学强度指标成果表地层时代及成因岩（土）层名称地基承载力特征值fak重度r压缩模量Es(E0)内摩擦角凝聚力C抗压强度frc(kpa)KN/m3Mpa度(kpa)MpaQ4ml素填土10019.55.012.035Q4al冲积粉质粘土14019.06.014.030Q4al卵石300Q3al冲积粉质粘土20019.511.013.045Q3el细砂14020.0Q3el圆砾300K强风化泥质粉砂岩40022.01.0K中风化泥质粉砂岩100025.03.3K微风化泥质粉砂岩200025.66.0备注1、Es栏内，数字前有者为变形模量（E0）2、自然休止角为天然状态3、岩石地基承载力特征值不进行深度修正，fak即fa2.4 现有水利工程及其他设施情况该工程河段范围内仅有两岸的防洪大堤，没有较大的水利工程。2.5 流域防洪规划情况根据XXXXXX省水利水电勘测设计院1999年12月编制的XXX市X市防X工程初步设计报告（HND/A701c-1-005），工程位置所处XXX河河段左岸为SSSSS，属于中心城区河东片，其防洪标准为200年一遇，右岸为HHHHHHH，其防洪标准为100年一遇。SSSSS和HHHHHHH在工程位置处堤防均已按防洪标准达标。22XXXXA气有限公司天然气管道穿XXX河工程防洪影响评价报告 XXXSWSZYKKK3河道演变3.1河道历史演变概况XA气天然气管道穿XXX河工程地处XXX河下游，XXX河下游为平原区河流，属蜿蜒性河段，地貌单元属XXX河冲积阶地和河谷，具有蜿蜒性河段的相关系特征和遵循蜿蜒性河道演变的一般规律。下游段河道纵比降0.99，河流弯曲系数1.29。两岸均已围堤成垸，东岸是黎托乡HHHHHHH，西岸是SSSSS。SSSSS已于19981999年按二百年一遇防洪标准加高加固。GGGGGG至YYYY大桥河段于1999年进行了渠化。两岸为浆砌石直立挡墙，河槽底宽为36m，顶宽为38m。河床由圆砾、砂岩和淤泥组成，河槽中第四系覆盖层主要为细砂淤泥层，河势基本稳定。3.2河道近期演变分析1998年和2003年SSSSS和HHHHHHH防洪大堤均已按防洪标准达标。工程位置处河段经过长期的演变，河段的河势和形态处于基本平衡状态。3.3工程实施后河道演变趋势分析工程实施以后，由于所有涉河管道均埋设于河床以下1.50m，基本上不会带来新的河势影响。4 防洪评价计算4.1流域洪水情况4.1.1 暴雨特性 XXX河系LLLLLL下游近河口的一级支流，LLLLLL流域地处我省三大暴雨区中的XD暴雨区，其暴雨由南来的太平洋湿热气团与极地高压气团接触形成，其中由低压类所造成的暴雨出现机会较多，强度较大，暴雨中心多在上游，暴雨量自上游到下游呈逐渐衰减的趋势，暴雨集中在4-7月，暴雨持续时间一般为1-3天。 LLLLLL降水的年内、年际之间变化较大，年最大降水量2165mm（1954年）为最小年降水量1218mm（1978年）的1.78倍。4.1.2 洪水特性暴雨是LLLLLL流域产生洪水的最主要因素。XXX河支流与LLLLLL基本上同属一个雨区，洪水特征与LLLLLL相近。洪水的季节特点、时空变化与流域暴雨相应，年最大洪水主要发生在每年的4-7月，此期间发生洪水的机遇占全年的94.2%，且以5-6月尤为显著，约占74%。本流域洪水洪峰高而瘦，单峰为主，单复峰兼有，主峰一般3天，有暴涨暴落的特点。由于LLLLLL洪水主要来自中、上游，流程较远，传播时间较长，而XXX河集水面积小，干流短，所以两者洪峰在河口附近往往错时，遭遇机会很少。XXX河口距LLLLLL口仅13.8km，极易受湘江顶托，从而直接影响XXX河下游水位。XXX河下游水位流量关系受湘江变动回水影响，相同洪峰流量下泄时会出现不同的洪水位，当湘江、LLLLLL洪水居高不下时，XXX河的小洪峰都可能出现长时间高水位，“98.6”洪水就是证明。4.2 水文分析计算4.2.1工程断面处设计洪峰流量计算在XXX市X市防X工程可行性研究和初步设计阶段对XXX河设计洪水做了大量分析研究工作，并在XXX市X市防X工程初步设计报告中提出了XXX河设计洪峰流量成果，其成果见表4.2.1.1。表4.2.1.1 XXX河设计洪水成果表 单位：m3/s河（站）名流域面积(km2)频率P(%)0.512XXX河1254744233734.2.2工程断面处设计洪峰水位计算XXX市X市防X工程初步设计报告中对XXX河流域各频率的设计洪水水面线进行了详细的分析研究，并对各支流各频率设计洪水进行了分析计算。在推求XXX河流域设计洪水水面线时主要考虑了两种情况：一是以LLLLLL为主、XXX河相应；二是以XXX河为主、LLLLLL相应。根据上述两种洪水的地区组合情况分别推算各频率下设计洪水水面线，每种设计频率按上述两种情况取其综合外包线作为现状水面线。以XXX河河口的设计水位为起算水位，根据本次实测大断面成果，推算出给水管道穿堤处的设计洪水洪峰水位成果见表4.2.2.1：表4.2.2.1 穿堤过河管道工程断面设计洪峰水位成果表河名及断面位置流域面积（km2）设计洪峰水位（m）0.5%1%2%3.33%工程断面处12239.1738.1537.4237.034.3河槽冲刷对管道安全的影响计算对于横跨河流并埋设在河床以下的管道来说，一般都要保证在一定频率的设计洪水下的安全，即管道的埋深应大于发生洪水时，集中水流在床面上冲刷后的河槽深度。本次计算通过计算一次洪水的最大冲刷深度，确定河槽冲刷对管道安全的影响。最大冲刷深度采用河床演变学中河床局部冲刷计算公式： 式中：ht设计流量时的水深，m； qf设计单宽流量， m3/（sm）； f泥沙系数，f=1.76(Dm)1/2，Dm表示床沙平均粒径，以mm计。 冲刷深度hs可根据ht求得： hs=k*ht 式中，k系数，对于顺直河道，取0.25；对于平缓弯道，取0.5；对于陡急弯道，取0.75。 根据计算成果，200年一遇洪水设计单宽流量qf =63.7m3/（sm），根据本河床特性，其床沙平均粒径为0.2mm，计算河段属于平缓弯段，k=0.5。根据本穿越工程所穿越的XXX河河段基本情况按上述公式进行计算，得出管线穿越河床的最大冲刷深度为0.56 m。4.4堤防渗流及抗滑稳定计算堤防渗流及渗透稳定计算的主要内容是根据设计洪水位及堤防地质、堤防地形等资料成果计算渗流量及浸润线位置，进行渗透稳定分析，并确定下游出逸点位置，为堤防的抗滑稳定计算提供依据。堤防渗流稳定分析根据达西定律，采用有限元法。本次分析计算采用国内“理正渗流分析软件”进行。根据计算所得成果，采用“理正边坡稳定计算软件”进行堤防抗滑稳定计算。4.4.1堤防渗流计算堤防渗流稳定分析根据达西定律，采用有限元法，基本计算公式如下：式中：k透水系数矩阵；H总水头向量；M单元储水量矩阵；Q流量向量；t时间。本次计算地质资料采用XXX市勘测设计研究院提供的XXX市天然气利用工程过XXX河岩土工程详细勘察报告，计算所需堤防物理力学指标参照XXXXXX省XXX市城市防洪初步设计报告。各地层物理力学指标见表4.4.1-1。堤坡上游水位左岸采用200年一遇防洪设计水位39.17m、右岸采用100年一遇防洪设计水位38.15m。堤防渗流计算示意简图见图4.4-1。表4.4.1-1 管线穿越XXX河堤防物理力学指标表地层时代及成因岩（土）层名称地基承载力特征值fak重度r压缩模量Es(E0)内摩擦角凝聚力C抗压强度frc(kpa)KN/m3Mpa度(kpa)MpaQ4ml素填土10019.55.012.035Q4al冲积粉质粘土14019.06.014.030Q4al卵石300Q3al冲积粉质粘土20019.511.013.045Q3el细砂14020.0Q3el圆砾300K强风化泥质粉砂岩40022.01.0K中风化泥质粉砂岩100025.03.3K微风化泥质粉砂岩200025.66.0备注1、Es栏内，数字前有者为变形模量（E0）2、自然休止角为天然状态3、岩石地基承载力特征值不进行深度修正，fak即fa堤防设计水位图4.4.1-1 堤防渗流计算示意简图根据上述参数，求得天然气管道穿越XXX河段左右岸渗流量及最大渗透坡降，成果见表4.4.1-2。表4.4.1-2 渗流量及最大渗透坡降成果表位置渗流量m3/(m.d)渗透坡降允许坡降穿越工程处左岸0.410 0.150.40穿越工程处右岸0.455 0.200.40备注该次高压管道过XXX河采取大开挖的方式穿越，穿越堤防及河床的为素填土层、冲击粉质粘土层和强透水卵石层等采用理正渗流分析软件计算求得的工程处左、右岸浸润线坐标（相对0点）分别见表4.4.1-3、4.4.1-4。表4.4.1-3 左岸大堤浸润线坐标表X（m）70.975.216.043.255.232.1Y（m）404.603399.538391.009368.085359.289323.398表4.4.1-4 右岸大堤浸润线坐标表X（m）184.9144.5130.1104.684.966.154.038.9Y（m）398.696395.768391.169374.441369.423367.750358.132354.7874.4.3 工程断面处堤防抗滑稳定计算堤防抗滑稳定计算主要是计算稳定渗流期下游坝坡的抗滑稳定安全系数。本次计算采用瑞典圆弧滑动法中的有效应力法，基本公式如下：式中：l 单个土条的滑动面长度 (m)；W 条块重力(kN) ；W1 水位面以上条块重力(kN) ；W2 水位面以下条块重力(kN)，采用浮重度计算； Z 条块上方水位面高出条块底面中点的距离 (m)； 稳定渗流期堤身或堤基中的孔隙水压力(kPa)；l 水位降落前堤身中的孔隙水压力(kPa)； 条块的重力线与通过此条块底面中点半径之间的夹角(