生态河道治理施工组织设计.doc

_目录第1章 综合说明21.1 绪言21.1.1项目来源21.1.2 自然、地理概况21.1.3河流规划情况51.1.4防洪标准确定51.1.5治理段河道现状6第2章 水文82.1概况82.1.1 气象82.1.2基本任务82.1.3设计洪水分析82.1.4施工洪水112.1.5水位流量关系122.1.6泥沙122.1.7流域内人类活动情况132.2枯期设计洪水142.2.1枯期时段划分142.2.2依据站枯期设计洪水推求142.2.3治枯期设计洪水推求14第3章 工程地质163.1工程地质163.1.1 地形地貌特征163.1.2治理河段163.2堤基和堤岸173.2.1堤基分段173.2. 2堤基持力层173.2. 3岸坡稳定性173.2. 4天然建筑材料183.3建筑物基础地质评价183.3.1取水口183.3.2农用桥19第4章 工程任务和规模204.1概况204.1.1 自然地理概况204.1.2 社会经济概况204.2规划成果主要结论214.3河道现状及存在的问题214.3.1河道特性及河势分析214.3.2现状防洪能力分析254.3.3存在的主要问题264.4工程建设的必要性及任务264.4.1工程建设的必要性264.4.2工程建设任务274.5治理方案284.5.1指导思想和基本原则284.5.2防洪标准284.5.3治理范围284.5.4治理方案与治理任务分析284.6工程规模294.6.1治导线和堤距294.6.2设计水面线304.7排涝规划344.7.1排涝规划范围和排涝标准344.7.2基本原则344.7.3排涝分区及排涝流量344.7.4排涝工程规划36第5章 工程布置及主要建筑物405.1 设计依据405.1.1工程等级及建筑物级别405.1.2 设计基本资料405.2工程总布置445.2.1堤线布置原则445.2.2堤线布置455.2.3堤距确定455.2.4排涝布置455.3治理方案选择455.3.1工程分段455.3.2堤型方案比较465.3.2.1堤型方案465.3.2.2堤型方案比较485.3.2.3堤型方案选择485.3.2.4护坡、护脚方案选择495.4堤防工程设计495.4.1堤顶高程确定495.4.1.1堤顶超高495.4.1.2 防洪堤堤顶高程495.4.2基础埋置深度确定505.4.2.1基础埋置深度要求505.4.2.2平行河道冲刷深度计算505.4.2.3水流斜冲冲刷深度计算525.4.2.4基础埋置深度确定525.4.3堤型、护坡结构设计535.4.3.1断面拟定535.4.3.2生态措施535.4.3.3稳定及应力分析535.4.3.4堤基处理555.5其他建筑物555.5.1取水口改造设计555.5.1.1 壅水高度计算555.5.1.2 丁坝冲刷深度确定575.5.1.3 丁坝稳定计算585.5.1.4 丁坝过流能力计算595.5.1.5 丁坝取水效果复核605.5.2农用桥设计615.5.2.1农用桥设计615.5.2.2农用桥结构计算615.5.2.3桥梁基础处理设计675.5.3河道疏浚工程675.5.4亲水平台设计685.6工程量70参考文献72致谢：73精品资料云南省中小河流治理建设实施项目情况表项目基本情况项目名称云南省丘北县石葵河治理工程所在河流石葵河所在水系珠江流域所在县级行政区丘北县项目分类中小河流治理项目所在地流域面积（km）283.01前期工作深度初设工程基本情况保护人口（万人）4.5保护面积（万亩）1.2受益面积（万亩）1.2建筑物级别5治理标准10年一遇工程综合治理长度（km）7.791（河长）工程量加固堤防治理长度(km)7.791土方开挖（万m）3.94相应投资（万元）1639.64土方填筑（万m）9.23生物措施（km）12.99草坪护坡（）62997衬砌（km）12.99干砌块石（万m）1.57单位长度投资（万元/km）126.22综合方量单位投资（万元/m）0.011河道疏浚治理长度(km)5.29土方开挖（万m）5.88相应投资（万元）96.04石方（万m）0单位长度投资（万元/km）18.16综合方量单位投资（万元/m）0.0016指标各项治理河长总和与综合治理河长之比1.0工程总投资（万元）2505.96人均保护投资（元/人）556.88保护面积亩均投资（元/亩）420.45受益面积亩均投资（元/亩）2088.3综合河长每延米填筑工程量（m/m）375.45综合方量单位投资（元/m）121.57综合河长单位投资（万元/km）321.65精品资料_第1章 综合说明1.1 绪言1.1.1项目来源根据全国重点地区中小河流近期治理规划及云南省水利厅关于抓紧开展重点地区中小河流治理项目初步设计报告编制工作的通知的要求，云南省丘北县石葵河工程被列为近期规划治理项目。丘北县属国家扶持的贫困县，项目位于丘北县温浏乡境内区，工程建设类型为保护基本农田防洪治理工程。1.1.2 自然、地理概况丘北县位于云南省东南部，地理坐标：东经1033410445、北纬23452428。东隔清水江与广南县毗邻，南与砚山县、开远市接壤，西隔南盘江同弥勒、泸西两县相望，北与师宗县、广西壮族自治区西林县衔接。县境内东西宽100km，南北长70.5km，总面积4997k。境内居住着汉、壮、苗、彝、瑶、白、回等七种民族，少数民族人口共287万人，占总人口的62.52%，县人民政府驻锦屏镇，海拔1452米，距省会昆明市280km，距文山州府118km，对外交通较为便利。石葵河流经丘北县的双龙营镇和温浏乡，本项目仅对下游温浏乡境内的7.791公里的河道进行治理。其自然、地理概况具体如下。（1）温浏乡自然、地理概况温浏乡位于丘北县境东北部，地处东经1042545，北纬241716。乡政府所在地距丘北县城70余公里。现在的温浏乡由原来的温浏乡和羊街乡组成，地处三省（云、桂、黔）五县（丘北、广南、西林、兴义、师宗）交界处，国土面积522.64平方公里，东隔清水江河与广南县者太乡相望，南与平寨乡接壤，西与双龙营镇相连，北靠师宗县高梁乡、广西西林县古障镇，辖温浏、花交、干石洞、石别、坝稿、令冲、石葵、羊街、革羊、坝达10个村委会119个自然村，主要居住着汉、壮、苗、瑶等四个民族，截止2011年底，全乡共有38658人，辖区内居住着汉、壮、苗、瑶等民族，少数民族人口 20046 人，占总人口的 51.85 %，农业人口 38126人，占总人口的 98.6 %，属于典型的农业大乡。全乡有耕地面积34453亩，其中：其中田7641亩，地26813亩，人均耕地面积0.9亩。粮食作物以玉米、水稻、小麦为主，经济作物以烤烟、花生、油菜等为主。全乡耕地有效灌溉面积为2272亩，有效灌溉率为 6.59 %。全乡年均积温5700，日均气温16，年降雨量1223毫米，平均相对湿度76%，无霜期270天，日照2060小时。温浏乡山川纵横，地势高低不平，立体气候明显。居于低热河谷区的石别、坝稿、坝达等五个村委会大部分村寨具有热资源优势，适宜种植冬早蔬菜、茶叶等，森林覆盖率为49%。矿产资源较为丰富，主要有铜、铁、锰、金等矿藏。灌区属亚热带高原季风气候，510月为雨季，受西南、东南暖湿气流控制，水汽充沛，降水占全年降水的80以上。114月为旱季，受来自西北的干冷气流控制，空气干燥，降水稀少，降水仅占年降水的20以下。区内干湿两季分明的特点，导致径流的年内分配不均，春旱突出。项目区为山区，主要土壤类型为红壤、石灰岩土、黄棕壤、水稻土和棕土。土壤中有机质含量23%，ph值5.67.5，土壤质地疏松，肥力一般，通气、透水性好，适合种植水稻、玉米、烤烟、冬早蔬菜等农作物。（3）项目区自然、地理概况石葵河整治段 图1-1 丘北县石葵河治理工程地理位置图石葵河位于丘北县境内东北部，北纬241551至241358，东经1041440至1043041，具体见丘北县石葵河治理工程地理位置图。石葵河属珠江流域西江水系清水江支流，石葵河流域西高东低，西部分水岭高程在18491772m之间，东部分水岭高程在1458m左右。石葵河河长44km，发源于双龙营镇文告村民委龙尾村，河流发源点高程1590m，流经龙营镇和温浏乡的文告、石葵、普乐、令冲、坝稿、石别，在石别村注入清水江，交汇清水江处高程为964m，总落差536m，径流面积283.07km，径流量1.512亿立方米，最枯流量0.496m/s，沿河灌溉面积1.2万亩。河道上、下游河床平缓，淤积严重，水灾频繁。中游段河床坡降大。石葵河流域年降水量为1050mm，年径流深450mm，河床坡降12.18，平均落差12.13m/km。由于石葵河流经地段地势平缓，河道弯曲，河堤低矮，加上河道上取水、跨河建筑物较多，阻水严重，每年因洪涝灾害造成的经济损失达千万元，给沿河两岸的村民及农业发展带来严重影响，防洪排涝形势严峻。为减轻洪涝灾害造成的损失，保障区域人民群众的生命财产安全，降低洪涝灾害风险，为乡镇发展及沿河两岸的群众创造和谐的生存环境。本次河道治理根据全国重点地区中小河流近期治理规划及云南省水利厅关于抓紧开展重点地区中小河流治理项目初步设计报告编制工作的通知的要求，由于资金有限，本次设计石葵河治理河道分为2段（上段、下段）。其中，上段从从蚌格（0+0.000）（3+821.000）至坝达，长3.821km；下段从普乐（12+632.000）至石别（16+602.000），长3.97km，设计治理总长7.791m。而此次毕业设计我分到的是下段(13+957.5-14+739.9)长782.4m;工程建设以保护沿岸群众生命财产安全及农田防洪排涝为目的，建设项目为拆除拦河坝10座，修建河道护堤12.99km、改造取水口5座、新建农用桥3座。工程实施后，根据丘北县乡镇发展规划，防洪保护面积21.642km，保护人口4.5万人，保护农田1.2万亩及沿河两岸的公路、桥梁、灌渠和民用设施。设计概算总投资2505.96万元。1.1.3河流规划情况为加强中小河流治理作为国家公共服务重点工程防洪减灾的重要内容和水利建设的主要任务，以保障人民群众生命财产的安全为根本，以提高城乡防洪减灾能力为目的，以河道疏浚、堤岸防护等工程措施和防洪非工程措施为手段，通过加强重点地区中小河流的治理，提高防洪能力，保障区域防洪安全，促进人水和谐，支撑区域经济社会可持续发展。根据丘北县中小河流防洪规划，通过本项目的实施，使石葵河沿河两岸的村民和基本农田防洪能力得到提高，免遭洪水侵袭，减少洪灾损失，保障城镇公益设施、农田、交通道路、公共民用建筑、人民生命财产安全。通过项目的实施，使沿河地区得到有效保护，排除了洪涝灾害的影响，对当地社会经济的和谐发展起到积极的促进作用。1.1.4防洪标准确定根据防洪保护区内经济发展情况，参照国家防洪标准（GB50201-94）的有关规定，考虑政治、经济、社会等多方面因素，综合选定治理标准。丘北县石葵河防洪工程主要防洪保护对象为温浏乡石葵小型灌区的农田、沿河村庄及河流流经的基本农田。根据丘北县中小河流防洪规划，河流治理拟定分为二段：第一段从上蚌格0+000）至坝达（3+821.000）段止，根据丘北县温浏乡土地利用总体规划（20102020年）和丘北县温浏乡城镇规划（20102025年），该段是以农田和村庄保护为主，根据防洪标准（GB50201-94）的有关规定，综合确定该段防洪标准为10年一遇。第二段从普乐（12+632.000）至石别（16+602.000）段止，根据丘北县温浏乡土地利用总体规划（20102020年）和丘北县温浏乡城镇规划（20102025年），该段是以农田和村庄保护为主，根据防洪标准（GB50201-94）的有关规定，综合确定该段防洪标准为10年一遇。1.1.5治理段河道现状石葵河上游区，地表植被覆盖率一般，水土流失严重，经调查，流域内土壤侵蚀模数500t/kma，大量泥沙淤积河床；还有一个很重要的原因是由于河道沿岸的温浏乡的农田灌溉用水完全依赖石葵河取水，两岸居住的农民按自然村在河道上随意修筑拦河坝10座，每到汛期，溪河洪水携带大量泥沙冲向下游坝区，沉积于河道内，造成河道淤积、河床抬高，有效行洪断面变窄，洪水极易漫堤成灾。 图1 -2 淤积严重的河滩 图1-3 拦河坝阻塞河道 图1-4 拦河坝抬高河床1 图1-5 拦河坝抬高河床2各治理段现状分述如下：第一段从上蚌格（0+000）至坝达（3+821.000）段止，河流从坝区穿过，地势平坦、开阔，现状河道平均坡降6，自然河堤高度1.52.0m，河床宽度14-24m，相当于2年一遇洪水标准。第二段从普乐（12+632.000）至石别（16+602.000）段止，河流从坝区穿过，地势平坦、开阔，现状河道平均坡降5.9，自然河堤高度2.0m，河床宽度1924m据现场勘测，石葵河流经地段为山区，两岸均为自然土堤，河堤局部低矮，淤积严重，防洪标准低，决堤、漫堤现象十分普遍。设计治理段地方经济欠发达，无财力投入河道治理，现状仍属于原始自然河道状态，未实施过河堤护岸设施。经水文复核，石葵河大部份河段防洪标准不足5年一遇，多数为12年。每到汛期，洪水漫堤，河流两岸大片农田耕地被水淹沙盖，灾害造成粮食减产、农田地绝收、道路毁坏、通讯终断，渠道水毁、房屋倒塌。据统计，特大洪灾造成的直接经济损失可达1千万元右，灾害极为严重。石葵河洪灾统计见表4-1。第2章 水文2.1概况2.1.1 气象丘北县属低纬度亚热带高原气候，气候温和湿润，雨量丰沛，区内水汽主要来自西南和东南暖湿气流，降水量具有明显的季节性，多集中于510月份，占全年降水量的84.2%，114月为旱季，受来自西北的干冷气流控制，空气干燥，降水稀少，降水仅占年降水的20以下。区内干湿两季分明的特点，导致径流的年内分配不均，春旱突出。石葵河流域多年平均降水量为1050mm。由于受地形影响，降水量在全县分布随地形升高而增大规律明显，红旗水库坝址以上流域多年平均降水量为1274.0mm，普者黑以上为1203.8mm，下游清水江段为1000mm。清水江流域地形变化复杂，气候随海拔高程呈明显的垂直变化。在2000m以上的山地，气温较低；海拔在14001700m的地区，气候温和；低于1300 m的地区，气温较高。据丘北县气象站历年实测资料统计，多年平均气温16.3，极端最高气温35.7；极端最低气温-7.6；多年平均日照2046小时。最热月为7月，平均气温达26.8；最冷月为1月，平均气温为3.2，年无霜期275天。年降水变化在670.91467.5mm之间，多年平均降水量为1178.2mm。2.1.2基本任务云南省丘北县石葵河丘北治理工程的治理标准为10年一遇（P= 10%），因此要求分析P=10%、P=20%频率的设计洪水。2.1.3设计洪水分析（1）基本资料文山水文水资源分局先后在清水江流域设置了北桥水文站、格雷水文站、红旗水库专用站三个水文站，云南省气象局设立了丘北气象站，其站点资料可作为本次设计的依据。本次收集的水文气象资料概况见表2-1。表2-1 水文气象资料概况表站名集水面积 （km2）观测项目资料年限起 止N（年）北桥水文站626水、流、降19591969、1976197915格雷水文站3186水、流、降、蒸1970.42005.1236清水江水文站4156水、流、降、蒸2006.12011.126红旗水库专用站151水、流、降1961.12011.1251丘北气象站气象要素1957.12011.1255（2）设计洪水计算鉴于本流域实际资料条件，设计流域洪峰流量采用以下两种方法计算，经对比分析后选用。 格雷水文站、北桥水文站、红旗水库专用站洪峰流量实测值（插补延长值）和历史调查洪水，经地区综合后推求设计流域各防洪控制断面设计洪水（以下简称“地区综合法”）；见表2-2表2-2 石葵河治理段设计洪峰流量成果表（地区综合法，采用）序号断面名称集水面积（km2）洪峰流量（/s）位置5%10%20%50%10+000185.5 100 80.1 60.7 38.4 中段治理起点21+239196.7 103 82.3 62.4 39.5 1#取水坝31+257196.8 103 82.3 62.4 39.5 拟建1#桥42+221201.3 104 83.1 63.0 40.0 拟建2#桥52+702201.9 104 83.3 63.1 40.0 2#取水坝63+821209.2 106 84.6 64.2 40.7 中段治理终点712+633239.5 113 90.1 68.4 43.5 下段治理起点814+045251.1 115 92.1 70.0 44.5 3#取水坝914+804256.6 116 93.0 70.7 44.9 拟建3#桥1015+900264.0 118 94.3 71.7 45.6 4#取水坝1116+523270.2 119 95.3 72.4 46.1 5#取水坝1216+602270.8 119 95.4 72.5 46.1 下段治理终点 此次设计调查的石葵河历史洪水推求设计洪水（以下简称“历史洪水法”）。此次设计选用成果见表2-3。表2-3 石葵河治理段设计洪峰流量成果表（历史洪水法）序号断面名称集水面积（km2）洪峰流量（m3/s） 位置5%10%20%50%10+000185.5 87.4 67.8 49.7 30.3 中段治理起点21+239196.7 90.8 70.5 51.7 31.5 1#取水坝31+257196.8 90.9 70.5 51.7 31.5 拟建1#桥42+221201.3 92.3 71.6 52.5 32.0 拟建2#桥52+702201.9 92.4 71.7 52.6 32.0 2#取水坝63+821209.2 94.6 73.4 53.8 32.8 中段治理终点712+633239.5 104 80.3 58.9 35.9 下段治理起点814+045251.1 107 82.9 60.8 37.0 3#取水坝914+804256.6 108 84.1 61.7 37.6 已建3#桥1015+900264.0 111 85.7 62.9 38.3 4#取水坝1116+523270.2 112 87.1 63.8 38.9 5#取水坝1216+602270.8 112 87.2 63.9 38.9 下段治理终点表2-4 两种方法P=10%各控制断面设计洪峰流量成果对比表序号断面名称P=10%洪峰流量（m3/s）相对误差（%）位置地区综合法历史洪水法10+00080.1 67.8 -15.4中段治理起点21+23982.3 70.5 -14.31#取水坝31+25782.3 70.5 -14.3拟建1#桥42+22183.1 71.6 -13.8拟建2#桥52+70283.3 71.7 -13.92#取水坝63+82184.6 73.4 -13.2中段治理终点712+63390.1 80.3 -10.9下段治理起点814+04592.1 82.9 -10.03#取水坝914+80493.0 84.1 -9.6已建3#桥1015+90094.3 85.7 -9.14#取水坝1116+52395.3 87.1 -8.65#取水坝1216+60295.4 87.2 -8.6下段治理终点2.1.4施工洪水鉴于本流域实际资料条件，采用红旗水库专用站枯汛设计洪峰流量比值，移置到设计流域，推求设计流域枯期洪水。根据确定的分期时段，将红旗水库专用站实测枯期年最大洪峰流量系列进行经验频率计算，矩法初估统计参数，以P-型线型适线法确定统计参数，频率曲线见图2-1，结果见表2-4。本次设计采用的成果见表2-5。表2-5 石葵河治理段枯期设计洪峰流量成果表序号断面年洪峰流量(/s)枯期（124月）洪峰流量(/s)5%10%20%5%10%20%10+0.0010080.160.725.420.315.321+23910382.362.426.120.915.731+25710382.362.426.120.915.742+22110483.163.026.421.115.852+70210483.363.126.421.115.963+82110684.664.226.921.516.1712+63311390.168.428.722.917.2814+04511592.170.029.223.417.6914+80411693.070.729.423.617.81015+90011894.371.730.023.918.01116+52311995.372.430.224.218.21216+60211995.472.530.224.218.2表2-6 红旗水库专用站年及枯期设计洪峰流量成果表时段统计参数设计值(m3/s)均值(m3/s)CvCs/Cv5%10%20%年洪水14.70.56531.224.718.5枯期（124月）洪水2.350.66 3.57.92 6.26 4.65 枯期洪水与年洪水的比值0.160 0.254 0.254 0.251 图2-1 红旗水库专用站枯期洪峰流量频率曲线图2.1.5水位流量关系因治理河段部分河道较浅，一部分河段为一边傍山，而另一边地势开阔；一部分河段两边地势均开阔，当洪峰流量较大时会漫滩，故无法对现状水面线作定量分析；在可推求水面曲线的河段，采用水面曲线修订。2.1.6泥沙石葵河无实测泥沙资料，泥沙特征值根据由云南省水利厅、云南省水利水电科学研究院于2006年2月完成并出版的云南省2004年土壤侵蚀现状遥感调查报告中的图集查算。从云南省2004年土壤侵蚀现状遥感调查报告图中可看出，治理河段以上均为微度水土流失区（侵蚀模数小于500t/（kma）。根据流域森林植被，流域坡度、人类活动影响以及以后发展等多方面考虑，侵蚀模数取上限，为500t/（kma）。推移质按一般地区情况考虑，多年平均推移质输沙量占多年平均悬移质输沙量的比例取为0.2，按一般情况取悬移质泥沙密度为1.3t/ m，推移质泥沙密度为1.6t/ m。由此可计算出治理河段各控制断面泥沙值，成果见表2-7。表2-7 各控制断面泥沙成果表序号断面名称位置含支流泥沙量多年平均输沙量（万t）多年平均输沙体积（万m）悬移质输沙量推移质输沙量总输沙量悬移质输沙体积推移质输沙体积总输沙体积10+0.00中段治理起点7.731.559.285.950.976.9121+2391#取水口8.201.649.846.301.027.3331+257拟建1#桥8.201.649.846.311.037.3342+221拟建2#桥8.391.6810.076.451.057.5052+7022#取水口8.411.6810.106.471.057.5263+821中段治理终点8.721.7410.466.711.097.79712+633下段治理起点9.982.0011.987.681.258.92814+0453#取水口10.462.0912.568.051.319.36914+804已建3#桥10.692.1412.838.221.349.561015+9004#取水口11.002.2013.208.461.389.841116+5235#取水口11.262.2513.518.661.4110.071216+603下段治理终点11.282.2613.548.681.4110.092.1.7流域内人类活动情况河流沿途有几个小村落分布于河道两旁及半山腰，人类活动一般。流域内植被较好，水土流失现象不严重。近年来，经封山育林及采取综合水土保持措施，植被覆盖率得到一定提高，使水土流失进一步减轻。治理河段上游未建有水库等大的蓄水、引水、提水建筑物，但沿途分布有一些拦河坝和桥梁。河流虽穿过了一些村寨，但村寨面积所占治理河段流域面积的比例较小，其产汇流机制与山区河流相似，因此，本次洪水计算按山区河流计算方法计算。2.2枯期设计洪水2.2.1枯期时段划分洪水分期的确定，首先遵循工期及清水江洪水季节的变化特性，结合工程设计施工要求划分。根据以上水文气象特征分析，清水江流域气候特点是干湿季节分明，雨季5月至11月的降水量占年降水量的90，降水时空分布极不均匀。从洪水季节看，洪水与降水分布密切相关，一般发生在汛期5月中旬11月下旬，考虑工程设计施工需要，分期不宜过细，把全年划分为汛期和枯期，故确定枯期洪水时段为12月1日次年4月30日。2.2.2依据站枯期设计洪水推求鉴于本流域实际资料条件，采用红旗水库专用站枯汛设计洪峰流量比值，移置到设计流域，推求设计流域枯期洪水。根据确定的分期时段，将红旗水库专用站实测枯期年最大洪峰流量系列进行经验频率计算，矩法初估统计参数，以P-型线型适线法确定统计参数，频率曲线见图2-1，结果见表2-6。2.2.3治枯期设计洪水推求将该站枯期洪水占年洪水的比值移至设计流域，成果见表2-8。表2-8 石葵河治理段枯期设计洪峰流量成果表序号断面年洪峰流量(m3/s)枯期（124月）洪峰流量(m3/s)5%10%20%5%10%20%10+0.0010080.160.725.420.315.321+23910382.362.426.120.915.731+25710382.362.426.120.915.742+22110483.163.026.421.115.852+70210483.363.126.421.115.963+82110684.664.226.921.516.1712+63311390.168.428.722.917.2表2-8 石葵河治理段枯期设计洪峰流量成果表序号断面年洪峰流量(m3/s)枯期（124月）洪峰流量(m3/s)5%10%20%5%10%20%814+04511592.170.029.223.417.6914+80411693.070.729.423.617.81015+90011894.371.730.023.918.01116+52311995.372.430.224.218.21216+60211995.472.530.224.218.2第3章 工程地质3.1工程地质3.1.1 地形地貌特征于云南省文山壮族苗族自治州丘北县。丘北县处于云南省东南部，位于东经1033410445、北纬23452428之间。石葵河在丘北县东北部，属珠江流域西江水系清水江一级支流，发源于丘北县双龙营镇文告村民委员会龙尾村，流经丘北县温浏乡石葵、令冲、坝稿、石别，在石别村注入清水江，河长44km，径流面283.07km2。河道上、下游河床相对平缓，中游段河床坡降相对大。石葵河流域西高东低，河流发源点高程1500m，末端在石别村交汇于清水江，高程为964m，平均落差12.13m/km，总落差536m，河道平均坡降11.16。3.1.2治理河段石葵河上游段流域面积小，且规划了位单水库调洪削峰，洪水危害情况相对中下游轻。因此，从保护石葵河两岸农田及生命财产角度和从方便河两岸百姓进出考虑，对中、下游河段上蚌格坝达、普乐石别段进行治理。具体位置分布：上蚌格（0+000m）至坝达（3+821m），长3.821km，为治理的上段；普乐（12+632m）至石别（16+602m），长3.970km，为治理的下段。合计治理长度7.791km，同时涉及5个取水口的改造，3座农用农用桥的建设或改造。在治理的上段与下段间里程3+82112+632m段河道狭窄，沿线分布农田及居住百姓少，洪水的危害及损失小，本次不作治理考虑。其中在治理段范围内，上段左岸里程2+045m2+220m，右岸里程0+5310+646m、1+2171+262m、1+7601+832m段，计746m，下段左岸里程13+545m14+084m，右岸里程13+24013+476m、14+37614+803m、15+15315+932m段，计1981m，河边已冲刷出强至弱风化砂岩基岩，抗冲刷性较好，堤岸边田少，堤岸具有一定的抗冲刷性，淹没、冲刷危害小，不考虑处理，合计长2727m。实际治理长度段左岸长3646m，右岸3126m，下段左岸3431m，右岸长2528m。上、下段两岸治理河堤段合计总长12990m。3.2堤基和堤岸3.2.1堤基分段河道位于石葵河流域山间小坝子中部低洼处，为山前的冲洪积漂卵砾石砂堆积，厚度一般在2m以上，强透水，表层0.30.6m，松散至中密，抗冲刷性差，河道坡降陡，下切冲刷、淘蚀堤基，致使两岸河堤产生倾覆、倒塌，可能产生的情况较普遍，堤基为地质条件较差(C类)。包括上蚌格（0+000）至坝达（3+821m）段、普乐（12+632m）至石别（16+602 m）段河堤。具体：左岸上蚌格至坝达段，里程0+0002+045m、2+2203+821m，长3646m，普乐至石别段12+63213+545m、14+08416+602m段，长3431m。总长7077m；右岸上蚌格至坝达段，里程0+0000+531m、0+6461+760m、1+8323+697m，长3510m；普乐至石别段，右岸12+71013+240m、13+47614+376m、14+80315+153m、15+93216+602m，长2450m。总长5960m。表部一般有0.30.6m的沙壤土耕植土层，漂卵砾石砂厚度一般2m以上，下伏基岩，河堤堤基为双层结构()。治理建议：对未衬砌段的堤基防止河水冲刷、淘脚倒塌，建议堤身采用抗冲刷、淘蚀稳定的重力式低挡墙，且埋入堤基深度0.5-1.0m以上，对冲刷凹岸堤基可适当加深；对堤基在压缩性差异较大的两层土体中存在基础不均匀沉降问题，如粘性土与漂卵砾石砂层，在结合部位应设置沉降缝。3.2. 2堤基持力层整个治理河段左、右岸河堤堤基持力层为漂卵砾石砂，允许堤基承载力R=0.280.32MPa，地基承载力能满足设计要求，堤基以下漂砂卵砾石层厚度变化不大，建议堤基置于冲刷深度以下0.51m，总体来说漂砂卵砾石层作为持力层基本不存在堤基不均匀沉降变形问题。施工时若在漂卵砾砂层中局部夹有透镜状粘土层和粉砂质粘土层透镜体时，建议采取漂石、碎石或卵砾石置换压实处理，提高密实性及其地基承载力。3.2. 3岸坡稳定性在本次治理段均为自然河道，河堤坎低，雨季河堤与漫滩基本齐平，河道局部段仍冲刷摆动大。除河边靠山脚地段冲刷出砂泥基岩外，其余均为冲洪积漂卵砾石砂，结构松散，抗冲刷能力较差，岸坡稳定性较差。需选择合适的堤型固定河道，及衬砌形式，提高河堤的防冲性和洪水标准。基岩岸坡段主要靠山坡脚，冲刷出强至弱风化砂泥岩基岩，具有一定的抗冲刷性，堤岸相对稳定，原则上不考虑进行治理。3.2. 4天然建筑材料粘土料：选择了、号粘土料场，为T2la砂泥岩风化的残坡积褐红色土砂质粘土层，质量满足要求，储量分别为13.5、12万m，现有交通路经过，较方便。回填风化料：在、号粘土料场开采下部强风化的砂泥岩地层，厚度一般2035m，质量满足要求，储量分别为90、96万m，交通情况同粘土料。回填河滩砂砾石料：河道治理堤基开挖及清淤过程中，挖出大量的河滩砂砾石料，数量达在10.8万m，可以充分利用作为堤身的回填垫层料，尽量做到治理段弃渣与回填料间挖填平衡，降低水保压力和工程投资。混凝土砂石料：由于开采石料需要办理采矿产证等手续，比较麻烦，工程采用直接从附近现有的石料场外购解决。工程选择了、号石料场供上、下游段采购拉运，料场岩性为灰岩层，质量好，料场储量分别大于5、10万m，有一定的开采规模。河滩砂砾料获得率低，含泥量偏高，质量偏差，需筛洗后使用，储量估计0.75万m。3.3建筑物基础地质评价3.3.1取水口根据河道两岸农灌分布情况，治理河段涉及5个取水口（坝）需改造保留，其中3号口位置及地质条件分述如下：3号取水口：位于治理里程14+045m河道转弯处,为浆砌石圬工衬砌，浅坝挡水，坝高约1m。左岸为冲刷凹岸，河岸地形坡较陡，冲刷出强至弱风化砂岩基岩；右岸为淤积凸岸，堆积大量的冲洪积物漂卵砾石砂堆积，厚度在2m以上。现取水坝基本运行正常，维持现况，结合右岸保护农田河堤治理挡墙，使之兼有右坝肩导水墙之功能。取水口（坝）主要物理力学指标推荐值如下：河床冲洪积砂卵砾石层：i=1:1.51:2，=1.82.1 g/cm3，C0，=2830，R=0.280.32MPa。强至弱风化砂岩夹泥岩：i=1:0.51:0.75，=2.12.3g/cm3，C=0.100.15Mpa，=2830，K=1.51.8，R=11.5MPa。3.3.2农用桥根据河道两岸农灌分布情况，治理河段涉及3个机耕桥需新建或改造， 3号桥位置和地址条件分述如下：3号桥：位于治理里程14+804m处，现有石拱桥老桥，宽度窄，通过荷载低，不满足桥右侧坝稿村的机械车辆进出要求，需在原址重建农用桥。此河段较顺直，河道内均为第四系冲洪积砂卵砾石层，堆积较密实，厚度3m以上，产生地震液化的可能性不大。处理建议：新建桥基也仍落在卵砾石砂层，防止河水冲刷,桥基基础埋置深度1m以上，承载力f=280KPa。机耕桥地基岩土层主要物理力学指标推荐值如下：河床冲洪积砂卵砾石层：i=1:1.51:2，=1.82.1g/cm3，C=0，=2830，R=0.280.32MPa。强至弱风化砂岩夹泥岩：i=1:0.51:0.75，=2.12.3g/cm3，C=0.080.15Mpa，=2830，K=1.51.8，R=11.5MPa。第4章 工程任务和规模4.1概况4.1.1 自然地理概况丘北县位于云南省东南部，地理坐标：东经1033410445、北纬23452428。东隔清水江与广南县毗邻，南与砚山县、开远市接壤，西隔南盘江同弥勒、泸西两县相望，北与师宗县、广西壮族自治区西林县衔接。县境内东西宽100km，南北长70.5km，总面积4997平方km。07年末，全县总人口45.9万人。境内居住着汉、壮、苗、彝、瑶、白、回等七种民族，少数民族人口共28.7万人，占总人口的62.52%，县人民政府驻锦屏镇，海拔1452米，距省会昆明市280km，距文山州府114km。4.1.2 社会经济概况丘北县辖锦屏镇、八道哨彝族乡、双龙营镇、曰者镇、腻脚彝族乡、新店(原冲头)彝族乡、舍得彝族乡、树皮彝族乡、官寨乡、平寨乡、天星乡、温浏乡共3镇9乡，下设99个村(居)民委员会，1251个自然村。全县总人口45.9万人。境内居住着汉、壮、苗、彝、瑶、白、回等七种民族，少数民族人口共28.7万人，占总人口的62.52。全县耕地面积58.05万亩，其中：水田10.6万亩(含雷响田3.02万亩)、旱地47.45万亩。适宜种植粮食作物和烤烟、辣椒、莲藕、葡萄、薯蓣、三七等经济作物。2012年，丘北县实现粮食产量2.2亿公斤，收购烟叶37万担、烟农收入3.9亿元；种植辣椒45万亩、产值12亿元；种植万寿菊3.5万亩、产值6200万元；三七、蔬菜、水产养殖等产业发展迅速；肥猪出栏90万头、肉牛出栏11万头；实现农业总产值29.4亿元；工业总产值20.2亿元；普者黑旅游接待游客158万人（次）、旅游综合收入7.5亿元；实现外贸出口2323.5万美元。建设小水窖12470口，解决了5.48万人1.87万头大牲畜饮水安全问题；村庄规划529个，实现了村庄规划全覆盖。实现“农转城”13518人。公益林建设4万亩、陡坡地生态治理1万亩、小流域治理35.14平方公里。普者黑生态环境得到保护治理，核心景区内垃圾统一收集处理。污水处理厂及配套管网建设基本完成。广播、电视覆盖率分别提高到92.6%和94%。人口自然增长率控制在6.7以内。新增农村劳动力转移2.5万人，城镇登记失业率4%。4.2规划成果主要结论按照水利部关于印发中小河流治理工程初步设计指导意见的通知（水规计【2011】277号）和云南省水利水利厅关于强化重点中小河流治理前期工作管理要求的通知（云水规计【2012】108号）要求。根据文山州重点地区中小河流近期治理建设规划报告，云南省水利厅文件云南省水利厅关于进一步加快规划内中小河流整治项目全期工作的通知（云水规计【2013】6号）：云南省丘北县石葵河治理工程一期列入全国重点地区中小河流近期治理建设规划中小河流名录表中。本