【《S村护村护田河堤设计》8600字（论文）】

--PAGEI--PAGE2-S村护村护田河堤设计目录TOC\o"1-3"\h\u24756摘要 2297062水文计算 3322602.1卓尼县气象概况 3184492.2项目区的暴雨特点 3220582.3项目区的洪水特点 3149972.4洪峰流量计算 399553河道分析计算 610823.1河道的河相系数 6308773.2河道横向的稳定水位系数 6237293.3河道纵向的稳定水位系数 6310903.4稳定河宽 7251263.5水面线设计 7238933.5.1综合糙率的计算 7136543.5.2水面线的计算 8215964工程设计 10141124.1河堤的设计 10287994.1.1堤顶的高程 10316934.2堤型确定 13241474.2.1仰斜式的护坡的断面设计 14269774.2.2重力式的断面设计 14124174.3护岸工程方案选择 15250154.3.1护面厚度的计算 15153664.3.2经济的比较选择 1677324.3.3堤身稳定性设计 16131954.3.4土壤的压力分析计算 17210744.3.5倾倒颠覆的稳定性的验算 17251655工程投资概算 1849525.1基础单价 18111185.1.1人工预算单价 18140725.1.3主要材料预算价格 21226955.1.4施工用风、水、电预算价格 23101505.2分部工程投资 25234745.2.1建筑工程 25258325.2.2施工临时工程 26327435.2.3独立费用 27222595.2.4其他概算表 27137946.节能 2962176.1节水分析 29125866.2节电分析 29115766.3节燃料分析 3041396.4节约耕地分析 3083007堤防工程的环境保护与恢复措施 31187007.1环境保护与恢复的整体措施 31299377.1.1取料区域环境保护与恢复的措施 31107907.1.2施工区的环境保护与恢复的措施 3185307.1.3其他区域的环境保护与恢复的措施 31294687.2防护区划分 3194107.3定期检查项目工程与周围环境 32296817.4工程加固措施 323694结论 3318829参考文献 34摘要卓尼县的小沟村是一个基础条件差，抵抗自然灾害能力弱的贫困村落，每逢暴雨，山洪频发，导致小沟村村庄，村道以及耕地危在旦夕，进行防洪工程建设,这样可以直接降低和减少对洪水影响,防汛大坝建设同时也是对河堤两岸人民的生命财产安全提供了重要的保障。因此,本文就对于防洪工程大坝的稳定性设计与施工方法进行了详细分析与计算,包括暴雨洪水特征的设计,堤坝稳定性的分析,施工投资概算等几个方面,其中应用到的计算方法主要有铁一院法,推理公式法,套用公式以及软件简单易投法运用并且结合了当地情况查阅规范要求计算出坝顶高程和冲刷深度，根据已知的一些资料，分析绘制出堤防堤身断面的尺寸，再利用理正软件挡土墙设计内容来验算堤防堤身的滑动和抗倾覆是否满足规定的安全要求，最后对本设计进行了总结。关键词：防洪堤；堤坝的分析设计；坝顶的超高水文计算2.1卓尼县气象概况卓尼县的日照短，温度相差比较大，降水相对比较多，详细的的数据如表2.1所示：表2.1气象情况2.2项目区的暴雨特点该项目属于洮河流域，洮河上游地区36小时点雨量为30mm，下游地区的36小时点雨量为45mm,余下地区的36小时点雨量为22.5mm.2.3项目区的洪水特点各沟道的洪水最主要的汛期是在七月、八月、九月，一般可以持续三天，它的强度可以保持三小时，其次是在五月、六月、十月，一般只有一天，这几个月的强度可以保持两小时。2.4洪峰流量计算（1）铁一院简化法；已知大沟的面积9km2，小沟为2.4km2，干沟为0.4km2；大沟的主槽长度为4.1km，小沟2.9km，干沟0.4km；大沟主槽坡度为0.96km，小沟0.41km，干沟0.32km；大沟山坡长度0.114，小沟0.119，0.125；大沟山坡平均坡度0.197，小沟0.201，0.15；河槽流速系数0.223，坡面流速系数0.03。净雨量分别为28.8mm/h,25.1mm/h,21.4mm/h,14.0mm/h;衰减指数分别为0.664，0.661，0.658，0.658。铁一院计算简化方法，即2.1式：（2.1式）表2.2各沟流量计算表所属断面方法面积P=5%P=10%P=20%P=50%小沟铁一院简化法2.4023.6718.8314.397.04大沟9.0061.7048.7036.5016.80干沟0.405.34.353.181.58（2）推理计算法，各沟的暴雨参数如表2.3所示，根据图中呈现的各类数据依照公式2.2与2.3进行推理计算法的计算。图2.3暴雨参数表 （2.2式） （2.3式）表2.4各沟流量计算结果所属断面方法面积P=5%P=10%P=20%P=50%大沟推理计算法9.0065.9656.8443.1028.32小沟2.4011.7211.4010.909.12干沟0.44.003.202.25在经过计算核查后，得出结论为：大沟使用推理计算法得出的结果，小沟和干沟使用铁一院简化法得出的结果。

3河道分析计算根据表3.1各个项目区流量表进行分析。表3.1各沟道造床流量表项目区造床流量/m3/s大沟17.79小沟4.17干沟0.913.1河道的河相系数 (3.1式)式中：ξ－河相关系系数；B－指的是造床作用的多年的流量下的水面宽（m）；H－指的是造床作用的多年的流量下的平均水深（m）；大沟断面的河相关系系数ξ为5.88；小沟断面的河相关系系数ξ为8.94；干沟断面的河相关系系数ξ为14.08，河段属于是蜿蜒型的河段。3.2河道横向的稳定水位系数 （3.2式）式中：Φb－指的是横向的稳定水位系数；Q－指的是造床作用多年的流量，m/s；B－相当于是造床作用的多年的流量下的平边滩河宽；J－纵向的比降；大沟断面的横向的稳定水位系数为0.9，小沟横向的稳定水位系数为0.6，干沟横向的稳定水位系数为0.5。由此可见，工程建设区域内河段面积较大的时期它的横向的稳定性比较强。3.3河道纵向的稳定水位系数 (3.3式)式中：Qh－纵向的稳定水位系数；d－指平均粒径：其中，大沟使用8.6mm；小沟使用9.5mm；干沟使用10.2mm。H－指平滩的水深：其中，大沟使用0.5mm；小沟使用0.3mm；干沟使用0.1mm。J－指纵向的比降：其中，大沟使用0.114；小沟使用0.119；干沟使用0.125。3.4稳定河宽 (3.4式)式中：B—指的是稳定河宽(m)Q—指的是造床作用的多年的流量（m^3/s）；J—指的是河道的水面比降；A—指的是稳定河宽的水面系数，使用1.1。表3.2计算表通过计算，我们可以得到大沟治理河宽取10m；小沟上游治理河宽取7m；小沟下游治理河宽取6m；干沟治理河宽取5.5m。3.5水面线设计3.5.1综合糙率的计算 （3.5式）式中：n1、n2—糙率系数；χ1、χ2—湿周；经过简单的计算得出该段的综合糙率是0.034。3.5.2水面线的计算 （3.6式）式中：Z1、V1—指的是1位置处的水位和速度；Z2、V2—指的是2位置处的水位和速度；α1、α2—指的是误差的校正系数；—指的是水头损失;—是指沿程的水头损失；—是指摩阻坡度；V平，C平，R平—是指平均流量、平均的水力系数、平均的水力半径;ΔL—意思是距离；—意思是局部水头损失；ξ—是指阻力系数表3.3大沟计算表表3.4小沟上游计算表表3.5小沟下游计算表表3.4干沟计算表4工程设计4.1河堤的设计4.1.1堤顶的高程堤顶的高度主要取决于堤顶的超出高度，堤顶的安全超高根据4.1式进行计算； （4.1式）式中：Y——堤坝顶端的超出高度（m）；R——指设计之后的波浪爬升高度（m）；e——指的是风把水面卷起的高度（m）；A——指的是安全超高（m）；（1）设计的波浪爬升高度R：根据式4.2计算； （4.2式）根据公式4.3，4.4计算； (4.3式) (4.4式)式中：——指的是频率是p的波浪的爬升高度（m）；——指的是土层的粗糙率和斜坡的渗透系数；——指经验系数；——指累积频率的切换系数；——无风的时候，当=1m时的爬高的值。——指的是堤坝前面的平均波浪高度（m）；——指波浪的波长（m）；——风速；——有风区域的长度（m）；m——坡比；经过简单的计算，=0.17m。（2）风雍水面的高度： (4.5式)式中：——风雍水面的高度；——摩阻系数；——风速；——指的是从计算点开始的风矢量到达岸对面的距离；——平均的水深；——夹角；经过简单的计算，=0.004m.（3）安全的超高A：依照国家指定的相关的规定，我们设计的这段堤坝是五级堤坝，从规范查的不允许波浪经过的安全的超高应该是0.5米。经过综合的设计计算，可以得出设计波浪攀爬的坡度爬升高度是0.17m，设计的风把水面卷起的高度为0.004m，所以堤顶的超越高度的设计值使用0.7m。（4）基底的高程（5）冲刷深度的计算用计算公式4.7来进行计算： （4.6式）式中：hS—指的是局部分的冲洗刷洗的深度（ｍ）；H0—指的是冲洗刷洗处的水的深度（ｍ）；Ucp—这个是指靠近河岸边的铅直的线的平均水流速度（ｍ／ｓ）；UC—指的是泥沙即将要流动时的速度(m/s)；ｎ—通常用ｎ＝1/4-1/6。长科院公式： (4.7式)式中：d50—指中值粒径（ｍ）；H0—指的是向前冲进的水流的水的深度（ｍ）；rs,r—指的是泥重以及水重（KN/m3)。Ucp的计算按照4.9式： (4.8式)式中：U—指的是水流行使靠近的水流的流动速度（m/s）；η—指的是不均衡的系数；表4.1大沟的计算表表4.2小沟上游计算表表4.3小沟下游计算表表4.4小沟斜冲段计算表4.2堤型确定堤防形状不仅需要满足河道行洪的基本要求和堤身自身的结构安全，还要满足交通方面的要求，在达到工程的功能要求下，尽量的节约资源，保护环境，不影响河道及周围生物的生存。由建筑所需材料，施工条件综合确定。该工程区位于城镇居民的密集区，堤防修建的首要制约条件是地形，工程区河堤形式必须选择占地面积小、尽量避免拆迁、而且不束窄河床的断面形式，进而确定该断面的形状。4.2.1仰斜式的护坡的断面设计这个断面选用了M10的砂浆和混凝土砌块石。将该断面迎水面的坡度设计成1:0.2,将该断面的背水面的斜坡设计为1:0.1,将该断面的顶宽设计为0.5m。这个断面的墙体材料的密度必须要比0.6高，所以我们选取砂石或者是钢筋砼来对他进行填充,设计的截面的类型如图5.1所示。图4.5仰斜式的断面图4.2.2重力式的断面设计我们把挡土墙它的防洪堤坝的外表面用砂浆和砌块石进行填补，挡土墙的顶部的内衬厚度设计为五十厘米。挡土墙坡面的填充材料密度必须要大于零点六，所以我们选用非粘性土来做填充料，挡土墙的具体类型见图5.2。图4.6重力式挡墙横断面图4.3护岸工程方案选择4.3.1护面厚度的计算方法一：水泥护面断面护面的厚度： （4.9式）式中：t—指的是水泥的护坡的表面的厚度（m）；η—是一个系数；H—指的是计算过程中的的波浪的高度（m)；rd—指的是混凝土的板面的重（KN／m3)；r—是指纯水的重；L—水的波长(m)；B—指的是用来保护的面板的长度(m)；m—指斜坡的倾角；经过简单的计算，我们可以得出t=0.02m。方法二：砂浆的砌块石的护面断面防护层的厚度用下面的公式进行计算： （4.10式） （4.11式）式中：Q—是指用来保护表面的个体的质量（t）；rb—指的是人力做的工块石的重度（KN／m3)，r—这是水重；H—计算的波浪高度（m)，KD—断面的稳定系数，；t—指断面的保护层的厚度（m）；n—指的是护面的层数；c―是一个系数，经过简单的计算，可以得到t=0.10m。4.3.2经济的比较选择经过对两种方法的对比得出两种方法的优点和缺点:方法1:优点是:防护段小。缺点是:在实施工程的过程中会遇到很大的困难。方案2：优点是:比较容易操作，也比较耐用，最大的优点是工程的造价比较低。缺点是:施工过程中需要的体力者比较多，比较累。最后对比下来可以得到选择第二种方案比较好。4.3.3堤身稳定性设计堤身稳定性的设计根据下式进行计算； （4.12式）式中：——指安全系数；——指全部的垂直应力的之和（KN）；——指所有的水平的作用力的之和（KN）；——指的是摩擦系数。 （4.13式）式中：——指的是稳定系数；——指的是抵抗倾倒颠覆的力矩（KN·m）；——指的是倾倒颠覆力的矩（KN·m）。图4.7挡土墙的断面示意图4.3.4土壤的压力分析计算设计计算标准高度为2.600(m）处的主动土壤压力依据假设想象墙背所计算得到：第一破裂的角度：0.000（度）Ea=0.000Ex=-0.000Ey=0.000(kN)作用点的高度Zy=0.000(m)由于它向后倾斜到墙体的背面，所以第二破裂的角度=0.000（度）第1破裂的角度=0.000（度）Ea=0.000Ex=0.000Ey=0.000(kN)作用点的高度Zy=0.000(m)分析计算出下墙的土壤压力按照力的多边形法则计算分析得到：破裂度：32.585（度）Ea=13.433Ex=13.150Ey=2.745(kN)作用点的高度Zy=0.000(m)墙身截面积=1.788(m2)重量=41.124kN墙体的填料重为=0.000(kN)重心的坐标（0.500,0.000)墙体的稳定性的验算基座底部的摩擦系数=0.500滑动的力=13.150(kN)抵抗滑动的力=21.934(kN)滑移的验算满足：Kc=1.668>1.3004.3.5倾倒颠覆的稳定性的验算计算得到在墙体上承受的重力力臂为Zw=0.806(m)计算得到上墙Ey的预应力的力臂为Zx=1.320(m)计算得到上墙Ex的预应力的力臂为Zy=2.600(m)计算得到下墙Ey的力臂Zx3=1.060(m)计算得到下墙Ex的力臂Zy3=0.000(m)计算这个挡土墙围绕着墙的趾的倾倒颠覆的稳定性：倾倒颠覆的力矩是0.000(kN-m)，抵抗倾倒颠覆的力矩是36.059(kN-m)倾倒颠覆的验算符合：K0=3605896.750>1.500

5工程投资概算5.1基础单价5.1.1人工预算单价根据易投软件计算出人工单价如表5.1工长单价表表5.2高级工单价表表5.3中级工单价表所示。表5.1工长单价表单位：元表5.2高级工单价单位：元表5.3中级工单价单位：元表5.4初级工单价单位：元5.1.3主要材料预算价格按进项税额计算。主要单价参考2020年一整年的材料单价，表5.5是各个材料的单价汇总表。表5.5主要单价表单位：元序号材料名称单位单价数量合价1沥青t4233.9954.73231732.202普通硅酸盐水泥t289.0017.805145.533水泥t442.72333.22147523.074钢筋t3830.335柴油t5450.000.17899.806卵石m2117.7098.8811638.187块石m294.263452.18325402.398粗砂m2149.811245.04186518.879油毛毡m23.306539.1021579.0210木柴kg0.6018841.9611305.1711电kW・h0.953474.383300.6612风kW・h0.185285.25951.3513水kW・h1.76424.82747.68表5.6主要材料价格表单位：元5.1.4施工用风、水、电预算价格经过简单的概预算得出，施工用电的价格为0.95元，施工用水的价格是元1.76，施工用风的价格是0.18元。表5.7电价单位：元表5.8水价表单位：元表5.9风价表单位：元5.2分部工程投资5.2.1建筑工程建筑工程计算是依照实际设计的建筑工程量总数来计值乘以实际的建筑工程总计算单价值来进行工程计算的如表5.10所示。表5.10建筑概算表单位：万元（一）①12345678大沟防洪堤工程（L=350m)左岸防洪堤（L=350m)人工机器回填夯填基础堤身压顶细部m³m³m³m³m³m³m³m³273.84638.96570.5677.25315.175301.87517.5617.052.562.582.57.17301.98311.77369.1181.960.070.160.140.499.529.410.655.06（二）①12345678小沟上游段防洪堤工程（L=560m)左岸防洪堤（L=250m)192.9450.1407.75387216.87516812.5384.882.562.582.57.17301.98311.77369.11125.070.050.120.10.286.555.240.464.81右岸防洪堤（L=310m)239.196558.124505.61479.88268.925208.3215.5477.252.562.582.57.17301.98311.77369.11125.070.060.140.130.348.126.490.575.97（三）①12345678小沟下游段防洪堤工程（L=710m)左岸防洪堤（L=380m）294.7524687.7556620.884651.049341.131279.1119620.242.562.582.57.17301.98311.77369.11125.070.080.180.160.4710.38.70.77.76②12345678右岸防洪堤（L=330m)255.9924597.3156539.034566.874297.206242.38516.5539.592.562.582.57.17301.98311.77369.11125.070.070.150.130.418.987.560.616.75（四）①12345678干沟段防洪堤工程（L=380m)左岸防洪堤（L=190m)146.262341.278310.84270.66162.735115.9959.5278.732.562.582.57.17301.98311.77369.11125.070.040.090.080.194.913.620.353.495.2.2施工临时工程施工设计引入导流的工程项目按照工程设计单位工程量分别乘以项目设计单位工程总量和单价数值来分别进行综合计算,施工引入运输的工业项目和工程施工引入房屋建筑的工程项目按照工程设计总量和工程量分别乘以设计单位总工程造价的两个指标数值来分别进行综合计算。表5.11临时工程表单位：万元名称单位数量单价合计临时工程2.94建筑工程0.17临时办公，租用立方米30300.09仓库租用立方米30250.08其他工程其他临时工程127702.775.2.3独立费用表5.12独立费用表单位：万元5.2.4其他概算表表5.13总概算表单位：万元编号（一）第一部分第二部分第三部分名称部分建筑临时独立合计预备费总投资建安费143.42.9146.4独立费2323合计177.86143.42.923169.48.5177.9表5.14施工机械台时费编号J1025J1044J2022J2047J2080J3074J312名称多斗挖掘机推土机混凝土搅拌机振捣器风水枪胶轮车斗车砂浆搅拌机台时费268.7135.723.42.344.30.90.514.8第一类145.456.99.71.50.670.90.53.3第一类123.378.813.70.843.711.5

6.节能6.1节水分析由于该工程在建设时施工用水可以从河堤里直接利用，所以在建设的过程中不需要挖掘地下水，这样做不仅不会增加施工成本，而且不会破坏当地的水源。考虑到当地的实际情况，在取水方面既不会增加施工成本我们可以根据表6.1消耗水量要进行登记。表6.1消耗水量用水区施工用水/m3纯净水/L施工区以实际用量进行登记按照每人每天身体需要3升来计算生活区按照实际用量来登记6.2节电分析这个工程没有高耗能的设备，耗电非常的低，只要在施工建设期内坚持合理用电的原则，在施工时用到那个设备就对其进行供电，而没有运用的设备对其就不要供电。在生活区采用节电的措施，就能降低工程的耗电量，对于耗电量我们可以根据表6.2耗电量登记表进行登记。表6.2耗电量登记表耗电区耗电量/度是否存在浪费整改方案施工区根据实际消耗情况进行填写根据实际情况进行填写施工机器不工作时及时断电生活区根据实际消耗情况进行填写根据实际情况进行填写施工人员休息时及时断电6.3节燃料分析对于机器利用，我们要提前进行计划，如挖机挖那些地方挖多深要提前进行计划，不能出现实际施工量多于计划量，而后又进行第二次重复施工。开挖是机器开挖，非常的节约燃料。而且我们要对机器消耗燃料进行登记，表6.3为施工机械耗能登记表。表6.3为施工机械耗能登记表机器名称工作时长耗能情况/升预计耗能挖机根据实际工作时长进行登记根据实际耗能填写根据前期工程规划填写推土机根据实际工作时长进行登记根据实际耗能填写根据前期工程规划填写运料车根据实际工作时长进行登记根据实际耗能填写根据前期工程规划填写其他车辆根据实际工作时长进行登记根据实际耗能填写6.4节约耕地分析该项目的占地都是荒芜的地区，在建筑工程的过程中不会占用农民的耕地。而且在项目完成后，对于堤坝内的地可以进行规划利用如下表6.4施工土地规划表进行规划利用，可以开荒种地，还可以开发一些旅游业，因为靠近堤坝取水方便，我们可以修建鱼塘进行养殖。结合以上的分析，工程是节能利民的。表6.4施工土地规划表土地规划区前期规划占地/km2施工中变动/km2施工后测量/km2工程建设区施工前测量根据实际进行测量完工后进行测量采料区规划前测量根据实际中进行测量完工后进行测量施工生活区规划前测量根据实际施工过程中进行测量完工后进行测量施工道路规划前测量根据实际施工过程中进行测量完工后进行测量弃土区弃土区根据实际施工过程中进行测量完工后进行测量7堤防工程的环境保护与恢复措施7.1环境保护与恢复的整体措施对于该项目区来说不仅要建设堤坝来进行防护，而且还要将水土保持工作做好，对于施工区域要进行恢复，恢复整治到施工前的面貌，这样不仅对场地进行了恢复，而且在堤坝经过查收后，可将施工占用区变为耕地或者开设农家乐以达到最大恢复和最大利用。在堤坝的护坡上种植一些根系庞大的固图植被。对于取料地要进行填充或将取料区整体推平并在上面用网格进行固定。7.1.1取料区域环境保护与恢复的措施我们在施工时一般会在取料方面考虑在周围利用原有的材料，而在本文项目区刚好是在河边，所以我们取土会选择在施工区周围进行取土，但是这样给我们带来了一定的便利，但是在施工完成后留下的是很多的取土坑和建筑废料堆放。所以我们在施工前就要考虑将环境破坏的损失降到最小。但是对于不可避免的破坏我们就要在工程完成后进行恢复，我们对于取料区首先第一步是对取料地的整体进行还原，我们可以从地高处取土进行填补，或者将取料取推平，第二步我们可以在上面修建网格固图工程，将该处的土地进行固定，最后我们可以在网格中种植一些根系庞大而且耐水冲刷的植物。不仅是完成上述步骤，还要在每年定期检查网格破损和植物减少，及时对这些进行修缮和重新种植。不仅有利于固土，还对堤坝进行了保护。7.1.2施工区的环境保护与恢复的措施对于我们的项目建设区。在施工完成后，作为永久占用区，我们可以在护坡上加入网格区在网格中种植固土植被，还可以在堤坝上建设公共设施，可以吸引周围居民在观光和散布。对于施工生活区在项目建设完成后要将上面的施工人员临时居住建筑拆除，将生活垃圾带走，尽力将该地恢复到最初的面貌。7.1.3其他区域的环境保护与恢复的措施对于项目弃土地在项目完成后，应将该地的弃土运输到规定的地方进行安置，并且应在弃土全部清理后，在该地种植一些植被。对于施工中临时修建的运输道路在施工完成后要对其表面的植被进行恢复。7.2防护区划分对于在施工完成后的环境保护与恢复工程完成后，我们还要对于这些区域进行划分，对于取土取要定期检查网格破损程度和植被减少规模，定期进行修复和管理。对于施工区要在汛期来临前进行检查，在汛期时进行检查，施工方也要每年来检查工程质量。对于其他利用地方要对其环境进行定期检查。7.3定期检查项目工程与周围环境对于我们本文中的施工，在完成后我们要定期检查它的质量，以便我们对工程进行维修与周围环境保护。我们依据表7.1工程水土检