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兴仁巴铃河山洪沟初步设计报告1


贵州省兴仁县巴铃河山洪沟治理工程

初步设计报告
(送审稿)

重庆市水利水电勘测设计研究院贵州分院 二〇一三年十二月

工程名称:贵州省兴仁县巴铃河山洪沟治理工程 设计阶段:初步设计 项目业主:兴仁县水务局

批 审 审 校

准: 定: 查: 核:

/>报告编写: 设计制图: 概算编制: 参加工作人员:

勘测设计单位:重庆市水利水电勘测设计研究院贵州分院 单 位 电 话: 单 位 地 址:





1、综合说明 ............................................... 1
1.1 绪言 .......................................................... 1 1.2 水文 .......................................................... 5 1.3 地质 .......................................................... 8 1.4 工程任务及规模 ............................................... 11 1.5 工程布置及建筑物 ............................................. 13 1.6 施工组织设计 ................................................. 14 1.7 工程占地及移民 ............................................... 15 1.8 环境保护设计 ................................................. 16 1.9 水土保持设计 ................................................. 17 1.10 工程管理设计 ................................................ 18 1.11 设计概算 .................................................... 18 1.12 社会经济效益综合评价 ........................................ 19 1.13 招标方案设计 ................................................ 19 1.14 结论 ........................................................ 20

2、 水文 ................................................. 21
2.1 流域概况 ..................................................... 21 2.2 气象 ......................................................... 24 2.3 水文基本资料 ................................................. 25 2.4 设计暴雨 ..................................................... 26 2.5 设计洪水 ..................................................... 30 2.6 泥沙 ......................................................... 33 2.7 整治前后控制断面水力计算 ..................................... 34

3、工程地质 .............................................. 36
3.1 前 言 ........................................ 错误!未定义书签。 3.2 区域地质概况 ................................. 错误!未定义书签。 3.3 治理河段工程地质 ............................. 错误!未定义书签。 3.4 堤线工程地质条件分段评价和建议 ............... 错误!未定义书签。 3.5 其它建筑物工程地质 ........................... 错误!未定义书签。 3.6 天然建筑材料 ................................. 错误!未定义书签。

3.7 结论与建议 ................................... 错误!未定义书签。 3.8 附 图 ........................................ 错误!未定义书签。

4、工程任务及规模 ........................................ 56
4.1 自然及社会经济情况 ........................................... 56 4.2 工程建设的必要性 ............................................. 58 4.3 河流现状及存在的主要问题 ..................................... 59 4.4 工程任务和规模 ............................................... 60 4.5 工程治理方案 ................................................. 61 4.6 设计洪水计算 ................................................. 63

5、工程总体布置及主要建筑物 .............................. 64
5.1 工程等别及建筑物级别 ......................................... 64 5. 2 设计基本资料 ................................................ 64 5.3 工程总体布置 ................................................. 66 5.4 主要建筑物设计 ............................................... 70 5.5 工程量统计表 ................................................. 99

6、施工组织设计 ......................................... 102
6.1 施工条件 .................................................... 102 6.2 施工导流 .................................................... 104 6.3 主体工程施工 ................................................ 104 6.4 施工总布置 .................................................. 117 6.5 施工进度计划 ................................................ 123 6.6 施工质量要求 ................................................ 124 6.7 组织管理机构、设备及人员劳动力安排 .......................... 125

7、工程占地 ............................................. 128
7.1 工程占地处理范围及主要实物指标 .............................. 128 7.2 专业项目处理 ................................................ 128 7.3 移民安置规划及环境容量分析 .................................. 129 7.4 建设征地补偿投资概算 ........................................ 130

8、环境保护设计 ......................................... 136
8.1 环境现状 .................................................... 136 8.2 设计依据及标准 .............................................. 138

8.3 环境影响分析 ................................................ 139 8.4 环境保护措施设计 ............................................ 142 8.5 环境管理 .................................................... 144 8.6 环境监测及监理计划 .......................................... 145 8.7 环境保护概算投资 ............................................ 147 8.8 结论 ........................................................ 147

9、水土保持设计 ......................................... 148
9.1 水土流失现状 ................................................ 148 9.2 编制目的和防治责任范围 ...................................... 149 9.3 水土流失预测 ................................................ 149 9.4 设计依据及标准 .............................................. 150 9.5 水土流失防治目标 ............................................ 151 9.6 水土保持防治分区及综合防治体系 .............................. 151 9.7 水土保持设计 ................................................ 151 9.8 水土保持工程施工安排 ........................................ 153 9.9 水土保持管理、监理及监测计划 ................................ 154 9.10 水土保持投资概算 ........................................... 155

10、工程管理设计 ........................................ 156
10.1 管理机构 ................................................... 156 10.2 管理范围和保护范围 ......................................... 157 10.3 工程管理运用 ............................................... 157 10.4 工程管理设施 ............................................... 157

11、设计概算 ............................................ 159
11.1 工程概况 ................................................... 159 11.2 概算编制原则及依据 ......................................... 160 11.3 基础单价计算 ............................................... 160 11.4 费用计算标准及依据 ......................................... 161 11.5 主要技术经济指标 ........................................... 162 11.6 工程总概算表 ............................................... 163

12、社会经济效益综合评价 ................................ 165
12.1 社会效益 ................................................... 165

12.2 环境效益 ................................................... 165 12.3 经济效益 ................................................... 165 12.4 结论 ....................................................... 166

13、招标方案设计 ........................................ 167
13.1 工程建设规模 ............................................... 167 13.2 项目招标范围 ............................................... 167 13.3 招标组织形式 ............................................... 167 13.4 招标方式 ................................................... 168 13.5 标段的划分 ................................................. 168 13.6 开标、评标和中标 ........................................... 168 13.7 对投标单位的资质要求 ....................................... 169

工 程 特 性 表
序号及名称 一、水 文 km2 km km km 年 mm m3/s % 万人 万亩 亩 % 亩 亩 亩 km m m km km m m 座
2

单位

数量





1.流域面积 巴铃河流域 巴铃河(巴铃镇政府以上)流域 阴河洞流域 治理断面起点以上 治理断面终点以上 2.利用水文系列 3.多年平均降雨量 4.设计洪水流量及标准 5.治理河道平均比降 二、工程效益指标 1、保护人口 2、保护耕地面积 3、保护城镇基础设施及居民房屋 4、防洪标准 三、工程占地 1、永久占地 2、临时占地 四、主要建筑物 1、山洪沟治理堤防工程 型 式 最大堤高 最小堤高 综合治理总长度 2、排洪隧洞工程 型 式 高 宽 3、桥涵 五、工程量 1.主体工程量 土方开挖 石方开挖 1.4826 浆砌石重力式及贴坡式 3.1 2.5 1.2 0.4587 圆拱直墙式 3.1 2.8 5 钢筋混凝土简支板 2条 0.68 0.59 120 10 24.1 9.9 14.2 10 年一遇 农田 144.2 128.6 18.306 2.65 3.43 55 1313 27.3 32.7 2.52% P=10%治理起点以上 P=10%治理终点以上 1956~2010 年

km2
2 2

m3 m3

14946 14074

序号及名称 土石方填筑 石方洞挖 碎石垫层 混凝土工程 浆砌块石 伸缩缝 模板工程 钢筋制安 2.主要建筑材料 水泥 砂 碎石 块石 钢材 炸药 柴油 汽油 电 3.总工日 4.施工工期 六、工程投资 1.建筑工程 2.临时工程 3.独立费用 4.基本预备费 5.工程区征地移民安置补偿费 6.水土保持工程费 7.环境保护工程费 工程设计总投资合计 工程总投资(含永久征占地费用) 工程总投资(未含永久征占地费用)

单位 m m3 m3 m3 m3 m2 m2 T
3

数量 2661 4365 468 2175 3974 684 5642 67 1429 3509 3328 4292 71 17 76806 132 26415 2.75 7 655.95 73.85 133.87 43.18 66.84 11.06 10.0 994.75 950.81





t m3 m3 m3 t t kg kg 度 万工日 月 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元

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1、综合说明
1.1 绪言
兴仁县位于贵州省黔西南州中部, 东邻贞丰县, 南接安龙县、 兴义市, 西界普安县,北接晴隆县,东北与关岭隔山江相望。地形西高东低,境内 地形起伏较大。全县国土面积 1785.3km2,辖 16 个乡镇、286 个行政 村,居住着汉、布、依、苗、回、彝、仡佬等 16 个民族,2012 年年末 全县公安户籍人口为 536168 人,其中:非农业人口 52582 人。是典型 的山区农业县。农作物主要种植水稻、小麦、玉米、洋芋等,经济作物主 要有土烟、烤烟、油菜、苡仁米、芭蕉芋、辣椒等。植被为混交林、權木 林等,树木种类多、林木种类多,林相及不整齐,主要树种有松、杉、樟 木、马柏、泡桐、杂竹等,经济林木有果树、油桐、生漆、棕树等。 兴仁县区位条件优越,东靠 324 国道,西临 320 国道,省道 214、 215 线和南(宁)昆(明)铁路、盘(县)百(色)高等级公路、贵(阳) 黄(果树) 、惠兴高速等高等级公路穿境而过,距南北盘(江)水运码头 40 多公里,是滇黔桂结合部的重要交通枢纽,距离省城贵阳市约 295 公 里,距州府兴义市仅约 70 多公里,交通十分便利。 兴仁县气候适宜,属高原型北亚热带温和湿润气候。全县现在耕地 108.93 万亩,适宜发展草地畜牧业。2012 年全县实现生产总值(GDP) 610719 万元,人均生产总值 14614 元,全县完成农林牧渔业总产值 156200.8 万元, 全县粮食作物播种面积 60.71 万亩, 全年粮食产量 15.29 万吨。 全年造林及整地 5000 亩, 森林覆盖率达 38.6%。 育苗面积 443.7 亩, 培育苗木 1727.4 万株, 其中: 经济林育苗 166.5 亩, 培育苗木 128.6
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万株;用材林育苗 277.2 亩,培育苗木 1598.8 万株。全县城市居民人均 可支配收入达 17167 元,农村农民人均纯收入为 4964 元, 区域内水土流失分布较为广泛,以水力侵蚀和重力侵蚀为主,主要为 中度水土流失区。人类不合理的社会经济活动是造成水土流失的根本原 因。人为无节制的毁林垦荒、采伐森林,给山剃“光头” ,大面积的陡坡 耕种,以及建房、采石、开矿、基础设施建设等过剩土石料和废渣乱堆乱 倒,严重破坏了地表植被,降低了森林拦蓄功能,加剧了坡面水土流失。 自然因素是造成水土流失的又一重要因素。在暴雨的冲蚀下,地表径流汇 集迅速造成对农田、果园、疏幼林地、荒山荒坡地洗刷,加之山体滑坡, 为水土流失提供了物质来源。 区域内煤矿资源丰富,由于没有很好规划,开采后的废渣、废水、废 气大量的排放和农业种植农药化肥的流失,致使河道被污染,有的甚至已 成为排污沟,从而成为污染下游水质的潜在因素,破坏了生态平衡,对当 地人民的生活带来了严重的影响。 应对主要污染源有针对性地采取相应措 施,做到达标排放,提倡使用低毒高效农药,限制使用高毒农药以保护人 类生存环境。 项目区位于巴铃镇小坪寨村,距巴铃镇政府 5km,距县城 23 公里, 距州府驻地兴义 91 公里,距省城贵阳 260 公里。巴铃镇位于兴仁县城东 北部,东与贞丰县毗邻,南与安龙县接壤,西与本县民建乡、李关乡和东 湖办事处相连,北靠大山乡。全镇国土面积 205.3 平方公里,耕地面积 3.8 万亩,辖 15 个行政村,3 个社区,248 个村民小组,52000 多人口, 主要居住着汉、布依、苗、彝、回、仡佬等 9 个民族。1998 年巴铃被列 为贵州省“双百”小城镇建设试点镇,是兴仁县的第一人口大镇,也是黔 西南州的商贸重镇之一。巴铃镇现有自来水厂 8 个,自流蓄水池 46 个,
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集镇中心日供水量 1500 吨左右;有 25 千伏安降压站 1 座,实施农村电 网改造,村村通电,城乡电价实行“同网同价”;有移动通信机站 14 座; 联通机站 1 座和“小灵通”机站 1 座。村村通程控电话,公路和电视。农 村广播电视“村村通”工程已覆盖全镇。集镇中心卫生院 1 所,村村有卫 生服务室;有人口与计划生育服务站 1 个;巴铃交通四通八达,巴(铃) 百(德)公路、屯(脚)巴(铃)通乡公路、309 省道、关(岭)兴(义)、 惠兴高速等高等级公路横贯境内,村村通公路,全镇通车里程达 150 公 里。 巴铃镇属较大的山区农业镇。辖区物产丰富,粮食作物主要有水稻、 玉米、小麦、洋芋;经济作物主要有辣椒、苡仁米、芭蕉芋、晒烟、烤烟 等,其中辣椒、晒烟、苡仁米早已闻名省内外;矿产资源主要有煤炭、锰 矿和磷矿,煤炭远销云南、广西、广东等地;畜牧业健康有序的向前发展, 州级养殖示范基地—天元养殖场位于巴铃小坪寨村, 其优良品种辐射周边 乡镇、县市。全镇人均拥有粮食 400 多公斤,人均纯收入 2250 元。 本次治理河段为巴铃河右岸阴河洞支流,位于兴仁县巴铃镇小坪寨 村。河流发源于巴铃镇卡子村,流径小坪寨、关路、笔香寨、彭家堡后在 巴铃镇政府汇入巴铃河。有 S309 省道直达项目区,交通条件较好。区域 处于黔西南暴雨区中心区边缘,为一般暴雨区。本区域河流属山区雨源型 河流,山洪成因主要由气旋雨、峰面雨系统的暴雨形成,由于巴铃河流域 干流及支流上游河段较陡,两岸的坡度较大,汇流时间短,致使洪水陡涨 陡落,洪水过程大多是单峰,属高峰尖瘦型,即使洪水过程是复峰,其次 峰的峰和量都很小,持续时间也相当短。整个洪水过程的持续时间一般为 1~3d。 由于治理河道阴河洞支流弯曲起伏,周围山高坡陡,河流上游坡降较
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大,降雨、暴雨汇流历时短,洪水来得快,加上现有堤防为天然土堤,因 受洪水侵蚀和冲刷,部分已垮塌,已失去防洪排涝的功能,河道两岸堤满 足不了泄洪水量的要求,稍有大雨便有洪灾。结合黔西南州大型灌区管理 局《贵州省盘江灌区续建配套与节水改造 2013 年度工程实施方案报告》 即将实施阴河洞排水渠工程,长 3.96km,起点于关路排洪隧洞出口,终点 于彭家堡公路下 40m。本次规划治理河段为小坪寨至关路段总长 1.2km。 治理河道阴河洞支流区内地貌类型以岩溶地貌为主, 河流小坪寨段以 丘陵盆坝、岩溶洼地为主。小坪寨至关路河段为上世纪 70 年代修建的人 工河道及排洪隧洞,因当时修建的材料较差,修建年代久远,无人维修, 已建的排洪隧洞的进出口干砌块石衬砌,洞身没有衬砌,由于自然因素跨 塌严重。加上 2012 年惠兴高速公路填方高边坡修建时将排洪隧洞进口压 占封堵。已修建的河道为土堤,由于当地村民的乱挖乱倒、侵占河道等人 为及自然因素,造成河道河床抬高、淤堵严重,河道已不存在,目前河道 已被村民开挖成耕地。 仅在 1973 年及 1974 年通过两次洪水后, 至今一直 没有通过洪水,现有排洪隧洞及河道无法过流,已失去防洪排涝的功能, 洪水都是经治理河段上游 1.3km 处消坑排入地下暗河,满足不了 10 年一 遇洪水标准要求,在发生洪水时对坝区形成淹没,造成上游凹地稍有大雨 便有洪灾。据村民介绍只要遇到洪水都会造成 S309 省道、部分房屋、耕 地被冲毁等现象。 根据《全国山洪灾害防治规划》、《全国中小河流治理和病险水库除 险加固、山洪地质灾害防御和综合治理总体规划》、2011 年中央 1 号文 件、《全国重点山洪沟治理工程初步设计指导意见》及贵州省相关文件要 求,结合《贵州省兴仁县巴铃河流域规划报告》、《贵州省兴仁县重点地 区中小河流近期治理建设规划》 、《贵州省盘江灌区续建配套与节水改造 2013 年度工程实施方案报告》 等相关规划, 急需对巴铃河山洪沟进行治理。
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通过新建“拦、蓄、避、通、护”有关构筑物以提高两岸城镇、集中居民 点等防护对象的防洪标准,有效减轻人员伤亡和财产损失。与已建设的山 洪灾害监测预警系统和群测群防体系相结合, 形成防治区相对完善的山洪 灾害防治的工程措施与非工程措施体系, 全面提高项目区山洪灾害防御能 力和水平。 受兴仁县水务局委托, 我单位承担贵州省兴仁县巴铃河山洪沟治理工 程初步设计工作。 接到任务后我单位立即组织相关专业工程师于 2013 年 11 月对现场踏勘、收集资料,并进行测量和地质勘探工作,紧接着投入 设计论证工作,克服设计周期短、任务重等困难,于 2014 年 1 月初完成 了初步设计阶段工作。本工程山洪沟治理河道长度 1.2km,治理段起止 于小坪寨至关路排洪隧洞出口,其中新建堤防 1482.6m,新建排洪隧洞 2 条总长 458.7m,新建桥涵 5 座。保护城镇及居民房屋 120 亩,保护 人口 0.68 万人,保护农田 5900 亩。

1.2 水文
1.2.1 流域概况
兴仁县属西江水系,珠江流域上游,分属南、北盘江水系,北盘江主 要支流麻沙河、大田河分别发源于新龙场镇和雨樟镇;南盘江主要支流纳 省河发源于雨樟镇,县城及城关、四联、雨樟、鲁础营、李官、屯脚、巴 铃、潘家庄、下山、新龙场等主要产粮乡镇分别座落于麻沙河、大田河、 纳省河干流上游段和分水岭上,并贯穿坝子大部。其中南北盘江流域面积 221.8km2,北盘江流域面积 1563.5km2。 全县大小河流数十条,属北盘江主要支流麻沙河、大田河,南盘江主 要支流纳省河支流,其中流域面积大于 20 km2 以上(或河长大于 10km 以上)的河流有八条,即鲁础营河、巴铃河、南充河、鹧鸪园河、屯脚小
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河、鸦桥河、典母河、龙洞河。 巴铃河(又名软口河)位于兴仁县城东北部的巴铃镇,流域地跨东经 105°19?~105°26?北纬 25°25?~25°34?,属珠江流域西江水 系北盘江右岸一级支流麻沙河二级支流之一。流域东连回龙镇,南邻屯脚 镇马路河流域,西接民建乡新寨河流域,北靠大山乡岔普河流域,发源于 兴仁县陈家沟村田巴丫口,地理位置东经 105°20?,北纬 25°26?, 海拔高程 1430m,北流经母冲、倮落村、巴铃至公德村大花坝,于天生 桥电站上游,从右岸汇入岔普河。主河长 24km,落差 490m,平均比降 20.4?,流域面积 144.2km2,流域处于黔西南州陆地交通咽喉地带,省 道 309 线和关(岭)~兴(义)高等级公路纵贯全境,其地理位置十分 重要。巴铃河干流走向大致由南向北,主要三级支流有八条,即公德河、 罗伯湖河、小寨河、龙峰河、白水冲河、木桥河、母冲河及阴河洞支流。 根据《贵州省兴仁县巴铃河流域规划报告》至 2030 年流域内实现供 水保证率基本到生活为 95%,工业为 90%,农业为 80%,解决 0.96 万 人的安全饮水水源,使流域内城乡供水水源安全度达到 100%;流域灌溉 面积由现状的 1.18 万亩提高到 2.74 万亩,新增灌溉面积 1.29 万亩,解 决巴铃灌区的水源工程及续建配套,使各灌区灌溉水利用系数平均达到 0.72,使万亩以上灌区工程配套程度达到 98%;近期将巴铃河流域重要 乡镇的防洪标准由现状的 5~10 年一遇提高至 20 年一遇,远期完善防洪 减灾体系,进一步完善防洪非工程措施,尽量减少超标洪水可能造成的洪 灾损失;综合治理水土流失面积 53km3,水土流失治理程度达到 70%, 确保人均 1 亩基本农田,林草植被覆盖率达到 60%。 本次治理河段为巴铃河右岸阴河洞支流,位于兴仁县巴铃镇小坪寨
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村。河流发源于巴铃镇卡子村,流径小坪寨、关路、笔香寨、彭家堡后在 巴铃镇政府汇入巴铃河。 本次规划治理河段为小坪寨至关路段总长 1.2km。 通过量算,河道治理断面起点以上流域面积为 2.65km2,河长 3.17km,平 均比降为 28.9?; 治理断面终点以上流域面积为 3.43km2,河长 3.88km, 平均比降为 25.2?。

1.2.2 气象
兴仁县位于贵州省西南部,地处中压热带,属亚热带季风湿润气候, 由于纬度较低,同时又处在北回归线附近的云、贵高原东南部,气候受大 陆影响的程度约 40%~50%,气候特点是:冬暖夏凉、多阴雨少日照和 气候地域性差异性大等特点,区内光、热、水资源丰富。据兴仁县气象站 多年观测资料分析, 年平均气温 15.2℃, 最冷月 (一月) 平均气温 6.1℃, 最热月(七月)平均气温 22.1℃,极端最高气温 38.7℃,极端最低气温 -7.8℃,年平均无霜期 285.2 天,年平均日照时数 1586.9h。最大月日 照时数 178.4h,发生在 8 月,最小月日照数 88.2h,发生在一月。河谷 温热区年平均气温 15.5~16.8℃之间。 多年平均降雨量 1313mm, 降水 量年际变化不大,年内分配不均,一般五月中下旬即进入雨季,降水量集 中在 5~10 月,占年总量的 75.5%,为湿季;11 月至次年 4 月降水量 仅占全年总量的 16.7%,为干季。 多年平均水面蒸发量 1364.8mm,年平均相对湿度 80%,最小月相 对湿度为 6%,年平均风速为 1.9m/s,最大风速为 19m/s,全年以 E 风为多, 夏季盛行 S 风, 冬季盛行 EN 风。 灾害性天气主要有暴雨、 春旱、 倒春寒、冰雹、风灾、秋季低温绵雨等。多年平均大风日数 12.9 天,雾 日数 20.6 天,冰雹日数 2.4 天,雷暴日数 77.6 天。
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1.2.3 洪水
设计暴雨采用巴铃雨量站作为水文计算的参证站,并结合《贵州省暴 雨洪水计算实用手册》和有关等值线图成果,设计采用 H 1 h =45mm, Cv=0.4,Cs=3.5Cv,最大 24 小时点雨量均值 H 24 h =100mm,Cv =0.45, Cs=3.5Cv。 区域处于黔西南暴雨区中心区边缘, 为一般暴雨区。 本区域河流属山区雨源型河流,山洪成因主要由气旋雨、峰面雨系统的暴 雨形成,由于巴铃河流域干流及支流上游河段较陡,两岸的坡度较大,汇 流时间短,致使洪水陡涨陡落,洪水过程大多是单峰,属高峰尖瘦型,即 使洪水过程是复峰,其次峰的峰和量都很小,持续时间也相当短。整个洪 水过程的持续时间一般为 1~3d。 治理河段设计洪峰流量采用贵州省水利厅编制的 《贵州省暴雨洪水计 算 实 用 手 册 》( 以 及 修 订 本 ) 中 的 “ 雨 洪 法 ” 计 算 公 式
Q p ? 0.481 ?1
0.571

? f 0.223 ? J 0.149 ? F 0.890 ? CS p

? ?

1.143

计算得治理河段起点以上 10% 设

计洪峰流量 27.3m3/S,治理河段终点以上 10%设计洪峰流量 32.7m3/S。

1.3 地质
1.3.1 区域地质概况
测区地势总体呈南东高、北西低趋势,属中山侵蚀 -剥蚀地貌单元。 山顶高程一般在 1300-1450m 之间,相对高差约 50-150m,属中山地貌。 测区覆盖层较厚,植被发育,水土保持较好。区内多喀斯特地貌。漏斗、 溶洞、暗河常见,明暗流交替。工程治理区分布于溶蚀槽谷中,河流由西 向东径流。

1.3.2 整治河段工程地质条件
兴仁巴铃河山洪沟治理河段总长 1.20km, 桩号从 K0+000~K1+200。 下面对各段地质情况按桩号分段进行描述:
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1、K0+000~K0+532.8 段 设计沿原河道,长 532.8m,河道横断呈等腰梯形,上顶宽 6.0m,下 底宽 5m,高 2.5m,河堤坡度 1:0.2,堤顶两边坡度为 1:1。河堤用浆砌块 石砌筑,底板用砂浆混凝土浇筑,表面均抹水泥砂浆。经现场踏勘,该河 段现全被种植为耕地,但仍保留有“老河道”痕迹,河床两岸高,中间低。 该地段覆盖层较厚,厚度一般在 6-8m。覆盖层为黑色耕植土、黄色粘土、 亚粘土及碎石土。 根据 1:20 万区域地质图及周边地层出露情况, 在岩土剖 面结构上,由于小坪寨——关路山洪沟从建成后行洪时间仅 2 年(据调查 访问) ,主要原因为原隧洞洞顶及周边出现塌陷(塌陷 1)以致影响隧洞洞 壁垮塌而阻断行洪,行洪时间短,河道底部几乎无砂卵石沉积,故该段地 层剖面结构为:上层 0.5-1.0m 为耕植土,下层 5.5-7m 为黄色粘土、亚粘 土及碎石土,以下为基岩,岩性为三叠系中统关玲组第二段( T 2 g 2 )的 石灰岩。由于该河段覆盖层较厚,其底层为黄色粘土、亚粘土及碎石土, 因此河堤基础置于粘土层上即可。 2、K0+532.8~K0+811.1 段 该段为新建 1#排洪隧洞经过地段,长 278.3m。 1#隧洞主要穿越惠兴 高速公路 (据调查访问, 原隧洞也穿越惠兴高速, 所处地段为高填方路基, 由于该隧洞多年停职行洪,因此道路施工时对该隧洞已进行封堵,如果再 次对该隧洞进行施工恢复,必将会影响该路段路基的稳定性。),本次设 计采取避让高填方, 选择通过高速公路路基为挖方的基岩地段 (见附图 2) , 以确保隧洞施工中对公路的稳定性尽可能产生较小的影响。 该路段及其附 近基岩出露明显,岩性为三叠系中统关岭组第二段(T2g2)的石灰岩,岩 石坚硬,局部见溶蚀溶孔,整体较完整。隧洞施工时,必须采取边施工边 衬砌的临时支护措施,施工一段衬砌一段,施工时间与衬砌时间要连续, 中间不能有长时间间隔。要确保洞壁及周边岩体的稳定,防止出现冒顶和
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陷落,进而影响高速公路的稳定性。1#排洪隧洞洞身偏离原隧洞约 23° , 隧洞出口落在山体坡脚 K0+811.1 处,之后再修建 17m 明渠后与原明渠相 接。 3、K0+811.1~K0+900 段 该段为山洪沟明渠段,长 88.9m,其中 K0+811.1~K0+828.1 段为新 建;K0+828.1~K0+900 段为原明渠,局部有垮塌,只需修复即可。经现 场踏勘,该段明渠处在山脚洼地处,左岸为耕植土,厚度约 0.5m,右岸为 山坡,基岩出露明显,岩性为三叠系中统关岭组第二段(T2g2)的石灰岩, 河堤基础置于基岩上。 4、K0+900~K1+012.6 段 该段设计为明渠,周边基岩出露明显,岩性为三叠系中统关岭组第二 段(T2g2)的石灰岩,河堤基础置于基岩上。经现场踏勘,原 K0+900~ K1+012.6 全为隧洞段,但因山头附近出露岩石节理裂隙发育(见 3 组节 理:①走向 220° 、②走向 180° 、③走向 100° ,三组节理岩层都近于直立, 在平面上反映为纵横交错; 另外, 测得岩层产状为 195° ∠25° 、 180° ∠33° ) 、 岩体结构稳定性差,加之洞壁为简单的浆砌石石拱,故洞壁易于垮塌。因 此该段采取全挖方,修建明渠,挖方最大厚度为 11m,工程量不是太大, 方案可行。 5、K1+012.6~K1+193 段 该段为新建 2#排洪隧洞,长 180.4m。其中,K1+012.6~K1+126.3 段 为直接隧洞段,K1+126.3~K1+193 段为间接隧洞段,直接隧洞就是直接 从山体中开凿隧洞, 如 1#排洪隧洞就属于直接隧洞段; 而间接隧洞则是先 采取明挖,然后再架拱回填。由于 K1+012.6~K1+126.3 段一带基岩出露 明显,岩石较完整,未发现较为明显的节理裂隙和溶蚀溶洞,因此直接从 山体中开凿隧洞。K1+126.3~K1+193 段原隧洞顶部及其附近发现了 5 处
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塌陷坑,各规模大小不一。在新建 2#隧洞 K1+126.3 附近左侧连续发现了 3 个塌陷坑,经现场勘测,塌陷坑 1 长宽尺寸 7m× 6m,深度大约 6m,其 内已埋藏很多垃圾杂物。塌陷坑 2 和塌陷坑 3 紧邻塌陷坑 1,长宽尺寸分 别为 5m× 4m、3m× 2m,深度为 3-5m。塌陷坑 2 附近测得一岩层产状为 181° ∠34° 。同样,在 K1+150 附近有一塌陷坑 4,长宽尺寸 3.5m× 3.5m, 深度大约 3m。塌陷坑 5 位于离隧洞出口约 2m 的位置,长宽尺寸 0.5 m× 0.5m,为了安全起见,村民们用粘土及杂物把天窗已填堵,但在地表 发现有很明显的裂纹。K1+126.3~K1+193 段附近基岩出露明显,但是从 塌陷坑的结构面来看,该地段溶洞、溶沟溶槽相当发育,从隧洞出口出露 的基岩(石灰岩)来看,岩石较为破碎,节理裂隙发育。为了确保洞壁及 周边岩体的稳定,保证关路村寨房屋不受损毁,故该段隧洞施工采取先明 挖架拱再回填的处理方式,该隧洞段即为间接隧洞段。

1.3.3 天然建筑材料
本工程周边均无具备开采条件的料场,故本项目所用砂、石等天然建 筑材料均采取外购方式解决。

1.4 工程任务及规模
1.4.1 工程建设的必要性
本区域处于黔西南暴雨区中心区边缘,为一般暴雨区。本区域河流属 山区雨源型河流,山洪成因主要由气旋雨、峰面雨系统的暴雨形成,由于 巴铃河流域干流及支流上游河段较陡,两岸的坡度较大,汇流时间短,致 使洪水陡涨陡落,洪水过程大多是单峰,属高峰尖瘦型,即使洪水过程是 复峰,其次峰的峰和量都很小,持续时间也相当短。整个洪水过程的持续 时间一般为 1~3d。 由于治理河道阴河洞支流弯曲起伏,周围山高坡陡,河流上游坡降较
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大,降雨、暴雨汇流历时短,洪水来得快,加上现有堤防为天然土堤,因 受洪水侵蚀和冲刷,部分已垮塌,已失去防洪排涝的功能,河道两岸堤满 足不了泄洪水量的要求,稍有大雨便有洪灾。 本次规划治理河段为小坪寨至关路段总长 1.2km。区内地貌类型以岩 溶地貌为主,河流小坪寨段以丘陵盆坝、岩溶洼地为主。小坪寨至关路河 段为上世纪 70 年代修建的人工河道及排洪隧洞现今无法过流,已失去防 洪排涝的功能,洪水都是经治理河段上游 1.3km 处消坑排入地下暗河,满 足不了 10 年一遇洪水标准要求,在发生洪水时对坝区形成淹没,造成上 游凹地稍有大雨便有洪灾。 据村民介绍只要遇到洪水都会造成 S309 省道、 部分房屋、耕地被冲毁等现象。 根据《全国山洪灾害防治规划》、《全国中小河流治理和病险水库除 险加固、山洪地质灾害防御和综合治理总体规划》、2011 年中央 1 号文 件、《全国重点山洪沟治理工程初步设计指导意见》及贵州省相关文件要 求,结合《贵州省兴仁县巴铃河流域规划报告》、《贵州省兴仁县重点地 区中小河流近期治理建设规划》 、《贵州省盘江灌区续建配套与节水改造 2013 年度工程实施方案报告》 等相关规划, 急需对巴铃河山洪沟进行治理。 通过新建“拦、蓄、避、通、护”有关构筑物以提高两岸城镇、集中居民 点等防护对象的防洪标准,有效减轻人员伤亡和财产损失。与已建设的山 洪灾害监测预警系统和群测群防体系相结合, 形成防治区相对完善的山洪 灾害防治的工程措施与非工程措施体系, 全面提高项目区山洪灾害防御能 力和水平。

1.4.2 工程任务及规模
本次山洪沟治理主要任务为:根据“以人为本、人水和谐,突出重点、 兼顾一般,立足现状、加强协调,因地制宜、经济实用,资源节约、环境 友好,防治结合”的治理原则,结合山洪沟所在地形、地质条件、植被情
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况、治理现状、资金安排等因地制宜的合理选择河段。根据河道及两岸地 形、地质条件、环境美化、施工条件、工程造价等因素,以护岸防冲为重 点,形成以护岸及堤防工程,沟道清淤,排水隧洞,必要的谷坊、取水堰、 陡坡、跌水、滞洪带、消力坑等措施为辅的综合防治体系,以增加河道的 行洪断面面积、提高河道的行洪能力、降低设计标准洪水的水面线高度, 保护河道两岸房屋、基础设施和农田,减轻洪灾损失,保障人民正常生活 和工作秩序,保障地方经济持续稳定发展。考虑到项目的建设投资规模, 各工程措施主要布置在城镇、人口密集居民点、重要基础设施等处,形成 以治点为主的工程布局。 根据项目区实际情况,本工程山洪沟治理河道长度 1.2km,治理段 起止于小坪寨至关路排洪隧洞出口,其中新建堤防 1482.6m,新建排洪 隧洞 2 条总长 458.7m,新建桥涵 5 座。保护城镇及居民房屋 120 亩, 保护人口 0.68 万人,保护农田 5900 亩。

1.5 工程布置及建筑物
根据《全国重点山洪沟治理工程初步设计指导意见》 ,针对巴铃河山 洪沟特点及防治要求, 按照保护对象的规模、 重要性和防护要求, 参照 《防 洪 标 准 》( GB502101-94 )、《 城 市 防 洪 工 程 设 计 规 范 》 (GB/T50805-2012) ,考虑灾害造成的影响、经济损失等因素,确定巴 铃河山洪沟治理工程采用 10 年一遇洪水标准进行设计。 根据山洪沟流域内暴雨、山洪、沟道特点和治理现状及存在的主要问 题,山洪沟治理各种工程措施布置应重视防冲与消能,重视河床固定与平 稳水流,有目的的拦挡从上游向下游流动的巨石和林木,新建“拦、蓄、 避、通、护”等有关构筑物。 (一)具体工程布置原则为:
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(1) “拦” :在山洪沟的关键断面拦截下泄物体、保持河床稳定,保 护下游重要设施(采用谷坊、格栅坝等措施) 。 (2) “蓄” :利用山塘、洼地滞蓄洪水,消减洪峰。 (3) “避” :有条件的,可利用分洪道将洪水撇向城镇或重要设施下 游,利用截洪沟、排洪渠等设施,减少地表径流危害。 (4) “通” :采用河道疏浚清障及新建排洪隧洞等措施,保持河道畅 通,维持河道过流断面。 (5) “护” :加固或修建护岸、堤防等,保护重要设施及集中居民点。 (二)工程措施选择 对已失修损坏的人工河道及排洪隧洞进行疏通、扩挖衬砌。本工程山 洪沟治理河道长度 1.2km,治理段起止于小坪寨至关路排洪隧洞出口段。 工程治理方案选择为:结合《贵州省盘江灌区续建配套与节水改造 2013 年度工程实施方案报告》 已对阴河洞支流河道关路排水隧洞以下河段 新建排水渠堤防, 本次规划修建小坪寨至关路排洪隧洞出口由于失修损坏 不能行洪的人工河道及排洪隧洞造成沿线公路、 城镇及居民房屋被洪水冲 毁河段进行治理总长 1.2km, 设计洪水标准 10 年一遇洪水。 由于资金有限, 本工程上游河道治理建议相关部门作另案设计。 本工程主要建设内容有:新建堤防 1482.6m,新建排洪隧洞 2 条总长 458.7m,新建桥涵 5 座。

1.6 施工组织设计
1.6.1 施工导流
施工导流时段根据施工要求定为当年 10 月-次年 4 月, 施工标准根据 《水利水电施工组织设计规范》 (SL303—2004) ,导流建筑物划分为 5 级, 洪水重现期定为 3 年一遇。
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1.6.2 施工总体布置
由于本工程施工地点分散,考虑分段施工,为方便施工管理,施工临 时房屋及临时仓库可在河道附近租用民房,不够时修建临时房屋解决。 本工程距巴铃镇政府 5km, 沿线有 S309 省道及通村公路经过, 施工交 通极为方便。工程场内施工道路沿河岸布置。 拌和系统为移动式拌和机, 因此可根据实际情况布置在河堤上及排洪 隧洞进出口。 抽水系统布置在杨家凼水井进行抽水后进入高位水池,用 DN50 供水 管送至各工作面。

1.6.3 施工总进度
本工程主要建设内容有新建堤防、排洪隧洞、新建桥涵等,施工场地 分散,相互干扰小,各施工段可同时施工。该工程施工期拟定为 7 个月, 即第一年 10 月-次年 4 月。

1.7 工程占地及移民
本工程堤防及排洪隧洞沿上世纪 70 年代修建的人工河道及排洪隧洞 扩挖衬砌布置(其中 1#排洪隧洞由于进口被 2012 年惠兴高速公路填方高 边坡修建时将排洪隧洞进口压占封堵,需改道布置) 。根据调查、量算、 统计,本项目工程占地总面积为 24.1 亩,其中永久占地 9.9 亩、临时占 地 14.2 亩。 本工程建设征地补偿总概算投资为 66.84 万元,其中永久占地补偿 投资为 43.94 万元、临时征地补偿投资为 22.90 万元。

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1.8 环境保护设计
1.8.1 有利影响
本工程实施后,通过修建堤防、修建排洪隧洞等工程措施,对河道进 行综合治理,可以增加河道的行洪断面面积,提高河道行洪能力,降低设 计洪水的水面线高度,保护河道两岸的基础设施、居民点及农田,减轻洪 灾灾害,确保周边居民生产、财产安全,使农户真正受益。这对促进城镇 建设,提高人民生活质量有积极的意义。对巴铃镇经济的发展创造良好的 条件,起到积极的促进作用。

1.8.2 不利影响
本河道治理工程对外环境产生的不利影响主要存在于施工期。 1、施工废污水:施工人员生活产生生活污水,若不对上述废污水进 行处理直接排放,将会降低工程区下游水质。 2、施工粉尘、交通扬尘:施工爆破、开挖、砂石料拌和等产生粉尘, 车辆运输将产生扬尘,施工机械燃料产生尾气,对附近村寨及施工人员人 体健康造成影响,并污染局部环境空气。 3、施工噪声:施工机械设备使用、车辆运输,以及土石方开挖爆破 等,都将产生噪声,尤其是夜间施工,噪声对周边居民点的影响较大。 4、固体废物:施工期间将产生的弃渣如果乱丢乱弃,一是引发水土 流失,破坏植被,二是破坏当地景观。施工人员生活将形成生活垃圾,如 果不妥善处置,导致蚊蝇孳生,将影响周边环境卫生并散发臭味,遇到雨 天垃圾产生的渗滤液可能污染土壤。 5、生态影响:施工爆破噪声和河道清淤,将对下溪河水生生物造成 惊扰,短时间内造成水生生物向上下游发生迁移。施工人员频繁进出施工 场地和车辆等机械设备的进入,压埋植被,造成土壤板结、硬化,破坏土
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壤理化性质,破坏地表植被。施工弃渣若不及时转运,将形成水土流失。 总体而言,因本工程仅对局部河段进行治理,工程规模小,无大型施 工机械设备进场,因此对周围环境的不利影响程度有限。通过对环境影响 的初步评价表明有利影响是主要的,利大于弊。评价区无法定生态环境敏 感区,无特殊环境保护敏感目标,项目建设符合国家相关法律法规。从工 程建设的整体和长远效益来看, 有利影响时间长、 受益区广, 累积效应强。 工程建设不存在制约工程建设的重大环境因素,不利影响大多为临时性、 可逆的,通过采取适当环保措施能将这些影响消除或降到最低。从环境影 响评价的角度而言,工程的建设是可行的。 本工程新增环境保护投资概算为 10.00 万元。

1.9 水土保持设计
根据工程区地形地貌、水土流失特点以及措施布局的差异性,将本项 目分为主体工程建设区、施工辅助系统区、施工临时道路区、渣场区共计 4 个防治分区。 根据各防治分区的特点进行水土保持措施总体布置, 尽可能将点上重 点治理和面上一般防治、生物措施与工程措施、防治弃渣流失与治理土壤 侵蚀和提高土地生产力有机结合起来,统筹安排各类水土保持措施,并经 优化布局,形成完整的水土流失防治体系。 为防治工程建设可能产生的水土流失,结合工程施工特点,以施工中 的临时防护措施、完工后的植被恢复和绿化措施为主。 本工程新增水土保持概算投资 11.06 万元, 其中工程措施 9.15 万元、 植物措施 0.59 万元、临时措施 0.5 万元、独立费用 0.5 万元、基本预备 费 0.32 万元。

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1.10 工程管理设计
1.10.1 管理机构
本工程项目法人是兴仁县河道管理所,为了确保工程进度和工程质 量,充分发挥本工程效益,必须实行项目法人制、工程招投标制、工程监 理制和工程竣工后的审计制度。 因此应明确由水行政主管部门成立项目负 责主体,防汛管理部门,对本项目的建设及管理全过程负责。 根据《水利工程管理单位编制定员试行标准》 (SLJ705-81)的有关 规定,管理机构在河道管理所,成立管理站,人员可采取聘请受益区村委 会兼职等方法,本工程管理机构人员共 3 人。

1.10.2 工程管理运用
依据《中华人民共和国防洪法》 ,各级人民政府应当组织有关部门加 强对防洪设施的定期检查和监督管理。任何单位和个人不得破坏、侵占、 毁损河道堤防、 隧洞及护岸等防洪工程和水文、 通信设施及防汛备用器材、 物料等。

1.11 设计概算
1.11.1 概算编制原则及依据
(1)贵州省水利厅与贵州省发展和改革委员会联合发布《贵州省小 型水利水电工程设计概(估)算编制规定(试行) 》 (黔水建[2012]6 号文。 (2)建筑工程定额采用贵州省水利厅与贵州省发展和改革委员会联 合发布《贵州省水利水电建筑工程概算定额》及《贵州省水利水电工程施 工机械台班费用定额》等系列定额(黔水建[2012]6 号) 。 (3)工程量计算:按水利部(2005)水电设字第 328 号水利水电 工程设计工程量计算规定。
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(4)设计水平年 设计概算采用:2013 年第 3 季度价格水平年,结合当前市场经济及 当地建筑市场价格等进行项目投资概算的编制。

1.11.2 概算投资
工程投资:不含永久占地补偿投资 950.81 万元,含永久占地投资 994.75 万元(永久占地投资属于地方自筹资金) ;其中建筑工程投资 655.95 万元,施工临时工程投资 73.85 万元,独立费用投资 133.87 万 元, 基本预备费 5%投资 43.18 万元, 工程区征地移民安置补偿投资 66.84 万元, 水土保持工程投资投资 11.06 万元, 环境保护工程投资 10.0 万元。

1.12 社会经济效益综合评价
兴仁县巴铃河山洪沟治理工程的修建,可以显著提高上下游城镇、集 中居民点等防护对象的防洪标准, 与已建设的山洪灾害监测预警系统和群 测群防体系相结合, 形成防治区相对完善的山洪灾害防治的工程措施与非 工程措施体系,全面提高项目区山洪灾害防御能力和水平。减轻洪水对沿 线公路、城镇及居民房屋被洪水冲毁、冲垮的危险,有效减轻人员伤亡和 财产损失,有效的避免洪水冲刷淹没对自然环境的破坏,消除人民因洪水 引起的焦虑和恐慌,提高人民的健康水平。总体上看,山洪沟治理工程对 保护和改善生态环境是有利的。

1.13 招标方案设计
本工程规模较小,投资不大,同时考虑到便于施工管理,减少施工干 扰,使工程能有条不紊地进行,因此本工程招标划分为 1 个标段。 参加投标的施工企业应具有水利水电工程 3 级及以上的施工资质。

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1.14 结论
该工程建成后,可使治理河道行洪能力提高至 10 年一遇。保护城镇 及居民房屋 120 亩等基础设施折合人民币 6403 万元, 保护农田 5900 亩。 保护人口 0.68 万人的生命财产安全,可减少洪涝灾害损失,对发展当地 经济都起到举足轻重的作用,是迫切需求的。

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2、 水文
2.1 流域概况
兴仁县区域内水土流失分布较为广泛,以水力侵蚀和重力侵蚀为主, 主要为中度水土流失区。 人类不合理的社会经济活动是造成水土流失的根 本原因。人为无节制的毁林垦荒、采伐森林,给山剃“光头” ,大面积的 陡坡耕种,以及建房、采石、开矿、基础设施建设等过剩土石料和废渣乱 堆乱倒,严重破坏了地表植被,降低了森林拦蓄功能,加剧了坡面水土流 失。自然因素是造成水土流失的又一重要因素。在暴雨的冲蚀下,地表径 流汇集迅速造成对农田、果园、疏幼林地、荒山荒坡地洗刷,加之山体滑 坡,为水土流失提供了物质来源。 兴仁县属西江水系,珠江流域上游,分属南、北盘江水系,北盘江主 要支流麻沙河、大田河分别发源于新龙场镇和雨樟镇;南盘江主要支流纳 省河发源于雨樟镇,县城及城关、四联、雨樟、鲁础营、李官、屯脚、巴 铃、潘家庄、下山、新龙场等主要产粮乡镇分别座落于麻沙河、大田河、 纳省河干流上游段和分水岭上,并贯穿坝子大部。其中南北盘江流域面积 221.8km2,北盘江流域面积 1563.5km2。 全县大小河流数十条,属北盘江主要支流麻沙河、大田河,南盘江主 要支流纳省河支流,其中流域面积大于 20 km2 以上(或河长大于 10km 以上)的河流有八条,即鲁础营河、巴铃河、南充河、鹧鸪园河、屯脚小 河、鸦桥河、典母河、龙洞河。 巴铃河(又名软口河)位于兴仁县城东北部的巴铃镇,流域地跨东经 105°19?~105°26?北纬 25°25?~25°34?,属珠江流域西江水 系北盘江右岸一级支流麻沙河二级支流之一。流域东连回龙镇,南邻屯脚
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镇马路河流域,西接民建乡新寨河流域,北靠大山乡岔普河流域,发源于 兴仁县陈家沟村田巴丫口,地理位置东经 105°20?,北纬 25°26?, 海拔高程 1430m,北流经母冲、倮落村、巴铃至公德村大花坝,于天生 桥电站上游,从右岸汇入岔普河。主河长 24km,落差 490m,平均比降 20.4?,流域面积 144.2km2,流域处于黔西南州陆地交通咽喉地带,省 道 309 线和关(岭)~兴(义)高等级公路纵贯全境,其地理位置十分 重要。巴铃河干流走向大致由南向北,主要三级支流有八条,即公德河、 罗伯湖河、小寨河、龙峰河、白水冲河、木桥河、母冲河及阴河洞支流。 根据《贵州省兴仁县巴铃河流域规划报告》至 2030 年流域内实现供 水保证率基本到生活为 95%,工业为 90%,农业为 80%,解决 0.96 万 人的安全饮水水源,使流域内城乡供水水源安全度达到 100%;流域灌溉 面积由现状的 1.18 万亩提高到 2.74 万亩,新增灌溉面积 1。29 万亩, 解决巴铃灌区的水源工程及续建配套, 使各灌区灌溉水利用系数平均达到 0.72,使万亩以上灌区工程配套程度达到 98%;近期将巴铃河流域重要 乡镇的防洪标准由现状的 5~10 年一遇提高至 20 年一遇,远期完善防洪 减灾体系,进一步完善防洪非工程措施,尽量减少超标洪水可能造成的洪 灾损失;综合治理水土流失面积 53km3,水土流失治理程度达到 70%, 确保人均 1 亩基本农田,林草植被覆盖率达到 60%。 本次治理河段为巴铃河右岸阴河洞支流,位于兴仁县巴铃镇小坪寨 村。河流发源于巴铃镇卡子村,流径小坪寨、关路、笔香寨、彭家堡后在 巴铃镇政府汇入巴铃河。有 S309 省道直达项目区,交通条件较好。由于 治理河道阴河洞支流弯曲起伏, 周围山高坡陡, 河流上游坡降较大, 降雨、 暴雨汇流历时短,洪水来得快,加上现有堤防为天然土堤,因受洪水侵蚀
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和冲刷,部分已垮塌,已失去防洪排涝的功能,河道两岸堤满足不了泄洪 水量的要求,稍有大雨便有洪灾。结合黔西南州大型灌区管理局《贵州省 盘江灌区续建配套与节水改造 2013 年度工程实施方案报告》即将实施阴 河洞排水渠工程,长 3.96km,起点于关路排洪隧洞出口,终点于彭家堡公 路下 40m。本次规划治理河段为小坪寨至关路段总长 1.2km。 流域参数采用 1/1 万地形图量算, 并结合 1/5 万地形图及贵州省流域 水系检验校核。通过量算,河道治理断面起点以上流域面积为 2.65km2, 河长 3.17km, 平均比降为 28.9?;治理断面终点以上流域面积为 3.43km2, 河长 3.88km, 平均比降为 25.2?。 治理河段流域参数统计成果见表 2.1-1。 流域水系见设计图册。 表 2.1-1 治理河段流域参数统计成果表

治理河段流域参数 断面 流域面 积F (km2) 主河道 长L(km) 河道平 均比降 J(%) 流域形 状系数f

治理河段起点

2.65

3.17

2.89%

0.26

治理河段终点

3.43

3.88

2.52%

0.23

治理区域处于黔西南暴雨区中心区边缘,为一般暴雨区。本区域河流 属山区雨源型河流,山洪成因主要由气旋雨、峰面雨系统的暴雨形成,由 于巴铃河流域干流及支流上游河段较陡,两岸的坡度较大,汇流时间短, 致使洪水陡涨陡落,洪水过程大多是单峰,属高峰尖瘦型,即使洪水过程
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是复峰,其次峰的峰和量都很小,持续时间也相当短。整个洪水过程的持 续时间一般为 1~3d。 治理河道阴河洞支流区内地貌类型以岩溶地貌为主, 河流小坪寨段以 丘陵盆坝、岩溶洼地为主。小坪寨至关路河段为上世纪 70 年代修建的人 工河道及排洪隧洞,因当时修建的材料较差,年代久远,无人维修,已建 的排洪隧洞的进出口干砌块石衬砌,洞身没有衬砌,由于自然因素跨塌严 重。加上 2012 年惠兴高速公路填方高边坡修建时将排洪隧洞进口压占封 堵。已修建的河道为土堤,由于当地村民的乱挖乱倒、侵占河道等人为及 自然因素,造成河道河床抬高、淤堵严重,河道已不存在,目前河道已被 村民开挖成耕地。 仅在 1973 年及 1974 年通过两次洪水后, 至今一直没有 通过洪水,现有排洪隧洞及河道无法过流,已失去防洪排涝的功能,洪水 都是经治理河段上游 1.3km 处消坑排入地下暗河,满足不了 10 年一遇洪 水标准要求,在发生洪水时对坝区形成淹没,造成上游凹地稍有大雨便有 洪灾。据村民介绍只要遇到洪水都会造成 S309 省道、部分房屋、耕地被 冲毁等现象。

2.2 气象
兴仁县位于贵州省西南部,地处中压热带,属亚热带季风湿润气候, 由于纬度较低,同时又处在北回归线附近的云、贵高原东南部,气候受大 陆影响的程度约 40%~50%,气候特点是:冬暖夏凉、多阴雨少日照和 气候地域性差异性大等特点,区内光、热、水资源丰富。年平均气温 15.2℃, 最冷月 (一月) 平均气温 6.1℃, 最热月 (七月) 平均气温 22.1℃, 极端最高气温 38.7℃,极端最低气温-7.8℃,年平均无霜期 285.2 天, 年平均日照时数 1586.9h。最大月日照时数 178.4h,发生在 8 月,最小 月日照数 88.2h,发生在一月。河谷温热区年平均气温 15.5~16.8℃之
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间。多年平均降雨量 1313mm,降水量年际变化不大,年内分配不均, 一般五月中下旬即进入雨季,降水量集中在 5 ~ 10 月,占年总量的 75.5%,为湿季;11 月至次年 4 月降水量仅占全年总量的 16.7%,为干 季。多年平均水面蒸发量 1364.8mm,年平均相对湿度 80%,最小月相 对湿度为 6%,年平均风速为 1.9m/s,最大风速为 19m/s,全年以 E 风为多, 夏季盛行 S 风, 冬季盛行 EN 风。 灾害性天气主要有暴雨、 春旱、 倒春寒、冰雹、风灾、秋季低温绵雨等。多年平均大风日数 12.9 天,雾 日数 20.6 天,冰雹日数 2.4 天,雷暴日数 77.6 天。

2.3 水文基本资料
2.3.1 水文参证站选择
巴铃河流域内有巴铃雨量站。巴铃雨量站位于兴仁县巴铃镇,设立于 1963 年 4 月,隶属贵州省水文水资源局(原水文总站) ,为国家基本站 网,地理坐标为东径 105°22?,北纬 25°51?,已具有长期的降水观 测资料,观测规范,其水文资料年限较长(1956~2010 年) ,其系列长 度已满足《水利水电工程设计洪水计算规范》 (SL44-2006)的要求,且 其基本断面的水位流量关系可靠,经分析三性条件较好,可作为本次规划 设计的主要参证站。

2.3.2 水文资料评价
一、可靠性 巴铃雨量站其观测成果经省气候中心整编刊印,质量精度较高,成果 可靠性强。观测降雨系列年限都较长,整编成果可靠。 二、一致性
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巴铃雨量站作为本次的参证站,自 1963 年建站正式观测以来未曾搬 迁,附近亦无影响气候变化的大型工程。各种观测资料都是在一致条件下 产生的,故气象和雨量资料的一致性较好。 三、代表性 对巴铃雨量站的多年降水系列进行差积、累积和滑动计算分析后可 知,该系列包含了明显的连续丰、平、枯的降雨时段,系列离散程度小, 且长短系列的均值相当, 27 年滑动和 30 年累积都趋于稳定, 代表性较好; 通过分析其它雨量站的资料,代表性较好。

2.4 设计暴雨
2.4.1 暴雨洪水特性
治理区域处于黔西南暴雨区中心区边缘,为一般暴雨区。本区域河流 属山区雨源型河流,山洪成因主要由气旋雨、峰面雨系统的暴雨形成,由 于巴铃河流域干流及支流上游河段较陡,两岸的坡度较大,汇流时间短, 致使洪水陡涨陡落,洪水过程大多是单峰,属高峰尖瘦型,即使洪水过程 是复峰,其次峰的峰和量都很小,持续时间也相当短。整个洪水过程的持 续时间一般为 1~3d。统计巴铃雨量站(1956~2010 年)的观测资料得 暴雨主要集中在 6~9 月,P≥0.1mm 的降雨日数 190.7 天;P≥50mm 的暴雨日数为 3.9 天,有 13 年的最大一日降水量超过 80mm,有 4 年 的最大一日降水量超过渡 100mm,其中最大一次发生在 1980 年 7 月 3 日, 降水量为 121.2mm, 在 6 月~7 月出现最大一日降水量的几率为 70%, 大暴雨以 6、 7 两月发生机会最多, 雨强大, 其中 6 月份出现的几率为 45%, 在各月最大一日降雨发生的次算及几率见表 2.4-1。

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表 2.4-1
项目 出现次数 几率 5月 1 5%

年最大洪峰流量出现时间表
6月 9 45% 7月 5 25% 8月 3 15% 9月 2 10% 合计 20 100%

2.4.2 设计暴雨
本次设计暴雨采用巴铃雨量站作为水文计算的参证站,并结合《贵州 省暴雨洪水计算实用手册》和有关等值线图成果,确定本设计流域暴雨参 数。对巴铃雨量站 1956 年~2010 年实测最大一日暴雨资料计算得最大 一日均值 H 1 d =121.2mm。由最大 24 小时暴雨均值为最大 1 日暴雨均 值的 1.12 倍关系得最大 24 小时暴雨均值 H 24 h =135.7mm。 根据对巴铃雨量站 1956 年~2010 年最大 1 小时降水资料, 进行频 率分析计算,频率短线见图 2—1。对巴铃雨量站降水资料统计成果得:

H 1 h =43.4mm,Cv=0.36。
根据《贵州省暴雨洪水计算实用手册》查年最大 1 小时点雨量统计参 数及最大 24 小时点雨量统计参数,根据等值线图成果综合分析。考虑到 等值线成果综合分析了暴雨地区分布规律, 故流域暴雨统计参数设计采用

H 1 h =45mm, Cv=0.4, Cs=3.5Cv, 最大 24 小时点雨量均值 H 24 h =
110mm,Cv=0.45,Cs=3.5Cv,其设计暴雨计算成果见下表:

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表 2.4-2
项目 最大 24 小时点雨量 统计参数 模比系数 Kp H24(mm) 最大 1 小时点雨量 统计参数 模比系数 Kp Sp(mm)

设计暴雨成果表
频率(P) 0.5 1 2

0.01

0.1

0.2

5

10

20

最大 24 小时暴雨均值 100mm,Cv=0.45,Cs=3.5Cv 4.27 3.40 3.14 2.79 2.52 2.25 1.88 1.60 1.31 427.00 340.00 314.00 279.00 252.00 225.00 188.00 160.00 131.00 最大 1 小时雨量均值 45mm,Cv=0.4,Cs=3.5Cv 3.75 3.04 2.82 2.53 2.31 2.08 168.75 136.80 126.90 113.85 103.95 93.60 1.78 80.10 1.53 68.85 1.28 57.60

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2.5 设计洪水
2.5.1 历史洪水
治理河道阴河洞支流历史上无洪水调查记载,我公司于 2013 年 11 月对治理河段进行了洪水调查,在调查过程中,先后在该河道经过的小坪 寨村访问了当地居民 3 人,被调查者无法指证历史较远的洪水,仅调查的 3 人对 1991 年 6 月一次大洪水记忆深刻,为最近几十年以来最大一次洪 水。此次所调查到的 1991 年历史洪水位可靠性较高。在访问的 3 人中, 其中 1 人 63 岁,男,王洪兴;1 人 45 岁,男,张正平;1 人 72 岁,男, 张德福。被调查者并指认出 1991 年 6 月历史洪水位,小坪寨坝区由于河 道及排洪隧洞被堵,洪水无法排泄,形成天然湖泊,水深大概 8 米左右, 河岸大量耕地被冲毁,路面被淹,部分房屋被冲垮。 经过综合分析, 考虑到本次治理河段流域比较小, 没有历史洪水记录, 历史洪水重现期无从考究。 对该次洪水进行历史洪水重现期推算采用巴铃 雨量站点雨量重现期结构分析洪水历史重现期。 河道断面经过自然或者人 为发生了一些变化。 因此选择断面变化不大的小坪处洪痕比较清晰作为控 制断面来推求洪水的重现期。根据对当地群从洪水调查,经彩水力比降法 推算控制断面处 “91.6” 洪水洪峰流量为 33.1m3/s (洪水位 1320.52) 。 用雨洪法计算的洪峰流量与水力比降法计算的洪峰流量基本一致。 故推测 “91.6”洪水重现期为 20 年一遇是合理的。

2.5.2 设计洪水
治理河段内无实测洪水资料, 因此洪水计算采用贵州省水利厅编制的 《贵州省暴雨洪水计算实用手册》 (以及修订本)中的“雨洪法”计算公 式,根据确定的暴雨参数和流域参数推求治理河段设计洪水。
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本次巴铃河山洪沟治理工程为巴铃河右岸阴河洞支流,通过量算,河 道治理断面起点以上流域面积为 2.65km2 ,河长 3.17km ,平均比降为 28.9?; 治理断面终点以上流域面积为 3.43km2,河长 3.88km,平均比降 为 25.2?。 依据流域的几何特征值 F<10km2, 适用下列修订公式进行洪峰 流量计算:
Q p ? 0.481 ?1
0.571

? f 0.223 ? J 0.149 ? F 0.890 ? CS p

? ?

1.143

式中: Q p ——设计频率 P 洪峰流量(m3/s)
? 1 ——汇流参数,取值 0.335

f—流域形状系数(F/L2,L—主河道河长) J—分水岭至出口断面的河道加权平均比降(m/m) F—地表集雨面积(km2) C—洪峰径流系数,随不同频率暴雨取值不同 Sp—年最大 1 小时点雨量均值(mm) 经计算得出各控制断面设计洪峰流量成果见表 2.5-3。 治理河段上游 1.3km 处有一消坑,消坑进口尺寸为 B=1.5m,高 1.6m, 坑深 10m,据村介绍及现场调查得地下暗河宽度有 7m 以上,高 1.5--2.5m 之间,完全满足消坑消水能力。该消坑在不发生坝区淹没情况下其流态为 自由出流,在此情况下其消水能力采用曼宁公式计算,计算公式为: Q=AR2/3J1/2/n 式中:Q—流量 m3/s,n—糙率,取 0.045,A—相应高程断面面积 m2,R—相应高程断面水力半径 m,J—水力坡降,实测为 30%。 经计算得该消坑在不发生坝区淹没情况下消水能力为 18.672m3/s。 另根据县水利局、乡镇政府及贵州省兴仁县巴铃河流域规划,由于坝 区以岩溶地貌为主,地表径流都经过消坑排入地下暗河,无法满足项目区
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耕地灌溉用水需求, 需将回龙干海子坝区水源修建灌排渠道将水引入本流 域,流量为 7.487m3/s。 综合上述各类因素,本工程防洪堤及排洪隧洞设计排洪流量为地表 10%设计洪峰流量加上外来排灌水源及扣除消坑消水削峰后计算所得: 起点 10 年一遇设计排洪流量 16.116 m3/s,终点设计排洪流量 21.516 m3/s。

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2.5.3 施工洪水
(1)导流设计标准和导流时段 施工导流时段根据施工要求定为当年 10 月-次年 4 月, 施工标准根据 《水利水电施工组织设计规范》 (SL303—2004) ,导流建筑物划分为 5 级,洪水重现期定为 3 年一遇。 (2)施工期洪峰流量的计算 工程所在地多年平均降雨量 1313mm,降水量年际变化不大,年内 分配不均,一般五月中下旬即进入雨季,降水量集中在 5~10 月,占年 总量的 75.5%, 为湿季; 11 月至次年 4 月降水量仅占全年总量的 16.7%, 为干季。治理河段为上世纪 70 年代修建的人工河道及排洪隧洞,多年失 修,由于人为及自然因素,自从未 1973 年及 1974 年通过两次洪水后至今 没有通过洪水,洪水都是经治理河段上游 1.3km 处消坑排入地下暗河,仅 在发生洪水时才会对坝区形成淹没,冬春两季治理河段无地表径流,只有 在少量的窝函处有较浅的积水,施工导流可采用临时性抽排水作业,利于 施工。所以该工程主体工程的施工期按排在冬春两季,拟定主体施工期为 当年 10 月-次年 4 月,基本满足施工要求,故不再计算施工洪水。

2.5.4 设计洪水合理性分析
以巴铃雨量站为参证站,其资料系列较长,可靠性、代表性、一致性 较好,资料精度较高。洪水计算采用贵州省暴雨洪水计算有关公式进行, 采用的计算参数是依据设计流域洪水径流产、汇流条件拟定,设计洪水成 果能反映设计流域洪水径流特征。设计洪水成果是合理的。

2.6 泥沙
设计流域的泥沙,主要来源于流域内水土流失。设计流域无实测泥沙
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资料,根据《贵州省地表水资源》上“多年平均悬移质输沙模数等值图” 。 经调查分析, 区域内水土流失分布较为广泛, 以水力侵蚀和重力侵蚀为主, 主要为中度水土流失区。 人类不合理的社会经济活动是造成水土流失的根 本原因。人为无节制的毁林垦荒、采伐森林,给山剃“光头” ,大面积的 陡坡耕种,以及建房、采石、开矿、基础设施建设等过剩土石料和废渣乱 堆乱倒,严重破坏了地表植被,降低了森林拦蓄功能,加剧了坡面水土流 失。自然因素是造成水土流失的又一重要因素。在暴雨的冲蚀下,地表径 流汇集迅速造成对农田、果园、疏幼林地、荒山荒坡地洗刷,加之山体滑 坡,为水土流失提供了物质来源。泥沙悬移质多年平均输沙模数采用 500 t/㎞ 2,泥沙溶重 r=1.3t/m3,推移质按悬移质的 20%考虑。治理段终点 以上总集雨面积为 3.43km2,悬移质年输沙量为 0.17 万 t,推移质按悬 移质的 20%考为 0.03 万 t,则该断面多年平均年总输沙量为 0.20 万 t。

2.7 整治前后控制断面水力计算
1、治理前: 本次规划治理河段为小坪寨至关路段总长 1.2km。治理河道阴河洞支 流区内地貌类型以岩溶地貌为主,河流小坪寨段以丘陵盆坝、岩溶洼地为 主。小坪寨至关路河段为上世纪 70 年代修建的人工河道及排洪隧洞,因 当时修建的材料较差,年久失修,加上 2012 年惠兴高速公路填方高边坡 修建时将排洪隧洞进口封堵, 已建的排洪隧洞及河道无法过流。 仅在 1973 年及 1974 年通过两次洪水后, 至今一直没有通过洪水,现有排洪隧洞及 河道无法过流,已失去防洪排涝的功能。洪水都是经治理河段上游 1.3km 处消坑排入地下暗河, 消坑根据上述相关章节计算结果得该消坑在不发生 坝区淹没情况下消水能力为 18.672m3/s, 满足不了 10 年一遇洪水标准 27.3 m3/s 的要求,在发生洪水时对坝区形成淹没,造成上游凹地稍有大雨便有 洪灾,形成天然湖泊,经调查及计算得洪水位达 1320.52,水深比坝区
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最低点 1212.5 高程高出 8 米左右,河岸大量耕地被冲毁,路面被淹,部 分房屋被冲垮。 2、治理后 河道糙率参照《天然河道糙率参考表》及结合历史洪水调查成果,天 然状态河道糙率取 0.045~0.05, 治理后河道由于堤防采用浆砌块石衬砌 并勾缝,河床进行混凝土底板衬砌,糙率取 0.025;规划的两条排洪隧洞 之间的堤防采用浆砌块石衬砌并抹面,河床进行混凝土底板衬砌,糙率取 0.014;钢筋混凝土排水隧洞糙率取 0.014。 本次设计将治理段河道比降及断面变化进行分段计算 , 选取治理河 段 0+000m~0+471.8m 段、桩号 0+471.8m~0+525.8m 段、排洪隧洞 共 3 段作为水位流量关系控制断面。 泄洪断面按明渠均匀流公式计算,计算公式如下: Q=ω C Ri 式中:Q??设计过水流量(m3/s) ;ω ???设计过水断面(m2) ;
1 C??谢才系数,C= R 6 ; n???糙率; n
1

R??水力半径,m;i???设计比降。 各控制断面设计排洪流量、设计流速成果见下表。 表 2.7-1
序 号

各控制断面水力计算成果表

渠道名称

过水 安全 设计 渠道 边坡 湿周 水力 谢才 计算流 设计流 底坡 断面 糙率 超高 设计断面 水深 净宽 系数 χ 半径 系数 量 速 i ω n △ bxh h(m) b(m) m (m) R(m) C Q(L/s) v(m/s) 2 (m ) h(m)
Q ? ? ' ' F 0 . 8 9

治理河段桩号 0.10% 2.10 5.00 0.200 11.38 9.28 1.226 0.025 41.38 0.40 6?2.5 16488.4 1.45 0+000m~0+471.8m 段 治理河段桩号 2 0+471.8m~0+525.8m 0.18% 2.10 5.50 0.000 11.55 9.70 1.191 0.025 41.18 0.40 5.5?2.5 22022.2 1.91 段 3 治理河段隧洞至出口 0.20% 2.60 2.80 0.000 7.28 8.00 0.910 0.014 70.31 0.71 2.8?3.31 21836.6 3.00 1

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3、工程地质
3.1 前言
3.1.1 工程概况
兴仁县巴铃镇小坪寨片区及其附近村寨处在山区岩溶-洼地地带,雨 季时片区内常汇集大量积水, 积水原来主要通过小坪寨至关路的山洪沟及 隧洞排泄,后来因隧洞顶部及其附近多处塌陷而对排洪产生堵塞,河堤局 部垮塌,多年无人维修,该段山洪沟及隧洞由此而失去了排洪功能。后来 人们就变小坪寨片区山洪沟为耕地,进行大面积的种地。据调查访问,小 坪寨及其附近村寨雨季产生的积水主要通过一落水洞排泄, 但是当一场大 雨连续下几天时,落水洞的排水能力远远达不到泄洪的要求,小坪寨片区 村寨及农田会被大面积淹没,而且该落水洞目前已填堵了很多垃圾杂物, 因此小坪寨片区排洪问题更受到严重的影响, 该区百姓生命及财产安全很 令人担心。重新恢复排洪沟、打通隧洞工程势在必行。 本次治理河段为巴铃河右岸阴河洞支流, 位于兴仁县巴铃镇小坪寨村 境内。河流发源于巴铃镇卡子村,流经小坪寨、关路、笔香寨、彭家堡后 在巴铃镇政府汇入巴铃河。本次规划治理河段为小坪寨至关路段,总长 1.2km 。通过量算,河道治理断面起点以上流域面积为 2.65km2 ,河长 3.17km,平均比降为 28.9?; 治理断面终点以上流域面积为 3.43km2,河 长 3.88km,平均比降为 25.2?。本次设计阶段的勘测工作范围主要为: 补修河堤、新建河堤及隧洞施工。有 S309 省道直达项目区,项目区交通 条件较好。 从整体上看,工程治理区洞沟山洪沟由东向西径流。

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3.1.2 本次河道治理的任务、范围与内容
本项目治理河道长 1.2km, 治理段起止于小坪寨至关路排洪隧洞出口, 其中新建堤防 1482.6m, 新建排洪隧洞 2 条, 总长 458.7m, 新建桥涵 5 座。 保护城镇及居民房屋 120 亩,保护人口 0.68 万人,保护农田 5900 亩。本 次河道治理的工作任务主要包括补修河堤、新建河堤及隧洞工程。河段治 理的目的是为了保护河床两岸的耕地、村寨及重要建筑设施等。

3.1.3 任务由来及勘察工作的主要任务及内容
受兴仁县水务局委托, 我单位承担贵州省兴仁县巴铃河山洪沟治理工 程初步设计工作。接到任务后我单位立即组织相关专业技术人员于 2013 年 11 月对现场踏勘、收集资料,并进行测量和地质勘探工作,紧接着投 入设计论证工作,克服设计周期短、任务重等困难,于 2014 年 1 月初完 成了初步设计阶段工作。 本阶段地质勘察工作的主要任务及内容有: ①查明工程区地层岩性、构造、岩土层的分布、厚度及其性状, 基岩风化程度等。 ②查明工程区第四系覆盖层的成分、结构、分布范围和厚度,岩 土接触界面的起伏变化情况。 ③查明治理河段堤基有无土洞、喀斯特洞穴等的分布、规模、填 充情况及充填物的性状,分析其对堤基渗漏、稳定的影响。 ④查明治理河段堤基相对隔水层和透水层的埋深、厚度、特性及 与河水的水力联系,调查沿线泉、井分布位置及其水位、流量变化规 律,查明地下水与地表水的水质。 ⑤基本查明治理河段堤线附近有无埋藏的古河道、 古冲沟、 深渊、 潭、塘等,查明其性状、位置、分布范围,分析其对堤基渗漏、稳定 的影响。
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⑥确定堤 ( 墙 ) 基各岩土层的物理力学性质和渗透性参数。 ⑦查明工程区滑坡、崩塌等物理地质现象的分布位置及规模,分 析其对堤防的影响。 ⑧对堤基的渗漏、渗透稳定、抗滑稳定、沉陷、沉降变形等问题 进行评价,并对堤线进行分段工程地质评价,提出处理措施和建议。 ⑨对天然建筑材料进行勘查。 勘察工作执行的规程规范及技术标准: (1) 《中小型水利水电工程地质勘察规范》 (SL55 - 2005) (2) 《堤防工程地质勘察规程》 (SL188 - 2005) (3) 《水利水电工程水文地质勘查规范》 ( DL373-2007 ) (4) 《岩土工程勘察规范》 (GB50021 - 2001) (5) 《水利水电工程地质测绘规程》 (SL299-2004) (6) 《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》 ( SL 251 — 2000 ) (7) 《建筑抗震设计规范》 (GB50011 - 2001) (8) 《水电水利工程地质制图标准》 (DL5351 - 2006)

3.1.4 完成工作量及提交成果资料
本次勘察工作于 2013 年 11 月下旬进场,根据收集的前期资料,主要 采用收集资料,进行地表地质测绘,野外地质调查等综合勘察手段。治理 项目主要完成的勘察工作量及提交的成果资料如下(表 3-1、3-2) : 表 3-1 贵州省兴仁县巴铃河山洪沟治理工程地质勘察工作量表
项 目 地质 工作内容 区域地质测绘及复核 比例尺 1:5 万 单位 Km 幅 Km2
2

数量 196.12 2 0.51

备注 G-48-XXII 水文 地质图及地质 图各 1 张, 比例 均为 1:20 万

收集洞沟山洪沟勘察资料及周边 堤线区 建筑物资料,分析利用(资料为 1:20 万 地质 业主提供) 工程地质测绘 1:1000

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表 3-2 兴仁县巴铃河山洪沟治理工程地质勘察提交成果资料
序号 1 2 3 4 5 6 成 果 名 称 区域地质图 堤线区工程地质图 建材分布图 河堤设计纵断面图 河堤设计横断面图 工程地质勘察报告 比例尺 1:50000 1:1000 1:1000 如图 1:100 图 号 图幅 1# 1# 1# 2# 3# 单位 数量 幅 幅 幅 幅 幅 份 1 1 1 1 14 1 兴仁-巴铃-初设-地质-01 兴仁-巴铃-初设-地质-02 兴仁-巴铃-初设-地质-03 兴仁-巴铃-初设-地质-4-1 兴仁-巴铃-初设-地质-4-2

3.2 区域地质概况
3.2.1 地形、地貌
测区地势总体呈南东高、北西低趋势,属中山侵蚀-剥蚀地貌单元。 山顶高程一般在 1300-1450m 之间,相对高差约 50-150m,属中山地貌。 测区覆盖层较厚,植被发育,水土保持较好。区内多喀斯特地貌。漏斗、 溶洞、暗河常见,明暗流交替。

3.2.2 地层岩性
治理山洪沟位于兴仁县巴铃镇小坪寨村境内, 区内出露地层为第四系 (Q) ,三叠系上统龙头山组(T3l) 、火把冲组(T3h) 、把南组(T3b) 、赖 石科组(T3ls) ,三叠系中统竹杆坡组(T2z) 、杨柳井组(T2y) 、关岭组第 二段(T2g2) 、关岭组第一段(T2g1) , 三叠系下统永宁镇组第二段(T1yn2) 、 永宁镇组第一段(T1yn1) 、夜郎组(T1y) 。河道治理区主要分布于第四系 (Q) 、三叠系中统关岭组第二段(T2g2)地层中。现将各地层由新至老分 述如下: 1、第四系(Q) 冲洪积砂、卵石及黄色粉质粘土、粘土层;残坡积碎石土层、耕植土 层等。厚 0-5m 。 2、三叠系上统龙头山组(T3l)
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上部:灰绿、灰黄色泥质粉砂岩,夹岩屑石英砂岩、粘土岩及劣煤一 层(厚 0.1-0.25m) ;下部:灰、灰白色块状岩屑石英砂夹含砾岩屑石英砂 岩;底部为泥质粉砂岩、粉砂质粘土岩夹一层烟煤(厚 0.35m) 。含基岩裂 隙水。厚度大于 385m。 3、三叠系上统火把冲组(T3h) 灰、绿灰色厚层块状岩屑石英砂岩与粉砂质粘土岩、粘土岩互层,夹 炭质页岩、油页岩及菱铁矿层。此外,尚夹数十层煤层及煤线,其中有可 采 煤三层。 煤层主 要分布在 上部及 底部。 含 基岩裂 隙水。 厚 度大 于 131-687m。 4、三叠系上统把南组(T3b) 灰色粘土岩、粉砂质粘土岩,夹岩屑石英砂岩。上部为灰色钙质粘土 岩、泥灰岩,夹石英砂岩、钙质砂岩及薄煤 5-6 层。含基岩裂隙水。厚度 357-483m。 5、三叠系上统赖石科组(T3ls) 上部为灰色薄层泥灰岩夹泥质灰岩、含粉砂质灰岩;中部为深灰色砂 质泥灰岩及砂质灰岩,可侧变为粉砂岩;下部为深灰色薄-中厚层泥灰岩 及粉砂质泥灰岩。含溶洞裂隙水。厚度大于 108-1027m。 6、三叠系中统竹杆坡组(T2z) 灰色薄-中厚层灰岩,夹瘤状灰岩。在坡蝉、泥凼等地底部为砾状灰 岩。含裂隙溶洞水,富水性北部中等、南部强。厚度 30-140m。 7、三叠系中统杨柳井组(T2y) 灰、浅灰色厚层块状白云岩夹角砾状白云岩及薄层白云岩。上部或顶 部为浅灰色灰岩。底部为薄-中厚层白云岩夹泥质白云岩。在贞丰五里岗 至龙场一带,下部夹一层玻屑凝灰岩(0-1m) 。含裂隙溶洞水,富水性北 部中等、南部强。厚度 374-980m。
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8、三叠系中统关岭组(T2g) ,分为两段,即第二段和第一段: ①三叠系中统关岭组第二段(T2g2) 深灰色中厚层灰岩。下部夹瘤状灰岩、泥灰岩及泥质灰岩。顶部为 白云岩。马场-贞丰一线相变为中厚层白云岩夹白云质灰岩。含裂隙溶洞 水,富水性北部中等,南部强。厚度 442-643m。 ②三叠系中统关岭组第一段(T2g1) 上部为灰色中厚层泥质灰岩夹粘土岩,中部为灰紫色粘土岩夹泥质 白云岩及泥质灰岩,下部为浅灰色白云岩夹角砾状白云岩。底部为 0.5-2m 厚的“绿豆岩”。马场-贞丰一线相变为厚层块状白云岩。含溶洞裂隙水,富 水性弱。厚度 122-308m。 9、三叠系下统永宁镇组(T1yn) ,分为两段,即第二段和第一段: ①三叠系下统永宁镇组第二段(T1yn2) 上部为灰色白云岩、角砾状白云岩;下部为灰岩,时夹白云质灰岩 及泥质灰岩。龙场以东相变为白云岩。含裂隙溶洞水,富水性北部中等, 南部强。厚度 483-253m。 ②三叠系下统永宁镇组第一段(T1yn1) 灰色灰岩夹泥质灰岩及泥灰岩。顶部为杂色粘土岩夹灰岩、泥灰岩。 含裂隙溶洞水,富水性北部中等,南部强。厚度 299-358m。 10、三叠系下统夜郎组(T1y) 上部为紫红色粘土岩及砂质粘土岩;中部为紫红色粘土岩、泥质粉砂 岩与灰色灰岩互层;下部为灰绿紫红色粘土岩,夹粉砂质灰岩及泥质条带 灰岩。花江-龙场一线,变为灰岩夹粘土岩,中上部于贞丰附近变为白云 岩。含裂隙溶洞水,富水性中等。厚度 558-950m。

3.2.3 地质构造及地震
测区内主要见 8 条大断层、数条小断层及性质不明断层,地层倾向
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26° ~226° 、倾角 10° ~37° 。在工程区内,岩石呈单斜产出。这里分别对 区域内出露的 8 条断层特征分述如下: 断层 F1: 属正断层, 区内出露于北部, 长约 3km, 走向 41° , 倾向 132° , 倾角 78° 。 断层 F2:属正断层,区内出露于北部,相邻于 F1,且与 F1 近于平行, 长约 8.3km,走向 54° ,倾向 324° ,倾角 70-80° 。 断层 F3:属正断层,区内出露于北东部,相交于 F2,长约 5.4km,走 向 99° ,倾向 3° ,倾角 75° 。 断层 F4:属正断层,区内出露于北西部,长约 4.3km,走向 146° ,倾 向 215° ,倾角 70° 。 断层 F5: 属平移断层, 区内出露于中偏北西部, 长约 2.8km, 走向 60° , 倾向南东。 断层 F6: 区内出露于中偏东部, 南西段属平移断层, 北东段属正断层, 倾向 155° ,倾角 85° 。该断层走向 56,总长约 7.3km。 断层 F7:区内出露于东部,与断层 F6 平行,南西段属平移断层,北 东段属正断层,倾向 326° ,倾角 80° 。该断层走向 58,总长约 6.6km。另 外,还可见相邻于 F7 且与之平行的一条断层出露,即平移断层。 断层 F8:属逆断层,区内出露于东南角,长约 4.3km,走向 35° ,倾 向 127° ,倾角 38° 。 在大地构造上,项目区位于扬子准地台(Ⅰ)黔北台隆(Ⅰ1)六盘 水断陷(Ⅰ1B)普安旋钮构造变形区(Ⅰ1B2) 。 根据国家质量技术监督局 2001 年批准的《中国地震动参数区划图》 (GB18306-2001) , 工程区地震动峰值加速度小于 0.05g, 地震动反应谱特 征周期为 0.35s,相应地震基本烈度小于Ⅵ度,属中硬场地区,区域构造 稳定性好,项目区建筑物可不设防。
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3.2.4 水文地质条件
根据含水介质特征和地下水赋存条件、水力特征,区内地下水可划分 为四类:第四系松散孔隙水、基岩裂隙水、溶洞裂隙水和裂隙溶洞水。松 散岩类孔隙水主要分布于残坡积土及砂卵石层中; 基岩裂隙水主要分布于 碎屑岩等岩体裂隙中,主要为降水补给,向冲沟、河流排泄,补给地表水; 溶洞裂隙水和裂隙溶洞水主要赋存于碳酸盐岩分布区, 均主要接受大气降 水垂直补给,一般以泉的形式排出或补给地势较低的地表水及松散孔隙。 区内含基岩裂隙水的地层主要为三叠系上统龙头山组(T3l) 、三叠系上统 火把冲组(T3h) 、三叠系上统把南组(T3b) ;含溶洞裂隙水的地层主要为 三叠系上统赖石科组(T3ls) 、三叠系中统关岭组第一段(T2g1) ;含裂隙 溶洞水的地层主要为三叠系中统竹杆坡组( T2z ) 、三叠系中统杨柳井组 (T2y) 、三叠系中统关岭组第二段(T2g2) 、三叠系下统永宁镇组(T1yn) 、 三叠系下统夜郎组(T1y) 。 河流的主要补给水源为山泉(或地下水)和大气降雨,地下水流量一 般在 1.0-4.5L/S,其埋深较浅,河谷两岸地下水位均高于河床水位,地下 水动力类型为补给型,两岸地下水补给河水。河道为工程区地下水排泄基 准面。

3.2.5 物理地质现象
经地表调查,在 K1+012.6~K1+193发现原隧洞洞顶及其附近有 5 个 大小不一的塌陷坑。塌陷坑 1 长宽尺寸为 7m×6m ,深度大约 6m ,其 内已埋藏很多垃圾杂物。塌陷坑 2 、塌陷坑 3 紧邻塌陷坑 1 ,长宽尺寸 分别为 5m×4m 、 3m×2m ,深度为 3-5m 。在塌陷坑 2 的附近测得一岩 层产状为 181° ∠ 34° 。同样,在 K1+150 附近有一塌陷坑 4 ,长宽尺寸 为 3.5m×3.5m ,深度大约 3m。塌陷坑 5 位于离隧洞出口约 2m的位置, 长宽尺寸为 0.5 m×0.5m,为了安全起见,村民们用粘土及杂物把天窗
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已填堵,但在地表发现有很明显的裂纹。其余地段未见滑坡、泥石流 等大的不良物理地质现象分布。

3.3 工程区工程地质条件及评价
3.3.1 工程地质概况
3.3.1.1 地貌特征 工程区属中山侵蚀-剥蚀地貌单元,覆盖层较厚,植被发育良好。区 内碳酸盐岩分布面积广,喀斯特岩溶地貌发育,溶蚀和侵蚀作用强烈。多 见溶洞,有漏斗、暗河,明暗流交替。工程区地貌类型主要表现为山地、 洼地及平原。 3.3.1.2 岩土结构及分布特征 根据现场探槽及临近居民建筑基础开挖揭露情况, 山洪沟河道地层结 构自表层向深部可分为两层:①残坡积、粉质粘土、粘土、碎石土(Qel+dl); ②基岩。 ① 残、坡积层(Qel+dl):地表为黑褐色耕植土,下部为灰色-杂色粘土、 黄色粘土、碎石土,一般厚 3~6.0m,最厚可达 10.0m,主要分布于原河 道(尤其在小坪寨片区内,原河道及两岸阶地已被改造为耕地)及两岸阶 地。 ② 基岩:工程区分布地层岩性为三叠系中统关岭组(T2g2)石灰岩。 基岩埋深 0-10.0m,岩体强风化层厚 1.0-3.0m。 另外, 需要说明的是原河道或山洪沟可能存在砂卵石、 砾石层(Qal+pl), 但由于该河道为人工河道,且从建成后运行仅 2 年(据调查访问) ,后来 因隧洞顶部及附近塌陷而阻断行洪,行洪时间短,故该层极薄或无。故本 项目岩土结构不考虑该层。 综上,根据第四系覆盖层厚度和基岩出露情况,在覆盖层较厚的地 段,防洪堤基础可置于密实粘土层上,在基岩出露和覆盖层较浅的地段,
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基础置于基岩上。 3.3.1.3 地质构造及场地稳定性评价 经现场踏勘并结合 1:20 万(兴仁幅)区域地质图,工程区无断层、褶 皱等地质构造作用, 为单斜构造, 岩层倾向为 180~203° , 倾角为 14~34° 。 巴铃河山洪沟治理工程主要包括新建隧洞工程和明渠工程, 项目区拟开凿 两条排洪隧洞,即 1#排洪隧洞和 2#排洪隧洞,均为新建工程。1#排洪隧 洞处在里程 K0+532.8 ~ K0+811.1 段,长 278.3m ; 2 号隧洞处在里程 K1+012.6~K1+193 段,长 180.4m。1#隧洞主要穿越惠兴高速公路(据调 查访问,原隧洞也穿越惠兴高速,所处地段为高填方路基,由于该隧洞多 年停止行洪,因此道路施工时对该隧洞已进行封堵,如果再次对该隧洞进 行施工恢复,必将会影响该路段路基的稳定性。),本次设计采取避让高 填方,选择通过高速公路路基为挖方的基岩地段(见附图 2),以确保隧 洞施工中对公路的稳定性尽可能产生较小的影响。 该路段及其附近基岩出 露明显,岩性为三叠系中统关岭组第二段(T2g2)的石灰岩,岩石坚硬, 局部见溶蚀溶孔,整体较完整。隧洞施工时,必须采取边施工边衬砌的临 时支护措施,施工一段衬砌一段,施工时间与衬砌时间要连续,中间不能 有长时间间隔。要确保洞壁及周边岩体的稳定,防止出现冒顶和陷落,进 而影响高速公路的稳定性。2#排洪隧洞穿越关路村寨及山头,该段隧洞施 工仍沿原隧洞路线进行,设计上分为两小段( K1+012.6 ~ K1+126.3 、 K1+126.3~K1+193) ,一段采取直接隧洞施工,一段采取间接隧洞施工。 经现场踏勘,K1+012.6~K1+126.3 段,基岩出露较多,岩性为三叠系中 统关岭组第二段(T2g2)的石灰岩,岩石较完整,未发现较为明显的节理 裂隙和溶蚀溶洞。因此该段采取直接隧洞施工,直接隧洞就是直接从山体 中开凿隧洞,如 1#排洪隧洞就属于直接隧洞。K1+126.3~K1+193 段附近 基岩出露明显,发现了 5 处塌陷坑,塌陷坑规模大小不一,但是从塌陷坑
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的结构面来看,岩石不甚完整,溶洞、溶沟溶槽相当发育,在隧洞出口洞 壁出露的基岩(石灰岩)来看,岩石较为破碎,节理裂隙发育。为了确保 洞壁及周边岩体的稳定,保证关路村寨房屋不受损毁,故该段隧洞施工采 取先明挖、架拱再回填的处理方式,即间接隧洞施工。 根据现场调查,工程区除 2#排洪隧洞洞顶及其附近出现塌陷外, 其 余地段均未见滑坡、 泥石流等不良地质现象, 边坡的自然稳定性较好。 3.3.1.4 水文地质条件 巴铃河属珠江 流 域西江水系北 盘 江右岸一级支 流 麻沙河二级支 流。本次治理河段为巴铃河右岸阴河洞支流,位于兴仁县巴铃镇小坪 寨村及关路村境内。河流发源于巴铃镇卡子村,流径小坪寨、关路、 笔香寨、彭家堡后在巴铃镇政府汇入巴铃河。从整体上看,河流由西 向东径流。治理河段总长 1.20km,桩号从 K0+000 ~ K1+200 。 据工程区出露地层及含水介质特点, 按地下水赋存类型可分为孔 隙含水层、岩溶含水层两类。其中孔隙含水层为第四系( Q )粘土、 亚 粘 土 及 残 坡 积 土 层 ; 岩 溶 含 水 层 主 要 为 三叠系中统关岭组第二段 (T2g2)石灰岩。测区内的主要补给水源为山泉及大气降水。 3.3.1.5 持力层的选择 拟建工程的主要建筑内容为防洪堤和隧洞工程, 下面分别对防洪 堤和隧洞工程的持力层选择进行阐述。 1 、防洪堤持力层 防洪堤沿河床两岸布置,地基岩土自上而下依次为褐色耕植土、 黄 色 粘 土 、 亚 粘 土 、 碎 石 土 及 基 岩 。 河 床 部 位 基 岩 埋 深 一 般 0.0 ~ 10.0m。根据地基岩土的分布特征,建议基岩出露地段利用基岩作基 础持力层,地基稳定性较好。基岩埋深较深地段,由于土层较厚,开 挖量大,且施工困难,采用基岩作持力层不经济。因本防洪堤要求的
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地基力学指标不高,建议利用密实粘土层或老土层作为基础的持力 层。 2 、隧洞工程岩(土)持力层 隧洞工程岩(土)持力层主要为基岩,岩性为三叠系中统关岭组 第二段(T2g2)石灰岩。经现场踏勘,该区出露岩石整体不甚完整, 局部可见节理裂隙、溶洞、溶沟溶槽。故施工过程中必须采取边衬砌 边施工的方支护处理式,洞顶及侧壁均采取喷锚预应力施工,特别是 对岩溶裂隙等发育的地段,应采取高压注浆喷锚,然后用钢筋混凝土 架拱,确保洞壁及周边岩体稳定,达到安全施工的目的。 3.3.1.6 岩(土)体物理力学指标
根据工程特点,参照类似工程经验,兴仁山洪沟河堤岩(土)物理力学参数建议 值如下(表 3-3) :

表 3-3 巴铃河山洪沟治理工程河堤岩 ( 土 ) 物理力学参数建议值表
岩性名称 粘土 软塑 可塑 强风化石灰岩 弱风化石灰岩 容 重 3 (g/cm ) 1.60 1.65 2.50 2.65 凝聚力 c (KPa) 20 25 300 530 摩擦系 变形模量 数f (MPa) 0.15 5.0 0.20 10.0 0.50 2000 0.65 4500 地基承载力 (KPa) 120~150 160~180 500~1000 1500~1800

建议开挖边坡坡度: 岩质边坡 1: 0.7~1: 0.3, 覆盖层边坡 1:1~1:1.5。 3.3.1.7 堤基岩土的渗透稳定分析 堤基主要由粘土层及基岩构成,河道分布基岩为石灰岩,透水性强, 渗透稳定影响小。为一套富水性弱的岩组,仅含少量裂隙水。地表松散堆 积层和全、强风化层赋存有少量地下水,但与下部裂隙潜水仅有微弱水力 联系,属孔隙-裂隙潜水,除少量下渗外,常在相对不含水的弱风化带以 上以泉点形式排泄。同时粘土层透水性弱,选择其为防洪堤堤基持力层减 少了一定的渗流稳定破坏。工程区山洪沟明渠两岸大多为宽缓的一级阶 地,两岸地下水位平缓。平水期两岸地下水位一般高于河水位。修建河堤
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后对下水位一般雍高不大。 不会形成引起产生流土或管涌渗透破坏的水力 坡降。但河堤建成后,河流动力水力条件发生改变,河堤临水面堤基局部 会因水流的冲刷而产生变形破坏。 3.3.1.8 堤岸稳定性评价 治理河道明渠段两岸主要为较厚的覆盖层,局部为基岩出露。覆 盖层分布的地段,厚度一般在 5-10.0m,地形相对平缓,其稳定性好。 基岩出露的地段,基岩主要为三叠系中统关玲组第二段( T 2 g 2 )的石 灰岩,软弱夹层不发育,同时地层倾角较小,整体稳定较好。治理河 道隧洞段在施工过程中将采取一定的衬砌支护措施进行处理。

3.4 治理河段工程地质条件及评价
3.4.1 治理河段工程地质条件
兴仁巴铃河山洪沟治理河段总长 1.20km, 桩号从 K0+000~K1+200。 下面对各段地质情况按桩号分段进行描述: 1、K0+000~K0+532.8 段 设计沿原河道,长 532.8m,河道横断呈等腰梯形,上顶宽 6.0m,下 底宽 5m,高 2.5m,河堤坡度 1:0.2,堤顶两边坡度为 1:1。河堤用浆砌块 石砌筑,底板用砂浆混凝土浇筑,表面均抹水泥砂浆。经现场踏勘,该河 段现全被种植为耕地,但仍保留有“老河道”痕迹,河床两岸高,中间低。 该地段覆盖层较厚,厚度一般在 6-8m。覆盖层为黑色耕植土、黄色粘土、 亚粘土及碎石土。 根据 1:20 万区域地质图及周边地层出露情况, 在岩土剖 面结构上,由于小坪寨——关路山洪沟从建成后行洪时间仅 2 年(据调查 访问) ,主要原因为原隧洞洞顶及周边出现塌陷(塌陷 1)以致影响隧洞洞 壁垮塌而阻断行洪,行洪时间短,河道底部几乎无砂卵石沉积,故该段地 层剖面结构为:上层 0.5-1.0m 为耕植土,下层 5.5-7m 为黄色粘土、亚粘 土及碎石土,以下为基岩,岩性为三叠系中统关玲组第二段( T 2 g 2 )的
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石灰岩。由于该河段覆盖层较厚,其底层为黄色粘土、亚粘土及碎石土, 因此河堤基础置于粘土层上即可。 2、K0+532.8~K0+811.1 段 该段为新建 1#排洪隧洞经过地段,长 278.3m。 1#隧洞主要穿越惠兴 高速公路 (据调查访问, 原隧洞也穿越惠兴高速, 所处地段为高填方路基, 由于该隧洞多年停职行洪,因此道路施工时对该隧洞已进行封堵,如果再 次对该隧洞进行施工恢复,必将会影响该路段路基的稳定性。),本次设 计采取避让高填方, 选择通过高速公路路基为挖方的基岩地段 (见附图 2) , 以确保隧洞施工中对公路的稳定性尽可能产生较小的影响。 该路段及其附 近基岩出露明显,岩性为三叠系中统关岭组第二段(T2g2)的石灰岩,岩 石坚硬,局部见溶蚀溶孔,整体较完整。隧洞施工时,必须采取边施工边 衬砌的临时支护措施,施工一段衬砌一段,施工时间与衬砌时间要连续, 中间不能有长时间间隔。要确保洞壁及周边岩体的稳定,防止出现冒顶和 陷落,进而影响高速公路的稳定性。1#排洪隧洞洞身偏离原隧洞约 23° , 隧洞出口落在山体坡脚 K0+811.1 处,之后再修建 17m 明渠后与原明渠相 接。 3、K0+811.1~K0+900 段 该段为山洪沟明渠段,长 88.9m,其中 K0+811.1~K0+828.1 段为新 建;K0+828.1~K0+900 段为原明渠,局部有垮塌,只需修复即可。经现 场踏勘,该段明渠处在山脚洼地处,左岸为耕植土,厚度约 0.5m,右岸为 山坡,基岩出露明显,岩性为三叠系中统关岭组第二段(T2g2)的石灰岩, 河堤基础置于基岩上。 4、K0+900~K1+012.6 段 该段设计为明渠,周边基岩出露明显,岩性为三叠系中统关岭组第二 段(T2g2)的石灰岩,河堤基础置于基岩上。经现场踏勘,原 K0+900~
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K1+012.6 全为隧洞段,但因山头附近出露岩石节理裂隙发育(见 3 组节 理:①走向 220° 、②走向 180° 、③走向 100° ,三组节理岩层都近于直立, 在平面上反映为纵横交错; 另外, 测得岩层产状为 195° ∠25° 、 180° ∠33° ) 、 岩体结构稳定性差,加之洞壁为简单的浆砌石石拱,故洞壁易于垮塌。因 此该段采取全挖方,修建明渠,挖方最大厚度为 11m,工程量不是太大, 方案可行。 5、K1+012.6~K1+193 段 该段为新建 2#排洪隧洞,长 180.4m。其中,K1+012.6~K1+126.3 段 为直接隧洞段,K1+126.3~K1+193 段为间接隧洞段,直接隧洞就是直接 从山体中开凿隧洞, 如 1#排洪隧洞就属于直接隧洞段; 而间接隧洞则是先 采取明挖,然后再架拱回填。由于 K1+012.6~K1+126.3 段一带基岩出露 明显,岩石较完整,未发现较为明显的节理裂隙和溶蚀溶洞,因此直接从 山体中开凿隧洞。K1+126.3~K1+193 段原隧洞顶部及其附近发现了 5 处 塌陷坑,各规模大小不一。在新建 2#隧洞 K1+126.3 附近左侧连续发现了 3 个塌陷坑,经现场勘测,塌陷坑 1 长宽尺寸 7m× 6m,深度大约 6m,其 内已埋藏很多垃圾杂物。塌陷坑 2 和塌陷坑 3 紧邻塌陷坑 1,长宽尺寸分 别为 5m× 4m、3m× 2m,深度为 3-5m。塌陷坑 2 附近测得一岩层产状为 181° ∠34° 。同样,在 K1+150 附近有一塌陷坑 4,长宽尺寸 3.5m× 3.5m, 深度大约 3m。塌陷坑 5 位于离隧洞出口约 2m 的位置,长宽尺寸 0.5 m× 0.5m,为了安全起见,村民们用粘土及杂物把天窗已填堵,但在地表 发现有很明显的裂纹。K1+126.3~K1+193 段附近基岩出露明显,但是从 塌陷坑的结构面来看,该地段溶洞、溶沟溶槽相当发育,从隧洞出口出露 的基岩(石灰岩)来看,岩石较为破碎,节理裂隙发育。为了确保洞壁及 周边岩体的稳定,保证关路村寨房屋不受损毁,故该段隧洞施工采取先明 挖架拱再回填的处理方式,该隧洞段即为间接隧洞段。
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3.4.2 治理河段工程条件评价
治理河段工程地质条件评价主要包括堤防的工程地质分段、 各堤段工 程地质条件、主要工程地质问题评价、堤基险情隐患及加固处理措施的建 议。 总体而言, 对于山洪沟明渠段, 工程治理区两岸的边坡大部均较平缓, 其稳定性好。建议开挖边坡坡度:岩质边坡 1:0.7~1:0.3,覆盖层边坡 1:1~1:1.5。为了防止堤基发生渗流、管涌破坏及冲刷淘蚀破坏,堤 防需要作护脚处理。建议基岩出露或埋深较浅地段,以基岩作为基础的 持力层,基岩埋深较深地段以密实的粘土层作为地基的持力层,地基岩土 物理指标建议值见 3.3.1.6 节表 3-3。对于隧洞段,包括 1 号隧洞段和 2 号隧洞段,地表基岩出露均较明显,岩石坚硬,局部见节理裂隙,岩石相 对较完整,岩层倾角较缓,在 14-34°之间,岩石稳定性较好。隧洞施工 过程中为确保洞壁及周边岩体的稳定性,采取机械钻进方式,严禁炮采, 边施工边衬砌。

3.5 主要工程地质问题及处理措施
3.5.1 岸坡稳定问题
工程区构造较简单,未发现构造引起的稳定问题,对于岸坡局部出现 的崩塌问题,应采取一定的边坡支护加固措施确保其稳定性。整体而言, 岸坡稳定性较好,适宜修建防洪堤,对局部薄弱地带采取加固处理措施。

3.5.2 治理河段地面塌陷问题
经现场勘察, 发现在原有隧洞洞顶及其附近出现了 5 个规模大小不一的塌陷 坑。 塌陷坑 1:长宽尺寸 7m× 6m,深度大约 6m,其内已埋藏很多垃圾杂物。 塌陷坑 2 和塌陷坑 3:两个塌陷坑紧邻塌陷坑 1,长宽尺寸分别为 5m× 4m、

3m× 2m,深度为 3-5m。塌陷坑 2 附近测得一岩层产状为 181° ∠34° 。
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塌陷坑 4:位于 K1+150 附近,长宽尺寸 3.5m× 3.5m,深度大约 3m。 塌陷坑 5:位于离隧洞出口约 2m 的位置,长宽尺寸 0.5 m× 0.5m,为了安全

起见, 村民们用粘土及杂物把天窗已填堵, 但在地表发现有很明显的裂纹。

3.5.3 堤脚冲刷、淘蚀问题
位于河流冲刷岸的堤基,防洪堤建成并开始行洪时,水动力条件发生 改变,水流会对堤脚有较强的冲淘和淘蚀作用,因此防洪堤要进行护脚处 理。建议防洪堤建基面置于深泓线 0.5m 以下,堤脚宜采用刚性护脚。

3.5.4 基坑施工过程中排水问题
区内为岩溶卡斯特地貌,地下水位一般都比较低,河堤基础修建 在地下水位以上,故基坑施工过程中,地下水出现的可能性较小。

3.5.4 基坑边坡稳定问题
由于防洪堤基础大部分置于粘土层上, 基坑开挖主要是对粘土覆 盖层的开挖, 因此建议在基坑开挖过程中采取放坡开挖或跳槽开挖的 方式,对于硬塑粘土边坡高度小于 5m 时开挖比值为 1 :1.0-1:1.25 ; 对于边坡高度在 5-10m 时开挖比值为 1 :1.25-1:1.5 。对于周边建筑 物开挖过程中均留出安全距离,开挖过程中对基坑进行临时支护,以 保证施工中的安全。

3.6 隧洞施工影响洞壁及其他建筑物的稳定问题
3.6.1 穿越惠兴高速公路地段 1 号隧洞施工的稳定问题
该地段大部分为基岩出露,基岩为石灰岩,岩石整体相对较完整,局 部见节理裂隙。为确保洞壁及周边岩体的稳定,隧洞施工过程中严禁放炮 开挖,宜采取机械凿壁钻进、边施工边衬砌的处理方式。防治措施宜采取 喷锚支护,对整个洞壁都进行高压注浆,在遇软弱岩层或节理裂隙发育的
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地带, 除喷锚支护外, 还应采取钢筋架网, 再浇筑一定厚度的砂浆混凝土, 以达到稳坡固壁的目的,确保其安全施工。 说明:原穿越惠兴高速公路隧洞为填方路段,且下覆基岩岩体破碎, 节理裂隙发育,岩石稳定性差,岩石级别可归为Ⅳ类。

3.6.2 穿越关路村寨及山地地段 2 号隧洞施工的稳定问题
该段隧洞施工仍沿原隧洞路线,设计上分为两小段,一段采取直接隧 洞施工,一段采取间接隧洞施工。经现场踏勘,K1+012.6~K1+126.3 段, 基岩出露较多,岩性为三叠系中统关岭组第二段(T2g2)的石灰岩,岩石 较完整,未发现较为明显的节理裂隙和溶蚀溶洞。因此该段采取直接隧洞 施工, 直接隧洞就是直接从山体中开凿隧洞, 如 1#排洪隧洞就属于直接隧 洞。K1+126.3~K1+193 段附近基岩出露明显,发现了 5 处塌陷坑,塌陷 坑规模大小不一,但是从塌陷坑的结构面来看,岩石不甚完整,溶洞、溶 沟溶槽相当发育,在隧洞出口洞壁可以看见出露的基岩,基岩为石灰岩, 薄-中厚层,岩石破碎,节理裂隙发育。为了确保洞壁及周边岩体的稳定, 保证关路村寨房屋不受损毁, 故该段隧洞施工采取先明挖架拱再回填的处 理方式,该隧洞段的施工即为间接隧洞施工。

3.7 天然建筑材料
3.7.1 砂、石料
据调查,治理河段开采的砂、石料场选用兴仁县规模较大的 1# 砂石料场和 1# 砂石料场,分别位于“巴铃重工业园区” (在建)的东 面和西面,平均约 10km ,该场地岩石岩性为三叠系中统关岭组( T 2 g 2 ) 的石灰岩,岩质较纯、质地坚硬,强度较高,Rb 大于 40MPa 。岩石有 效利用率在 75 ~ 80% 之间,由此可见岩石成层性好,质量满足石料及 机制砂要求,料场均为当地建筑块石、砂及碎石材料场;有简 易公路 相通,可见料场开采运输条件较好。总之,石料质量和储量均能满足
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工程需要。

3.7.2 土料
经现场调查,项目区治理河道经过地段大部分为耕地,河道施工 时采取边开挖边回填, 回填料完全可用堤基开挖后去除的第四系褐色 耕植土、黄色粘土、亚粘土及碎石土,不需外用土料。项目区土料储 量、质量均能够满足工程设计要求。

3.8 结论与建议
1 、工程区地震动峰值加速度小于 0.05g,地震动反应谱特征周期为 0.35s,相应地震基本烈度小于Ⅵ度,属中硬场地区,区域构造稳定性好。 2 、工程区无大的不良地质现象,防洪堤沿线不存在制约性 工程 地质问题,具备工程建设条件。 3 、工程区自然边坡总体稳定,建议根据不同地段的地形、地质 条件,采用不同的防洪护坡基础型式。 4 、拟建堤高小于 5m, 选择密实粘土、亚粘土、碎石土层及基岩作 地基持力层均可满足防洪堤对基础持力层的要求。 5 、项目区附近有天然可采的砂、石料、土料料源分布,其料源 储量、质量均能满足工程设计要求。 6 、工程区河段大多为耕植土、粘土、亚粘土及碎石土沉积,均 可作为堤基回填料用。 7 、施工时注意基坑涌水问题,建议采取边挖边排,挖后立即施 工,如遇有淤泥地段,建议用碎石、块石抛入进行碾压换填处理。 9 、隧洞施工过程中注意对洞顶及侧壁的稳定影响,防止产生坍 塌和冒顶现象。特别是在穿越惠兴高速地段,隧洞施工严禁放炮开挖, 宜采取机械凿壁钻进方式,采取边施工边支护的加固处理措施。防治措施
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宜采取喷锚支护,对整个洞壁都进行高压注浆,在遇软弱岩层或节理裂隙 发育的地带,除喷锚支护外,还应采取钢筋架网,再浇筑一定厚度的砂浆 混凝土,以达到稳定固壁的目的,确保其安全施工。 9 、本阶段勘探工作量有限,建议加强施工期的地质工作和基坑 验槽工作。

3.8 附 图
1、区域地质平面图 2、山洪沟治理工程地质平面图 3、山洪沟治理工程地质纵剖面图 4、山洪沟治理工程地质横剖面图

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4、工程任务及规模
4.1 自然及社会经济情况
兴仁县位于贵州省黔西南州中部, 东邻贞丰县, 南接安龙县、 兴义市, 西界普安县,北接晴隆县,东北与关岭隔山江相望。地形西高东低,境内 地形起伏较大。全县国土面积 1785.3km2,辖 16 个乡镇、286 个行政 村,居住着汉、布、依、苗、回、彝、仡佬等 16 个民族,2012 年年末 全县公安户籍人口为 536168 人,其中:非农业人口 52582 人。是典型 的山区农业县。农作物主要种植水稻、小麦、玉米、洋芋等,经济作物主 要有土烟、烤烟、油菜、苡仁米、芭蕉芋、辣椒等。植被为混交林、權木 林等,树木种类多、林木种类多,林相及不整齐,主要树种有松、杉、樟 木、马柏、泡桐、杂竹等,经济林木有果树、油桐、生漆、棕树等。 兴仁县区位条件优越,东靠 324 国道,西临 320 国道,省道 214、 215 线和南(宁)昆(明)铁路、盘(县)百(色)高等级公路、贵(阳) 黄(果树) 、惠兴高速等高等级公路穿境而过,距南北盘(江)水运码头 40 多公里,是滇黔桂结合部的重要交通枢纽,距离省城贵阳市约 295 公 里,距州府兴义市仅约 70 多公里,交通十分便利。 兴仁县气候适宜,属高原型北亚热带温和湿润气候。全县现在耕地 108.93 万亩,适宜发展草地畜牧业。2012 年全县实现生产总值(GDP) 610719 万元,人均生产总值 14614 元,全县完成农林牧渔业总产值 156200.8 万元, 全县粮食作物播种面积 60.71 万亩, 全年粮食产量 15.29 万吨。 全年造林及整地 5000 亩, 森林覆盖率达 38.6%。 育苗面积 443.7 亩, 培育苗木 1727.4 万株, 其中: 经济林育苗 166.5 亩, 培育苗木 128.6
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万株;用材林育苗 277.2 亩,培育苗木 1598.8 万株。全县城市居民人均 可支配收入达 17167 元,农村农民人均纯收入为 4964 元, 区域内水土流失分布较为广泛,以水力侵蚀和重力侵蚀为主,主要为 中度水土流失区。人类不合理的社会经济活动是造成水土流失的根本原 因。人为无节制的毁林垦荒、采伐森林,给山剃“光头” ,大面积的陡坡 耕种,以及建房、采石、开矿、基础设施建设等过剩土石料和废渣乱堆乱 倒,严重破坏了地表植被,降低了森林拦蓄功能,加剧了坡面水土流失。 自然因素是造成水土流失的又一重要因素。在暴雨的冲蚀下,地表径流汇 集迅速造成对农田、果园、疏幼林地、荒山荒坡地洗刷,加之山体滑坡, 为水土流失提供了物质来源。 区域内煤矿资源丰富,由于没有很好规划,开采后的废渣、废水、废 气大量的排放和农业种植农药化肥的流失,致使河道被污染,有的甚至已 成为排污沟,从而成为污染下游水质的潜在因素,破坏了生态平衡,对当 地人民的生活带来了严重的影响。 应对主要污染源有针对性地采取相应措 施,做到达标排放,提倡使用低毒高效农药,限制使用高毒农药以保护人 类生存环境。 项目区位于巴铃镇小坪寨村,距巴铃镇政府 5km,距县城 23 公里, 距州府驻地兴义 91 公里,距省城贵阳 260 公里。巴铃镇位于兴仁县城东 北部,东与贞丰县毗邻,南与安龙县接壤,西与本县民建乡、李关乡和东 湖办事处相连,北靠大山乡。全镇国土面积 205.3 平方公里,耕地面积 3.8 万亩,辖 15 个行政村,3 个社区,248 个村民小组,52000 多人口, 主要居住着汉、布依、苗、彝、回、仡佬等 9 个民族。1998 年巴铃被列 为贵州省“双百”小城镇建设试点镇,是兴仁县的第一人口大镇,也是黔 西南州的商贸重镇之一。巴铃镇现有自来水厂 8 个,自流蓄水池 46 个,
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集镇中心日供水量 1500 吨左右;有 25 千伏安降压站 1 座,实施农村电 网改造,村村通电,城乡电价实行“同网同价”;有移动通信机站 14 座; 联通机站 1 座和“小灵通”机站 1 座。村村通程控电话,公路和电视。农 村广播电视“村村通”工程已覆盖全镇。集镇中心卫生院 1 所,村村有卫 生服务室;有人口与计划生育服务站 1 个;巴铃交通四通八达,巴(铃) 百(德)公路、屯(脚)巴(铃)通乡公路、309 省道、关(岭)兴(义)、 惠兴高速等高等级公路横贯境内,村村通公路,全镇通车里程达 150 公 里。 巴铃镇属较大的山区农业镇。辖区物产丰富,粮食作物主要有水稻、 玉米、小麦、洋芋;经济作物主要有辣椒、苡仁米、芭蕉芋、晒烟、烤烟 等,其中辣椒、晒烟、苡仁米早已闻名省内外;矿产资源主要有煤炭、锰 矿和磷矿,煤炭远销云南、广西、广东等地;畜牧业健康有序的向前发展, 州级养殖示范基地—天元养殖场位于巴铃小坪寨村, 其优良品种辐射周边 乡镇、县市。全镇人均拥有粮食 400 多公斤,人均纯收入 2250 元。

4.2 工程建设的必要性
本区域处于黔西南暴雨区中心区边缘,为一般暴雨区。本区域河流属 山区雨源型河流,山洪成因主要由气旋雨、峰面雨系统的暴雨形成,由于 巴铃河流域干流及支流上游河段较陡,两岸的坡度较大,汇流时间短,致 使洪水陡涨陡落,洪水过程大多是单峰,属高峰尖瘦型,即使洪水过程是 复峰,其次峰的峰和量都很小,持续时间也相当短。整个洪水过程的持续 时间一般为 1~3d。 由于治理河道阴河洞支流弯曲起伏,周围山高坡陡,河流上游坡降较 大,降雨、暴雨汇流历时短,洪水来得快,加上现有堤防为天然土堤,因 受洪水侵蚀和冲刷,部分已垮塌,已失去防洪排涝的功能,河道两岸堤满
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足不了泄洪水量的要求,稍有大雨便有洪灾。 本次规划治理河段为小坪寨至关路段总长 1.2km。区内地貌类型以岩 溶地貌为主,河流小坪寨段以丘陵盆坝、岩溶洼地为主。小坪寨至关路河 段为上世纪 70 年代修建的人工河道及排洪隧洞现今无法过流,已失去防 洪排涝的功能,洪水都是经治理河段上游 1.3km 处消坑排入地下暗河,满 足不了 10 年一遇洪水标准要求,在发生洪水时对坝区形成淹没,造成上 游凹地稍有大雨便有洪灾。 据村民介绍只要遇到洪水都会造成 S309 省道、 部分房屋、耕地被冲毁等现象。 根据《全国山洪灾害防治规划》、《全国中小河流治理和病险水库除 险加固、山洪地质灾害防御和综合治理总体规划》、2011 年中央 1 号文 件、《全国重点山洪沟治理工程初步设计指导意见》及贵州省相关文件要 求,结合《贵州省兴仁县巴铃河流域规划报告》、《贵州省兴仁县重点地 区中小河流近期治理建设规划》 、《贵州省盘江灌区续建配套与节水改造 2013 年度工程实施方案报告》 等相关规划, 急需对巴铃河山洪沟进行治理。 通过新建“拦、蓄、避、通、护”有关构筑物以提高两岸城镇、集中居民 点等防护对象的防洪标准,有效减轻人员伤亡和财产损失。与已建设的山 洪灾害监测预警系统和群测群防体系相结合, 形成防治区相对完善的山洪 灾害防治的工程措施与非工程措施体系, 全面提高项目区山洪灾害防御能 力和水平。

4.3 河流现状及存在的主要问题
本次规划治理河段为小坪寨至关路段总长 1.2km。区内地貌类型以岩 溶地貌为主,河流小坪寨段以丘陵盆坝、岩溶洼地为主。小坪寨至关路河 段为上世纪 70 年代修建的人工河道宽 5m—10m 及排洪隧洞宽 1.6m,高 1.9m。因当时修建的材料较差,修建年代久远,无人维修,跨塌严重,已 建的排洪隧洞的进出口干砌块石衬砌,洞身没有衬砌。加上 2012 年惠兴
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高速公路填方高边坡修建时将排洪隧洞进口压占封堵。 已修建的河道为土 堤,由于当地村民的乱挖乱倒、侵占河道等人为及自然因素,造成河道河 床抬高、淤堵严重,河道已不存在,目前河道已被村民开挖成耕地。仅在 1973 年及 1974 年通过两次洪水后, 至今一直没有通过洪水,现有排洪隧 洞及河道无法过流,已失去防洪排涝的功能,洪水都是经治理河段上游 1.3km 处消坑排入地下暗河, 满足不了 10 年一遇洪水标准要求, 在发生洪 水时对坝区形成淹没,造成上游凹地稍有大雨便有洪灾。据村民介绍只要 遇到洪水都会造成 S309 省道、部分房屋、耕地被冲毁等现象。

4.4 工程任务和规模
本次山洪沟治理主要任务为:根据“以人为本、人水和谐,突出重点、 兼顾一般,立足现状、加强协调,因地制宜、经济实用,资源节约、环境 友好,防治结合”的治理原则,结合山洪沟所在地形、地质条件、植被情 况、治理现状、资金安排等因地制宜的合理选择河段。根据河道及两岸地 形、地质条件、环境美化、施工条件、工程造价等因素,以护岸防冲为重 点,形成以护岸及堤防工程,沟道清淤,排水隧洞,必要的谷坊、取水堰、 陡坡、跌水、滞洪带、消力坑等措施为辅的综合防治体系,以增加河道的 行洪断面面积、提高河道的行洪能力、降低设计标准洪水的水面线高度, 保护河道两岸房屋、基础设施和农田,减轻洪灾损失,保障人民正常生活 和工作秩序,保障地方经济持续稳定发展。考虑到项目的建设投资规模, 各工程措施主要布置在城镇、人口密集居民点、重要基础设施等处,形成 以治点为主的工程布局。 根据项目区实际情况,本工程山洪沟治理河道长度 1.2km,治理段 起止于小坪寨至关路排洪隧洞出口,其中新建堤防 1482.6m,新建排洪 隧洞 2 条总长 458.7m,新建桥涵 5 座。保护城镇及居民房屋 120 亩, 保护人口 0.68 万人,保护农田 5900 亩。
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4.5 工程治理方案
4.5.1 防洪标准
根据《全国重点山洪沟治理工程初步设计指导意见》 ,针对巴铃河山 洪沟特点及防治要求, 按照保护对象的规模、 重要性和防护要求, 参照 《防 洪 标 准 》( GB502101-94 )、《 城 市 防 洪 工 程 设 计 规 范 》 (GB/T50805-2012) ,考虑灾害造成的影响、经济损失等因素,确定巴 铃河山洪沟治理工程采用 10 年一遇洪水标准进行设计。

4.5.2 治理原则
1、以人为本、人水和谐的原则。以保障人民群众生命安全为目的, 畅通山洪出路,严禁缩窄河道、围堤造地。 2、突出重点、兼顾一般的原则。山洪沟要处理好点上治理和面上治 理的关系,以点上治理为主;处理好上下游、左右岸的关系。 3、立足现状、加强协调的原则。充分发挥现有设施的作用,重视已 有设施的除险加固和维护;区分、协调好山洪沟治理与水土保持小流域治 理、中小河流治理、中小河流治理重点县综合整治等项目的关系;协调、 衔接好与国土部门地质灾害防治的关系;处理好与水资源利用、生态环境 保护的关系。 4、因地制宜、经济实用的原则。根据山洪沟的特点和防洪保护需要, 通过方案比选合理确定治理方案和措施,注重治理效果,处理好工程安全 性、实用性与经济性的关系。 5、资源节约、环境友好的原则。结合当地条件,优化设计方案,充 分利用当地材料,合理规划取、弃料场,尽量少点耕地,从严控制管理用 地;尽可能减少对河流生态及当地环境的影响,注意与城市景观、生态不 幸的协调。
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6、防治结合,以防为主的原则。以工程治理措施为重点,并与非工 程措施相结合,防灾避灾与减灾相结合,与已建设的山洪灾害监测预警系 统和群测群防体系相结合, 形成防治区相对完善的山洪灾害防治的工程措 施与非工程措施体系。

4.4.3 工程治理方案及工程布置选择
根据山洪沟流域内暴雨、山洪、沟道特点和治理现状及存在的主要问 题,山洪沟治理各种工程措施布置应重视防冲与消能,重视河床固定与平 稳水流,有目的的拦挡从上游向下游流动的巨石和林木,新建“拦、蓄、 避、通、护”等有关构筑物。 (一)具体工程布置原则为: (1) “拦” :在山洪沟的关键断面拦截下泄物体、保持河床稳定,保 护下游重要设施(采用谷坊、格栅坝等措施) 。 (2) “蓄” :利用山塘、洼地滞蓄洪水,消减洪峰。 (3) “避” :有条件的,可利用分洪道将洪水撇向城镇或重要设施下 游,利用截洪沟、排洪渠等设施,减少地表径流危害。 (4) “通” :采用河道疏浚清障及新建排洪隧洞等措施,保持河道畅 通,维持河道过流断面。 (5) “护” :加固或修建护岸、堤防等,保护重要设施及集中居民点。 (二)工程措施选择 对已失修损坏的人工河道及排洪隧洞进行疏通、扩挖衬砌。本工程山 洪沟治理河道长度 1.2km,治理段起止于小坪寨至关路排洪隧洞出口段。 工程治理方案选择为:结合《贵州省盘江灌区续建配套与节水改造 2013 年度工程实施方案报告》 已对阴河洞支流河道关路排水隧洞以下河段 新建排水渠堤防, 本次规划修建小坪寨至关路排洪隧洞出口由于失修损坏
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不能行洪的人工河道及排洪隧洞造成沿线公路、 城镇及居民房屋被洪水冲 毁河段进行治理总长 1.2km,设计洪水标准 10 年一遇洪水。由于资金有 限,本工程上游河道治理建议相关部门作另案设计。 本工程主要建设内容有:新建堤防 1482.6m,新建排洪隧洞 2 条总 长 458.7m,新建桥涵 5 座。

4.6 设计洪水计算
4.6.1 设计洪水标准
根据《全国重点山洪沟治理工程初步设计指导意见》 ,针对巴铃河山 洪沟特点及防治要求, 按照保护对象的规模、 重要性和防护要求, 参照 《防 洪 标 准 》( GB502101-94 )、《 城 市 防 洪 工 程 设 计 规 范 》 (GB/T50805-2012) ,考虑灾害造成的影响、经济损失等因素,确定巴 铃河山洪沟治理工程采用 10 年一遇洪水标准进行设计。

4.6.2 治理前后设计洪水计算
本次规划治理河段治理前后设计洪水计算结果祥见 2.7 章节的相关 描述。

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5、工程总体布置及主要建筑物
5.1 工程等别及建筑物级别
巴铃河山洪沟保护城镇及居民房屋 120 亩,保护人口 0.68 万人,保 护农田 5900 亩。根据《全国重点山洪沟治理工程初步设计指导意见》 ,针 对巴铃河山洪沟特点及防治要求,按照保护对象的规模、重要性和防护要 求,参照《防洪标准》 ( GB502101-94 ) 、 《城市防洪工程设计规范》 (GB/T50805-2012) ,考虑灾害造成的影响、经济损失等因素,确定巴 铃河山洪沟治理工程采用 10 年一遇洪水标准进行设计。本工程等级为 V 等,主要建筑物级别为 5 级,次要建筑物级别为 5 级。

5. 2 设计基本资料
5.2.1 设计依据
根据《全国山洪灾害防治规划》、《全国中小河流治理和病险水库除 险加固、山洪地质灾害防御和综合治理总体规划》、2011 年中央 1 号文 件、《全国重点山洪沟治理工程初步设计指导意见》及贵州省相关文件要 求,结合《贵州省兴仁县巴铃河流域规划报告》、《贵州省兴仁县重点地 区中小河流近期治理建设规划》 、《贵州省盘江灌区续建配套与节水改造 2013 年度工程实施方案报告》等相关规划。

5.2.2 设计采用参数
(1)水文、气象 多年年平均气温 15.2℃, 最冷月 (一月) 平均气温 6.1℃, 最热月 (七 月)平均气温 22.1℃,极端最高气温 38.7℃,极端最低气温-7.8℃。 年平均无霜期 285.2 天,年平均日照时数 1586.9h。
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多年平均相对湿度 80%。 多年平均大风日数 12.9 天,雾日数 20.6 天,冰雹日数 2.4 天,雷 暴日数 77.6 天。 多年平均降雨量 1313mm。 多年平均风速 1.9m/s,最大风速为 19m/s(1987 年 3 月 12 日) 。 (2)工程地质图 项目区 1/1 万地形图 项目区 1/1000 测量图 (3)地震基本烈度 根据《中国地震动参数区划图》 (GB18306-2001) ,地震动峰值加 速度值小于 0.05g,反应谱特征周期为 0.35s,相应地震基本烈度小于Ⅵ 度,区域构造基本稳定。按照 DL5073-200《水工建筑物抗震设计规范》 的规定,水工建筑物可不抗震计算。 (4)地基特征及设计参数 见治理河段工程地质分段及评价。 (5)建筑材料物理力学指标 建筑材料主要采用 M7.5 浆砌块石,其容重为 22KN/m3,容许压应 力 1500KN/m2, 容许拉应力 150KN/m2。混凝土容重为 24KN/m3。 (6)设计参数 根据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)规定,5 级建筑物(堤防及 护岸)的抗滑和抗倾稳定安全系数见下表。 表 5.2-1 堤防及护岸的抗滑和抗倾稳定安全系数
运用条件 正常运用条件 非常运用条件 抗滑稳定安全系数 岩基 土基 1.00 1.15 1.00 1.05 抗倾稳定安全系数 1.40 1.30

(7)主要技术规范 ①《贵州省中小河流治理项目初步设计报告编制基本要求》 (贵州省
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水利水电工程咨询中心,2011 年 6 月 23 日) ; ②《水利水电工程初步设计报告编制规程》(DL5021-93) ③《水利水工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000) ④《防洪标准》(GB50201-94) ⑤《城市防洪工程设计规范》 (GB/T50805-2012) ⑥《水利水电工程设计洪水计算规范》 (SL44-2006) ⑦《堤防工程设计规范》(GB50286-98) ⑧《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-2008) ⑨《砌体结构设计规范》(GB50003-2001) ⑩《堤防工程管理设计规范》(SLJ171-96) ⑾《堤防工程施工规范》(SL260-98) ⑿《水工隧洞设计规范》(Sl279-2002) ⒀《工程建设标准强制性条文》(水利工程部分) (14)其它相关规范或地区性规定

5.3 工程总体布置
5.3.1 治理原则
1、以人为本、人水和谐的原则。以保障人民群众生命安全为目的, 畅通山洪出路,严禁缩窄河道、围堤造地。 2、突出重点、兼顾一般的原则。山洪沟要处理好点上治理和面上治 理的关系,以点上治理为主;处理好上下游、左右岸的关系。 3、立足现状、加强协调的原则。充分发挥现有设施的作用,重视已 有设施的除险加固和维护;区分、协调好山洪沟治理与水土保持小流域治 理、中小河流治理、中小河流治理重点县综合整治等项目的关系;协调、
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衔接好与国土部门地质灾害防治的关系;处理好与水资源利用、生态环境 保护的关系。 4、因地制宜、经济实用的原则。根据山洪沟的特点和防洪保护需要, 通过方案比选合理确定治理方案和措施,注重治理效果,处理好工程安全 性、实用性与经济性的关系。 5、资源节约、环境友好的原则。结合当地条件,优化设计方案,充 分利用当地材料,合理规划取、弃料场,尽量少点耕地,从严控制管理用 地;尽可能减少对河流生态及当地环境的影响,注意与城市景观、生态不 幸的协调。 6、防治结合,以防为主的原则。以工程治理措施为重点,并与非工 程措施相结合,防灾避灾与减灾相结合,与已建设的山洪灾害监测预警系 统和群测群防体系相结合, 形成防治区相对完善的山洪灾害防治的工程措 施与非工程措施体系。

5.3.2 工程布置原则
根据山洪沟流域内暴雨、山洪、沟道特点和治理现状及存在的主要问 题,山洪沟治理各种工程措施布置应重视防冲与消能,重视河床固定与平 稳水流,有目的的拦挡从上游向下游流动的巨石和林木,新建“拦、蓄、 避、通、护”等有关构筑物。具体工程布置原则为: (1) “拦” :在山洪沟的关键断面拦截下泄物体、保持河床稳定,保 护下游重要设施(采用谷坊、格栅坝等措施) 。 (2) “蓄” :利用山塘、洼地滞蓄洪水,消减洪峰。 (3) “避” :有条件的,可利用分洪道将洪水撇向城镇或重要设施下 游,利用截洪沟、排洪渠等设施,减少地表径流危害。 (4) “通” :采用河道疏浚清障及新建排洪隧洞等措施,保持河道畅
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通,维持河道过流断面。 (5) “护” :加固或修建护岸、堤防等,保护重要设施及集中居民点。

5.3.3 堤防及排洪隧洞工程布置
(1)堤线布置方案比较 本工程堤防及排洪隧洞沿上世纪 70 年代修建的人工河道及排洪隧洞 进行疏通、扩挖衬砌,其中 1#排洪隧洞由于进口被 2012 年惠兴高速公路 填方高边坡修建时将排洪隧洞进口压占封堵,需改道布置。堤线布置因地 制宜,统筹兼顾,合理布置堤防,布置应力求河道顺直,转斩处用平滑曲 线连接。堤线布置沿原河道布置,不再进行方案比较。 (2)堤防工程布置方案 对已失修损坏的人工河道及排洪隧洞进行重新修建。 本工程山洪沟治 理河道长度 1.2km,治理段起止于小坪寨至关路排洪隧洞出口段。 工程治理方案选择为:结合《贵州省盘江灌区续建配套与节水改造 2013 年度工程实施方案报告》 已对阴河洞支流河道关路排水隧洞以下河段 新建排水渠堤防, 本次规划修建小坪寨至关路排洪隧洞出口由于失修损坏 不能行洪的人工河道及排洪隧洞造成沿线公路、 城镇及居民房屋被洪水冲 毁河段进行治理总长 1.2km,其中新建堤防 1482.6m,新建排洪隧洞 2 条总长 458.7m,设计洪水标准 10 年一遇洪水。由于资金有限,本工程 上游河道治理建议相关部门作另案设计。具体布置方案如下: 桩号 0+000m~0+271.8m 堤防采用 M7.5 浆砌块石贴坡式防洪堤高 3m,治理后河道上口宽 6m,下口宽 5m,设计底板纵比降 1/1000; 桩号 0+271.8m~0+525.8m 堤防采用 M7.5 浆砌块石重力式防洪堤 高 3m,治理后河道宽 5.5m,其中桩号 0+271.8m~0+471.8m 设计底板
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纵 比 降 1/1000, 桩 号 0+471.8m~0+525.8m 设 计 底 板 纵 比 降 1.8/1000; 桩号 0+525.8m~0+532.8m 为 1#排水隧洞进口渐变段, 采用 M7.5 浆砌块石重力式防洪堤高 3m 渐变到 3.6m,治理后河道宽 5.5m 渐变到 2.8m,设计底板纵比降 122.9/1000; 桩号 0+532.8m~0+811.1m 为 1#排水隧洞高 3.31m, 宽 2.8m,C20 钢筋混凝土结构,设计底板纵比降 2/1000; 1#排水隧洞出口桩号 0+811.1m~1+012.6m 堤防采用 M7.5 浆砌块 石重力式防洪堤高 3.6m, 治理后河道宽 2.8m,设计底板纵比降 2/1000; 桩号 1+012.6~1+193m 为 2#排水隧洞高 3.31m,宽 2.8m,C20 钢筋混凝土结构,设计底板纵比降 2/1000; 桩号 1+193m~1+200m 为 2#排水隧洞出口渐变段,采用 M7.5 浆 砌块石重力式防洪堤高 3.6m 渐变到 3m,治理后河道宽 2.8m 渐变到 5.5m 接黔西南州大型灌区管理局《贵州省盘江灌区续建配套与节水改造 2013 年度工程实施方案报告》即将实施阴河洞排水渠工程。 工程布置祥见《工程总体布置》 (兴仁-巴铃-初设-水工-02) 。

5.3.4 其他建筑物
1、桥涵工程 因农村道路跨河需要需修建农桥 1 座,设计荷载按公路-II 级。设计 宽度 5m,现浇简支实心盖板设计。 人行便桥:因跨河道的需要,本工程共计布置人行道桥 4 座作为便民 设施,采用预制钢筋混凝土板式桥,按人行荷载设计。
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5.4 主要建筑物设计
本工程主要建筑物由堤防、排洪隧洞及桥涵等设施组成。

5.4.1 堤防工程设计
5.4.1.1 堤型设计与方案比较 从现场踏勘情况来看, 治理河段原有行洪断面宽度只在 5~10m 之间, 高仅为 1~2m 之间,河道比降变化较小,在 0.05%~1%之间。沟道两岸 地形狭窄、人口密集、已建通村公路及居民房屋的限制。如采用生态土堤 形式,将不能满足其占地要求及洪水携带物巨石、林木等对河堤的搞冲刷 能力。 故本工程堤防设计采用防洪墙形式进行设计, 根据地形、 地质条件, 设计选择重力式浆砌石(方案 I)与钢筋混凝土悬臂式堤防(方案 II)进 行比较。 (一)方案 I—重力式浆砌石堤防 浆砌石重力式堤身采用 M7.5 浆砌块石,堤基置于基岩及老土以上。 堤身需设排水孔,呈梅花形布置,孔距 3m,采用φ 50 PVC 管埋设,排 水孔进口均设碎石滤水堆囊直径 70cm,采用砂砾石或碎石堆积,粒径为 5~10mm。治理段重力式防洪堤堤内侧坡比为 0,堤背坡比为 1:0.3,墙 趾台阶宽 0.3m,墙趾台阶高 0.5m,防洪堤顶宽 0.4m,采用 50mm 厚 C15 砼压顶。防洪堤每隔 15m 设沥青木板伸缩缝 1 道,缝宽 2~3cm。 防洪堤材料采用水泥: 采用普通硅酸盐水泥, 水泥标号不得低于 P.O32.5。 块石:强度不得低于 MU40。所有防洪堤边墙内作 M10 水泥砂浆勾缝。 两条排洪隧洞之间防洪堤边墙内作 M10 水泥砂浆抹面处理。防洪堤遇软 基地段,基础处理可采用置换或采取刚性基础进行处理;墙背填土优先采 用砂类土、碎(砾)石土填筑,一般不采用粘性土,当不得已采用时,应
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适掺入碎石、砾石和粗砂等;防洪堤的边墙顶高不能超过田面 0.3m,以 利泄水,当超过田面 0.3m 时,则必须设泄水孔。防洪堤遇冲沟处需设置 穿堤(路)涵管,采用 Ф800 承插式接口钢筋混凝土 II 级管道。底部坡 降严格按设计图提供的比降进行施工。为便于防洪堤运行期维护及取水, 须设置取水梯步,具体部位根据实际设置。在适当地段设人行便桥,人行 便桥采用 C25 钢筋混凝土板铺设即可。该堤型断面见图 5.4-1。 图 5.4-1 重力式浆砌石堤防示意图

(二)方案Ⅱ—钢筋混凝土悬臂式堤防 钢筋混凝土悬臂式堤身采用 C20 钢筋混凝土浇筑,堤基置于基岩以 上, C25 混凝土垫层厚 15cm。 堤背设排水孔、 滤水堆囊, 呈梅花形布置, 排水孔采用φ 50 间排距 3?3m,滤水堆囊直径 70cm,采用砂砾石或碎 石堆积。堤内侧坡比为 1:0.1,墙趾台阶宽 0.3m,墙趾台阶高 0.5m 以 上,墙踵台阶宽 1m 上,墙踵台阶高 0.5m 以上。防洪堤顶宽 0.4m,防 洪堤每隔 15m 设沥青木板伸缩缝 1 道。该堤型断面见图 5.4-2。

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图 5.4-2

钢筋混凝土悬臂式堤防示意图

(三)堤型比较 堤型的比较根据主要土建工程量进行比较, 由于两种堤型施工临时工 程投资、占地投资、环境评价和水土保持的工程投资相差不大,不是影响 河堤选择的主要因素,因此不参与堤型比较。技术经济比较见表 5.4-1、 表 5.4-2。

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表 5.4-1
1 (1)

重力式浆砌石堤防每公里工程量及投资表
m m3 2277.70 16.89 3371055.43 38470.38

山洪沟治理堤防工程 挖掘机挖土方(自卸汽车运 0.5Km 至临时堆料场用于堤背回 填) 挖掘机挖土方(自卸汽车外运 2Km 至弃渣场) 石方明挖 拆除石灰浆砌石 土石方回填(利用河道土石方开 挖进行堤背回填) M7.5 浆砌块石堤身及基础(含 M10 水泥砂浆勾缝) M10 水泥砂浆抹面 堤顶 C15 混凝土压顶厚 5cm 压顶钢模板安装及拆除 护底碎石垫层厚 10cm 护底 C15 混凝土厚 15cm 沥青木板伸缩缝(堤身及底板每 隔 15m 设 1 道) dn50UPVC 排水管安装(沿堤身每 隔 3m 设 1 道,距底板 30cm) 碎石滤囊

(2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14)

m3 m3 m3 m3 m3 m2 m3 m2 m3 m3 m2 m m3

15700.27 12995.79 684.00 2277.70 5197.01 1976.80 40.00 100.00 398.27 597.41 688.97 733.33 228.67

22.22 68.21 42.84 19.87 292.92 15.81 477.04 47.53 145.81 465.48 93.09 17.10 142.12

348859.99 886442.92 29302.56 45257.93 1522306.78 31253.17 19080.31 4753.00 58072.23 278082.39 64135.78 12540.00 32497.99

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表 5.4-2
序号 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

钢筋混凝土悬臂式堤防每公里工程量及投资表
单 位 数量 单价(元) 合价(元) 5340004.55 m3 m3 m3 m
3

工程或费用名称 巴铃河山洪沟治理堤防工 程 挖掘机挖河道土方(自卸汽 车运 0.5Km 至临时堆料场用 于堤背回填) 挖掘机挖河道土方(自卸汽 车外运 5Km 至弃渣场) 沟槽石方开挖 浆砌石拆除 土石方回填(利用河道土石 方开挖进行堤背回填) C20 混凝土墙体 钢筋制安 钢模板安装及拆除 底板碎石垫层厚 10cm 底板 C15 混凝土厚 15cm 沥青木板伸缩缝(堤身及底 板每隔 15m 设 1 道) dn50UPVC 排水管安装(沿堤 身每隔 3m 设 1 道,距底板 30cm) 碎石滤囊

1822.16 12560.22 10396.63 684.00 1822.16 4270.00 79.90 29624.60 364.57 546.86 551.17 733.33 228.00

16.89 22.22 68.21 42.84 19.90 447.43 6824.25 47.53 145.81 442.86 93.09 17.10 142.12

30776.30 279088.00 709154.33 29302.56 36261.01 1910526.10 545246.66 1408057.24 53157.95 242182.42 51308.63 12540.00 32403.36

m3 m3 T m2 m3 m3 m2 m m3

经比较, 方案 I 重力式浆砌石堤防堤型比方案 II 钢筋混凝土悬臂式堤 型每公里投资低 196.89 万元,混凝土悬臂式堤防构造复杂,耗用钢筋及 水泥用量急增大,施工较困难。 根据类似工程经验,考虑项目区附近有多处质量好、储量较多的砂石 料场,距项目区最近的石料场仅 6km,石材取材方便,经综合经济技术 比较并结合项目区社会经济现状,推荐方案 I 重力式浆砌石堤型作为本次 设计堤型,施工工艺简单,开挖河床较深段采用贴坡式边墙设计。 5.4.1.2 设计计算 根据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)规定,需对防洪堤进行抗 倾覆稳定和抗滑稳定计算。 (一)堤顶高程
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堤顶高程根据整治后 10%洪水位加安全超高确定。根据《堤防工程 设 计 规 范 》 (GB50286-98) 及 《 城 市 防 洪 工 程 设 计 规 范 》 (GB/T50805-2012) ,本工程建筑物为 5 级建筑物,安全超高按下面 公式计算:Y=R+e+A 式中:Y—堤顶超高(m) R—设计波浪爬高(m) e—设计风雍增水高度(m) A—安全超高(m),按规范取 0.3m。 风雍增水高度根据 《堤防工程设计规范》 附录 C.2.1 计算公式如下得:

KV2 F e? cos ? ? 0.00074 m 2gd
式中:e-计算点处的风壅水面高度,m; V —设计风速,采取多年平均最大风速的 1.5 倍, V=1.5 ? 19=28.5m/s; F-由计算点逆风向量到对岸的距离,10m; K-综合摩阻系数,取 3.6?10-6; β -计算风向与堤轴线法线的夹角, (°) ; d-水域平均水深,m。 波浪爬高 Rp 按附录 C.3.1—2 采用如下公式得: RP= K△KVKPR0H=0.095m 式中: K△—斜坡的糙率渗透系数,取 0.75 KV—经验系数, 1.24
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KP—爬高累积频率换算系数, 1.64 R0—经验系数,R0 =1.24 H—堤前波浪的平均波高,m,根据附录 C.1.2—1~C.1.2—3 公式 计算。 经计算,波浪爬高 R=0.095m,设计风雍增水高度 e=0.00074m, 堤顶高程 Y=0.095+0.00074+0.3=0.396m,10 年一遇洪水堤顶超高值 0.4m,相应堤防堤顶高程=设计洪水位(P=10%)+0.4m。 (二)抗冲刷计算 堤岸的冲刷深度是合理确定堤防埋深的重要依据。根据《堤防工程设 计规范》 (GB50286-98)附录 D 规定,对于水流平行于岸坡所产生的冲 刷深度可按下式计算:
?? V cp hB ? hP ? ?? ? ?? V允 ?
n ? ? ? ? 1? ? ? ? ?

其中:hB—局部冲刷深度(m) ,从水面起算; hP—冲刷处的水深(m) ,以近似设计水位最大深度代替; Vcp—平均流速(m/s) ,从水面起算; V 允—河床面上允许不冲流速(m/s) ;参照《灌溉与排水工程设计规 范》 (GB50288-99) ,取 0.7m/s。 n—与防护岸坡在平面上的形状有关,一般取 n=1/4=0.25。
? Vcp 将上述公式简化成冲刷深度从河床面算起,即得 hB ? ? ?V ? 允 ? ? ? 1 ,治理 ? ?
n

河段末端设计过水流量为 21.516m3/s(P=10%), 治理河段河床设计 宽度 5.5m ,水深 2.1m ,治理段河床最大流速在 1.91~3m/s 。则
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? Vcp hB ? ? ?V ? 允

? ? ? 1 =0.29m~0.44m。综合考虑堤基挖至深泓点以下 0.5m。 ? ?

n

(三)堤防稳定及应力计算 设计参数: 本工程新建堤防主要为浆砌块石结构重力式挡墙及贴坡式 挡墙。因贴坡式挡墙治理段较短,故选用重力式挡墙作为本次设计防洪堤 稳定及应力验算。墙高 3.6m,M7.5 浆砌块石结构重力式挡墙,堤内侧 坡比为 0,堤背坡比为 1:0.3,墙趾台阶宽 0.3m,墙趾台阶高 0.5m,顶 宽 0.4m。墙背填土均采用砂类土、碎(砾)石土填筑,取其内摩擦角φ =30°,填土容重 r=20KN/m3,基础与地基之间摩擦系数 f=0.35,基础 承载力[R]=200kpa。结构计算简图如下:

参照《堤防工程设计规范》 (GB50286-98)并结合本工程实际情况,
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防洪堤计算主要采用以下两种工况对堤防进行稳定计算: 工况 1 正常运用 条件下,即自重+堤前设计洪水位的静水压力+主动土压力+浮托力+堤背 地下水位静水压力。工况 2 非正常运用情况下,即自重+堤前设计水位 (0m)+主动土压力+浮托力+堤背地下水位静水压力。 1、抗滑稳定计算 重力式堤防的抗滑安全系数采用如下公式计算:
Kc ? f ?W

?P

式中:Kc-抗滑稳定安全系数; f-基底面与地基之间的摩擦系数,砂卵石层(稍密)取 0.35; ∑W-作用于墙体上的全部垂直力的总和(kN); ∑P—作用于墙体上的全部水平力的总和(kN)。 2、倾覆稳定计算 重力式堤防的抗滑安全系数采用如下公式计算:
K0 ?

?W ?W

v

n

式中:K0-抗倾覆安全系数; Mv—抗倾覆力矩(kN?m); Mn—倾覆力矩(kN?m); 作用于墙背的主动土压力按库伦理论结合有限范围填土土压力表达 式进行计算,库伦主动土压力表达式为:

? a ? 2 rH

1

2

ka

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式中 Ka??????????库伦主动土压力系数 γ??????????填土容重,KN/m3 H??????????墙背高度,m α??????????墙背倾角,? φ??????????填土的内摩擦角,? β??????????填土表面倾角,? δ??????????墙背摩擦角,? 为减少开挖及回填工程量,由于墙后存在开挖面,而且其倾角比破裂 角陡。这种情况下的墙后填土土压力按有限范围填土土压力表达式计算。 Ea=W
cos(φ+θ0) sin( ψ +θ0)

式中 W?????滑动土体的自重(包括土体上的荷载) ,KN φ???????填土与滑动面的摩擦角,? θO??????滑动面与竖直方向的夹角,? 3、基底应力计算 重力式堤防的基底应力采用如下公式计算:
? max、min ? ? ? ?
G A M

?W

式中: ? max、min —基底的最大、最小压应力(KPa); ∑G-垂直荷载(kN);
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A-底板面积(m2); ∑M—荷载对底板形心轴的力矩和(kN?m); ∑W—底板的截面系数(m3) 4、计算结果 本次设计稳定计算采用北京理正软件《重力式挡土墙计算软件》进行 计算。选定设计断面的重力式堤防稳定及应力计算成果见表 5.4-3。 表 5.4-3
断面 型式 墙高 3.6m

堤防稳定及应力计算成果表
抗滑稳 定安全 系数 2.3 1.08 抗倾覆稳 定安全系 数 1.33 1.13 墙趾处基底 应力 ? max (kPa) 134.72 203.38 墙趾处基底 应力 ? min (kPa) 5.85 2.85

工况 正常运行工况 1 非正常运行工况 2

从以上计算成果表表明: 设计堤防在正常运行及非正常运行 2 种计算 工况下,墙身的稳定及抗倾安全系数均满足规程规范要求。基底应力均小 于基础容许承载力[R]=200kpa,满足规范要求。 5.4.1.3 堤防基础处理 由于治理河段原有河床主要为土基, 防止洪水的强烈冲刷及切割及由 于本工程过洪断面较小,设计中考虑对河床作 C15 混凝土护底厚 15cm, 故综合考虑堤基挖至深泓点以下 0.5m。 5.4.1.4 堤防排水设施设计 堤防的堤身需设排水孔,呈梅花形布置,孔距 3m,采用φ 50 PVC 管埋设,排水孔进口均设碎石滤水堆囊直径 70cm,采用砂砾石或碎石堆 积,粒径为 5~10mm。墙背填土优先采用砂类土、碎(砾)石土填筑, 一般不采用粘性土,当不得已采用时,应适掺入碎石、砾石和粗砂等;防
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洪堤的边墙顶高不能超过田面 0.3m,以利泄水,当超过田面 0.3m 时, 则必须设泄水孔。防洪堤遇冲沟处需设置穿堤(路)涵管,采用 Ф800 承 插式接口钢筋混凝土 II 级管道。 5.4.1.5 堤防工程设计成果 根据设计成果, 本工程桩号 0+000m~0+271.8m 堤防采用 M7.5 浆 砌块石贴坡式防洪堤高 3m,内作 M10 水泥砂浆勾缝。堤内侧坡比为 1: 0.2,堤背坡比为 1:0.1,墙趾台阶宽 0.3m,墙趾台阶高 0.5m,防洪堤顶 宽 0.4m,采用 50mm 厚 C15 砼压顶,治理后河道上口宽 6m,下口宽 5m,设计底板纵比降 1/1000; 桩号 0+271.8m~0+525.8m 堤防采用 M7.5 浆砌块石重力式防洪堤 高 3m,内作 M10 水泥砂浆勾缝。堤内侧坡比为 0,堤背坡比为 1:0.3, 墙趾台阶宽 0.3m,墙趾台阶高 0.5m,防洪堤顶宽 0.4m,采用 50mm 厚 C15 砼压顶,治理后河道宽 5.5m,其中桩号 0+271.8m~0+471.8m 设计底板纵比降 1/1000, 桩号 0+471.8m~0+525.8m 设计底板纵比降 1.8/1000; 桩号 0+525.8m~0+532.8m 为 1#排水隧洞进口渐变段, 采用 M7.5 浆砌块石重力式防洪堤高 3m 渐变到 3.6m,内作 M10 水泥砂浆勾缝。 堤内侧坡比为 0, 堤背坡比为 1:0.3, 墙趾台阶宽 0.3m, 墙趾台阶高 0.5m, 堤顶宽 0.4m,采用 50mm 厚 C15 砼压顶,治理后河道宽 5.5m 渐变到 2.8m,设计底板纵比降 122.9/1000; 1#排水隧洞出口桩号 0+811.1m~1+012.6m 堤防采用 M7.5 浆砌块 石重力式防洪堤高 3.6m,内作 M10 水泥砂浆抹面。堤内侧坡比为 0,堤
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背坡比为 1:0.3, 墙趾台阶宽 0.3m, 墙趾台阶高 0.5m,防洪堤顶宽 0.4m, 采用 50mm 厚 C15 砼压顶,治理后河道宽 2.8m, 设计底板纵比降 2/1000; 桩号 1+193m~1+200m 为 2#排水隧洞出口渐变段,采用 M7.5 浆 砌块石重力式防洪堤高 3.6m 渐变到 3m,内作 M10 水泥砂浆勾缝。堤 内侧坡比为 0, 堤背坡比为 1:0.3, 墙趾台阶宽 0.3m, 墙趾台阶高 0.5m, 堤顶宽 0.4m,采用 50mm 厚 C15 砼压顶,治理后河道宽 2.8m 渐变到 5.5m 接黔西南州大型灌区管理局《贵州省盘江灌区续建配套与节水改造 2013 年度工程实施方案报告》即将实施阴河洞排水渠工程。 堤基置于基岩及老土以上。堤身需设排水孔,呈梅花形布置,孔距 3m,采用φ 50 PVC 管埋设,排水孔进口均设碎石滤水堆囊直径 70cm, 采用砂砾石或碎石堆积, 粒径为 5~10mm。 防洪堤每隔 15m 设沥青木板 伸缩缝 1 道,缝宽 2~3cm。防洪堤材料采用水泥:采用普通硅酸盐水泥, 水泥标号不得低于 P.O32.5。块石:强度不得低于 MU40。防洪堤遇软 基地段,基础处理可采用置换或采取刚性基础进行处理;墙背填土优先采 用砂类土、碎(砾)石土填筑,一般不采用粘性土,当不得已采用时,应 适掺入碎石、砾石和粗砂等;防洪堤的边墙顶高不能超过田面 0.3m,以 利泄水,当超过田面 0.3m 时,则必须设泄水孔。防洪堤遇冲沟处需设置 穿堤(路)涵管,采用 Ф800 承插式接口钢筋混凝土 II 级管道。底部坡 降严格按设计图提供的比降进行施工。为便于防洪堤运行期维护及取水, 须设置取水梯步,具体部位根据实际设置。在适当地段设人行便桥,人行 便桥采用 C25 钢筋混凝土板铺设即可。

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5.4.2 排洪隧洞设计
5.4.2.1 设计依据文件和规范 1、有关本工程的文件 根据设计项目部与业主签订的合同书, 本次设计所需的: ①工程任务、 枢纽布置、河道特征水位、隧洞引用流量、隧洞级别和防洪标准资料、② 区域地质资料,地震基本烈度,隧洞进、出口及沿线的地形地质和水文地 质资料、③有关的水文、气象资料及水文成果等均。 2、主要设计规范 ? 《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000 ? 《水工隧洞设计规范》SL279-2002 ? 《水工混凝土结构设计规范》SL 191-2008 3、 主要参考资料 ? 《水力学计算手册》 (武汉水利电力学院水力学教研室编) ? 《水力学》 (成都科技大学水力学教研室编) ? 《水电站建筑物设计参考资料》 (张治滨编) ? 《高等学校教材 水电站》 (河海大学 张洪楚编) ? 《水工隧洞的设计理论和计算 (第二版) 》 (汪胡侦编) ? 《取水输水建筑物丛书 隧洞》 (熊启钧编) 5.4.2.2 设计基本资料 1、工程等别与建筑物级别 ? 工程等别为 V 等;? 建筑物级别 5 级 2、洪水标准 设计洪水重现期:10 年 3、地震烈度
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? 地震基本烈度:小于 6 度 ? 设计地震烈度:不考虑地震设防 4、工程地质及水文地质资料 洞线穿过的围岩为不坚硬的石灰岩,为四类围岩,岩石坚固系数 fk=3-4,岩石容重 ? =2.4t/m3,岩石极限抗压强度为 R=4000N/ cm2, 岩石摩擦角 ? =70o。地下水位在洞线以下,对成洞条件无影响。 5、水位流量 进口渐变段首端渠道高程 1312.691m,水位 1314.761m,设计排 洪流量 Q=21.516 m3/s。 5.4.2.3 隧洞水力计算 治理河段桩号 0+532.8m~0+811.1m 为 1#排水隧洞长 278.3m,设 计底板纵比降 2/1000; 桩号 1+012.6~1+193m 为 2#排水隧洞长 180.4m,设计底板纵比降 2/1000; 1#排水隧洞出口桩号 0+811.1m 至 2#排水隧洞进口 1+012.6m 采 用 M7.5 浆砌块石重力式防洪堤将两排洪隧洞平顺连接,内作 M10 水泥 砂浆抹面处理,设计过水断面按排洪隧洞尺寸进行设计 ,设计底板纵比降 2/1000,其过水断面、比降、糙率及过水流态与排洪隧洞一致,故本次 采取计算长度为 660.2m; 排洪隧洞出口渐变段末端接黔西南州大型灌区管理局 《贵州省盘江灌 区续建配套与节水改造 2013 年度工程实施方案报告》即将实施阴河洞排 水渠工程。 一、长短洞判别:
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判别公式:Lk=(5~12)h 上游水深 h=1314.761-1312.691=2.07m Lk =(5~12)?2.07=10.35~24.84m<隧洞长度,属长洞。 二、隧洞进出口渐变段长度计算 1、进口渐变段长度 L=(1~2.5)(B1-B2)=(1~2.5) ?(5.5-2.8)=2.7~6.75m,取 7m 2、出口渐变段长度 L=(2.5~3.5)(B3-B2)=(2.5~3.5) ?(5.5-2.8)= 6.75~9.45m,取 7m 三、隧洞断面尺寸计算 初似隧洞洞宽 b=2.8m,根据无压隧洞(长洞)洞身段的过流能力, 按明渠均匀流公式计算: Q ? ?C Ri 对于矩形断面:ω =bh; x=b+2h;R=ω /x;C=R1/6/n,通过试算 得洞内水深 h=2.6m,计算得过水断面ω =7.28m2;湿周χ =8m;水力半 径 R=0.91m;谢才系数 C=70.31m0.5/S。 相 应 过 水 流 量 为 Q ? ?C Ri =7.28 ? 70.31 ?
0.91x 2 1000

=21.837

m3/s,满足并接近 10 年一遇排洪隧洞设计排洪流量 Q=21.516 m3/s。 根据上述洞身水力计算结果,可拟定如图所示的圆拱直墙式断面尺寸 为:洞宽 b=2.8m,洞高 H=3.31m, 其 中 直 墙 高 2.5m , 圆 拱 半 径 r=1.62m,圆拱中心角为 120o,洞内 水 深 2.6m , 水 面 以 上 净 空 高 度 0.71m ,净空高度及净空面积均符合
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规范要求,并且实际过水断面形态基本上为矩形。 四、进口水头损失(水面降落)计算 1、无压隧洞进口水流条件与淹没式宽顶堰相似,因此可采用淹没式 宽顶堰的流量公式计算: Q=εφω 2 gz0 z1=z0v12 2g

式中:设计流量 Q=21.516 m3/s,洞身过水断面ω =7.28m2,侧收 缩 系 数 ε 及 流 速 系 数 φ , 一 般 可 采 用 0.95 , 上 游 河 道 流 速 v1=
21.516 Q = =1.90 m/s。包括近流速水头在内的进口水头损失: w1 5.5 x 2.07

z0= ( Q/ εφ ω 2 g ) 2= ( 21.516/0.95 ? 0.95 ? 7.28 ? 2 x9.81 )
2

=0.546m 则进口水头损失(水面降落)值为:
1.9 v2 z1=z0- 1 = z1=0.546=0.362m 2g 2g
2

2、按能量方程式计算 洞身流速 v= =
Q w 21.516 =3m/s。 7.28

则进口水头损失(水面降落)值为: z1= (1+ξ1) (v2-v12) /2g= (1+0.2) ?(32-1.92)/(2?9.81)=0.330m 式中进口水头损失系数ξ1 取 0.2。 根据上述两种计算结果,可采用进口水面降落为 z1=0.33m 五、出口水面回升(恢复落差)计算

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1、按与进口水头损的关系计算 z2= 2、按能量方程式计算

z1 0.33 = =0.11m 3 3

z2= (1-ξ2) (v2-v22) /2g= (1-0.5) ?(32-1.92)/(2?9.81)=0.137m 式中出口水头损失系数ξ2 取 0.5。 根据上述两种计算结果,出口水面回升(恢复落差)z2=0.11m 六、总水头损失(上下游总水面降落)及各部位高程计算 1、总水头损失(上下游总水面降落) z=z1+iL-z2=0.33+
2 ?660.2-0.11=1.54m 1000

2、隧洞进口底部高程 ▽3=▽2-z1-h=1314.761-0.33- 2.6=1311.831m 3、隧洞出口底部高程 ▽4=▽3- iL =1311.8312 ?660.2=1310.511m 1000

4、出口渐变段末端下游渠道水位 ▽5=▽2-z =1314.761-1.54=1313.221m 5、出口渐变段末端下游渠底高程 ▽6=▽5-h2 =1313.221-2.07=1311.151m, 为使出口渐变段末端与 黔西南州大型灌区管理局《贵州省盘江灌区续建配套与节水改造 2013 年 度工程实施方案报告》即将实施阴河洞排水渠工程底板相连接,取 ▽6=1310.511m 5.4.2.4 隧洞结构计算 1、隧洞衬砌荷载的分析计算 本次设计对隧洞的荷载分析采用 M.M 普罗托基雅可夫方法计算,即
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考虑“自然平衡拱”内的岩层重量全部由衬砌承受。 平衡拱的计算图如图所示,由于对称关系,可选平衡拱的一半进行分 析。 平衡拱计算简图

考虑隧洞埋深相对较大, 故作用在拱顶的垂直山岩压力可认为是均匀 分布的。 隧洞围岩为四类围岩,岩石坚固系数 fk=3-4,为安全起见,本次设计 中岩石坚固系数 fk 取 3,平衡拱的计算高度 h 计算如下:
h? b1 1 ? ? 1.4 ? 0.47m , fk 3

h—平衡拱的计算高度 b1 — — 因 选 取 平 衡 拱 的 一 半 进 行 分 析 , b1 为 洞 宽 的 一 半 , b1= x2.8=1.4 根据《水工隧洞设计规范》SL-279-2002 的规定,当岩石坚固系数 fk>2 时,即可认为侧壁不致坍塌,可不考虑侧向山岩压力。 因洞线穿过的地段地下水埋藏较深, 可不考虑水压力对顶拱和侧墙的
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作用。 洞内无水为隧洞稳定计算的最不利工况, 因此不考虑隧洞内水对直墙 的侧向压力。 在无侧向压力作用的岩石中,对于圆形拱顶,作用在衬砌上的山岩压 力 q 按公式 q=0.7 ? h 计算。 式中: ? —岩石容重,2.4t/m3。 h—平衡拱的计算高度,以上已计算的 0.47m。 作用在拱顶的山岩压力 q=0.7x2.4x0.47=0.79t/m2=0.79KN/m2。 2、隧洞衬砌厚度的确定和配筋计算 隧洞围岩为四类围岩,岩石坚固系数 fk=3-4,根据规范规定,岩石坚 固系数 fk<4 的岩石洞壁,必须衬砌。无压隧洞可以查初步决定无压隧洞 衬砌厚度为的曲线, 该曲线根据岩石坚固系数 fk 值可以找出衬砌厚度为 ? 与与隧洞宽度 b 的比值 。 初步决定无压隧洞衬砌厚度为的曲线
? b

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已知隧洞围岩为四类围岩,岩石坚固系数 fk=3-4,取 fk=3,查曲线 得 =0.09,所以衬砌厚度 ? =2.8x0.09=0.252m。 因作用在洞顶的垂直山岩压力 q= 0.79KN/m2 荷载较小,按照构造 要求,拱顶取 C20 混凝土 30cm(计算只需 25.2cm)是安全的;两侧 墙虽无侧向压力,但为防止洞壁岩石风化,降低隧洞糙率,增加隧洞的过 水能力,侧墙采用 C20 混凝土衬砌 30cm,底板采用 C20 混凝土 20cm 浇筑;因隧洞上方有惠兴高速路通过,且洞顶周边有零散房屋,为安全起 见和防止可能出现的超标准洪水,考虑对隧洞顶拱、侧墙作配筋。 该隧洞配筋按下式计算: N e≤
1

? b

?d

[fc ab bho2+f’yA’s(ho-a’s)]
1

Ne’≤

?d
h 2

f’yAs(ho-a’s)

e=? eo+ -a e’=? eo+ -a’ a= ? (1-0.5 ? )
h 2

? =1- 1 ? 2a
ab= ? b(1-0.5 ? b)

? 1= 0.5fcA
?dN

? 2=1.15-0.01 l。
h

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式中: Ne——混凝土轴心抗压强度设计值
? d=1.2——钢筋混凝土结构系数

fc=10N/mm2——混凝土轴心抗压强度设计值 a’s =40mm——受压区钢筋截面重心至受压区边缘距离 截面有效高度 ho=h-2a’s=300-40=260mm f’y=310N/mm2——受压钢筋强度设计值 b=1000mm——截面宽度 A’s——受压钢筋截面面积 As——受拉钢筋截面面积

? ——相对受压区高度 ? b——相对界限受压区高度
eo——轴向力对截面重心的偏心距 e——轴向力作用点至受拉边或受压较小边钢筋合力点之间的距离 e’——轴向力作用点至受拉区钢筋合力点之间的距离
? ——考虑挠曲影响的轴向力偏心距增大系数

经计算,受压区钢筋截面积 A’s< ?
?
min

min

xbxho,取受压区面积 A’s=

xbxho=0.0015x1000x260=390mm2。经查表,采用 4?12,间距

为 20cm,实际 A’s=453 mm2。 受 拉 区 钢 筋 截 面 积 As< ?
?
min min

xbxho , 取 受 压 区 面 积 As=

xbxho=0.0015x1000x260=390mm2。经查表,采用 4?12,间距

为 20cm,实际 As=453 mm2。 该隧洞抗裂验算按下式计算:
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NL≤ WO=

? m a ct f tk A O WO
e o AO ? WO

IO h ? yO

Ao= AC+a E AS + a E A’S a E =ES/EC yo=
、 、 AC y、 c ? a E ASh O ? a E A S a S Ac ? a E A S ? a E A、 S

Io=Ic+Ac(yo-y、c)2+ a E AS(ho-yo)2+ a E AS (ho-a、s)2 ftk——混凝土轴心抗拉强度设计值 act——混凝土抗拉应力限制系数
? m——截面抵抗距的塑性系数

AO——换算截面面积 Ac——混凝土截面面积 a E——钢筋弹性模量 Es 与混凝土弹性模量 Ec 之比值 h——混凝土截面高度 yo——换算截面重心至受压边缘的距离 y、c——混凝土截面重心至受压边缘的距离 Wo——换算截面受拉边缘的弹性抵抗距 IO——换算截面对其重心轴的惯性矩 IO——混凝土截面对其本身重心轴的惯性矩 其余符号与配筋计算的相同。 经计算衬砌边缘的拉应力值 ? =
N L (eo AO ? WO ) =0.9N/mm2 AOWO

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[ ? ]= ? ma ctf tk =1.7 N/mm2
? <[ ? ]抗裂满足要求。

5.4.2.5 排洪隧洞设计成果 根据本工程总布置方案, 拟建的排洪隧洞对已失修损坏排洪隧洞进行 重新进行扩挖衬砌。其中 1#排洪隧洞由于进口被 2012 年惠兴高速公路填 方高边坡修建时将排洪隧洞进口压占封堵,需改道布置。隧洞轴线布置结 合地形、地质、水流、施工等条件,力求洞线顺直,尽量避开不利地质条 件,减少隧洞长度,洞顶以上有足够厚度,尽量避免出现偏压及沿洞口滑 坡体等。具体布置方案如下: 1、 治理河段桩号 0+525.8m~0+532.8m 为 1#排水隧洞进口渐变段, 高 2.5m 渐变到隧洞洞内水深加安全超高后取 3.1m,宽度由上流河道宽 度 5.5m 渐变到隧洞宽 2.8m,采用 M7.5 浆砌块石重力式挡墙,墙顶宽 0.4m,内作 M10 水泥勾缝。设计底板纵比降 122.9/1000,渐变段首 端底板高程为 1312.691m,末端底板高程为 1311.831m; 2、桩号 0+532.8m~0+811.1m 为 1#排水隧洞长 278.3m,采用圆 拱直墙式无压隧洞,断面尺寸为:洞宽 2.8m,洞高 3.31m,其中直墙高 2.5m,圆拱半径 r=1.62m,圆拱中心角为 120o,洞内水深 2.6m,水面 以上净空高度 0.71m。直墙及顶拱采用 C20 钢筋混凝土结构厚 30cm, 底板采用 C20 素混凝土厚 20cm。顶拱 1200 范围内作回填灌浆,孔距、 排距一般取 3m,灌浆压力第一序孔取 0.1Mpa~0.2MPa,第二序孔取 0.2MPa~0.4MPa。孔应深入围岩 10cm;浆液水灰比第一序孔一般采 用 2?1、1?1、0.8?1??;第二序孔可从 4?1 或 2?1 作起始水灰比,由稀 到浓。压力由小到大逐级增加,第二序孔不宜用水泥砂浆,除非吸浆量较
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大,达不到闭浆压力时,才可用粒径小于 1mm,含砂量较少的浆液灌注。 洞身段每 9m 设置一条环向沥青杉板伸缩缝, 缝内设 BW 遇水膨胀橡胶止 水条。隧洞设计底板纵比降 2/1000,进口底板高程为 1311.831m,出 口底板高程为 1311.270m。 3、 桩号 1+012.6~1+193m 为 2#排水隧洞长 180.4m, 设计底板纵 比降 2/1000,其断面结构设计与 1#排水隧洞相同。 3、1#排水隧洞出口桩号 0+811.1m 至 2#排水隧洞进口 1+012.6m 采用 M7.5 浆砌块石重力式防洪堤将两排洪隧洞平顺连接,高 3.1m,河 道宽 2.8m,内作 M10 水泥砂浆抹面处理,设计底板纵比降 2/1000。 4、2#排水隧洞出口渐变段桩号 1+193m~1+200m,采用 M7.5 浆 砌块石重力式挡墙高 3.1m 渐变到下游河道高度 2.5m,宽度由排洪隧洞 洞宽 2.8m 渐变到 5.5m 接黔西南州大型灌区管理局 《贵州省盘江灌区续 建配套与节水改造 2013 年度工程实施方案报告》即将实施阴河洞排水渠 工程。 5、隧洞进出口选择在稳定和基本稳定、地质构造简单、岩石坚硬完 整、风化覆盖浅、节理裂隙少的地段,尽量避开有构造切割、严重的顺坡 节理和山崩危崖、滑坡体不稳定地段。在确保洞周岩土体稳定以及山体的 自然边坡稳定的前提下,尽量避免大开挖,高边坡采取必要的加固措施, 争取早进洞,晚出洞。根据布置结果,隧洞进出口开挖边坡采用 1:0.5, 隧洞进出口边坡采用自上而下的梯段爆破开挖,台阶高度控制在 6~8m 以 内,局部根据实际情况进行调整。边坡挂钢筋网φ 6.5@200,并作锚喷混凝 土支护厚 10cm。 永久边坡基岩面采用预裂控制爆破技术。 锚杆施工采用先 注浆后插锚杆的施工工艺。喷砼施工:采用“湿喷”法施工。喷射前对喷 射面进行检查,清除浮石,并用高压风、水冲洗干净。边坡周边采用开挖
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30x30cm 地表截排水沟。洞脸范围采用 M7.5 浆砌块石砌筑厚 50cm,顶部 高出隧洞进口顶拱衬以上 1m。 具体设计祥见《设计图册》中相关设计图。

5.4.3 桥涵设计
因农村道路跨河需要需修建农桥 1 座,设计荷载按公路-II 级。设计 宽度 5m,现浇简支实心盖板设计。 5.4.3.1 设计依据、标准 1、设计采用以下规范: (1) 、 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) (2) 、 《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTG D61-2004) (3) 、 《 公 路 钢 筋 混 凝 土 及 预 应 力 混 凝 土 桥 涵 设 计 规 范 》 (JTG D62-2004) (4) 、工程建设标准强制性条文(公路工程部分) 2、设计采用以下标准: (1) 、荷载标准 设计荷载:公路-II 级。 (2) 、横断面布置 设计宽度 5m,现浇简支实心盖板。 (3) 、设计车速 设计车速为 15Km/h。 (4) 、设计洪水频率 洪水频率 P=5% (10 年一遇) , 洪水计算结果见上述章见计算成果。

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5.4.3.2 结构和配筋计算 (1)基础资料;由于桥梁净空较小,考虑施工因素后,采用钢筋混凝土 简支实心盖板结构。设计宽度 8m,标准跨径 L=6.8m;计算活载采用公 路-II 级,qu=10.5*0.75=7.875KN/m,Pk=180*0.75=135KN;材料采 用简支板 C25 混凝土厚 30cm, 盖板铺装层采用 C25 防水混凝土厚 5cm; 混凝土强度设计值如下:

? f cd ? =11.5MPa, ? ftd ? = 1.23Mpa,混凝土弹

性模量 E=2.8*104Mpa;钢筋采用 HRB235 钢, [ f sd ] ? 280MPa ;作用分 项系数取恒载 1.2,活载 1.4,四级公路乘以 0.8 折减系数;结构重要性 系数取 r0=0.9;活载冲击系数取 u=1.2925。 (2)构造尺寸:板 全 长 680cm;支承宽度 b0= 40cm;净 跨 径 L0=680-2*40=600cm; 计算跨径 L=600+40=640cm; 板厚取 h=35cm; 上设钢筋砼防护墩。 (3)恒载计算:按板全宽计算: C25 铺装层防水混凝土厚 5cm 现浇钢筋混凝土板厚 30cm 合计 跨中弯矩: M
?

4*0.05*24=4.8KN/m 5*0.3*24=36KN/m gk=40.8KN/m

q ? L2 40.8 ? 6.82 ? ? 235.82( KN ? m) 8 8

支点剪力: Q ? ? q ? Lo ? ? 40.8 ? 3 ? 61.2( KN ) (4)活载内力计算(用车道荷载): 跨中弯矩 M ? q k L2 ? Pk L ? ? 7.875 ? 6.8 2 ? ? 135 ? 6.8 =275.02KN-m 支座剪力 Q ? q k L ? Pk ? ? 7.875 ? 6.8 ? 135 =161.78KN
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1 2 1 2 1 8 1 4 1 8 1 4

1 2

1 2

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(5)荷载组合:恒截分项系数 1.2,活载分项系数 1.4,根据规范:四 级公路可乘以 0.8 折减系数。但本次计算中,为安全起见,不考虑折减。

?M ?Q
d

d

=235.82*1.2+275.02*1.4*1.2925=780.63KN-m; =61.2*1.2+161.78*1.4*1.2925=366.18KN

(6) 构件强度验算
x r0 M d ? f cd bx (h0 ? ) 2 计算公式为

式中,板宽 b=5000mm, 有效高度 h0=300-50=250mm 左式:r0Md=0.9*780.63=702.57KN-m 假定钢筋轴线到底板下缘边线的距离 x=5cm,则右式计算值: 11.5*5000*5*(250-5/2)=711.56 KN-m≥左式 702.57KN-m,结 果正确。 所需配筋截面积

As ?

f cd bx 11.5 ? 5000? 50 ? ? 10267 .86m m2 f sd 280
' s

3.14 ? 202 ? ? 314m m2 ,则全盖板 选用Φ 20 钢筋,单根钢筋直径 A ? 4 4

?d 2

横断面所需钢筋根数 N=10267.86/314=33 根。 (7)抗剪验算 计算公式: r0Vd ? 0.5 ?10 左式:=0.9*366.18=329.6KN
?3 右式:= 0.5 ? 10 ? 1.0 ? 1.23? 5000? 250=768.8KN。

?3

? 2 f td bh0

右式>左式,故不进行斜截面抗剪承载力验算,仅按构造要求配置箍
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筋即可。 (8)裂缝控制验算 计算公式按 W fk ? C1 ? C2 ? C3 ?
? ss
Es ( 30 ? d ) 0.28 ? 10?
232 .82 ? 1.23 , C3=1.15 , 232 .82 ? 275 .02

式 中 : C1=1.0 , C 2 ? 1 ? 0.5 ? Ess=2.0*105Mpa,d=20mm
? ss ?

Ms 232.82 ? 275.02 ? ? 10?3 ? 193.39MPa ?4 ?3 0.87As h0 0.87 ? 102.6786? 10 ? 310? 10

??

As 102 .6786? 10?4 ? ? 0.0051 bh0 8 ? 0.25
183 .39 30 ? 20 ( ) ? 0.20 mm ,满足规范要求。 5 2.0 ? 10 0.28 ? 10 ? 0.0051

W fk ? 1.0 ? 1.23 ? 1.15 ?

5.4.3.3 桥涵工程设计成果 本工程需新建农桥 1 座, 桥面宽度 5.0m, 总跨度 6.8m, 净跨度 6m, 高 6m。桥墩 C15 混凝土,采用扩大基础,基础置于基岩上,地基容许 承载力不得小于 0.5MPa。 采用 C25 钢筋砼厚 30cm 简支盖板, 上设 C25 砼铺装层厚 5cm,简支实心板结构,按汽-II 级荷载进行设计,安全超高 0.5m,盖板上设 C25 钢筋砼防护墩高 81cm。护墩施工时宜采用就地浇 筑, 盖板施工时需预埋护墩墙身钢筋, 待基础达到 70%强度后再浇筑 C25 砼墙体部分。 人行便桥:因跨河道的需要,本工程共计布置人行道桥 4 座作为便民 设施,采用 C25 预制钢筋混凝土板式桥,按人行荷载设计。人行便桥宽 1.5m,直接利用新建堤防 M7.5 浆砌块石边墙做桥台,桥板采用 C25 钢 筋砼板厚 20cm,具体祥见设计图册。

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5.5 工程量统计表表
5.5-1
序号 1 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) 2 2.1 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) 工程或费用名称 山洪沟治理堤防工程 挖掘机挖土方(自卸汽车运 0.5Km 至临时堆料 场用于堤背回填) 挖掘机挖土方(自卸汽车外运 2Km 至弃渣场) 石方明挖 拆除石灰浆砌石 土石方回填(利用河道土石方开挖进行堤背回 填) M7.5 浆砌块石堤身及基础(含 M10 水泥砂浆 勾缝) M10 水泥砂浆抹面 堤顶 C15 混凝土压顶厚 5cm 压顶钢模板安装及拆除 护底碎石垫层厚 10cm 护底 C15 混凝土厚 15cm 沥青木板伸缩缝(堤身及底板每隔 15m 设 1 道) dn50UPVC 排水管安装(沿堤身每隔 3m 设 1 道,距底板 30cm) 碎石滤囊 排洪隧洞工程 1#排洪隧洞 进口土方开挖(自卸汽车外运 2Km 至弃渣场) 进口石方明挖 进口洞脸 M7.5 浆砌块石 进口喷混凝土 进口锚杆Φ 22、L=3m 进口挂网钢筋 出口土方开挖(自卸汽车外运 2Km 至弃渣场) 出口石方明挖 出口洞脸 M7.5 浆砌块石 出口喷混凝土 出口锚杆Φ 22、L=3m 出口挂网钢筋 石方洞挖(光面爆破,装载机装石渣小型自卸汽 车运输 2km) 隧洞 C20 混凝土 洞身钢筋制安 隧洞钢模板制作安装拆除 m m3 m3 m3 m3 根 T m3 m3 m3 m3 根 T m3 m3 T m2

工程量统计表
单位 m m3 m3 m3 m3 m3 m3 m2 m3 m2 m3 m3 m2 m m3 数量 1482.6 1688.46 11638.61 9633.78 684.00 1688.46 3852.54 1465.40 29.65 74.13 295.24 442.86 510.73 543.62 169.51 458.7 278.3 31.07 279.63 16.88 8.90 44.50 1.16 18.16 163.44 16.88 6.64 33.20 0.86 3325.69 908.09 36.15 2442.86 备注

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序号 (17) (18) (19) 2.2 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) 3 3.1 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) 3.2 工程或费用名称 沥青木板伸缩缝(洞身及底板每隔 9m 设 1 道) BW 遇水膨胀橡胶止水条 回填灌浆 2#排洪隧洞 进口土方开挖(自卸汽车外运 2Km 至弃渣场) 进口石方明挖 进口洞脸 M7.5 浆砌块石 进口喷混凝土 进口锚杆Φ 22、L=3m 进口挂网钢筋 出口土方开挖(自卸汽车外运 2Km 至弃渣场) 出口石方明挖 出口土石方回填 出口洞脸 M7.5 浆砌块石 石方洞挖(光面爆破,装载机装石渣小型自卸汽 车运输 2km) 隧洞 C20 混凝土 洞身钢筋制安 隧洞钢模板制作安装拆除 沥青木板伸缩缝(洞身及底板每隔 9m 设 1 道) BW 遇水膨胀橡胶止水条 回填灌浆 桥涵 新建农桥-1 基础土方开挖(自卸汽车外运 2Km 至弃渣场) 石方开挖 浆砌石拆除 土石方回填 C15 混凝土桥墩 C25 钢筋混凝土桥板 C25 混凝土磨耗层 C25 钢筋混凝土防护墩 钢筋制安 钢模板安装及拆除 底板碎石垫层厚 10cm 底板 C15 混凝土厚 15cm 原路面 M7.5 浆砌块石路基墙恢复 原路面碎石垫层厚 20cm 原路面 C25 混凝土厚 20cm 新建人行便桥 单位 m2 m m2 m m3 m3 m3 m3 根 T m3 m3 m3 m3 m3 m3 T m2 m2 m m2 座 座 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 T m2 m3 m3 m3 m3 m3 座 数量 104.32 299.20 1163.29 180.4 34.06 306.54 16.88 15.08 75.40 1.96 715.36 2861.43 586.96 4.61 1039.22 588.65 23.43 2626.31 68.46 196.35 754.07 5 1 819.92 144.69 76.00 385.84 145.50 10.20 1.70 3.54 2.14 249.29 2.70 4.05 65.52 10.40 10.40 4

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备注

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序号 (1) (2) 工程或费用名称 预制 C25 钢筋混凝土桥板安装 (宽 1.5m, 厚 20cm) 钢筋制安 单位 m3 T 数量 8.16 0.70

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备注

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6、施工组织设计
6.1 施工条件
6.1.1 工程条件
本工程山洪沟治理河道长度 1.2km,治理段起止于小坪寨至关路排 洪隧洞出口, 其中新建堤防 1482.6m, 新建排洪隧洞 2 条总长 458.7m, 新建桥涵 5 座。治理河道阴河洞支流区内地貌类型以岩溶地貌为主,河流 小坪寨段以丘陵盆坝、岩溶洼地为主。项目区距业主指定的倒土场 2km, 距砂石料场 6km。距项目区最近的土管舟砂石场,质量优良,储量丰富, 交通方便,运距约 6km。

6.1.2 水文气象条件
兴仁县位于贵州省西南部,地处中压热带,属亚热带季风湿润气候, 由于纬度较低,同时又处在北回归线附近的云、贵高原东南部,气候受大 陆影响的程度约 40%~50%,气候特点是:冬暖夏凉、多阴雨少日照和 气候地域性差异性大等特点,区内光、热、水资源丰富。年平均气温 15.2℃, 最冷月 (一月) 平均气温 6.1℃, 最热月 (七月) 平均气温 22.1℃, 极端最高气温 38.7℃ (1963 年 5 月 30 日) , 极端最低气温-7.8℃ (1968 年 2 月 14 日) ,年平均无霜期 285.2 天,年平均日照时数 1586.9h。最 大月日照时数 178.4h, 发生在 8 月, 最小月日照数 88.2h, 发生在一月。 河谷温热区年平均气温 15.5~16.8℃之间。多年平均降雨量 1313mm, 降水量年际变化不大,年内分配不均,一般五月中下旬即进入雨季,降水 量集中在 5~10 月,占年总量的 75.5%,为湿季;11 月至次年 4 月降 水量仅占全年总量的 16.7%,为干季。
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多年平均水面蒸发量 1364.8mm,年平均相对湿度 80%,最小月相 对湿度为 6%,年平均风速为 1.9m/s,最大风速为 19m/s(1987 年 3 月 12 日) ,全年以 E 风为多,夏季盛行 S 风,冬季盛行 EN 风。灾害性 天气主要有暴雨、春旱、倒春寒、冰雹、风灾、秋季低温绵雨等。多年平 均大风日数 12.9 天,雾日数 20.6 天,冰雹日数 2.4 天,雷暴日数 77.6 天。 6.1.3 水电供应条件 工程所在地位于兴仁县巴铃镇的小坪寨村,主要由国家电网供电,施 工用电有钢筋加工场、混凝土拌和及振捣、照明及取暖用电等,乡村附近 有 10kV 动力线路作为本工程的高压电源接引点,根据施工需要,在项目 区增设一台变压器外,其余部位可直接由 10KV 电源处低压侧接引使用。 抽水系统布置在杨家凼水井进行抽水后进入高位水池,用 DN50 供水 管送至各工作面。巴铃河山洪沟以上河段沿途无大型工矿企业,经水质检 测河水无污染,其流量满足混凝土拌和用水要求。生活用水可直接接乡村 自来水供水管网或附近山泉水。 无线网络已覆盖项目区全境,通讯设施良好。 6.1.4 交通运输条件 本工程距巴铃镇政府 5km, 沿线有 S309 省道及通村公路经过, 施工交 通极为方便。工程场内施工道路沿河岸布置。综上所述,本工程对外交通 运输条件较好。 6.1.5 建筑材料供应条件 本工程所需主要建筑材料有砂石骨料、块石、水泥、钢筋、炸药等。 兴仁县城有建筑材料市场,可供应本工程所需的钢筋、钢材等建筑材料, 兴仁县目前有水泥生产厂家,可供采购,运距约 23km。同时项目区周边
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有人工砂石料场多处,距项目区最近的砂石场,质量优良,储量丰富,交 通方便,运距约 6km,可满足工程建设要求。因此本工程所需砂石骨料、 块石等材料考虑购买。 土石填料:土石填料分布于项目区河床及河漫滩地带,储量丰富,可 就地取材,能满足工程需要,但开采需统一规划,考虑采后的环境与整体 相协调,避免局部深开采,最好结合河道清障统一考虑。

6.2 施工导流
(1)导流标准 本工程主要建筑物为 V 等工程,按《堤防工程施工规范》 (SL260-1998)第 3.0.2 条规定,堤防工程建筑物等级为 3 级以下,导 流围堰设计洪水标准重现期为 5~3 年一遇,考虑到本工程实际情况,导 流建筑物划分为 5 级,洪水重现期定为 3 年一遇。 (2)导流方式 治理河段为上世纪 70 年代人工修建的人工河道及排洪隧洞,多年失 修,由于人为及自然因素,自从未 1973 年及 1974 年通过两次洪水后至今 没有通过洪水,洪水都是经治理河段上游 1.3km 处消坑排入地下河道,仅 在发生洪水时才会对坝区形成淹没,冬春两季治理河段无地表径流,只有 在少量的窝函处有较浅的积水,施工导流可采用临时性抽排水作业,利于 施工。

6.3 主体工程施工
6.3.1 土石方开挖 (1)土方开挖 施工前充分了解地形地貌,对原测量网点复测,绘出原始地形图,土 方开挖之前先做好坡顶的排水系统,然后用液压反铲从上往下分层开挖,
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装自卸汽车,运往用于堤背回填的临时堆料场及运往弃渣场,综合运距 2km。严禁自下而上或倒悬的开挖方法。 土质边坡采用反铲进行削坡, 并留有 50cm 修坡余量, 再用人工进行 修整,以满足施工图纸要求的坡度和平整度。并对岸坡的风化岩块、坡积 物和滑坡体按施工图纸要求进行清理。 (2)基础石方开挖 基础松软石方直接采用人工挖撬,坚硬石方则采用钻爆法开挖,3m3 或 6m3 柴油空压机供风,手风钻钻孔爆破,钻挖钻爆过程中,为保证底 板新鲜基岩的完整性,将严格按照“预留保护层底板“的方案进行开挖。 人工翻渣至沟外堆放。待沟邦回填完毕后,多余部分弃渣集中运至业主指 定的地点堆放,综合运距 2km。 (3)边坡开挖 隧洞进出口边坡采用自上而下的梯段爆破开挖, 台阶高度控制在 6~8m 以内,局部根据实际情况进行调整。锚喷支护在本台阶开挖完毕后立即进 行,与下一台阶边坡开挖同时进行施工。 为使开挖面符合施工图纸要求, 保持开挖后基岩的完整性和开挖面的 平整度,对永久边坡基岩面采用预裂控制爆破技术。由于本工程进出口部 位自然边坡较陡,故采取先在底部修建出碴平台,自上而下分层翻碴的方 式进行施工,液压反铲挖掘机在集渣平台上直接挖装 5-8t 自卸汽车运至 弃渣场堆放,平均运距 2km。 边坡开挖及支护处理,采取分区段进行施工。开挖区采用由上至下分 台阶钻爆开挖,每个台阶钻爆开挖完成后及时进行边坡锚喷支护,以上一 层的支护保证下一层的开挖安全顺利进行,未完成上一层的支护,不进行 下一层的开挖。每层开挖前,先形成施工道路,各级开挖边坡形成之前,
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完成相应高程的地表截排水系统的施工。 针对本工程的地质条件和岩石的物理力学性能, 在进行正规的爆破施 工前,首先找一具有代表性的区域进行爆破实验,借以调整和修正已设计 的爆破参数,使爆破效果达到比较好的效果。 保护层开挖是控制建基面开挖质量的关键, 是影响经济效益的重要因 素。根据本工程特点,确定保护层厚度为 1.2m。1.2m 保护层分三层开挖, 第一、二层开挖层高为 0.7m、0.3m。钻孔采用手风钻钻孔,爆破采用 2# 岩石硝铵炸药,导爆管起爆。建基面上部 20cm 采用人工撬挖。 (4)隧洞洞身开挖 施工开挖时洞室无断层构造影响,岩体较新鲜完整,呈层状结构,属 Ⅳ类围岩。洞线位于地下水位以上,不需作排水处理。洞内经常性施工废 水及地下渗水采用沿洞线潜水泵抽水至集水池,集中排放出洞外的方案, 配二台 2.2kW 潜水泵抽排出洞内积、渗水。 本工程隧洞全部考虑采用手风钻进行开挖。采用全断面一次开挖成 型,周边光爆,1m3 装载机装 5-8t 自卸汽车出渣。 开挖按浅孔、密孔、少药量光面爆破的原则进行施工,单轮循环进尺 控制在 1.5m 以内。 钻孔: 周边孔采用外倾钻孔, 倾角 2°, 工作面上开孔距边线 10~20cm, 周边孔距 0.5m, 光爆层厚 0.6m, 采用双空孔菱形直眼掏槽。 掏槽孔深 3.5m, 其余孔深 3.2m。崩落孔孔距 70~80cm。 装药结构:周边孔按不偶合装药,孔径 40mm,药卷直径 25mm,竹片 捆绑,堵塞长度 0.4m,将药卷一分为三间隔 10cm 预装,导爆索传爆。线 装药密度 250g/m,装药结构如下所示图。 导 爆索
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其余孔均为连续装药,药卷直径 f32mm。 网络联接: 为使周边孔一起爆炸, 分左右用导爆索将各孔串连在一起, 然后再连非电雷管。其它孔亦从中分开,可分四起左右串联,最后并联, 用 8#火雷管起爆。

6.3.2 边坡锚喷支护
根据开挖支护要求,上一层的支护应保证下一层的开挖安全顺利进 行,未完成上一层的支护,严禁进行下一层的开挖;合理规划开挖与支护 施工工作面,使开挖与支护作业平行施工,开挖作业面距边坡支护作业面 满足规定的安全距离,以免爆破震动破坏边坡支护;破碎带边坡支护必须 随开挖作业面同步进行。 锚杆施工采用先注浆后插锚杆的施工工艺。 根据锚杆孔的部位条件和 孔深要求,采用手风钻进行钻孔,MZ-1 锚杆注浆机注浆,人工安装锚杆, 锚杆加工均由加工厂加工好后用载重汽车运至现场。 有关锚杆施工材料的 技术要求、钻孔施工技术要求、注浆施工及质量检查的技术要求等按相关 技术规范的规定执行。 喷砼施工:采用“湿喷”法施工,TK-961 联合喷射机喷射砼。喷射 前对喷射面进行检查,清除浮石,并用高压风、水冲洗干净;对施工机械 设备、风、水、电等进行全面检查和试运行;在受喷面滴水部位埋设导管 或设盲沟等排水;设深度计,以检测砼喷层厚度,深度计排列成网格形, 间距不超过规定值。 喷射作业必须分段分片依次进行, 自下而上顺序喷射。 一次喷射厚度以喷层不产生坠落和滑移为适度, 后一次喷射在前一层终凝 之后进行,间隔时间超过 1h 时,把喷层表面的浮膜、浮尘等杂物用风、 水冲洗干净。砼终凝至下一循环放炮时间不得少于 3h。 具体喷砼施工技术要求按招标文件相关技术规范的规定执行。
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挂网施工主要采用人工挂网,钢筋网在加工车间加工,利用载重汽车 运至现场。网片固定在锚杆端部和预设的插筋上。

6.3.3 浆砌石工程施工
a)施工程序 测量放样→基槽开挖→基础清理→砌筑→检查验收。 b)施工方法 砌筑材料全部采用 5t 自卸汽车运至工地后,0.4m3 移动混凝土拌和 机拌制砂浆,分段砌筑。 砌体施工前,先将沟槽地面用细石砼按标高找平,然后按设计图纸放 出堤防边线。砌筑前先用木杆及细铁丝按设计坡度和标高挂线,并进行复 核,无误后方可砌筑。采用座浆法砌筑,严禁采用灌浆法施工。灰缝做到 横平竖直,水平灰缝的砂浆饱满度不小于 90%,垂直灰缝的砂浆饱满度 不低于 60%,砌体水平灰缝厚度和垂直灰缝控制在 8~12mm。砌筑用 的石块表面必须冲洗干净,砌筑前应洒水湿润,以便与混凝土粘结。浆砌 石砌筑程序为先砌“角石” ,再砌“面石” ,最后再砌“腹石” 。同一层面 应砌平,相邻石块高差应小于 20~30mm。毛石安砌必须自身稳定,大面朝 下,适当摇动和敲击,使其平稳。铺浆应全面均匀,厚度为 30~50mm,防 止缝间被大骨料架空,随铺随砌,砌缝用砂浆填充饱满。浆砌石在砌筑后 12~18h 之间应及时洒水养护,养护时间为 14d 左右。 勾缝及沉降缝处理:勾缝前先清理缝槽,并用水冲洗湿润,然后用 1: 1.5~1: 2 的水泥砂浆进行勾抹。 勾缝采用勾凸缝, 并注意做到深浅一致。 浆砌片石沉降缝一定要上下断开,不得咬错。

6.3.4 混凝土工程施工
a)模板安装
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全部采用普通钢模板人工现场拼装。 b)混凝土浇筑 混凝土拌制:由于分仓分段浇筑工程量较小,故全部采用 0.35m3 强 制式混凝土搅拌机现场拌制,按随拌随用的原则进行施工。 混凝土入仓方式:全部采用手推车自卸入仓的方式进行施工。 铺料方法: 底板砼采用平铺法铺料。铺料顺序由低到高,再按顺序铺料。一般铺 料层厚采用 25~50cm。 边墙砼采用台阶法铺料。 台阶法混凝土浇筑程序从墙体一端向另一端 铺料,边前进、边加高,逐步向前推进并形成台阶,直至浇完整仓。 水平施工缝采用逐步覆盖, 接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺边浇混凝 土;在浇筑过程中,台阶层次应分明,铺料厚度 50cm,浇筑层厚度为 1.5~2.0m,台阶宽度一般大于 1.0m,坡度一般不大于 1:2。 平仓振捣:采用人工平仓振捣。根据施工规范规定,振捣时间以混凝 土不再显著下沉、不出现气泡、开始泛浆为准。采用插入

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某重点山洪沟防洪治理项目初步设计地质报告_电力/水利_工程科技_专业资料。完整的...3.1.1 工程概况 XX 位于县城东南部,距县城 60 公里,XX 河为 XX 镇的主要...
2水文(巴铃河)
兴仁县新龙场镇三道沟(东经 105°01′, 北纬 25°27′,河源高程 1580m...2.3 水文基本资料治理河段设计流域内无实测水文、降雨资料,邻近地区有巴铃水文...
兴仁县巴铃镇东街路、政府路道路工程项目可行性研究报告
兴仁县巴铃镇东街路、政府路道路工程项目可行性研究报告_调查/报告_表格/模板_...1.3 编制依据 1. 国家、部委、省现行的设计规范、标准和定额; 2.《兴仁县...
山洪沟防洪治理项目初步设计
某重点山洪沟防洪治理工程 工程地质勘察报告 (初步设计阶段) 目 录 3 工程地质...10 3.4.1 地基土工程性质评价 ... +申请认证 文档贡献者 杜彩云 建筑工程...
天全县老场河山洪沟治理工程(方案一)
天全县老场河山洪沟治理工程(方案一)_建筑/土木_工程科技_专业资料。天全县老场河山洪沟治理工程施工组织设计方案 目录 第一章 编制说明一、编制依据 二、编制...
巴铃景观工程竣工图目录
(因可以 按原设计出图, 工程 量需软件计算) 注:...1、 2、 3、 兴仁县巴铃河景观工程 承包单位 ...排水沟砌筑 171.5m、排水沟防水 17m2,排水沟盖板...
贵州重点项目-兴仁巴铃煤化工产业聚集区洗煤项目可行性...
贵州重点项目-兴仁巴铃煤化工产业聚集区洗煤项目可行性研究报告_调查/报告_表格/...1.1.8 主要设计原则及指导思想 1.2 可行性研究结论 1.2.1 兴仁巴铃煤...
贵州省石阡县硐沟山洪沟治理工程11.15_图文
全 县林业用地面积为 153.62 万亩,疏林地面积 9.58 万亩,灌木林地 1 贵州省石阡县硐沟山洪沟治理工程 初步设计报告 7.64 万亩,造林未成林地 3.55 万亩,...
巴铃镇房屋工程可行性研究报告
1.1.3 项目建设单位 兴仁县巴铃镇镇人民政府。 ...阿克苏河、喀什噶尔河、叶尔羌河、和田河下游冲积...编制可研报告及审批、初步设计 及审批、施工图设计...
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