堤防整治工程的布置及设计

师晓东

(集安桓集工程管理有限公司，吉林 通化134200)

女儿河综合治理工程，上游起点位于实测地形图K3+700断面处，终点位于实测地形图K8+800断面处。整治项目包括新建外堤防洪墙5 233 m；防洪内堤7 950 m；疏通河道5 100 m。

1 工程的布置及建筑物

堤防工程分为内外两堤，局部内外堤重合，形成复式断面。内堤采用浆砌石挡土墙护脚，护脚基础为毛石混凝土，高1.4 m，宽1.5 m；浆砌石挡墙高1.0 m，底宽1.0 m，顶宽0.6 m。砂堤高1.5 m，坡比为1∶5，堤型为砂砾石均质堤，设计相对密度为0.65，蜂巢块石护坡。外堤为浆砌石防洪墙，高2.5 m，局部高4.0 m。

2 设计的依据

根据规范GB50201-94《防洪标准》中“乡村防护区的等级和防洪标准表”见表1，表2。

表1 乡村防护区的等级

女儿河南票区万屯桥上、下游段综合治理工程防护区人口1.4万人，防护区耕地面积0.1万hm2，区域内工矿企业、商业网点众多。另根据南票区政治、经济中心，向女儿河沿岸靠拢的整体发展思路，确定防洪标准为20年一遇，确定堤防工程的级别为4级。

表2 乡村防护区防洪标准

3 工程建筑物的布置

根据左右岸堤防纵断图，1∶1000实测地形图和实测横断面图确定，堤防工程布置如下：

3.1 左 岸

1）内堤。断面K3+700—断面K6+075（新沙河）之间，堤防长度2 400 m；断面（新沙河）K6+225-断面K8+200（万屯桥）之间，堤防长度1 930 m；断面号K8+330-K8+800之间（万屯桥下游），堤防长度535 m，左岸内堤长度小计为4 865 m。堤防形式为毛石混凝土基础；浆砌石防洪墙高1.0 m；以上砂堤高 1.5 m，坡比 1∶5。

2）外堤。断面K5+125—断面K6+075（新沙河）之间，堤防长度975 m；断面（新沙河）K6+138-断面K8+315（万屯桥）堤防长度1 930 m；断面号K8+330-K8+800之间（万屯桥下游），堤防长度535 m；左岸外堤长度小计为3 583 m。断面形式为高2.5 m浆砌石重力坝式结构。

3）丁坝。断面号K3+700-K4+000之间与断面号K8+330-K8+800之间（新沙河下游）为冲刷段，河底高程和设计堤顶高程相差较大，为防止内堤基础冲刷，于K3+750——K3+950间修4座丁坝，K8+330——K8+800间修10道丁坝。

3.2 右 岸

1）内堤。断面号K5+200-K8+230（万屯桥）之间，桩号YN0+000-YN3+085，堤长3 085 m。堤防形式为毛石混凝土基础；浆砌石防洪墙高1.0 m；以上砂堤高1.5 m，坡比1∶5。

2）外堤。断面号K7+150-K8+800之间，桩号YW0+000—YW1+650，外堤长1650 m。其中断面号K7+150-K7+700之间，桩号YW0+000—YW0+550，堤长550 m为高4.0 m浆砌石防洪墙护岸坝；断面号K7+700-K8+800之间，桩号YW0+550—YW1+650，堤长1 100 m为高2.5 m浆砌石防洪墙护岸坝。

3）丁坝。断面号K7+150-K7+700之间，河底高程和设计堤顶高程相差较大，为防止堤坝基础冲刷，在此处设置6道丁坝。

4 堤防工程设计

4.1 内 堤

1）堤岸冲刷计算。冲刷深度计算应采用《堤防工程设计规范》附录D所列公式计算：

式中：hB——局部冲刷深度，m；hp——冲刷处的水深，m，以近似设计水位最大深度代替，取4.32 m；Vp——设计水位时主河槽平均流速3.432，m/s；根据水面线计算成果，治理段平均水力坡度i取0.141%。V允——河床允许的不冲流速。

土料的允许不冲流速的计算方法很多，GB50286-98《堤防工程设计规范》中未做具体的规定。根据辽宁工程勘察院提供的地质资料《土工试验成果总表》河床表层土的平均粒径为3.682 mm，查《铁路工程地质人员手册》表206，V允范围为0.9～1.5 m/s，由于是山区河流取上限，则V允=1.2 m/s。n——岸坡形状系数

经计算hB=1.252 m，设计要满足冲刷要求。

2）设计毛石混凝土基础深1.4 m，超过最大冲刷深度1.252 m，宽1.5 m；浆砌石挡土墙护脚高1.0 m，上底宽0.6 m，下底宽1.0 m。砂堤高1.5 m，坡比1∶5，堤型为砂砾石均质堤，设计相对密度为0.65，蜂巢块石护坡。

4.2 外 堤

根据河道现状，缺少筑堤材料，同时也为了减少筑堤占地，外堤考虑采用浆砌石防洪墙。根据水面线计算结果及堤线处自然地面高程，右岸外堤断面号K7+150-K7+700之间，坝长为550 m的防洪墙高为4.0 m，为防止冲刷，此处需设置丁坝。其余均为2.5 m高浆砌石防洪墙。2.5 m高浆砌石防洪墙基础为毛石混凝土，经过稳定计算，基础高1.4 m，宽2.0 m；浆砌石防洪墙下底宽1.5 m，上底宽0.6 m，上覆0.2 m厚C20混凝土压顶；4.0 m高浆砌石防洪墙基础为毛石混凝土，经过稳定计算，基础高1.4 m，宽3.1 m；浆砌石防洪墙下底宽2.5 m，上底宽0.6 m，上覆0.2 m厚C20混凝土压顶。

4.3 丁 坝

如上所述，修建20道蜂巢块石丁坝，每道丁坝长40 m，高2.5 m，上底宽2.0 m，下底宽5.0 m。

5 结语

女儿河南票区万屯桥上、下游段综合治理工程是以提高防洪标准，提高和改善城市人民的生活质量为目的的水利工程。它对推动该地区的经济建设和社会发展，涵养地下水，对环境的改善是有利的；工程施工期“三废”排放及噪声均会对周围环境产生一定不利影响，采取相应环保措施得到一定程度减免和改善。该工程自完成以来，历经几次洪水考验，工程安然无恙。彻底根治了该段的水患，得到了两岸人民的认可，具有显著的社会效益。