南康区城市防洪工程布置及主要建筑物设计研究

曾 辉

(江西省水利投资集团有限公司，江西 南昌 330001)

1 工程概述

本文以江西省南康区的城市防洪工程项目(初步设计阶段)为例，项目治理河道为章水，起点位于南康区污水处理厂下游高地，终点位于田头水与赣南大道交汇处，治理河道长度为5.19 km，堤防级别为4级，堤防防洪标准为20年一遇洪水标准，项目位于南康区龙岭镇内。龙岭镇位于江西省赣州市南康区东南部，总面积56 km2，人口5.2万。龙岭镇交通网络发达，包括赣定高速、赣南大道、G15等多条道路，交通十分便利。

2 工程勘察与工程地质

勘查工作采用钻探、原位测试及取土样进行室内土工试验并结合注(抽)水试验、剖面实测、工程地质测绘等多种手段和方法，达到了勘查的效果及目的。

2.1 勘察点孔数、孔位布置

在进行勘查的过程中，勘查点孔位布置需要严格的依据河道两侧位置、地质以及场地的实际条件，进行合理的孔位布置；地质纵剖面需沿堤防中心线布置，根据地形地貌及结合建筑物方案基准上，需控制钻孔间距在300 m左右；而横剖需要充分的结合起建筑物的方案布置，一般情况将间距控制在250～500 m之间，且在横剖面需布置3个钻孔(堤防中心线一个、堤两侧各一个)。

2.2 项目区工程地质

从工程项目的现场地质测绘、钻探及试验分析，得到工程位于华南褶皱系，赣中南褶皱隆区、赣西南拗陷之信丰-于都拗褶断束构造单元中。工程区内地质构造较简单，区域构造较稳定，无大的断裂构造通过；地表水系较发育，地下水类型主要为孔隙潜水；场地地表水对混凝土结构具有重碳酸型中等腐蚀性；场地地下水对混凝土结构一般酸性型呈弱～中等腐蚀性，碳酸型呈弱腐蚀性；地震动峰值加速度小于0.05 g，相应地震基本烈度6度，区域稳定性较好。

堤岸整体岸坡稳定性较好，局部堤段存在冲沟及河流冲蚀引起的岸坡坍塌，岸坡稳定性较差，建议设计对不稳定堤段采取固岸措施，确保岸坡稳定。

根据拟建堤基地质结构，结合拟建堤内外渗流边界条件，堤身挡水高度，堤基可分为工程地质条件较好和工程地质条件较差两种工程地质类别，占比分别为54.1%、45.9%，建议结合工程情况进行渗流稳定分析。

附属建筑物所在岩土层承载力均满足拟建建筑物承载力及变形要求，建议避开雨季施工，施工完成时应对周边开挖土层进行回填夯实[1]。

3 城市防洪工程布置

3.1 堤线选择

根据现场调查项目区内未建堤防，实际的地面高程不满足20年一遇的洪水的防洪需求，为保护沿河居民生命和财产安全，需要进行新建堤防。堤防堤线的布置需严格的基于城市现阶段的总体规划、城市防洪规划，以及其他相关规划的有效规定，充分考虑现场地形地貌、地质条件，并一定程度上结合现状建筑位置、后期施工条件，进行合理性的分析。

3.2 堤线布置

在进行布置的过程中，做到以下几点原则：

(1)需要保障新建的堤线与河流的流向进行适应，以此保证与大洪水的主流线平行。

(2)堤线需平顺，以保证上下游可以进行平缓的连接。

(3)堤线布置避免出现急弯或者折线的情况出现。

(4)需要保证新建堤线可以充分利用现有有利的地形，能够布置在一些土质较好的地形上，并保留有较宽的滩地。在滩地的选择上，往往还需要保障避开一些软弱地基、深水地带、古河道等[2-3]。

(5)在能够满足防洪要求前提下，堤线布置应减少对沿河居民房屋及企业厂房的征拆，从而降低政府征地拆迁费。

(6)需要保证在后期防汛抢险的过程中有着一定的便利性。

(7)需要保证在工程维护管理过程中，实现良好的管理效果。

(8)需要能够与地区经济的社会发展进行有效的衔接，保证在未来的发展过程中，就可以有效实现与市政道路方面的衔接。

(9)需要相关技术人员对已批复的城市现阶段的总体规划、城市防洪规划及其他相关规划进行研究和复核，既要保证堤线布置与规划方案相吻合，还要保障堤线布置可结合实际情况进行局部调整优化[4]。

本项目堤线布置按照规划要求及布置原则进行，局部根据实际情况进行了调整，特别是一些在村庄靠河道较近段，由于拆迁难度较大，为了降低拆迁费用，进行堤线方面的外移及设计堤型调整。

4 主要建筑物设计

4.1 堤防工程设计

在进行堤防工程项目的设计过程中，一方面堤顶宽度及堤型需要严格的依据相关规定，进行合理的设计；另一方面还需要进行防汛、管理以及投资方面的需求考虑。

受地形和拆迁问题的影响，在本工程项目的设计过程中需进行分段式的设计分析。

(1)章右24+906.0～章右26+182.3、章右26+523.8～章右27+857.2。该两段设计时现状地类主要为耕地、草地以及林地等，征地拆迁较容易，从经济角度选择占地范围大但投资低的土堤，堤防顶部宽度控制在6.0 m，堤防临、背水坡坡比均采用1∶2.5，坡面均采用草皮进行护坡处理,在背水坡的坡脚设计出排水沟，堤身采用黏土进行填筑，压实度不小于0.91。

(2)章右26+182.3～章右26+532.8。该段设计时现状地类主要为村庄，房屋拆迁较为困难，采用占地较少的复合式堤防型式，堤防顶部宽度控制在4.0 m，堤防临水侧堤顶设C25钢筋混凝土防浪墙，防浪墙下设C30混凝土悬臂式防洪墙，背水侧(靠近村庄侧)坡比1∶2.5，坡面采用草皮进行护坡处理，在背水坡的坡脚设计排水沟，堤身采用黏土进行填筑，压实度不小于0.91。

4.2 堤防堤顶高程设计

在进行堤防堤顶高程设计计算的过程中，需要严格的依据计算的相关规定，进行有效的计算分析，基于式(1)：

Y=R+e+A

(1)

式中：Y为堤顶超高，m；R为设计波浪爬高，m；e为设计风壅增水高度，m；A为安全加高，m。

本项目堤防4级堤防，安全加高取值为0.6 m；而设计波浪爬高及设计风壅增水高度需选择多个典型河段进行计算，计算得到结果按照最大堤顶超高选取。

4.3 堤顶路面设计

在进行路面设计过程中，为方便巡河以及运输一些抢险物资，将路面进行硬化处理，宽度设计为5 m，两侧留有0.5 m宽路肩。道路结构设计时考虑通行情况，面层厚度控制为0.2 m，面层下方水泥碎石基层控制为0.2 m。为保障堤顶道路可以对雨水进行合理的排泄，路面向河道一侧倾斜，坡比考虑为2%。

4.4 护岸设计

本项目迎水岸坡的险工险段较多，且大多数土层为杂填土及细砂层，防冲性差，易使岸脚产生崩岸塌坡现象，导致堤脚出现坍塌的问题，对工程而言会造成较为严重的安全影响，因此最后还需考虑针对上述的问题采取有效的护岸设计。

护岸方案主要采取抛石固脚+干砌石护坡型式，干砌石护岸设置C20混凝土压顶，坡比为1∶2.5，干砌石护岸厚0.4 m，下设0.15 m厚砂卵石垫层，干砌石护岸顶高程按照设计枯水位+2 m控制，局部以现状岸顶高程控制，枯水位以下采取抛石固脚，抛石顶宽2.5 m。

5 结 语

本文主要针对南康区城市防洪工程布置及主要建筑物设计进行详细的分析工程项目的开展过程中有着较高的合理性，使工程项目符合实际的需求。