城区段水毁修复工程设计报告20211226

'黑龙江省兰西县颜家沟兰西镇城区段护坡水毁修复工程设计报告公司二○一七年十二月 编制单位：主管院长：总工程师：项目设总：主管总工：专业总工：专业负责人： 目录1流域概况..............................................11.1地理位置..........................................11.2气象..............................................11.3水文..............................................21.4工程地质.........................................132工程位置及修理方案...................................192.1工程位置.........................................192.2修复方案.........................................213设计依据及标准.......................................213.1设计依据.........................................213.2设计标准.........................................224护坡工程设计.........................................224.1水面线...........................................224.2护坡型式.........................................224.3坡顶高程.........................................234.4护坡结构设计......................................235主要工程量............................................256施工技术要求..........................................266.1施工预备.........................................266.2清基和拆除要求...................................27 6.3格宾石笼固脚及护脚...............................286.4土工布...........................................316.5砂砾石垫层.......................................326.6混凝土护坡板......................................326.7现浇混凝土护坡板..................................336.8混凝土工程.......................................347工程预算..............................................37图纸目录附图1工程平面布置图附图2工程断面图 1流域概况1.1地理位置2颜家沟子位于嫩高平原东部兰西县兰西镇南部，为季节性河流，发源于兰西县北安乡境内的刘占山屯和马达屯之间的坡地，地理坐标为东经126.18°-126.12°，北纬46.49°-46.27°，属于呼兰河下游右岸一级支流；河源始向南流，在兰西镇南折向东，至兰家窝堡村邻近转向南，于兰西县境内的西黄崖子邻近律家店向东汇入呼兰河，河道全长40.1km，流域面积567km；流域地势由西北向东南倾斜，上游河道平均比降约为2/1000，主槽河宽约5m～15m，流域内村屯较密；1.2气象兰西县属于我省中西部嫩高平原半潮湿季风型气候；主要特点是四季分明，雨热同季，春季多风少雨，空气干燥，夏季温热短促，降水充足，秋季潮湿凉快，降温快速，冬季寒冷漫长；全县年平均气温2.9℃，极端最高气温32.6℃，极端最低气温-39℃，稳固通过10℃的有效积温2711℃，无霜期143天，日照时数2731小时；兰西县地处我省呼兰河下游干旱地区，降水量少，蒸发量大，地表水资源贫乏；多年平均降雨量475mm，70%集中于6、7、8三个月；多年平均水体蒸发量为857.6mm，多年平均风速4.51m/s，最大风速29m/s；主要气候灾难有干旱、洪涝、大风、冰雹、早霜等； 1.3水文1.3.1测站分布颜家沟子上无水文资料，其所在的呼兰河干流入河口上游约10km处建有兰西水文站，呼兰河左侧支流泥河上游建有泥河水文站；与呼兰河相邻的明青坡地西侧大青岗碱沟上先后设立过三处水文站，分别是太阳升、友爱、一八七站；(1)泥河水文站泥河干流上建有泥河水文站，于1957年4月由黑龙江水利厅设22立，集水面积原为617km，1982年复核后改为639km；1986年1月1日断面对上迁移3.0km，至滨北铁路泥河大桥下游30m处；迁移后为泥河(二)站，测验河段较为顺直，两岸掌握条件较好，大洪水最大水面宽100m左右，具有1957年至今水位、流量和降水等观测资料；河床组成为细砂和黑土，测流断面洪水期受冲淤变化影响，水位流量关系一般为顺时针绳套曲线，流量整编采纳连时序法定线推流；(2)兰西站2兰西水文站位于呼兰河下游，颜家沟子入河口上游，距河口约54km(行洪距离)，1949年设立为水位站，1953年改为水文站；基本水尺断面位于现有绥兰大路桥上游70m；集水面积27736km，具有1953年至今的水位、流量观测资料；(2)明青坡地水文站2太阳升水文站始建于1966年，掌握面积450km，1978年撤消，只有5年实测水位流量资料；1980年在其上游建立一八七站，掌握 22面积61km，具有1980～2005年实测水位、流量资料；1981年又在一八七站下游建立友爱站，掌握面积253km，具有1981年～2005年实测水位、流量资料和1982年～2005年降水观测资料；友爱及一八七站均于2006年撤销；以上测站资料的测验，整编及刊印执行国家规范，成果牢靠；颜家沟子位于呼兰河下游右岸，基本上属于低丘陵区，流域内除了沟边的盐碱地以外大多为农田；流域洪水特点与友爱站接近，面积上与泥河站相像，位置与兰西站特别相近；因此，本次挑选兰西站、友爱站和泥河站作为设计参证站； 海联丰水库联合伦联丰水库克诺敏音河四方台秦家河克木格津河水库河河河河河津河撇拉津河水库泥春城水库兴盛泉漂亮水库眼丰产先锋水库沟二沟道龙望奎县绥化市泥河(二)●薛家屯友爱一八七明水县石家屯成功水库沟兴吉乌乌卫星水库龙道沟头兰丰农水库东风水库太阳升山头芦水库河古鲁板花(二)青岗N青冈县泥河水库颜家沟子及邻近流域水系图颜兰西县兰西河家沟子 设计值掌握断面掌握面积21.3.3暴雨洪水特性颜家沟子属于季节性河流，洪水按成因可分为春汛和夏汛；春汛洪水由融冰雪形成，大小主要取决于冬季降雪量和春季气温回升的速度，主要发生在4月中下旬至5月上旬，洪峰洪量一般不大，过程较短；夏汛洪水主要是由暴雨形成，流域内暴雨多显现在7月和8月，7月份最多，6月和9月也有暴雨显现，但为数不多；夏汛洪水与暴雨相对应，主要发生在7月～8月，其它时间发生洪水相对较少；峰形多为单峰形，起涨时间短，一般在3d以内，洪水连续时间为3d～7d；颜家沟子没有历史洪水资料，本次设计采纳《黑龙江省兰西县颜家沟兰西镇城区-呼兰河入河口近期治理工程初步设计报告》中洪水结论；洪峰流量成果分别采纳图集等直线法和参证站洪水参数修正法进行运算，举荐掌握断面Cp采纳兰西站洪水参数修正法成果，Cv直接采纳图集等值线查得；各掌握断面设计洪水成果见表1.3-1；3表1.3-1掌握断面设计洪峰流量成果表单位:m/s韩家粉房(km)258P=2%162P=3.33%124P=5%95.4P=10%53.1P=20%21.3孔家沟39021316312569.527.8兰家窝棚46123718113977.130.7颜家沟子56727220715987.934.8 1.3.3水面线本工程为水毁修复工程，由于本次水毁范畴较小，仅为80m，因次本次设计不重新运算水面线，仍采纳《黑龙江省兰西县颜家沟兰西镇城区-呼兰河入河口近期治理工程初步设计报告》中结论；(1)横断面河道横断面图直接采纳2021年实测成果，采纳断面80个；断面位置布置示看法图；本工程位于CS27处；(2)河道糙率主槽糙率、滩地糙率依据河道状况以及植被条件等，初步挑选糙率，采纳1988年实测洪痕水面线，按河道现状实测河道大横断试算率定主槽和滩地糙率为0.03和0.08；(3)流量及起始断面水位起始断面水位流量关系采纳实测横断面成果按曼宁公式运算，主槽糙率采纳0.03，滩地糙率采纳0.08，河道水面比降依据实测洪痕连线推算为1‰；水位流量关系见图；颜家沟子入呼兰河口处没有堤防，颜家沟子水面线考虑呼兰河回水影响，从颜家沟子河口下呼兰河干流断面起推，按外水同频率遭受考虑，起始断面各频率水位和流量成果见表3.3-2； H（m）130.0图4.5-3起推断面H-Q曲线129.0128.0127.0126.0125.0124.0123.0122.0121.0120.00100200300400500600Q（m/s3）700表1.3-2项目水位(m)流量(m/s)起始断面水位流量表3P=2%126.92272P=3.33%126.45207P=5%126.05159P=10%125.2687.9P=20%123.9034.8水面线运算采纳简化的稳固非匀称流公式，以下游CS1断面为起始掌握断面，由下游向上游分别试算推求至颜家沟子CS80断面；(1)水面线运算公式采纳简化的稳固非匀称流公式：HsHx(Q/K)2*L滩式中：Hx、Hs——分别为下断面和上断面水位，m；Q——设计流量，m/s；3K——上、下断面平均流量模数；L滩——断面间洪水间距，m；流量模数按主槽和滩地分别运算，公式为： 1n主2R主3A主cos/12R滩3A滩cosK主＝K滩＝n滩式中：n主、n滩——为主槽、滩地糙率；R主、R滩——为主槽、滩地水力半径；A2主、A滩——为主槽、滩地断面面积，m；α、β——为主槽、滩地断面偏角；Φ——河道弯曲系数；Φ=L主/L滩；L主为主槽河长；(2)壅水运算公式2桥梁壅水高度采纳铁三院公式：mΔH=η(V2—V0)式中：ΔH——壅水高度，m；η——壅水系数，按流量压缩比在0.05～0.15范畴内插值，压缩比＞0.6时采纳0.15，＜0.3时采纳0.05；Vm——桥孔压缩断面平均流速，m/s；V0——桥孔扩散断面平均流速，m/s；(2)洪水水面线设计水面线，成果见表1.3-3；水面线成果见图； 表1.3-3颜家沟子设计水面线成果表序号断面编号断面桩号河底高程p=20%设计水面线p=10%p=5%(m)p=3.33%p=2%1cs127609.2120.71122.92123.95125.03125.59126.232cs227309120.82123.06124.14125.22125.78126.423cs327108.5121.26123.18124.28125.36125.92126.564cs45cs56cs626965121.42123.31124.42125.49126.05126.697cs726535.4121.71123.74124.88125.94126.49127.138cs825975.7122.08124.19125.38126.43126.99127.639cs925822.3122.18124.29125.48126.54127.10127.7410cs1025156.6122.63124.76125.98127.06127.62128.2711cs1124657.1122.96125.14126.38127.46128.03128.6912cs1224034.5123.37125.53126.78127.88128.46129.1213cs1323851.5123.50125.64126.90127.99128.57129.2314cs1423049.8124.03126.14127.40128.50129.09129.7515cs1522651124.30126.42127.68128.78129.36130.0316cs1622147.6124.63126.77128.03129.13129.71130.3917cs1721750.2124.90127.02128.28129.38129.97130.6418cs18桥下21561124.95127.11128.37129.48130.06130.7319cs19桥121541125.04127.11128.37129.48130.06130.7320cs20桥下21470125.08127.14128.40129.51130.09130.7621cs21桥221450125.10127.14128.40129.51130.09130.7622cs22桥下21420125.13127.16128.42129.52130.10130.7723cs23桥321400125.13127.16128.42129.56130.17130.9624cs2421347.8125.17127.19128.44129.58130.20131.0025cs2520995.2125.40127.39128.63129.76130.37131.1526cs2620592.8125.67127.70128.93130.04130.64131.4027cs27桥下19934126.07128.26129.49130.60131.19131.9228cs28桥419934126.07128.26129.49130.60131.19131.9229cs2919669.9126.28128.37129.61130.72131.32132.0530cs3019375.6126.48128.52129.76130.87131.47132.1931cs3118825.5126.85128.92130.15131.25131.84132.5432cs3218573.3127.02129.09130.32131.42132.01132.7033cs3318112.4127.32129.37130.59131.68132.27132.9634cs34桥下17892.9127.47129.50130.72131.81132.40133.0835cs35桥517872.9127.48129.50130.72131.81132.40133.0836cs3617617.8127.65129.64130.86131.94132.52133.2037cs3717015.3128.05130.02131.22132.29132.86133.5338cs3816528.2128.38130.37131.56132.63133.20133.8639cs3915909.2128.79130.86132.06133.12133.69134.3440cs4015408.3129.13131.14132.33133.39133.96134.62 续表1.3-3颜家沟子设计水面线成果表序号断面编号断面桩号河底高程p=20%设计水面线p=10%p=5%(m)p=3.33%p=2%41cs41桥下15063129.33131.31132.50133.56134.13134.7842cs42桥615043129.39131.34132.59133.73134.74135.1943cs4314704.9129.59131.52132.77133.92134.97135.4944cs4414407.1129.79131.70132.93134.06135.07135.6045cs4513910.7130.12132.02133.22134.33135.26135.8146cs4613507.6130.39132.32133.49134.58135.44136.0147cs4712809.9130.86132.88134.05135.11135.87136.4648cs4812708.9130.92132.94134.11135.17135.92136.5149cs4912213.9131.26133.22134.39135.45136.16136.7650cs50桥下11562.5131.66133.72134.89135.94136.60137.2251cs51桥711542.5131.70133.72135.05136.36136.78137.2252cs5211313.7131.85133.85135.18136.55137.00137.4553cs5310929.2132.11134.08135.37136.70137.17137.6554cs5410368.4132.49134.46135.71136.96137.46137.9855cs559629.9132.98134.96136.17137.35137.88138.4356cs569258.8133.22135.17136.37137.53138.06138.6357cs578670.8133.62135.49136.66137.79138.33138.9058cs588470.8133.75135.61136.78137.89138.43139.0159cs597869.3134.15136.09137.24138.31138.85139.4460cs607413134.51136.47137.63138.68139.23139.8361cs61桥下7242134.67136.54137.69138.74139.28139.8862cs62桥87222134.67136.55137.70138.76139.31139.9363cs636787.4135.03136.78137.91138.95139.49140.1664cs646346.3135.40137.08138.17139.18139.71140.3665cs655984.9135.70137.39138.43139.41139.94140.5766cs665204.3136.35138.15139.16140.09140.59141.1967cs674898.4136.60138.43139.46140.38140.88141.4768cs684516.2136.92138.77139.81140.73141.22141.8069cs694136.5137.24139.09140.14141.06141.56142.1370cs703836.7137.49139.32140.37141.29141.78142.3571cs713519.3137.75139.54140.58141.51142.00142.5772cs723047.7138.15139.88140.92141.83142.32142.8873cs732638.97138.46140.21141.24142.15142.64143.1974cs742288138.69140.49141.52142.43142.91143.4675cs752026.8138.87140.69141.72142.63143.11143.6676cs761732.9139.06141.00142.05142.97143.45144.0177cs771553.4139.18141.14142.20143.12143.61144.1678cs781345.5139.32141.24142.30143.23143.72144.2779cs79759.3139.71141.56142.63143.56144.05144.6180cs80210.4140.08141.90142.97143.90144.39144.95 高程（m）150颜家沟子洪水水面线图145140135桥8P=2%P=3.33桥7P=5%P=10%P=20%桥5桥4桥6桥3桥1130125现状河底现状设计1988年洪痕点设计河底1200500010000150002000025000距离（30m0）00 1.3工程地质1.3.1区域地质概况1.4.1.1地层岩性本区第四系地层分布广泛，地层岩性为有机质土(耕土层、黑色)、低液限粘土(黄褐色、灰褐色、灰色)；1.4.1.2地质构造及区域稳固性该区域地质因受构造和新构造运动的影响，使基岩表面成波状起埋于地下，掌握了第四纪沉积物的分布规律；基岩全被第四纪地层所掩盖；工作区位于松嫩平原东部，按地质构造单元位于二级构造单元松辽中断陷的东北边缘，次一级构造单元乌裕尔—呼兰鼻状隆起内，北东向的绥化凹地的西南部；区内构造较为复杂，新构造运动在肯定程度上显示了它的活跃性，西部平原地区之基底构造发育，东部山区主要断裂有松辽平原东侧大断裂，呈折线状，产状多变；依据《中国地震惊参数区划图》GB18306-2001该区地震惊峰值加速度为0.05g，相应的地震基本烈度为VI度；地震惊反应谱特点周期为0.35s；经查阅历史地震资料，区域内无破坏性地震发生；因此，综上所述，该区地震烈度小，强度弱，近期无新构造运动；该场地无不良地质现象，场地稳固性良好，适合本工程建设；本区标准冻深为2.10m；1.4.2.3水文地质条件（1））区域水文地质条件地下水分布特点，工作区地下水赋存于下部的砂砾石层，地下水类型为潜水，波状高平原区分布有极不稳固的第四系中粗砂、含砾石层孔隙具弱承压水，仍有埋藏的白垩系砂岩、砂砾岩层孔隙裂隙承压水，丘陵区地区分布 有不均一的基岩裂隙水；（1））第四系砂、砂砾石层孔隙潜水3含水层由细砂、中粗砂、砂、砾卵石层组成；部分地段上覆0.5～16.0m厚粘性土；含水层厚度为15～30m，局部段达40m，地下水位埋深0～5m，局部具弱承压性；富水性中等，单井涌水量1000～3000m/d，渗透系数30～70m/d；属HCO～3Ca·Mg或HCO～3Ca·Na型水，矿化度小于0.8g/l；个别地段或个别井水Fe、Mn含量较高，C1含量相对较高，变成HCO·3C1型水；补给来源主要受大气降水入渗，及侧向径流等补给；其排泄途径，主要为平枯水期向江河等地表水侧向径流和蒸发以及人工开采；（1））地下水腐蚀性评判 表1.4-1环境水对混凝土腐蚀性评判腐蚀性类型腐蚀性特点判定依据腐蚀程度界限指标试验指标腐蚀性评判一般酸PH值性型碳腐蚀性CO2酸含量(mg/L)型重碳HCO3-含量无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀无腐蚀弱腐蚀PH>6.56.5≥PH>6.06.0≥PH>5.5PH≤5.5CO2<1515≤CO2<3030≤CO2<603CO2≥60HCO->1.0731.07≥HCO->0.707.1无腐蚀无腐蚀5.46无腐蚀酸型(mmol/L)中等腐蚀强腐蚀-HCO3≤0.70-镁无腐蚀Mg2+<1000离Mg2+含量弱腐蚀1000≤Mg2+<1500子型(mg/L)中等腐蚀强腐蚀2+1500≤Mg<2000Mg2+≥2000硫无腐蚀2-SO4<250酸SO2-含量4弱腐蚀250≤SO2-<4004盐型(mg/L)中等腐蚀强腐蚀400≤SO2-<5004SO2-≥50040.80无腐蚀0.38无腐蚀表1.4-2环境水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评判指标评判弱腐蚀CI-含量(mg/L)中等腐蚀100～500500～50003.85无腐蚀强腐蚀>5000腐蚀性判定依据腐蚀程度界限指标试验腐蚀性表1.4-3环境水对钢结构腐蚀性评判腐蚀性判定依据腐蚀程度界限指标试验指标腐蚀性评判-2-PH值、(CI+SO4)弱腐蚀中等腐蚀PH值3～11、PH值(C3I-+1S1O2-)(