×××淤地壩工程設(shè)計(jì)

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1基本情況1.1壩址位置：***淤地壩位于罕臺(tái)川合同溝小流域,在已建老陳溝骨干壩上游溝道內(nèi),行政區(qū)劃屬***2。建壩的目的、意義、作用,***淤地壩主要作用是：攔蓄洪水、泥沙,保證下游老陳溝骨干壩壩地的生產(chǎn),同時(shí)淤澄上游土地,抬高侵蝕基準(zhǔn)面。壩址、地質(zhì)、地形情況：壩址處溝底寬66m,溝底比降3.0%,溝岸較陡,溝坡覆蓋第四系風(fēng)積黃土狀砂壤土,厚度在。溝底覆蓋層為第四系風(fēng)洪積沙壤土,厚度一般1.5～2.0m,其下大部分為白堊系、侏羅系黃綠或紫紅泥質(zhì)長(zhǎng)石砂巖、礫巖,厚度較大,巖性結(jié)構(gòu)松散。上游支毛溝多呈"∨"形,處于發(fā)育階段,溝頭前進(jìn),溝岸擴(kuò)張,其余溝坡為砂壤土,也有部分沙土。1.℃１３/13

1,蒸發(fā)量2157mm,冬春多風(fēng)沙,風(fēng)沙期70天以上,一般為北風(fēng)和西北風(fēng),風(fēng)力多在5-8級(jí),凍結(jié)期一般開始于11月上旬,解凍一般在3月下旬,冰凍期130天,凍結(jié)深度1.0-1.4m,多年平均降雨量310.3mm,枯水年141.9mm,豐水年486.1mm,降水時(shí)空分部極不均勻,大部分集中在七、八、九三個(gè)月,由于雨期短,多暴雨,致使洪峰流量大而歷時(shí)短。1.2,根據(jù)GB/T16453.3-1996淤地壩設(shè)計(jì)洪水年限與淤積年限之規(guī)定,該工程屬中型淤地壩。防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)30年一遇設(shè)計(jì),50年一遇校核。設(shè)計(jì)淤積年限10年。工程由攔河土壩與泄水洞二大件組成。1.6工程主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)2。1土壩：攔泥壩高5.74m,滯洪壩高2.8m,安全超高1.0m,壩頂寬3.0m,考慮推土機(jī)的爬壩能力,上下游壩坡均取為1:3.0。1333。33/s,臥管斷面尺寸〔圓型〕,內(nèi)徑0.5m,臥管消力池尺寸為：池深1.0m,池寬1.0m、池長(zhǎng)5.0m。涵管斷面尺寸〔圓形〕：內(nèi)徑d＝60cm、外徑D＝84cm、壁厚δ＝12cm、涵管比降1:100,涵管長(zhǎng)62m。123。主要工程量及投資：主要工程量：壩體土方填筑22762m3,壩肩修坡1100m3,清基1900m3,涵臥管基礎(chǔ)開挖750m3,人工開挖結(jié)合槽850m33。工程造價(jià)：總投資24.21萬元。１３/13

22.水文水利計(jì)算洪水總量與洪峰流量計(jì)算多年平均最大24小時(shí)暴雨Ｈ24及其變差系數(shù)Ｃv,偏差系數(shù)Ｃs值,崐由《##水文手冊(cè)》相應(yīng)等值線圖查得Ｈ24＝63mm,Ｃv＝0.78,Ｃsv,由皮Ⅲ型曲線模比系數(shù)查得相應(yīng)頻率模比系數(shù)Ｋp值,用下式計(jì)算設(shè)計(jì)頻率的年最大24小時(shí)暴雨量Ｈ24。Ｈ24p＝ＫpＨ242.2設(shè)計(jì)頻率的24小時(shí)洪水總量計(jì)算設(shè)計(jì)頻率24小時(shí)洪水總量按下式計(jì)算Ｗp＝0.1hpＦ,式中Ｗp:頻率為p的設(shè)計(jì)洪水總量〔萬m3〕,hp：頻率為p的24小時(shí)暴雨徑流深〔mm〕,Ｆ：工程控制的集水面積〔km2〕,0.1：?jiǎn)挝粨Q算系數(shù)。計(jì)算結(jié)果見水文計(jì)算成果表。泙水文計(jì)算成果表櫽p<％>10ＫpＨphp7Ｗp<萬m3>2.3設(shè)計(jì)淤積年限內(nèi)的泥沙總量計(jì)算由《內(nèi)蒙水文手冊(cè)》查得多年平均侵蝕模數(shù)M0=8900t/km2·at/m3。年均淤積量按下式計(jì)算：Ｓ＝ＦMs式中：s──年均輸沙量,t；１３/13

3Ms──年均侵蝕模數(shù),t/km2Ｆ──壩庫以上集水面積,km2S＝8900×1.5＝13350T設(shè)計(jì)淤積年限的總來沙量S總＝10·t。2.4攔泥庫容ＶL,攔泥壩高ＨL,淤地面積S攔泥庫容應(yīng)能攔蓄設(shè)計(jì)淤積年限內(nèi)的來沙總量。即：ＶL＝S總3。查水位~庫容、水位～面積曲線,攔泥壩高Ｈ12m的假設(shè)高程系統(tǒng)>。2.5防洪庫容是工程在設(shè)計(jì)淤積高程以上的庫容應(yīng)能攔蓄一次校核洪水總量設(shè)計(jì)。即：ＶL2％＝11.34萬m3查水位～庫容曲線得防洪壩高Ｈz＝2.8m,其相應(yīng)的校核水位〔最高洪水位〕108.54m。2.6總庫容：總庫容由攔泥庫容,防洪庫容兩部分組成。即:Ｖ＝ＶL3攪。3工程設(shè)計(jì)土壩設(shè)計(jì)3.1.1壩高：總壩高由攔泥壩高ＨL,防洪壩高Ｈz和安全超高△Ｈ三部分組成,安全超高依據(jù)ＧB／T〔6453.3-1996〕查得△Ｈ＝1.0m,則設(shè)計(jì)壩高Ｈ＝Ｈl＋Ｈz＋△Ｈ＝9.6m。１３/13

4設(shè)計(jì)壩頂高程為109.6m。施工期間再加0.5m的沉陷量,則施工壩高為110.1m。3.1.2壩頂寬B:壩頂無交通要求,查ＧB/T16453.3-1996,壩頂寬B＝3.0m,壩頂用生物護(hù)面。3.1.3壩坡：由于淤地壩內(nèi)蓄水時(shí)間較短,故不作壩體穩(wěn)定分析,由施工方法為小型推土機(jī)碾壓土壩,故上下游邊坡取均。壩坡采用生物防護(hù),防護(hù)范圍為上游淤積高程以上壩面和下游全面壩坡,采取密植沙柳網(wǎng)格沙障。網(wǎng)格規(guī)格為×,沙柳栽植深度為,露出地面高度。3.1.4壩基與岸坡處理：土壩填筑前要將壩基內(nèi)的腐殖土雜草清除,壩肩的風(fēng)化砒砂巖要清除至新鮮砒砂巖面,并將其修整為1:1.5的坡比,同時(shí)開挖寬3.0m,深1.0m的結(jié)合槽。3.1.3。3.2放水工程設(shè)計(jì)3.2.1放水工程設(shè)計(jì)流量工程運(yùn)行要求,在短期內(nèi)泄完清水,以蓄下次洪水和提高壩地保收率等,故斜臥管的放水流量按兩日內(nèi)泄完十年一遇一次洪水總量來確定,即：Ｑ＝Ｗ／nT×3600＝／2×24×3600＝m3/s。3.2.2放水孔徑計(jì)算：分級(jí)斜臥管采用平孔進(jìn)入,每臺(tái)設(shè)一孔,孔口為圓形,上下兩臺(tái)階高差0.5m,按同時(shí)開啟相鄰兩孔進(jìn)行設(shè)計(jì),孔徑用下式計(jì)算。Ｄ＝0.68〔Ｑ〔Ｈ11/2＋Ｈ21/2〕〕1/2＝0.29m參照ＧＢ／T16453.3－1996規(guī)定,放水孔徑取0.3m。１３/13

5臥管及消力池設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)地勘測(cè),放水斜臥管布置于溝道的右岸,輸水涵洞軸線與壩軸線基本垂直。加大流量,由于水位變化,放水孔調(diào)節(jié)運(yùn)用,臥管內(nèi)流量會(huì)出現(xiàn)大于崐設(shè)計(jì)流量現(xiàn)象,所以在計(jì)算臥管和消力池時(shí)采用比設(shè)計(jì)流量加大20-30％崐的加大流量計(jì)算,本工程采用加大25％計(jì)算：Ｑ加×3/s斷面尺寸,斜管縱坡i＝1:2,用混凝土砌筑,取混凝土管壁糙率n＝0.017,初步確定管徑為0.5m的圓形斷面,按明渠均勻流公式Ｑ＝WC〔Ri〕1/2進(jìn)行計(jì)算,經(jīng)計(jì)算,當(dāng)正常水深h0Q0m3/s根據(jù)《規(guī)范》SL175-2002規(guī)定,圓形臥管其直徑應(yīng)為正常水深的2.5倍,經(jīng)計(jì)算臥管直徑取0.5m時(shí)能夠滿足水跌下躍高不淹沒孔口的要求。所以確定臥管內(nèi)徑為0.5m的圓形斷面。消能計(jì)算：臥管末端設(shè)消力池與輸水涵管連接,消力池的水力計(jì)算用《規(guī)范》SL175-2002,4、2、4確定池深和池長(zhǎng)：×h2-h,為保證產(chǎn)生淹沒水躍還應(yīng)滿足〔/h2h2＝h0/2〔<1＋δaq2／gh03>1/2攪－1〕計(jì)算得h2式中:h0攭──第一共軛水深,近似采用臥管正常水深h0D──h──Q──加大流量Q加3/s１３/13

6q──單寬流量〔m33/sδ──流速不均勻系數(shù)δg──重力加速度g＝9.81m／s2攪將以上各值代入各式,經(jīng)計(jì)算：消力池深d0＝0.89m,取為,根據(jù)《規(guī)范》SL175-2002消力池長(zhǎng)4h2＝4.76m,取為5.0m,消力池寬度b0＝1.0m。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：臥管最低放水孔高程101.3m,臥管頂部高程為109.1m。為防止放水時(shí)臥管發(fā)生真空臥管頂部設(shè)內(nèi)徑為25cm的通氣孔,并高出最高洪水位0.5m,臥管及消力池主要承受水壓力和淤泥土壓力。其結(jié)構(gòu)尺寸決定它在水位及淤泥面以下的位置。參照《##黃河流域治溝骨干工程細(xì)則》進(jìn)行定型設(shè)計(jì),臥管管壁厚0.05m,臥管與臥管基礎(chǔ)及放水平臺(tái)采用200#混凝土澆筑,位于砒砂巖基礎(chǔ)之上,基礎(chǔ)層厚15cm,為防止整體下滑,臥管基礎(chǔ)每隔5米設(shè)一道齒墻,齒墻與臥管底板整體澆筑,齒墻寬、深均為0.3m,消力池用200#混凝土澆筑,結(jié)構(gòu)尺寸見附圖。消力池蓋板用200#鋼筋混凝土預(yù)制安裝,厚度20cm,消力池大尺寸如下：消力池凈高160cm,側(cè)墻頂寬30cm,底寬50cm。經(jīng)結(jié)構(gòu)計(jì)算,消力池蓋板受力筋選配Φ12＠8.5分布筋Φ6＠25。3.2.4涵管設(shè)計(jì)0m33m時(shí),Ｑ＝ＷC〔Ｒi〕1/23/s≤75％〔D為涵管直徑〕涵管直徑取0.6m,符合規(guī)范要求。１３/13

7結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：涵管按壩下無壓管設(shè)計(jì),最大壩高10.1m,管內(nèi)徑D＝0.6m,結(jié)構(gòu)尺寸由《小型水利手冊(cè)》查得管壁厚10cm,為統(tǒng)一予制,取管壁厚12cm,受力筋直徑10mm,間距13cm,保護(hù)層厚2.5cm,架立筋直徑6mm,間距20cm,混凝土標(biāo)號(hào)200#。涵管基礎(chǔ)為90°包角的200#混凝土基礎(chǔ),厚度20cm,座于新鮮砒砂巖面上。管間接縫用200#防水砂漿抹帶法連接,為防止沿管壁的集中滲流,管身每隔10m設(shè)一現(xiàn)澆混凝土截水墻,截水墻高出管身0.5m,厚度0.4m。3涵洞進(jìn)出口設(shè)計(jì)：為了確保下游農(nóng)田的灌溉,涵管進(jìn)出口高程應(yīng)崐高出相應(yīng)點(diǎn)的河床高程1.5m左右,涵管進(jìn)口高程為100.60m,出口高程為99.98m,涵管出口設(shè)一消力池,池深0.5m,池長(zhǎng)5m,池寬1.5m,用200#混凝土澆筑。4.效益分析4.1增產(chǎn)增收效益淤地增產(chǎn)效益:2,壩前沒有土地淹沒損失,所淤壩地均為新增,按90％的利用面積,畝產(chǎn)糧食按200kg計(jì)算,年可增產(chǎn)糧食9990kg,按元/kg計(jì)算,年產(chǎn)值萬元。保護(hù)耕地效益：工程建成后,可保護(hù)下游15hm2壩地的生產(chǎn),按畝產(chǎn)200kg,每公斤糧食元計(jì)算,年保護(hù)效益為萬元。攔泥蓄水效益3且抬高侵蝕基準(zhǔn)面,減輕溝道侵蝕量。防洪效益：工程的滯蓄調(diào)節(jié)作用,減輕對(duì)下游15hm2１３/13

8壩地的侵害,同時(shí)增加地下水的徑流量,為下游壩地利用潛流發(fā)展灌溉提供了條件。5.施工組織設(shè)計(jì)施工組織：合理安排工期,盡量避免臨汛壩體開工和冬季施工,工程施工布局合理,減少對(duì)兩岸原有植被的破壞,開挖面,堆棄物應(yīng)相對(duì)集中,開挖面不要長(zhǎng)時(shí)間裸露,棄土、棄渣必須運(yùn)到專門的存放地堆放,并采取防護(hù)措施。施工過程做好土、石料場(chǎng)和施工房屋的排水、導(dǎo)流,工程完工后,各類施工場(chǎng)地開挖面,棄土場(chǎng)必須人工種植沙棘,沙柳等恢復(fù)植被。5.2工程導(dǎo)流和防洪渡過汛在放水涵洞未建成前,從溝道一側(cè)導(dǎo)流,為防止汛前中小洪水來臨影響土料場(chǎng)和壩體填筑,在涵洞上游填筑導(dǎo)流圍堰。圍堰按10年一遇洪水設(shè)計(jì),經(jīng)計(jì)算10年一遇洪水總量萬m3由庫前水位及庫容計(jì)算得,圍堰高取,頂寬,邊坡。汛期前土壩填筑必須達(dá)到防洪渡汛高程,即高程為。施工放樣及基礎(chǔ)處理土壩放樣應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì),采用方向線測(cè)量法將壩軸線放樣在地面上,在其兩端用水準(zhǔn)儀測(cè)定壩基及壩頂高程點(diǎn),取以壩軸線為中心線定出上、下游壩腳線及壩頂線位置,放水工程采用交匯法在地面上測(cè)定開挖中心線。基礎(chǔ)處理：首先對(duì)壩基清除草皮、樹根、腐植土,清理并回填水井、洞穴等。壩基開挖結(jié)合槽,底寬1.0m,深1.0m,邊坡1:1。3１３/13

9,壩體橫向接縫不小于1:30,高差應(yīng)小于1.0m。土壩與岸坡,土壩與涵洞結(jié)合崐機(jī)械碾壓不到的部位,必須人工夯實(shí),鋪土厚度0.15m。涵管施工：管座砌筑應(yīng)根據(jù)預(yù)制涵管每節(jié)的長(zhǎng)度,兩管接頭處應(yīng)留接縫套管位置,預(yù)制涵管應(yīng)由一端依次逐節(jié)向另一端套裝,管壁附近填筑土體應(yīng)采用小木夯分層夯實(shí),當(dāng)填土超過1m時(shí),再采用機(jī)械壓實(shí)。6.工程管理運(yùn)用工程竣工驗(yàn)收后由工程所在地耳字壕鎮(zhèn)政府組織受益群眾管理運(yùn)用,嚴(yán)格參照SL175-2002中骨干工程管護(hù)和利用的要求和工程設(shè)計(jì)的運(yùn)用方式進(jìn)行工程的管理,維護(hù)和使用,確保工程安全運(yùn)用和長(zhǎng)期發(fā)揮效益。日常管理過程中注意以下幾點(diǎn)：<1>放水工程必須按照設(shè)計(jì)的運(yùn)用方式進(jìn)行,為保證壩下涵管放水為均勻流,平時(shí)放水孔口要封閉,放水時(shí)從水面開始依次開啟兩孔,不得隨意多開。<2>工程要經(jīng)常檢查有無異常現(xiàn)象,土壩經(jīng)常維修雨水沖溝和風(fēng)蝕造成的破壞。<3>汛期要建立防汛值班制度,值班人員應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)觀察建筑物有無異常現(xiàn)象,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)要及時(shí)處理并申報(bào)主管部門。7.工程概算7.1編制依據(jù)<1>黃河水利《黃河水保持生態(tài)工程概算定額》<2001>１３/13

10<2>黃河水利委員會(huì)〔2001〕《黃河水土保持生態(tài)工程設(shè)計(jì)概〔估〕算編制辦法及費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)》〔試行〕。編制方法人工工資：***屬于七類地區(qū),按黃河水利委員會(huì)〔2001〕取人工工資為13.28元／日。材料預(yù)算價(jià)格包括定額工作內(nèi)容規(guī)定應(yīng)計(jì)入的未計(jì)價(jià)材料和計(jì)價(jià)材料。材料預(yù)算價(jià)格包括市場(chǎng)原價(jià),運(yùn)雜費(fèi),采購及保管費(fèi)等。工程建設(shè)主要材料預(yù)算價(jià)格表見表7泙櫬櫭單位：元編號(hào)材料型號(hào)單位市場(chǎng)原價(jià)運(yùn)雜費(fèi)采購及保管費(fèi)預(yù)算價(jià)格1水泥525#t602水泥425#t603鋼材線材t6027124鋼模t6047405木材原木m3606木材板材m3607柴油0#t7230368汽油90#t7228809砂子m320153510碎石m330205011塊石m345257012鐵釘鉛絲Kg413電焊條kg10櫫洔?zhǔn)┕C(jī)械臺(tái)班費(fèi)根據(jù)《黃河水土保持生態(tài)工程概算定額》中施工機(jī)械臺(tái)班定額及有關(guān)規(guī)定計(jì)算。對(duì)缺項(xiàng)的施工機(jī)械定額,可參照1991年由水利部,能源部頒發(fā)的《水利水電工程機(jī)械臺(tái)班費(fèi)定額》計(jì)算,計(jì)算見附表建筑工程單價(jià)編制１３/13

11建筑工程單價(jià)由直接費(fèi)、間接費(fèi)、計(jì)劃利潤(rùn)和稅金四部分構(gòu)成。直接費(fèi)：包括基本直接費(fèi)和其他直接費(fèi)兩部分。①基本直接費(fèi)包括人工費(fèi)、材料費(fèi)和機(jī)械使用費(fèi)。②其他直接費(fèi)包括冬季雨季施工增加費(fèi)、夜班施工增加費(fèi),小型臨時(shí)設(shè)施攤銷費(fèi)及其他,費(fèi)率統(tǒng)一取2％。間接費(fèi)：按直接費(fèi)的比率計(jì)取,具體費(fèi)率見表7-3間接費(fèi)費(fèi)率表表7-3櫷泙工程類別計(jì)算基礎(chǔ)間接費(fèi)率<％>土石方工程直接費(fèi)3混凝土工程直接費(fèi)3.5植物工程直接費(fèi)4計(jì)劃利潤(rùn)：按〔直接費(fèi)＋間接費(fèi)〕×3％計(jì)算。7.2.4.4稅金：按〔直接費(fèi)＋間接費(fèi)＋計(jì)劃利潤(rùn)〕×3.22％計(jì)算。7.2.4.5單價(jià)合計(jì)：直接費(fèi)＋間接費(fèi)＋計(jì)劃利潤(rùn)＋稅金。土方定額經(jīng)實(shí)地勘測(cè),筑壩土料場(chǎng)選定在壩軸線上下游溝底和兩岸岸坡,溝底取土深度約為1m左右,其余土料應(yīng)從岸坡取運(yùn)。初步估算壩體填筑的平均運(yùn)距為50m左右。按《黃河水土保持生態(tài)工程概算定額》中4075定額計(jì)算執(zhí)行,計(jì)算中將自然方定額換算為壓實(shí)方定額。加入碾壓定額得出綜合單位定額。１３/13

12各項(xiàng)建筑工程單價(jià)見單價(jià)匯總?？偢潘悖汗こ炭偢潘阃顿Y24.21萬元。１３/13